改进型耻骨联合分离记忆合金内固定器的生物力

背景：记忆合金自身具有独特形状记忆性能及良好的组织相容性，目前被制作成各种内固定器广泛用于微动关节及骨折部位的手术治疗。

目的：探究改进型耻骨联合分离记忆合金内固定器的生物力学特性。

方法：取10 具成人骨盆标本，建立耻骨联合分离损伤模型，随机分2 组固定：观察组复位后以改进型耻骨联合分离记忆合金内固定器固定，对照组复位后以动力加压钢板固定，采用万能生物材料试验机进行生物力学测试，记录耻骨联合水平、前后与垂直方向的相对位移。

结果与结论：①两组模型均无松动及内固定断裂；②不同载荷下观察组水平方向的位移均小于对照组(P＜0.05)；③不同载荷下观察组前后方向的位移均小于对照组(P＜0.05)；④不同载荷下观察组垂直方向的位移均小于对照组(P＜0.05)；⑤结果表明，改进型耻骨联合分离记忆合金内固定器对抗水平及前后方向的拉力优于动力加压钢板，对抗垂直剪切力优于动力加压钢板。

BACKGROUND:The memory alloy itself has unique shape memory properties and excellent histocompatibility，which is currently made into various internal fixators widely for the surgical treatment of the fretting joint and the fracture site.

OBJECTIVE:To investigate the biomechanical characteristics of the modified memory alloy internal fixator for separation of pubic symphysis.

METHODS:Models of pubic symphysis separation injury were established in 10 pelvic specimens and randomly divided into two groups for in the observation group were fixed with the modified memory alloy internal fixator for separation of pubic symphysis after models in the control group were fixed with dynamic compression plate after universal biomaterial testing machine was used for biomechanical horizontal，anteroposterior and vertical displacements of the pubic symphysis were recorded.

RESULTS AND CONCLUSION:(1) There was no loosening or fracture of internal fixation in both groups.(2) The horizontal displacement of the observation group was smaller than that of the control group under different loads (P＜0.05).(3) The anteroposterior displacement of the observation group was smaller than that of the control group under different loads (P＜0.05).(4) The vertical displacement of the observation group was smaller than that of the control group under different loads (P＜0.05).(5) The experimental results show that the tensile force of the modified memory alloy internal fixator for separation of pubic symphysis against horizontal and anteroposterior directions is better than that against dynamic compression plate，which resistance to vertical shear force is better than that of dynamic compression plate.

0 引言 Introduction

单纯耻骨联合分离损伤较为少见，常常合并骨盆及其他部位损伤，系高能量创伤所致，包括高处坠落伤、交通伤等。耻骨联合分离≥2.5 cm伴骨盆旋转不稳定及有明显并发症时，多采取手术治疗[1]。现阶段内固定方式多为钢板螺钉内固定，但多数患者遗留慢性下腰痛甚至内固定应力集中，发生断裂等并发症[2]。鉴于此，记忆合金内固定器治疗逐渐应用于临床，特点为微创、手术操作简单、不损伤其他组织前提下利于损伤愈合，且患者功能恢复较快[3]。通过生物力学测试比较改进型耻骨联合分离记忆合金内固定器与动力加压钢板的生物力学稳定性，为临床治疗提供实验数据支持，有助于优化临床治疗方法。

1 材料和方法 Materials and methods

1.1 设计 对比观察实验。

1.2 时间及地点 实验于2019年3至9月在兰州大学医学院解剖教研室与兰州西脉记忆合金股份有限责任公司力学测试中心完成。

1.3 材料

1.3.1 尸体骨盆标本 成人防腐尸体骨盆10具，其中男7具，女3具，由兰州大学医学院解剖教研室提供，年龄39-68岁，平均49.6岁。标本自L4-5水平直至双侧股骨1/3处切断，切断双侧骶髂关节及韧带结构、双侧髋关节及韧带结构、双侧骶棘韧带和双侧骶结节韧带，切断耻骨联合周围韧带及耻骨联合间盘。分离耻骨联合＞2.5 cm。造模成功后用甲醛浸泡，并依次编号。

1.3.2 内固定材料及实验配套器械 3.5 mm动力加压钢板与配套螺钉，购自强生上海医疗器械有限公司；改进型耻骨联合分离记忆合金内固定器，购自兰州西脉记忆合金股份有限责任公司，见表1。

1.3.3 主要试剂与仪器 万能生物材料试验机(日本岛津公司AG-ISM20kN型)；高清位移摄像装置(兰州西脉记忆合金股份有限责任公司提供)及配套数据分析软件；义齿基托树脂(Ⅱ型，上海新世纪齿科材料有限公司)。

1.4 方法 L4、5椎体及双侧股骨用义齿基托树脂包埋，凝固成形；安装于义齿基托树脂约15°角底座。髂骨缘穿过数根直径1.2 mm钢丝固定于可调节螺栓上。使双侧髂前上棘与耻骨联合处于同一冠状平面，固定于生物材料试验机上，安装调节测试装置。先进行预加载消除蠕变。双侧包埋的股骨安装在15°角底座上，链接的钢丝螺栓对抗骨盆偏移，使两侧髂前上棘与耻骨联合处于同一冠状平面且垂直于地面。用随机数字表法分2组，每组5具标本：对照组复位钳复位耻骨联合，4孔动态加压钢板耻骨联合上方固定，逐渐匀速加载负荷记录耻骨联合相对位移(共加载6次)；观察组复位钳复位耻骨联合，将改进型耻骨联合分离记忆合金内固定器呈T型结构的主板和侧板在冰盐水中撑开后，主板贴敷耻骨联合表面，侧板贴敷耻骨上支。将位于侧板两侧的两组固定棘齿和主板下缘的复位拉钩热盐水热敷，使其恢复形状并加压固定。逐渐匀速加载负荷记录耻骨联合相对位移(共加载6次)。从100 N开始，加载6次，结合预实验结果选择双足站立位最大加载负荷600 N。观察耻骨联合不同固定方式后耻骨联合水平、前后、垂直方向的相对位移[4-6]。位移图像经互相垂直的摄像头分别采集，得到耻骨联合的三维位移情况，经数据分析软件测量、换算得出耻骨联合水平、前后、垂直方向相对位移数据(兰州西脉记忆合金股份有限公司力学测试中心协助完成，精度0.001 mm)。实验结束，检查标本有无损伤及固定器有无松动。

文章来源：《力学季刊》 网址: http://www.lxjkzz.cn/qikandaodu/2021/0128/329.html