带锁髓内钉中棒槌形高螺纹锁钉与通用锁钉抗弯强度及应力分布的比较

作     者：夏关平 王永清 董黎敏 刘磊 董衍生 王业林 Xia Guan-ping;Wang Yong-qing;Dong Li-min;Liu Lei;Dong Yan-sheng;Wang Ye-lin

作者机构：天津理工大学天津市300384 天津市第四中心医院骨科天津市300140 

基　　金：天津市卫生局科研项目(09ky08)~~ 

出 版 物：《中国组织工程研究》 (Chinese Journal of Tissue Engineering Research)

年 卷 期：2017年第21卷第23期

页      码：3700-3705页

摘      要：背景:目前带锁髓内钉成为治疗四肢骨折的主要方法之一,但是常见的带锁髓内钉多为静力型带锁髓内钉,会出现断钉、退钉等现象,这些都跟带锁髓内钉中的锁钉强度有关,因而课题组设计了一种新型棒槌形高螺纹锁钉,并研究其力学特性。目的:测量棒槌形高螺纹锁钉的抗弯曲强度,分析其应力分布状况,对其生物力学性能进行测评,为其临床应用提供理论依据。方法:通过三点弯曲力学实验测量棒槌形高螺纹锁钉与通用锁钉的抗弯曲强度,运用有限元法模拟胫骨中段横行骨折,分析2种不同锁钉在胫骨骨折中的受力及应力分布情况。结果与结论:(1)三点弯曲实验中,棒槌形高螺纹锁钉在跨距20 mm和30 mm时的平均最大载荷分别为3.52 k N和1.81 k N,均比通用锁钉承受的载荷大;(2)有限元分析中,棒槌形高螺纹锁钉的平均最大位移与平均最大应力值均比通用锁钉小,且应力相对较分散;(3)使用棒槌形高螺纹锁钉的带锁髓内钉模型的平均最大应力值和最大轴向位移分别为131 MPa和3.27 mm,而使用通用锁钉的带锁髓内钉模型分别为162 MPa和4.07 mm;棒槌形高螺纹锁钉的平均最大应力值和最大轴向位移分别为26.5 MPa和0.323 mm,通用锁钉分别为34.3 MPa和0.407 mm;(4)结果表明,棒槌形高螺纹锁钉的抗弯曲强度较高,能够使应力相对分散,提高其抗疲劳强度,锁钉不易发生疲劳断裂。

主 题 词：骨科植入物 数字化骨科 带锁髓内钉 锁钉 有限元分析 力学 

学科分类：0710[理学-生物科学类] 0831[工学-公安技术类] 1007[医学-药学类] 0403[0403] 1002[医学-临床医学类] 08[工学] 1010[医学-医学技术类] 0703[理学-化学类] 0836[0836] 

D　O　I：10.3969/j.issn.2095-4344.2017.23.016

馆 藏 号：203260695...