张红旗
- 作品数：9 被引量：34H指数：4
- 供职机构：武汉理工大学更多>>
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- 第二代动力化前路方形区钛板螺钉系统的体外生物力学研究
- 2021年
- 目的探讨第二代动力化前路方形区钛板螺钉系统(dynamic anterior plate-screw system for quadrilateral area,DAPSQ)的标准化置钉方法及其稳定性。方法截取6具防腐保湿处理的全骨盆标本,制作左侧髋臼高位双柱骨折模型,随机行第二代DAPSQ或前路重建钛板+1/3管型固定。将标本装载于Zwick Z100电子万能试验机,模拟坐位以200 N、300 N、400 N、500 N、600 N、700 N、800 N垂直载荷加载,分别测试完整骨盆组、DAPSQ固定组和管型固定组轴向压缩位移、髋臼前后柱应变值变化,并计算刚度。结果随垂直载荷从200 N增加至800 N,三组标本轴向压缩位移均呈增加趋势(F=68.581,P<0.001;F=91.795,P<0.001;F=33.819,P=0.002)。管型固定组在各级载荷下轴向压缩位移均大于完整骨盆组和DAPSQ固定组,差异有统计学意义(P<0.05),而完整骨盆组和DAPSQ固定组差异无统计学意义(P>0.05)。600 N垂直载荷下完整骨盆组整体刚度为(220.72±70.33)N/mm、DAPSQ固定组为(185.68±48.49)N/mm、管型固定组为(135.83±60.58)N/mm,管型固定组骨盆整体轴向刚度低于完整骨盆组和DAPSQ固定组,差异有统计学意义(t=5.345,P=0.003;t=6.443,P=0.001),而完整骨盆组和DAPSQ固定组的差异无统计学意义(t=2.138,P=0.086)。在200 N~800 N各级载荷下,三组前柱测量点应变值的组间两两比较差异均无统计学意义(P>0.05)。在500 N~800 N各级载荷下,管型固定组后柱测量点应变值均大于完整骨盆组和DAPSQ固定组(P<0.05),而完整骨盆组和DAPSQ固定组的差异无统计学意义(P>0.05)。结论与传统重建钛板+1/3管型固定相比,第二代DAPSQ固定髋臼双柱骨折模型后骨盆轴向压缩位移更小,轴向刚度更大,髋臼后柱应力的变化更接近完整髋臼应力分布情况,具有更为安全、可靠的生物力学稳定性。
- 吴海洋蔡贤华邵启鹏尚冉冉宋成璟刘曦明汪国栋李彦锦丰瑞兵张红旗
- 关键词：骨螺丝骨板
- 简支梁工程应用综合实验
- 简支梁力学模型是理工科大学教学中使用最多的力学简化模型之一,力学专业的基础课、专业课以及一般工科专业的力学课程和专业课程都将用到简支梁力学模型。在大学二至三年级,同学们学习了变形体力学的基本理论,对简支梁的应力计算和变形...
- 黎明发范端张红旗
- 关键词：简支梁
- 文献传递
- 不同内固定器固定股骨髁上骨折的生物力学比较被引量：10
- 2015年
- 背景:治疗股骨髁上骨折的内固定方法很多,其中主要有偏心位固定的钢板类和中心位固定的髓内钉类。由于两者生物力学特性的差异,在治疗股骨髁上骨折的临床疗效也不同。目的:对治疗股骨髁上骨折的两种固定器进行生物力学对比,探讨两种固定器固定股骨髁上骨折时的应力分布差异,从而为临床选择理想的内固定器提供理论依据。方法:选择12套成人尸体股骨,将股骨髁上横行锯断,制作股骨髁上骨折模型。将骨折标本解剖复位后,按照手术操作方法用微创内固定系统和逆行交锁髓内钉固定。在骨折断面及钉道周围共粘贴6个电阻应变片,然后将骨折模型分别置于Zwick Z100电子万能材料实验机及扭转试验机(RNJ-500)上,以线性载荷0-400 N、扭转载荷0-20 N·m加载,分析局部应力,测量两种固定器在相同载荷条件下骨折断面及钉道周围应力的大小和分布特点。结果与结论:在实验载荷条件下,逆行交锁髓内钉组和LISS钢板组骨折断端和钉道周围应力均随着轴向载荷和扭转载荷的增大而增大。在同一轴向载荷下,逆行交锁髓内钉组较LISS钢板组在6个测试应变点应变值大(P<0.01);在同一扭转载荷下,LISS钢板组较逆行交锁髓内钉组在6个测试应变点应变值大(P<0.01)。结果显示,逆行交锁髓内钉固定股骨髁上骨折中可明显降低应力遮挡,从而利于应力传导,并具有良好的抗扭转能力,从生物力学角度可以推广使用。
- 杨青郭卫春刘洋谭俊峰张觅李明辉张红旗
- 关键词：植入物生物力学应力内固定器应力遮挡股骨髁上骨折
- 空心拉力钉锁定板与空心钉固定股骨颈骨折的生物力学研究被引量：4
- 2016年
- 目的通过对空心拉力钉锁定板与空心钉固定股骨颈骨折模型生物力学测试,探讨两种内固定器固定股骨颈骨折的生物力学差异。方法选择16具新鲜冰冻股骨标本,其中男性8具,女性8具;年龄45^60岁,平均年龄51岁。经股骨颈截骨制作经颈型股骨颈骨折模型。随机分为2组,即空心拉力钉锁定板组和空心钉组。解剖复位后分别以空心拉力钉锁定板（n=8）和空心钉（n=8）固定。将骨折模型置于疲劳试验机上,每组标本分别给予800 N循环轴向载荷和16 N·m循环扭转载荷3 000次,最后给予每组模型极限载荷。观察两组模型极限载荷大小。结果轴向载荷实验中,空心拉力钉锁定板组、空心钉组股骨头下沉位移分别为（0.94±0.11）mm、（1.26±0.18）mm,差异有显著统计学意义（P〈0.01）;空心拉力钉锁定板组、空心钉组极限轴向载荷分别为（3 320.00±40.23）N·m、（2 840.00±72.56）N·m,差异有显著统计学意义（P〈0.01）。扭转载荷试验中,空心拉力钉锁定板组、空心钉组股骨头扭转位移分别为（4.01±0.11）°、（6.44±0.13）°,差异有显著统计学意义（P〈0.01）。结论空心拉力钉锁定板抗侧压及抗扭转能力明显高于空心钉,在生物力学上空心拉力钉锁定板治疗股骨颈骨折有明显优势,值得临床推广使用。
- 杨蓉蓉谭俊峰刘洋杨青张红旗
- 关键词：股骨颈骨折空心钉生物力学
- 不同部位骨盆骨静态弹性模量及其相关生物力学性质的测定被引量：6
- 2012年
- 采用生物力学实验的方法研究骨盆骨的轴向刚度、不同部位骨盆骨的压缩及拉伸弹性模量以及强度,从而为骨盆的临床及实验研究提供理论依据。试验采用12具防腐骨盆骨,利用万能材料试验机测量不同载荷下骨盆骨的位移,计算其轴向刚度;之后截取耻骨、坐骨、髋臼骨前柱及后柱、以及骶髂关节两侧骨,制成10 mm×5 mm×10 mm大小试件,分成12组,利用杠杆引伸仪、万能材料试验机、电阻应变仪上分别进行压缩及拉伸弹性模量以及强度的测定。在静态载荷状态下,500 N的生理载荷时,骨盆刚度值为181.28±21.4 N.mm-1,1 500 N时,刚度值增加到352.32 N.mm-1;耻骨、坐骨、髂骨、髋臼前、后柱以及骶髂关节两侧骨质的压缩弹性模量依次为26.7、18.4、31.7、21.3、23.1、31.7、29.6 GPa;压缩强度均值依次为64.27、124.26、91.73、94.22、50.39、107.37、84.23 GPa;拉伸弹性模量依次为29.3、20.4、25.4、23.3、21.2、19.3、17.6 GPa;拉伸强度均值依次为132.53、93.26、95.72、74.22、40.39、84.23、64.27 GPa。静态载荷状态下,刚度值随着载荷的增加逐渐加大;坐骨的抗压缩强度最大,而耻骨的抗拉伸强度最大,髋臼前柱抗压缩及拉伸的强度(94.22、74.22)均明显高于髋臼后柱。
- 李明辉刘洋张红旗
- 关键词：骨盆生物力学弹性模量轴向刚度
- 两种不同材料外固定支架固定胫骨骨折的生物力学研究被引量：3
- 2013年
- 目的 通过在实体胫骨上对两种不同弹性模量的外固定材料进行生物力学测试，探讨两种不同弹性模量的外固定材料对胫骨骨折应力及其分布的影响。方法 选择12套成人尸体胫骨，将胫骨中段横行锯断，制作胫骨骨折模型。将骨折标本解剖复位后分别以铝合金材料外固定支架（高弹性模量，弹性模量为110 GPa）和PEEK、碳纤维树脂材料外固定支架（低弹性模量，弹性模量为7.0 GPa及11.4 GPa）固定。在骨折断面及钉道周围共粘贴13个电阻应变片，然后将模型分别置于Zwick Z100电子万能材料实验机及扭转试验机（RNJ-500）上，以线性载荷0 ~ 600 N、扭转载荷0 ~ 2.5 N？m加载，分析局部应力，测量两种不同材料外固定系统在相同载荷条件下骨折断面及钉道周围应力的大小和分布特点。结果 在实验载荷条件下，传统外固定支架和高分子外固定支架骨折断端和钉道周围应力均随着轴向载荷或扭转载荷的增大而增大。在同一线性载荷或扭转载荷下，高分子外固定支架组较传统外固定支架组在13个测试应变点应变值应力分布更均匀，应变值大，其差异均有显著统计学意义（P 〈 0.01）。 结论 高分子材料外固定器治疗骨折中可明显降低应力遮挡，从而利于应力传导，从生物力学角度可以推广使用。
- 谭俊峰刘洋彭昊张觅李明辉孙凯张红旗
- 关键词：胫骨骨折外固定支架生物力学应力
- 静态应力作用下骨盆侧方撞击的生物力学研究
- 2012年
- 目的构建侧方静态应力作用下骨盆骨的尸体模型,运用生物力学试验技术在垂直应力试验机上对单纯侧方受力导致的旋转不稳定骨盆骨折的生物力学特点及其发病机制进行初步探讨。方法选取正常成人骨盆试验标本12具,其中男性7例,女性5例;年龄45～68岁,平均年龄57.32岁。分为2组,每组6具。构建侧方撞击的生物力学模型,测量单纯静态侧方应力作用于髂嵴或股骨大粗隆时,不同工况下骶髂关节、髋臼、耻骨支等骨盆常见骨折部位的受力状况,用应变仪获得各试验点的主应变、主方向、垂直位移,以及测量静态应力下骨盆骨折阈值,并构建应变-时间曲线。结果①500 N静态侧方应力作用于髂嵴时,骨盆环结构中固定侧髂骨翼,对侧耻骨上支承载压(397±43)、拉应变(113.2±11.4)最大,受力侧坐骨支应变最小(23±7);髂骨翼位移最大(4.6 mm),髂嵴在静态侧方应力作用下的极限载荷(3 752±425)N;②股骨大粗隆在500 N静态侧方应力作用下,在骨盆环结构中,对侧耻骨上支承载压(277±31)、拉应变(401±53)最大,受力侧髂骨应变值最小(35±11);左耻骨支位移最大(2.3 mm)。股骨大粗隆在侧方应力作用下的极限载荷(4 207±617)N;③静态侧方应力作用于股骨大粗隆时产生的骨盆各点位移均小于作用于骨盆髂嵴时产生的位移。结论①耻骨支及耻骨联合等骨盆前环结构对于维持侧方应力下骨盆环旋转稳定性至关重要。②生物力学试验能较好地反映静态侧方应力撞击下骨盆骨的生物力学特性。
- 李明辉刘洋张觅杨青陈方舟张红旗刘禹钦
- 关键词：骨盆生物力学
- 两种不同材料外固定器修复胫骨骨折:新型PEEK复合材料外固定器更有优势被引量：4
- 2015年
- 背景:胫骨骨折传统外固定存在明显应力遮挡,骨折延迟愈合不愈合,聚醚醚酮树脂(polyetheretherketone,PEEK)材料弹性模量接近骨质,将有可能解决这一临床难题。目的:比较胫骨骨折采用新型PEEK复合材料外固定器和传统材料外固定器外固定治疗效果。方法:回顾分析胫骨骨折86例,男64例,女22例;年龄24-78岁,平均56岁;闭合性骨折30例,开放性骨折56例;平诊手术32例,急诊手术54例。所有患者根据外固定方法不同分为2组,分别采用新型PEEK复合材料外固定器和传统材料外固定器治疗。固定后定期复查X射线片,末次随访时根据Johner-Wruhs胫骨干骨折疗效评价标准评定功能恢复情况。结果与结论:所有患者固定后均获5-20个月随访。PEEK组平均8.7周拆除外固定器,4.2个月骨折愈合;传统材料外固定器平均10.6周拆除外固定器,6.1个月骨折愈合。末次随访时根据Johner-Wruhs胫骨干骨折疗效评价标准评定功能恢复情况:PEEK组优26例,良13例,差4例;传统材料外固定器优19例,良13例,差11例。结果表明,应用PEEK复合材料外固定器治疗不同类型胫骨骨折较传统材料外固定器治疗具有可保持骨折稳定、促进骨折愈合、利于患肢功能恢复的优势。
- 张觅刘洋谭俊峰梅红军张红旗
- 关键词：胫骨骨折生物材料胫骨骨折外固定器
- 髓内及髓外内固定治疗股骨反转子间骨折的生物力学研究被引量：7
- 2013年
- 目的 比较亚洲型股骨近端防旋髓内钉、动力髁螺钉、动力髋螺钉固定股骨反转子间骨折后的生物力学性能.方法 测量正常股骨的生物力学性能后,制作18具成人股骨反转子间骨折模型,分别以亚洲型股骨近端防旋髓内钉（PFNAⅡ）、动力髁螺钉（DCS）、动力髋螺钉（DHS）随机进行固定.利用电阻应变片和位移传感器测量实验数据,制作不同内置物固定后,垂直应力作用下股骨近端位移-压力以及压力-骨折近段角度位移统计表,同时在扭转应力作用下制作扭转角-扭矩统计表.测量3组标本的垂直及扭转刚度并进行统计学比较,对3种不同内固定物在反转子间骨折治疗中的生物力学性能进行比较.结果 垂直载荷作用下,股骨近端下沉位移＜1.0 mm时（垂直应力小于500 N）,PFNAⅡ、DCS两组之间的轴向应力值差异无统计学意义（P＞0.05）.超过生理负荷后两实验组间差异有统计学意义（P＜0.05）,且PFNAⅡ抗垂直压缩能力强于DCS,但PFNAⅡ应力遮挡较DCS更为明显;DHS抗垂直压力与PFNAⅡ差异有统计学意义.扭转应力作用下,在扭转角度≤4°时,3实验组间差异无统计学意义,当扭转角度加大后,PFNAⅡ抗扭转能力更强.3组不同内置物的刚度比较中,PFNAⅡ的垂直及扭转刚度最强,而DCS与DHS的扭转刚度差异无统计学意义（P＞0.05）.结论 PFNAⅡ抗垂直及扭转应力的作用强于DCS和DHS.在生理载荷下,PFNAⅡ及DCS均可用于股骨反转子间骨折的治疗,但PFNAⅡ应力遮挡率较高.DHS固定组易导致固定失败,不应用来治疗股骨反转子间骨折.
- 李明辉彭昊刘洋张觅张红旗
- 关键词：髋骨折骨折固定术生物力学
