论文部分内容阅读
1背景:
FrykmanⅧ型桡骨远端骨折(Distal Radius Fractures，DRFs)是临床常见的上肢骨折，小夹板外固定是此类骨折的常用治疗方法。尺侧柱损伤会导致下尺桡关节稳定性缺失。通过前期的临床研究发现：在DRFs合并尺骨茎突骨折治疗中，手法复位+夹板外固定组的患者尺侧柱并发症的发生比例均小于仅单纯对桡骨远端进行切开复位+钢板内固定组的患者。认为这与“小夹板弹性外固定在治疗FrykmanⅧ型DRFs的过程中，将腕关节视为一个整体，并能够为尺侧柱提供相对稳定性、重建腕关节三柱的稳定性”有关。本研究旨在运用有限元分析方法对以上假说进行生物力学方面的探究，深度挖掘小夹板的应用优势。
2目的:
通过有限元分析方法，与钢板内固定相比较，从生物力学角度探讨小夹板对桡骨远端FrykmanⅧ型骨折尺侧柱干预的机制、优势及其对下尺桡关节稳定性的影响，从而进一步指导临床应用。
3方法:
采集一名健康志愿者右前臂和腕部的CT图像，以此为基础数据通过软件构建正常腕关节的三维有限元模型，通过文献中尸体研究的数据验证其有效性。
运用有限元相关软件按照此类骨折的骨折线特点对基础模型进一步切割造模，建立FrykmanⅧ型桡骨远端骨折合并尺骨茎突Ⅰ型和Ⅱ型骨折的两种有限元模型;并在此基础上，分别构建夹板、钢板固定此类骨折的另外四种有限元模型。在横向拉伸、旋前、旋后和轴向压缩四种工况下，分析各模型尺骨茎突骨折端的位移变化及方向情况、下尺桡关节的应力分布和相对位移变化情况。
4结果:
4.1主要韧带的应力变化
夹板干预后，FrykmanⅧ型桡骨远端骨折(合并尺骨茎突Ⅰ型骨折)模型的掌侧尺桡韧带、尺月韧带、背侧尺桡韧带和尺三角韧带承受的应力值在旋前、横向拉伸及旋后工况下均小于钢板干预的相对应骨折模型。与钢板固定模型相比，夹板固定后能帮助腕部主要韧带代偿更多的力，所以其固定模型的尺侧柱稳定性更优。
4.2下尺桡关节的相对位移
在旋前、旋后工况中，夹板干预后FrykmanⅧ型DRFs模型的下尺桡关节的相对位移值均小于相对应钢板二F预的骨折模型;同时，在各模型中，合并尺骨茎突Ⅱ型骨折模型的下尺桡关节的相对位移均大于合并Ⅰ型骨折模型的相对位移。
4.3尺骨茎突骨折端位移变化
夹板干预后，FrykmanⅧ型DRFs(合并尺骨茎突Ⅰ型及Ⅱ型骨折)模型尺骨茎突骨折端的位移值在旋前、旋后及横向拉伸工况中，均小于相对应钢板干预的骨折模型。同时，在各模型中，合并Ⅰ型骨折模型的尺骨茎突骨折端位移值都小于合并Ⅱ型骨折的有限元模型。
4.4桡骨远端尺侧面的应力变化
在加载相同旋转载荷条件下，夹板固定模型的桡骨乙状切迹处均有来自尺骨远端方向的应力分布，而钢板固定的有限元模型则无明显分布。同时，夹板和钢板固定FrykmanⅧ型桡骨远端骨折(合并Ⅱ型骨折)模型承受的峰值应力、钢板固定模型的应力高峰值区域面积均明显大于合并I型骨折的模型。
5结论:
本有限元分析研究显示：(1)FrykmanⅧ型桡骨远端骨折后下尺桡关节稳定性变差，尤其合并有尺骨茎突Ⅱ型骨折时更为明显。因此，临床在治疗此类骨折的过程中固定尺骨茎突骨折，可以增加下尺桡关节的稳定性，减少临床并发症。(2)在此类骨折的治疗中，与单纯对桡骨远端骨折进行内固定的钢板相比较，小夹板环形弹性外固定能够为尺侧柱提供相对稳定性、重建腕关节三柱的稳定性，凸显了小夹板环形弹性外固定的优势。
FrykmanⅧ型桡骨远端骨折(Distal Radius Fractures，DRFs)是临床常见的上肢骨折，小夹板外固定是此类骨折的常用治疗方法。尺侧柱损伤会导致下尺桡关节稳定性缺失。通过前期的临床研究发现：在DRFs合并尺骨茎突骨折治疗中，手法复位+夹板外固定组的患者尺侧柱并发症的发生比例均小于仅单纯对桡骨远端进行切开复位+钢板内固定组的患者。认为这与“小夹板弹性外固定在治疗FrykmanⅧ型DRFs的过程中，将腕关节视为一个整体，并能够为尺侧柱提供相对稳定性、重建腕关节三柱的稳定性”有关。本研究旨在运用有限元分析方法对以上假说进行生物力学方面的探究，深度挖掘小夹板的应用优势。
2目的:
通过有限元分析方法，与钢板内固定相比较，从生物力学角度探讨小夹板对桡骨远端FrykmanⅧ型骨折尺侧柱干预的机制、优势及其对下尺桡关节稳定性的影响，从而进一步指导临床应用。
3方法:
采集一名健康志愿者右前臂和腕部的CT图像，以此为基础数据通过软件构建正常腕关节的三维有限元模型，通过文献中尸体研究的数据验证其有效性。
运用有限元相关软件按照此类骨折的骨折线特点对基础模型进一步切割造模，建立FrykmanⅧ型桡骨远端骨折合并尺骨茎突Ⅰ型和Ⅱ型骨折的两种有限元模型;并在此基础上，分别构建夹板、钢板固定此类骨折的另外四种有限元模型。在横向拉伸、旋前、旋后和轴向压缩四种工况下，分析各模型尺骨茎突骨折端的位移变化及方向情况、下尺桡关节的应力分布和相对位移变化情况。
4结果:
4.1主要韧带的应力变化
夹板干预后，FrykmanⅧ型桡骨远端骨折(合并尺骨茎突Ⅰ型骨折)模型的掌侧尺桡韧带、尺月韧带、背侧尺桡韧带和尺三角韧带承受的应力值在旋前、横向拉伸及旋后工况下均小于钢板干预的相对应骨折模型。与钢板固定模型相比，夹板固定后能帮助腕部主要韧带代偿更多的力，所以其固定模型的尺侧柱稳定性更优。
4.2下尺桡关节的相对位移
在旋前、旋后工况中，夹板干预后FrykmanⅧ型DRFs模型的下尺桡关节的相对位移值均小于相对应钢板二F预的骨折模型;同时，在各模型中，合并尺骨茎突Ⅱ型骨折模型的下尺桡关节的相对位移均大于合并Ⅰ型骨折模型的相对位移。
4.3尺骨茎突骨折端位移变化
夹板干预后，FrykmanⅧ型DRFs(合并尺骨茎突Ⅰ型及Ⅱ型骨折)模型尺骨茎突骨折端的位移值在旋前、旋后及横向拉伸工况中，均小于相对应钢板干预的骨折模型。同时，在各模型中，合并Ⅰ型骨折模型的尺骨茎突骨折端位移值都小于合并Ⅱ型骨折的有限元模型。
4.4桡骨远端尺侧面的应力变化
在加载相同旋转载荷条件下，夹板固定模型的桡骨乙状切迹处均有来自尺骨远端方向的应力分布，而钢板固定的有限元模型则无明显分布。同时，夹板和钢板固定FrykmanⅧ型桡骨远端骨折(合并Ⅱ型骨折)模型承受的峰值应力、钢板固定模型的应力高峰值区域面积均明显大于合并I型骨折的模型。
5结论:
本有限元分析研究显示：(1)FrykmanⅧ型桡骨远端骨折后下尺桡关节稳定性变差，尤其合并有尺骨茎突Ⅱ型骨折时更为明显。因此，临床在治疗此类骨折的过程中固定尺骨茎突骨折，可以增加下尺桡关节的稳定性，减少临床并发症。(2)在此类骨折的治疗中，与单纯对桡骨远端骨折进行内固定的钢板相比较，小夹板环形弹性外固定能够为尺侧柱提供相对稳定性、重建腕关节三柱的稳定性，凸显了小夹板环形弹性外固定的优势。