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塑形夹板治疗尺桡骨双骨折的生物力学实验研究

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塑形夹板治疗尺桡骨双骨折的生物力学实验研究

作者：周恩昌福建中医学院

学位级别：硕士

[目的] 探讨塑形夹板治疗尺桡骨双骨折的作用机制，并比较塑形夹板、传统夹板、单纯掌背侧夹板治疗尺桡骨双骨折的差异。 [方法] 将中立位状态的正常前臂行CT扫描，分为15个横断面。各断面经计算机处理后，按有限元网格划分的原... 详细信息

[目的] 探讨塑形夹板治疗尺桡骨双骨折的作用机制，并比较塑形夹板、传统夹板、单纯掌背侧夹板治疗尺桡骨双骨折的差异。 [方法] 将中立位状态的正常前臂行CT扫描，分为15个横断面。各断面经计算机处理后，按有限元网格划分的原则，划分出一定数量的节点和单元。用SUPER——SAP93有限元计算软件，建立传统夹板、塑形夹板和单纯掌背侧夹板三种固定方式的45个前臂平面模型。将束带的约束力加载到模型上，计算出平面模型中尺桡骨的受力情况。将平面模型中的尺桡骨部分的节点坐标值与CT扫描时前臂纵轴坐标值结合，建立尺桡骨的三维模型共分为780节点，构成414单元，通过改变部分单元的弹性模量和泊松比，模拟出常见直接暴力、传达暴力、旋转暴力的骨折模型。按照上述三种固定方式分别进行加载，分析在静息和功能锻炼状态时，三种夹板固定方式对三种类型骨折，断端移位的影响情况。 [结果] 在平面模型中，无论在静息状态还是功能锻炼单纯掌背侧夹板和塑形夹板对尺桡骨产生的分骨作用力均大于传统夹板，分别有非常显著和显著性差异(P＜0.01、P＜0.05)，单纯掌背侧夹板大于塑形夹板，但两者之间无显著性差异(P＞0.1)。在三维模型中，握拳载荷使骨折断端在XY平面产生的住移量，塑形夹板比传统夹板和单纯掌背侧夹板要小，单纯掌背侧夹板固定的位移量较大，而在直接暴力骨折、传达暴力骨折和旋转暴力骨折之间比较，直接暴力骨折的位移量较问接和旋转暴力骨折的位移量小。【结论11）塑形夹板通过对传统夹板的改良，不仅解决了夹板形状与前臂外形不符合问题，而且在一定程度上增强了分骨作用力，对预防骨折断端再移位有明显作用。2）塑形夹板与其它两种夹板比较，能够减小功能锻炼时骨折断端再移位，从而为早期的功能锻炼提供了良好的力学环境。3）用质轻性韧的杉树皮制作的塑形夹板固定尺挠骨双骨折符合弹性固定原则，应进一步推广应用。

关键词：尺桡骨骨折生物力学实验研究有限元 @塑形夹板

经股骨颈开槽死骨刮除、按压力骨小梁方向植骨治疗股骨头坏死35例疗效观察

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山东医药 2011年第11期51卷 92-93页

作者：周恩昌朱传英唐萍聊城市第二人民医院山东临清252601

目的观察经股骨颈开槽死骨刮除并按压力骨小梁方向植骨治疗股骨头坏死(ONFH)的疗效。方法将68例(75髋)ONFH患者随机分为观察组35例(38髋)和对照组33例(37髋),两组均行经股骨颈开槽死骨刮除,观察组按照压力骨小梁方向进行植入支撑骨块,... 详细信息

目的观察经股骨颈开槽死骨刮除并按压力骨小梁方向植骨治疗股骨头坏死(ONFH)的疗效。方法将68例(75髋)ONFH患者随机分为观察组35例(38髋)和对照组33例(37髋),两组均行经股骨颈开槽死骨刮除,观察组按照压力骨小梁方向进行植入支撑骨块,对照组按照颈干角方向植入支撑骨块。术后随访19～28个月(平均24个月),观察两组临床疗效和髋关节功能。结果观察组治疗未塌陷率为84.2%,对照组为62.2%,P<0.01;观察组Harris评分优良率为89.5%,对照组为62.2%,P<0.01。结论经股骨颈开槽死骨刮除并按压力骨小梁方向植骨治疗ONFH能增强股骨头内的支撑强度,稳定股骨头的应力环境,有利于坏死修复,可有效预防ONFH塌陷。

关键词：股骨头坏死支架塌陷

4枚空心钉与3枚空心钉结合支持钢板内固定治疗Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折的有限元分析

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中国组织工程研究 2019年第32期23卷 5133-5137页

作者：殷浩周恩昌潘政军陈光江华安徽医科大学第三附属医院骨科安徽省合肥市230061 聊城市第二医院山东省临清市252600

背景:股骨颈骨折的内固定方式主要采用3枚空心螺钉固定,有学者提出PauwelsⅢ型的股骨颈骨折在应用3枚空心拉力螺钉固定的基础上增加1枚抗旋螺钉,以增强固定效果,收到较好的临床疗效。也有作者提出行切开复位治疗PauwelsⅢ型骨折,采用3... 详细信息

背景:股骨颈骨折的内固定方式主要采用3枚空心螺钉固定,有学者提出PauwelsⅢ型的股骨颈骨折在应用3枚空心拉力螺钉固定的基础上增加1枚抗旋螺钉,以增强固定效果,收到较好的临床疗效。也有作者提出行切开复位治疗PauwelsⅢ型骨折,采用3枚空心钉附加股骨颈内侧支持钢板,认为切开复位能使骨折端达到解剖复位,减轻关节囊压力,且不增加股骨头血供的破坏,目前也在临床推广使用。对2种内固定方法的生物力学效果优劣未见报道。目的:通过建立4枚空心钉与3枚空心钉结合支持钢板2种内固定治疗PauwelsⅢ型股骨颈骨折的三维有限元模型进行生物力学比较,为临床应用提供参考。方法:利用逆向建模技术,将25岁男性青年健康股骨CT数据及内固定数据导入相关软件,志愿者知情同意,实验方案得到医院伦理委员会批准。分别建立PauwelsⅢ型股骨颈骨折的4枚空心钉与3枚空心钉结合支持钢板三维有限元模型。模拟单腿站立进行加载,比较2组骨折端最大位移、内固定最大Von Mises应力及应力分布等指标。结果与结论:(1)4枚空心钉、3枚空心钉结合支持钢板三维有限元模型的骨折端最大位移分别为0.71 mm和0.43mm;(2)4枚空心钉、3枚空心钉结合支持钢板三维有限元模型VonMises应力分别为436.6MPa和227.2 MPa,3枚螺钉结合支持钢板组应力分布更加均匀,更符合正常股骨生物力学特点;(3)表明2种内固定方式均能提供良好的固定强度,但3枚空心钉结合支持钢板相较4枚空心钉固定稳定性更好,应力分布更均匀,是治疗PauwelsⅢ型股骨颈骨折的较好选择。

关键词：股骨颈骨折内固定空心钉支持钢板位移应力生物力学有限元分析

背侧克氏针增强AO C型桡骨远端骨折尺背侧骨折块稳定性的有限元分析

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中国组织工程研究 2023年第31期27卷 4921-4925页

作者：殷浩陈光李燕周恩昌宁仁德安徽医科大学第三附属医院骨科安徽省合肥市230061 聊城市第二医院山东省临清市252600 西藏自治区山南市人民医院骨科西藏自治区山南市856000

背景:波及尺背侧骨折块的桡骨远端骨折属于不稳定型骨折,属于AO分型的23C型、三柱分型中波及中间柱的骨折,尺背侧骨折块不能得到有效固定,将影响桡腕关节和下尺桡关节的稳定性,而当前单纯掌侧钢板固定尺背侧骨折块的作用有限,若附加背... 详细信息

背景:波及尺背侧骨折块的桡骨远端骨折属于不稳定型骨折,属于AO分型的23C型、三柱分型中波及中间柱的骨折,尺背侧骨折块不能得到有效固定,将影响桡腕关节和下尺桡关节的稳定性,而当前单纯掌侧钢板固定尺背侧骨折块的作用有限,若附加背侧钢板虽然固定效果好,但将增加手术创伤、导致肌腱损伤粘连,并提高了治疗费用,不符合当前疾病诊断相关分组的政策,附加背侧克氏针固定是个较为可行的方案。目的:通过建立AO/ASIF 23-C1桡骨远端骨折的有限元模型,比较掌侧锁定钢板和掌侧锁定钢板附加背侧克氏针两种内固定方式生物力学稳定性的差异,尤其关注尺背侧骨折块的固定效果,为临床应用提供参考。方法:利用逆向建模技术,将42岁男性志愿者健康前臂CT数据及内固定数据导入相关软件,分别建立AO/ASIF 23-C1桡骨远端骨折掌侧锁定钢板和掌侧锁定钢板附加背侧克氏针内固定三维有限元模型。对模型分别施以100 N轴向载荷、1 Nm的弯曲及扭转载荷,比较两组尺背侧骨折块最大位移、内固定上最大Von Mises应力及应力分布等指标。结果与结论:①两种固定方式下,内固定上的应力均2-10倍于骨骼,符合骨折早期稳定的要求;②在3种不同载荷下,两组间应力峰值比较,无论是骨骼上还是内固定上的应力均差别不大(<30%);在轴向载荷下内固定上的应力峰值为骨骼的三四倍;但在弯曲载荷下,内固定上的应力峰值为骨骼的8-10倍;而在扭转载荷下内固定上的应力峰值仅为骨骼的2倍;③在轴向载荷下,两组间尺背侧骨折块的最大位移极小且差别不大,仅为0.056 mm和0.047 mm,表明骨折块的稳定性好;在弯曲载荷下,单一钢板固定组最大位移为克氏针固定组的2.4倍;在扭转载荷下,单一钢板固定组最大位移为克氏针固定组的2.7倍;④提示附加克氏针的掌骨锁定钢板能更好地固定尺背侧骨折块,应力分布更均匀,提高了固定强度,且未明显增加手术费用,更适合于当前疾病诊断相关分组控费下涉及尺背侧骨折块的桡骨远端骨折的治疗。

关键词：桡骨远端骨折内固定掌侧锁定钢板克氏针位移应力生物力学有限元分析

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肘关节三维有限元模型的建立及意义

山东医药 2009年第27期49卷 22-24页

作者：刘士明周恩昌张铮韩震聊城市第二人民医院山东临清252601

目的建立肘关节三维有限元模型,并验证其在分析肘关节应力分布中的价值。方法选取1名正常成年男性为研究对象,使其左肘关节处于旋前伸直位,行螺旋CT断层扫描,得到CT数据二维图像,采用Mimics10.0软件系统处理,利用Abaqus6.7建立肘关节三... 详细信息

目的建立肘关节三维有限元模型,并验证其在分析肘关节应力分布中的价值。方法选取1名正常成年男性为研究对象,使其左肘关节处于旋前伸直位,行螺旋CT断层扫描,得到CT数据二维图像,采用Mimics10.0软件系统处理,利用Abaqus6.7建立肘关节三维有限元模型,模拟施加1000N冲击载荷,分析冠状突及桡骨小头内应力分布情况。结果所构建的肘关节三维有限元模型共129341单元。在腕部冲击载荷作用下,肘关节矢状面显示尺桡骨出现纵向移位及以关节间隙为轴心的旋转(即尺骨冠状突中上部应力集中),并随肘关节屈曲逐渐增强;冠状面显示桡骨小头处出现较明显的应力集中、强于冠状突,但此现象随肘关节屈曲及旋后逐渐减弱。结论本研究建立的肘关节三位有限元模型与人体解剖实际相符,此为临床肘关节疾病的诊治提供了新的思路;肘关节的稳定还涉及到周围侧副韧带维持及肌肉的牵拉,模型有待进一步完善。

关键词：肘关节生物力学有限元分析

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中央型颈髓损伤18例治疗分析

山东医药 2006年第27期46卷 86-87页

作者：尚博周恩昌都芳涛张文生刘爱玲聊城市第二人民医院山东临清252601

2000-2005年,我们共收治急性中央型颈髓损伤患者18例。现分析其治疗方法并报告如下。临床资料:本组18例中,男13例,女5例;年龄24－68岁,平均48岁。损伤原因:跌伤7例,车祸伤6例,高空坠落伤2例,重物砸伤2例,被他人打伤1例。其中10例有不同... 详细信息

2000-2005年,我们共收治急性中央型颈髓损伤患者18例。现分析其治疗方法并报告如下。临床资料:本组18例中,男13例,女5例;年龄24－68岁,平均48岁。损伤原因:跌伤7例,车祸伤6例,高空坠落伤2例,重物砸伤2例,被他人打伤1例。其中10例有不同程度的面部损伤,4例伴有颅脑损伤,2例肋骨骨折,1例胫腓骨骨折。所有病例均表现为四肢不全瘫,上肢肌力明显弱于下肢,其中3例双下肢无明显神经损伤表现。[第一段]

关键词：颈髓损伤治疗方法中央型高空坠落伤胫腓骨骨折四肢不全瘫临床资料损伤原因

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旋前型踝关节骨折、脱位的临床分析

旋前型踝关节骨折、脱位的临床分析

足底外侧垫对距下关节接触特征影响的有限元分析

第二十一届全国中西医结合骨伤科学术研讨会暨骨伤科分会换届大会

作者：刘士明周恩昌聊城市第二人民医院

踝关节骨折、脱位是创伤骨科常见的外伤之一。旋前型踝关节骨折、脱位的损伤机制较为复杂,其治疗方法一直是探讨和争论的焦点,自2007—2013年,我科对旋前型踝关节骨折、脱位患者手术治疗64例,获随访40例,现报告如下。

关键词：

来源： cnki会议评论

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中国骨伤 2017年第1期30卷 38-41页

作者：周恩昌唐萍朱传英刘士明聊城市第二人民医院山东临清252601

目的:建立下肢骨骼的三维有限元模型,并用此模型分析佩戴不同角度足底外侧垫后距下关节接触特征的变化。方法:利用逆向建模技术,将正常成人志愿者下肢三维CT数据,在Mimics 10.0、Geomagic Studio 6.0软件中对相关组织进行重建,并和ProE ... 详细信息

目的:建立下肢骨骼的三维有限元模型,并用此模型分析佩戴不同角度足底外侧垫后距下关节接触特征的变化。方法:利用逆向建模技术,将正常成人志愿者下肢三维CT数据,在Mimics 10.0、Geomagic Studio 6.0软件中对相关组织进行重建,并和ProE 5.0中设计出足底外侧垫的计算机模型导入Hyperwork 10.0软件中进行网格划分,赋予材料属性,在ABAQUS 6.9中添加受力状况,进行有限元分析。结果:建立下肢骨骼及足部软组织三维有限元模型,共95 365个节点、246 238个单元。站立时距下关节的接触特征为后关节面的接触面积大于前中关节面,峰值应力集中在后关节面的前外侧部分,平均应力值(3.85±1.03)MPa。与0°模型比较4°、8°、12°和16°模型的前、中、后距下关节的接触面积都相应减小,前者|r|=0.964,P=0.008;后者|r|=0.978,P=0.002,均存在显著相关性。0°模型距下关节等效应力均值(3.07±1.14)MPa至(3.85±1.03)MPa,各区域之间差异无统计学意义。与0°模型相比,8°模型中前、中关节面等效应力均值显著减小(P<0.05),同时后距下关节面的峰值应力显著增大(P<0.05)。在12°模型中峰值应力会在此基础上急剧增大至(10.51±3.53)MPa,与8°模型比较差异有统计学意义(P<0.05),16°模型中虽然峰值应力略有增大,但与12°模型比较差异无统计学意义。结论:佩戴足底外侧垫后获得的距下关节外翻是以距下后关节面应力集中为代价,选择8°倾斜角在提供适当外翻力矩同时不会造成载荷过度集中,临床上不应盲目增加倾斜角度,以免继发足踝部并发症。

关键词：距下关节足底外侧垫有限元分析足

大粗隆下移并带围领人工股骨头置换治疗老年股骨粗隆间骨折

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中国医药 2010年第11期5卷 1034-1036页

作者：周恩昌山东省聊城市第二人民医院骨一科 252600

目的探讨大粗隆下移重建并带围领人工股骨头置换治疗老年股骨粗隆间粉碎性骨折的手术方法及疗效. 方法回顾分析2004年5月至2009年5月收治的98例老年股骨粗隆间粉碎骨折患者,采用大机隆下移重建及带围领骨水泥型人工股骨头置换术治疗4... 详细信息

目的探讨大粗隆下移重建并带围领人工股骨头置换治疗老年股骨粗隆间粉碎性骨折的手术方法及疗效. 方法回顾分析2004年5月至2009年5月收治的98例老年股骨粗隆间粉碎骨折患者,采用大机隆下移重建及带围领骨水泥型人工股骨头置换术治疗46例（试验组）;采用大粗隆复位植骨固定治疗52例（对照组）,对2组临床资料进行比较分析. 结果 2组患者在手术时间及术中出血量均无明显统计学意义（P＞0.05）.术后2组患者均获随访,随访时间12～36个月.试验组肢体缩短长度[（0.5±0.2）cm]比对照组[（1.7±0.2）cm]短,差异有统计学意义（P＜0.05）.按照Harris标准评定髋关节功能,试验组优良率95.6%（44/46）,对照组80.7%（42/52）,差异有统计学意义（P＜0.05）. 结论人工股骨头置换治疗高龄股骨粗隆间骨折的临床效果良好,大粗隆下移可早期重建外展肌力臂,提供假体的早期稳定,缩短康复时间.

关键词：股骨骨折关节成形术,置换,膝老年人