摘要：目的 提出一种相对于传统拓扑优化方法能有效降低应力集中,并进一步提高断骨愈合效果的接骨板拓扑优化设计方法。方法 依据接骨板在断骨-接骨板系统中的载荷约束条件,采用改进的基于传力路径的拓扑优化方法对接骨板结构进行优化设计。随后采用基于偏应变的骨再生模拟模型,对胫骨骨干横向骨折情况进行骨再生模拟,依据骨再生过程数据对优化接骨板的受力状态、固定稳定性及愈合性能进行评估。结果 使用基于传力路径优化方法的优化接骨板在体积分数f=0.55、0.65时,接骨板最大应力分别为55.68、42.23 MPa,相较于传统拓扑优化方法优化接骨板分别降低32.96%、29.95%;骨愈合过程后骨痂平均弹性模量分别为1 439.47、1 355.71 MPa,相较于传统接骨板分别提升145.86%、131.06%。结论 提出的改进基于传力路径的拓扑优化方法,可以用于接骨板结构优化设计,优化后接骨板相比传统拓扑优化方法优化接骨板受力更加均匀,使用安全性更高,骨愈合性能相较传统接骨板有明显提升。研究结果为骨折内固定植入物的优化设计提供了一种新思路和方法。

摘要：我们设计和研制出一种专用于治疗股骨远端蝶形骨折的新型侧翼型接骨板,能改善偏心型固定方式的不足。本试验旨在比较新型侧翼型接骨板与解剖锁定型接骨板的生物力学差距,探索新型侧翼型接骨板是否具有更佳的力学稳定性。一、材料与方法1.接骨板:新型侧翼型接骨板(无锡倍达医疗科技有限公司),解剖锁定型接骨板(上海创生医疗器械有限公司),见图1。

摘要：内固定术是最为常见且有效的骨折治疗方法,接骨板是临床中常用的内固定植入物。由于骨折愈合需要一定的力学刺激,接骨板的刚度既需要满足骨折复位稳定性的要求,又需要使断骨在愈合的过程中承受合理的力学刺激,因此,接骨板的结构设计对骨折愈合具有非常重要的影响。从骨折复位和愈合的评估方法入手,综述和分析骨折复位稳定性、骨愈合和骨重塑效果的评估分析方法,总结出接骨板结构的基本设计要求;进一步针对接骨板结构的设计方法,对现有接骨板的结构形式、设计方法进行分析和总结,为设计出能更好满足骨折愈合需求的接骨板结构提供参考;最后针对现有接骨板结构设计存在的问题进行分析,提出理想接骨板的设计思路和未来的研究热点。

摘要：接骨板的个性化设计过程需要骨科医生和工程师的共同参与,设计周期长、效率低。为了减少手术中接骨板的调整次数、缩短个性化接骨板设计周期,结合参数化设计方法,提出一种个性化接骨板构件便捷设计方法。首先,将接骨板划分为特殊构件和常规构件,并分别构建其参数化模型;然后,提取特殊构件和常规构件的边界特征和曲面特征;最后,基于构件特征从数据库中检索接骨板构件,生成个性化接骨板。以股骨远端接骨板为例进行实验,实验结果表明其设计方便快捷,验证了所提方法的有效性和可行性。

摘要：作者设计了一类新的治疗股骨粗隆下骨折的器材———三维接骨板结合加压螺钉系统 (TDP&CS)。与Gamma钉Jewett钉进行生物力学测试比较研究。方法为设计了有 5mm缺损的骨折固定模型和骨折愈合拨钉后模型。固定模型组先后作四点抗弯、抗轴压及抗扭测试 ,拨钉后模型组先后作抗弯和抗扭测试。结果表明 :TDP&CS在固定组模型中在四点抗弯、轴向抗压及抗扭三方面的性能均显著优于Jewett钉 (P <0 .0 5 ) ,而与Gamma钉无显著差异。但在拨钉后组、TDP&CS组在抗弯及抗扭性能上均显著优于Gamma钉和Jewett钉组 (P <0 .0 5 )。TDP&CS是一种固定牢靠 ,可与目前认为较先进的Gamma钉相媲美而显著优于Jewett钉 ,但TDP&CS的钉道对股骨强度影响小 ,拨钉后股骨强度显著优于Gamma钉组和Jewett钉组 ,可能是一种优良的治疗股骨粗隆下骨折的内固定器材。

摘要：背景:现有解剖型接骨板在个性化方面存在缺点及不足。目的:用CT原始数据建立股骨远端骨折模拟复位后的三维实体模型,并设计个性化解剖型接骨板的三维实体模型。方法:选取1例左股骨远端骨折患者的CT扫描原始数据。导入Mimics软件,得到股骨远端骨折模拟复位的三维实体模型;用Geomagic软件转换为符合要求的NURBS封闭曲面模型;接着用UG软件设计出接骨板的内外表面,得到模型数据,确定螺钉孔的位置并设计螺钉孔,并对设计好的接骨板进行数控编程。将生成的NC代码输入数控机床,加工出股骨远端个性化解剖型接骨板。结果与结论:①建立了股骨远端复杂骨折模拟复位后的三维实体模型。②建立了股骨远端个性化解剖型接骨板的三维实体模型及股骨远端个性化解剖型接骨板螺钉系统装配的三维实体模型。③加工出了股骨远端个性化解剖型接骨板模型及股骨远端骨骼模型。模型外形逼真,接近真实情况,具有良好的骨面贴合性和特殊的螺钉孔设计。

摘要：利用计算机辅助设计技术,逆向工程技术和有限元分析技术针对锁定型接骨板固定股骨干骨折的生物力学特性进行了研究。分析了接骨板长度,螺钉数量以及螺钉分布对接骨板的变形和应力的影响规律。研究结果表明:接骨板的长度对内固定系统的力学性能有显著影响,长接骨板的安全性高于短接骨板;接骨板在骨折断口上侧的变形较大,而且最大值位于距断口最近的螺钉孔处;骨折断口两侧距断口最近的螺钉对接骨板系统的变形和应力的影响远高于其他螺钉,断口上侧的螺钉的应力值比下侧的应力值大,疲劳断裂的可能性更大;对于锁定型接骨板固定股骨干骨折的治疗方案,双皮质长螺钉和单皮质短螺钉的差别不明显。

摘要：目前系列化接骨板在材料节约和应力分散上不合理。为快捷设计出理想的接骨板,利用平均化骨骼模型,提出通过语义参数编辑优化设计接骨板的方法。首先,为系列化接骨板在数量与尺寸上的分布合理,构建了一种带权值的平均化骨骼模型;然后,基于平均化骨骼模型设计出具有通用性的参数化接骨板,便于后期编辑修改与优化;最后,利用有限元分析,用基于二分策略调整厚度参数来优化接骨板,在满足应力条件下使接骨板材料尽可能少。实验结果显示,对三叶型接骨板和股骨远端Ⅲ型接骨板优化后体积分别减小2.7%和12.2%,最大应力分别减小56.9%和24.4%,表明所提方法能够节省接骨板材料,分散接骨板应力,是一种有效的接骨板优化设计方法。

摘要：背景:以往研究显示,膝关节后交叉韧带胫骨止点撕脱骨折采用切开复位铆钉固定、空心螺钉固定或采用关节镜下后交叉韧带重建,忽略了后交叉韧带早期张力重建的重要性,因此疗效并不确定。目前在胫骨平台后交叉韧带附着点撕脱骨折固定方法的选择及如何恢复关节的解剖学稳定性问题上尚存在争议。目的:观察新型固定支撑接骨板对胫骨平台后交叉韧带附着点撕脱骨折修复的稳定性作用。方法/设计:研究为前瞻性、单中心、自身对照的临床试验,在中国河北省,沧州市中心医院完成。对纳入试验20例膝关节后交叉韧带胫骨止点撕脱骨折患者经后侧入路暴露骨折断端及损伤的后交叉韧带,直视下行骨折复位,采用新型支撑接骨板固定骨折断端,重建后交叉韧带。固定后随访3,12个月。主要观察指标为固定前、固定后3,12个月的膝关节HSS评分评估固定后患者膝关节功能恢复情况;试验的次要观察指标为固定前、固定后3,12个月Lysholm膝关节评分,X射线,以CT,磁共振检查评估损伤膝关节修复后形态,以及固定后3,12个月患者满意度。试验在北美临床试验注册中心注册(NCT03059368)。试验经中国河北省沧州市中心医院伦理委员会批准。研究符合世界医学会制定的《赫尔辛基宣言》的要求。参与者本人对治疗方案和过程均知情同意,并签署知情同意书。讨论:试验设计了一种有利于后交叉韧带早期张力重建的新型固定支撑接骨板固定方法,以此修复胫膝关节后交叉韧带胫骨止点撕脱骨折,以期最大限度的恢复膝关节解剖学稳定性,并验证其疗效,从而为膝关节后交叉韧带胫骨止点撕脱骨折治疗提供一定的试验依据,为解决最大限度的恢复膝关节解剖学稳定提供一种途径。

摘要：背景:作者前期研究表明U形接骨板可以对骨折断端进行持续加压,使骨折部位处在最佳应力环境中,促进骨折愈合。目的:测试并评估改良型U形接骨板的承载能力。设计、时间及地点:单一样本实验,1990-12/2001-04在中南大学材料力学实验室完成。材料:普通接骨板为江苏金鹿集团产品, AO钢板和动力加压接骨板为瑞士MATHYS医疗器械有限公司产品。U型接骨板为在普通接骨板中部增设一个U形臂(专利号012497304)。方法:通过力学测试,了解U形接骨板的抗弯、抗扭能力,验证理论计算,并与普通接骨板、AO钢板和动力加压接骨板作比较。主要观察指标:抗弯承载能力, 抗扭承载能力。结果:U形接骨板较普通型AO钢板及动力加压接骨板在矢状面的抗弯承载能力分别提高107.5%及21.5%,抗扭承载能力分别提高406%及58%;较LC-DCP(限制接触型AO钢板)抗扭承载能力提高31.9%。结论:与现用AO钢板及加压接骨板相比,自制改良U形接骨板具有更大的强度和刚度。