本文選題：肱骨　切入點：投擲骨折　出處：《南方醫(yī)科大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：研究背景肱骨投擲骨折一般指因投擲運動或臂力較量等活動引起的肱骨干骨折。典型的肱骨投擲骨折通常為肱骨中下段螺旋形不穩(wěn)定骨折�？砂l(fā)生于士兵投彈訓(xùn)練,標(biāo)槍、鉛球、鏈球等投擲項目,以及棒球、壘球、冰球、網(wǎng)球等球類項目中。其確切的致傷機(jī)制尚不清楚,可能與以下因素有關(guān)：(1)首先從解剖外觀來看,肱骨中下段為圓柱形與三角形之交界處,是肱骨力學(xué)上薄弱點,為骨折的好發(fā)部位；(2)投擲過程中由于肌群間不協(xié)調(diào),形成了不平衡的拮抗作用；(3)過度訓(xùn)練,肌肉疲勞,手臂疼痛,訓(xùn)練技能不足等。肱骨投擲骨折的治療方式多種多樣,以往多采用非手術(shù)治療,可取得較好的治療效果。近年來隨著技術(shù)層面的不斷發(fā)展,以及患者對快速復(fù)位和減輕疼痛的要求,越來越多的學(xué)者主張采取手術(shù)治療。與非手術(shù)治療相比,采用手術(shù)治療可使骨折復(fù)位更加牢固,并能早期鍛煉,從而盡早恢復(fù)患肢功能,減輕患者疼痛,提高生活質(zhì)量。但也有增加感染率、醫(yī)源性橈神經(jīng)損傷、內(nèi)固定失敗等缺點。肱骨投擲骨折的內(nèi)固定手術(shù)方式主要有拉力螺釘、髓內(nèi)固定系統(tǒng)和鋼板螺釘系統(tǒng)等,采用多枚拉力螺釘固定具有微創(chuàng)、操作簡單、手術(shù)時間短等優(yōu)點,但缺點是術(shù)后易出現(xiàn)復(fù)位丟失,不利于早期功能鍛煉,目前多傾向與鋼板螺釘系統(tǒng)聯(lián)合應(yīng)用。目前使用較多的髓內(nèi)釘系統(tǒng)包括改良的Kuntscher釘、Gross-Kempf釘、Seidel釘以及帶鎖髓內(nèi)釘?shù)?髓內(nèi)釘具有應(yīng)力遮擋效應(yīng)小、骨膜剝離少、神經(jīng)血管損傷發(fā)生率低、軸心固定符合生物力學(xué)特性等優(yōu)點,但平均愈合時間及手術(shù)時間相對較長。鋼板螺釘系統(tǒng)主要包括動力加壓鋼板(DCP)和鎖定加壓鋼板(LCP)等,鋼板固定不僅具有張力帶效果、還固定可靠、可抗旋轉(zhuǎn),穩(wěn)定性好,但鋼板固定也存在骨折斷端骨膜剝離范圍大,破壞血運和應(yīng)力遮擋,應(yīng)用不當(dāng)時可能出現(xiàn)鋼板斷裂骨不連或鋼板取出后再骨折等問題。手術(shù)內(nèi)置物的選擇目前仍有爭議,如髓內(nèi)釘與鋼板的選擇、順行與逆行髓內(nèi)釘?shù)倪x擇、鎖定加壓鋼板與動力加壓鋼板的選擇、動力加壓鋼板是否應(yīng)常規(guī)加用拉力螺釘?shù)?正確掌握手術(shù)適應(yīng)證至關(guān)重要。與鋼板固定相比,髓內(nèi)釘具有應(yīng)力遮擋效應(yīng)小、骨膜剝離少、神經(jīng)血管損傷發(fā)生率低、軸心固定符合生物力學(xué)特性等優(yōu)點,臨床上常被應(yīng)用于治療肱骨中下段骨折。對于肱骨中下段骨折,應(yīng)首選順行還是逆行髓內(nèi)釘固定,目前仍無統(tǒng)一觀點。采用順行髓內(nèi)釘技術(shù)易造成肩袖損傷,可引起肩關(guān)節(jié)功能障礙。逆行髓內(nèi)釘技術(shù)能有效避免肩袖損傷,但鷹嘴窩上方為堅硬的皮質(zhì)骨,術(shù)中操作易造成肱骨遠(yuǎn)端劈裂。前外側(cè)和后側(cè)入路是治療肱骨中下段骨折最常用的兩種手術(shù)入路,鋼板分別放置于肱骨前外側(cè)柱和后側(cè)柱。治療肱骨中下段骨折首選何種手術(shù)入路以及鋼板最佳放置位置尚有爭議。由于橈神經(jīng)斜跨骨折部位并緊貼骨面,鋼板放置于前外側(cè)柱時需游離顯露橈神經(jīng),故在手術(shù)游離、骨折復(fù)位操作及鋼板固定過程中易造成橈神經(jīng)醫(yī)源性損傷。由于肱骨后側(cè)面為扁平狀骨面,可提供一個較平坦的骨折內(nèi)固定條件,手術(shù)操作簡單且不需游離橈神經(jīng)。但也有研究指出：采用后側(cè)入路需要劈開肱三頭肌,易造成術(shù)后疤痕粘連,導(dǎo)致肘關(guān)節(jié)伸直受限。對于鋼板放置的位置哪個更好?尚無統(tǒng)一觀點。使用動力加壓鋼板和拉力螺釘技術(shù)治療肱骨螺旋形骨折時應(yīng)遵循AO原則,解剖復(fù)位,保護(hù)骨折斷端血供,堅強(qiáng)內(nèi)固定,早期功能鍛煉。加用拉力螺釘技術(shù),可以簡化操作,并減少復(fù)位后骨折斷端存在的剪切力,減小骨折塊之間的距離,增強(qiáng)骨折斷端加壓作用。但對于肱骨中下段螺旋形骨折,是否應(yīng)常規(guī)加用拉力螺釘,目前仍無統(tǒng)一觀點。隨著數(shù)字醫(yī)學(xué)技術(shù)的發(fā)展,三維有限元方法作為一種較新的研究手段,逐漸應(yīng)用于骨科的生物力學(xué)研究。通過分別建立不同內(nèi)固定方式固定肱骨投擲骨折的三維模型,應(yīng)用有限元方法進(jìn)行力學(xué)分析,可以比較不同內(nèi)固定方式在完成不同動作時的生物力學(xué)特點,有利于術(shù)者對不同手術(shù)固定方式進(jìn)行選擇,同時為術(shù)后康復(fù)工作提供理論參考。本研究就針對上述臨床問題,結(jié)合三維有限元分析方法,從力學(xué)角度出發(fā)對鎖定加壓鋼板(LCP)和動力加壓鋼板(DCP)治療肱骨投擲骨折不同放置位置、逆行和順行髓內(nèi)釘固定,動力加壓鋼板加用和不加用拉力螺釘?shù)牧W(xué)特性進(jìn)行相關(guān)分析,并探討其臨床生物力學(xué)意義。目的1.采用有限元分析法模擬肱骨投擲骨折的發(fā)生過程,探索肱骨投擲骨折的致傷機(jī)制；2.通過有限元分析法分析鎖定加壓鋼板、順行和逆行交鎖髓內(nèi)釘內(nèi)固定肱骨投擲骨折的生物力學(xué)特性；3.通過有限元分析法分析經(jīng)前外側(cè)和后側(cè)手術(shù)入路,鋼板不同放置位置生物力學(xué)特性。4.分析動力加壓鋼板加用和不加用拉力螺釘固定肱骨投擲骨折的生物力學(xué)差異。方法1.對健康成年志愿者的肱骨進(jìn)行螺旋CT掃描,并通過相關(guān)建模軟件構(gòu)建肱骨以及肱骨投擲骨折模型,應(yīng)用Solidwork2013軟件的裝配和布爾運算功能,模擬骨折復(fù)位,完成肱骨螺旋形骨折與內(nèi)固定模型的裝配,分別予以鎖定加壓鋼板和動力加壓鋼板置于肱骨前外側(cè)和后側(cè)固定肱骨投擲骨折,相同的加載和約束條件下模擬側(cè)方摔倒肘部著地、上臂逆時針旋轉(zhuǎn)活動以及遭受直接暴力打擊三種工況,評價各種工況下鋼板不同放置位置的最大等效應(yīng)力、骨折塊的最大綜合位移、骨折斷端最大綜合位移及最大等效應(yīng)力。2.分別予以逆行和順行髓內(nèi)釘固定肱骨投擲骨折,相同的加載和約束條件下模擬側(cè)方摔倒肘部著地、上臂逆時針旋轉(zhuǎn)活動以及遭受直接暴力打擊三種工況,評價各種工況下不同內(nèi)固定方式及不同放置位置的最大等效應(yīng)力、骨折塊的最大綜合位移、骨折斷端最大綜合位移及最大等效應(yīng)力。3.分別予以動力加壓鋼板加用和不加用拉力螺釘固定肱骨投擲骨折,相同的加載和約束條件下模擬側(cè)方摔倒肘部著地、上臂逆時針旋轉(zhuǎn)活動以及遭受直接暴力打擊三種工況,評價各種工況下不同內(nèi)固定方式及不同放置位置的最大等效應(yīng)力、骨折塊的最大綜合位移、骨折斷端最大綜合位移及最大等效應(yīng)力。結(jié)果1.我們構(gòu)建的肱骨投擲骨折三維有限元模型經(jīng)過與傳統(tǒng)生物力學(xué)實驗結(jié)果及臨床觀察現(xiàn)象相比較,證實是有效的、合理的。2.肱骨投擲骨折的具體機(jī)制尚未能被闡明,一般認(rèn)為投擲過程中三角肌和肱肌二者形成了不平衡的拮抗作用是導(dǎo)致骨折的主要原因。本研究發(fā)現(xiàn),在肱骨施加一個向內(nèi)旋轉(zhuǎn)作用力,肱骨中下段出現(xiàn)螺旋形受力集中帶,與肱骨投擲骨折的好發(fā)部位重疊,提示該類骨折的發(fā)生可能與肱骨自身解剖特點相關(guān)；3.鎖定加壓鋼板置于肱骨前外側(cè)和后側(cè),逆行和順行交鎖髓內(nèi)釘固定肱骨投擲骨折的有限元分析結(jié)果：(1)內(nèi)固定最大等效應(yīng)力：鎖定加壓鋼板置于前外側(cè)較后側(cè)最大應(yīng)力值�。荒嫘休^順行髓內(nèi)釘在壓縮工況最大應(yīng)力值更大,扭轉(zhuǎn)和彎曲工況較��；(2)骨折塊最大綜合位移：髓內(nèi)釘較鎖定加壓鋼板組大,鎖定加壓鋼板置于前外側(cè)較后側(cè)大,順行髓內(nèi)釘較逆行髓內(nèi)釘大；(3)骨折斷端最大等效應(yīng)力：鎖定加壓鋼板較髓內(nèi)釘組骨折斷端最大應(yīng)力大且應(yīng)力分布均勻。4.動力加壓鋼板、動力加壓鋼板加用拉力螺釘置于肱骨前外側(cè)和后側(cè)固定肱骨投擲骨折的有限元分析結(jié)果：在壓縮和彎曲工況下,前外側(cè)較后側(cè)內(nèi)固定物最大應(yīng)力及骨折塊最大位移較大,扭轉(zhuǎn)工況則相反。使用較不使用拉力螺釘在三種工況內(nèi)固定物的最大應(yīng)力值小,且分布均勻。壓縮工況下,使用拉力螺釘較不使用骨折塊的最大位移值較大,彎曲和扭轉(zhuǎn)工況,最大位移值則較小。各組模型骨折斷端應(yīng)力分布基本相似,加用拉力螺釘可減小骨折面最大位移。結(jié)論1.本實驗成功地構(gòu)建了一個能真實反應(yīng)肱骨以及肱骨投擲骨折生物力學(xué)特性的三維有限元模型,較傳統(tǒng)的實驗力學(xué)方法具有可重復(fù)使用的優(yōu)點；2.由于肱骨自身解剖特點,在旋轉(zhuǎn)外力作用下產(chǎn)生中下段螺旋形受力帶,可能是導(dǎo)致骨折的致傷機(jī)制之一；3.應(yīng)用鎖定加壓鋼板較髓內(nèi)釘治療肱骨投擲骨折更加穩(wěn)定且應(yīng)力均勻；逆行髓內(nèi)釘穩(wěn)定性優(yōu)于順行髓內(nèi)釘；4.鎖定加壓鋼板置于后側(cè)較前外側(cè)更穩(wěn)定但應(yīng)力略大；動力加壓鋼板置于后側(cè)在軸向壓縮和彎曲時穩(wěn)定性更強(qiáng),置于前外側(cè)抗扭轉(zhuǎn)能力更具優(yōu)勢；5.使用拉力螺釘使骨折面更加貼合,可增強(qiáng)扭轉(zhuǎn)和彎曲時的穩(wěn)定性,但會降低壓縮時的穩(wěn)定性。
[Abstract]:The research background of humerus throwing fractures generally refers to humeral shaft fractures caused by the throwing motion or the relative amount of arm force . Typical humeral fractures are usually unstable fractures of the lower part of the humerus . The exact mechanism of injury is unknown . It may be related to the following factors : ( 1 ) First , from the anatomical appearance , the lower part of the humerus is the juncture of the cylindrical and triangle , which is the weak point of humerus mechanics , which is a good part of fracture ;
( 2 ) In the course of throwing , an imbalance of antagonism was formed due to the incoordination between the muscle groups ;
The present invention has the advantages of small stress shielding effect , less bone film peeling , low incidence of nerve blood vessel injury , and good stability , but also has the advantages of small stress shielding effect , less bone film peeling , low incidence of nerve and blood vessel injury , no fracture of axial center , etc . The intramedullary nail has the advantages of small stress shielding effect , less bone film peeling , low incidence of nerve blood vessel injury , etc . , and has the advantages of small stress shielding effect , less bone film peeling and low incidence of nerve vascular injury . In order to avoid rotator cuff injury , it is easy to avoid rotator cuff injury .
2 . To analyze the biomechanical characteristics of the fixation of humerus - throwing fractures in the interlocking intramedullary nail by means of finite element analysis .
3 . Three - dimensional finite element model of humerus throwing fracture was analyzed by means of finite element analysis method .
3 . The finite element analysis result of locking the compression steel plate on the anterolateral and posterior side of the humerus , retrograde and antegrade interlocking intramedullary nail in the fixation of the humerus throwing fracture : ( 1 ) the maximum equal effect force in ( 1 ) : the maximum stress value of the locking compression steel plate at the rear side of the front outer side is small ;
The maximum stress value of retrograde intramedullary nail in compression working condition is larger , torsion and bending working conditions are small ;
( 2 ) Maximum comprehensive displacement of the fracture mass : the intramedullary nail is larger than the locking compression plate group , the locking and compression steel plate is larger than the rear side of the front outer side , and the antegrade intramedullary nail is larger than the retrograde intramedullary nail ;
( 3 ) Maximum equal effect force of fracture end of fracture : The maximum stress and stress distribution of the fracture end of compression plate compared with intramedullary nail group were great and the stress distribution was uniform . The maximum displacement value of the fixed object in the anterior and posterior side was small and the distribution was uniform under the compression and bending conditions . The maximum displacement of the fracture surface was smaller than that of the fracture block without using lag screw . Conclusion 1 . The experiment successfully constructed a three - dimensional finite element model which can truly reflect the humeral and humeral fractures .
2 . Due to the features of humerus ' s own anatomy , the lower and lower spiral force bands under the action of rotational force may be one of the injury mechanisms of fracture .
3 . The treatment of humerus throwing fracture with locking compression plate is more stable and the stress is uniform ;
The stability of retrograde intramedullary nail is superior to that of antegrade intramedullary nail .
4 . The locking compression steel plate is more stable but slightly larger than the front side of the rear side ;
the dynamic pressure steel plate is placed on the rear side to be more stable in axial compression and bending , and is more advantageous to be placed on the front outer lateral torsion resistance ;
5 . Using the lag screw to make the fracture surface more conformable , the stability of torsion and bending can be enhanced , but the stability at the time of compression can be reduced .

【學(xué)位授予單位】：南方醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：R687.3

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 盧昌懷;距骨數(shù)值仿真模型的建立及有限元分析[D];南方醫(yī)科大學(xué);2011年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 尹海洋;帶鎖髓內(nèi)釘與鎖定加壓鋼板治療肱骨干骨折的療效分析[D];大連醫(yī)科大學(xué);2012年

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本文編號：1699585