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[目的]肱骨外髁骨折是肘关节损伤中最常见的骨折之一,本课题采用三维空间有限元计算法,三维光弹性实验法和电阻应变测量法等三种方法,研究了肱骨外髁在肘关节的实际受力状况,以及在肘关节伸直屈曲或内外翻的不同,前臂旋转角度的不同下的应力和应变规律,从生物力学应力应变的角度,探讨了肱骨外髁骨折的发生机制,并提出了较佳的复位固定治疗方法。 [方法]三维空间有限元计算法中,将肱骨中下部按空间有限离散的原则,划分成561个单元和799个节点,并用电脑软件建立所有节点的空间坐标系统,然后将肘关节伸直屈曲,前臂旋前、中立和旋后共6种体位下的具体受力情况,按一定的边界条件移植加载到电脑的三维空间模型上,通过SAP计算程序的计算,得出肱骨模型的每个节点和单元的应力状况。三维光弹性实验,采用透明光弹材料环氧树脂利用铸造工艺制成一些三维立体的肱骨受力模型,在温度为115℃的烘箱内行内翻、中立、外翻三种体位的加载后降温,使应力冻结,然后对所需平面进行切片,并置于偏振光场内观察,由于产生双折射现象而形成彩色应力干涉条纹,从而了解到肱骨外髁的应力状况。电阻应变测量法是将电阻应变片粘贴于儿童尸体肱骨外髁的前后骨面,然后变动体位加载,引起应变片变形产生电阻值的变化,并且通过连接于应变片上的电阻应变测量仪测出此变化后,可转换成相应的应变,从而得出 脓骨外踝的应变情况。 【结果]*)无论何种体位下,儿童组的肢骨外踝区平均Mi scs 应力值最大,脓骨滑车挠侧区次之,脓骨滑车尺侧区最小,而成人对照 组的脓骨外踝区与脓骨滑车挠侧区以及脓骨滑车尺侧区之间的Mises 应力值则差异均不明显。门)无论前臂旋前,中立,还是旋后体位,肘 关节屈曲时,Mi scs应力值远大于肘关节伸直位,无论何种体位,脓骨外 踝后区的 Mi scs应力值均大于外踝前区。(3)无论前臂旋前,中立,还 是旋后,肘关节伸直位时,伸 )l几膛作用节点的平均 M i s e s应力值均大于 整个肺骨外踝区的平均值,而屈曲肘关节时,其平均MiseS应力值则明 显小于肢骨外踝区。H)冠状面下,无论肘关节内翻、中立、外翻以 及有无伸肌胰作用力的加载,在脓骨外踝部及脓骨滑车挠侧区均表现 为压应力条纹。门)除内翻位有伸肌腕作用力的加载下,脓骨外踝上 部为拉应力条纹,内踝上部为压应力条纹外,所有其他体位情况的加载, 脓骨内外踝上部均同时表现为压应力条纹。门)不论肘关节屈曲、伸 直,还是前臂的旋前、中立、旋后,竖直方向的应变均为压应变,而水 平方向则在肘部伸直位呈压应变,屈曲位呈拉应变。门)从固定体位 上来说,屈曲旋后位在水平方向,无论脓骨外踝前后区,压应变都是最 大的,而竖直方向上脓骨外踝后面呈压应变,前面则呈拉应变,大小也 以屈曲旋后位最大。 【结论]门)儿童易发生脓骨外踝骨折,且骨折发生在应力较集 中的脓骨外踝区及脓骨滑车挠侧区,而脓骨滑车尺侧区与脓骨小头则 较少发生破坏。门)以屈曲位最易好发脓骨外踝骨折,但前臂是旋前、 中立还是旋后则并不一定。(3)在伸直肘关节时,伸肌胰作用力对骨 折的发生起了很大作用,在肘关节内翻位时,伸肌腕的强力牵拉可以 5 拉脱外躲形成骨折,而在中立与外翻位时,则与屈曲肘关节时一样,骨 折的发生以尺挠骨对脓骨的撞击力为主,伸肌腕作用的影响较少。 (4)肢骨外踝骨折的复位可利用伸肌腕作用力的牵拉作用,而固定则 尽量避免伸肌盼的牵拉,采取肘关节屈曲90\前臂旋后位固定为佳。