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・６３７
・生物力学・
改良记忆合金环抱器治疗髋关节置换术后股骨假体周围骨折的生物力学研究
孙强鲁尧王洪勋
向帅
【摘要】目的对改良记忆合金环抱器治疗老年性髋关节置换术后股骨假体周围骨折
（ＰＦＦ）进行生物力学研究，分析改良记忆合金环抱器与普通记忆合金环抱器在生物力学方面的差异。
方法３０根国人新鲜全长股骨纳入实验，所选择的标本证实无病理缺陷、骨折、畸形或肿
瘤，按随机数字表法分为实验组（１５根）和对照组（１５根），依据Ｖａｎｃｏｕｖｅｒ分型中Ｂｌ型髋关节置换术后假体周围骨折建模。实验组采用改良记忆合金环抱器进行固定，对照组采用普通记忆合金环抱器进行固定。将股骨标本固定在生物力学试验机上进行力学对比测试。
结果
当施加相
同的载荷时，实验组和对照组的应变值最大可相差３０％，两者的位移值最大可相差４８％。实验组和对照组三点弯曲试验差异无统计学意义（Ｐ＞０．０５），轴向压缩及扭转试验差异有统计学意义（Ｐ＜０．０５或０．０１）。环抱器。
【关键词】
内固定器；关节成形术，置换，髋；假体周围骨折；合金，记忆
结论改良记忆合金环抱器在抗压缩、抗扭转方面明显优于普通记忆合金
Ｂｉｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌｓｔｕｄｙｏｆｉｍｐｒｏｖｅｄｍｅｍｏｒｙａｌｌｏｙｅｍｂｒａｃｉｎｇｆｉｘａｔｏｒｓｉｎｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｆｐｅｒｉｐｒｏｓｔｈｅｔｉｃ
ｆｅｍｏｒａｌｆｒａｃｔｕｒｅｄｕｅ
Ｄｅｐａｔｍｅｎｔ
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ｈｉｐａｒｔｈｒｏｐｌａｓｔｙ
Ｓｕｎ
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ｏｆＯｒｔｈｏｐｅｄｉｃｓ，Ａｊ再ｌｉａｔｅｄ
ＺｈｏｎｇｓｈａｎＨｏｓｐｉｔａｌ
Ｕｎｉｖｅ乃ｉｔｙ，Ｄａｌｉａｎ１１６００１，Ｃｈｉｎａ
Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇａｕｔｈｏｒ：ＳｕｎＱｉｎｎｇ，Ｔｅｌ：００８６—１３５９—１３４５—９８８，Ｅｍａ／／：ｓｕｎｑｉｎ９３１３９＠１６３．ｃｏｎ
Ｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃｓｏｆｉｍｐｒｏｖｅｄ
ｍｅｍｏｒｙ
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ｍｏｄｅｌｏｆＶａｎｃｏｕｖｅｒｔｙｐｅＢ１ｐｅｒｉｐｒｏｓｔｈｅｔｉｃｆｅｍｏｒａｌｆｒａｃｔｕｒｅｆｏｌｌｏｗｉｎｇｈｉｐａｒｔｈｒｏｐｌａｓｔｙｗａｓｉｎｄｕｃｅｄ．ＴｈｅｆｒａｃｔｕｒｅＷａｓｔｒｅａｔｅｄｗｉｔｈｍｏｄｉｆｉｅｄ
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【Ｋｅｙｗｏｒｄｓ】
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Ｉｎｔｅｒｎａｌｆｉｘａｔｏｒｓ；Ａｒｔｈｒｏｐｌａｓｔｙ，ｒｅｐｌａｃｅｍｅｎｔ，ｈｉｐ；Ｐｅｒｉｐｒｏｓｔｈｅｔｉｃｆｒａｃｔｕｒｅｓ；
髋关节置换术后股骨假体周围骨折（ｐｅｒｉｐｒｏｓ—
ＤＯＩ：１０．３７６０／ｃｍａ．ｊ．ｉｓｓｎ．１００１—８０５０．２０１５．０７．０１５
ｔｈｅｔｉｃｆｅｍｏｒａｌ
ｆｒａｃｔｕｒｅ，ＰＦＦ）的发生率为０．１％～
基金项目：大连市医学院科学研究计划资助项目［大卫科发（２０１４）１４２号］
作者单位：１１６００１大连大学附属中山医院骨科
通信作者：孙强，电话：１３５９１３４５９８８，Ｅｍａｉｌ：ｓｕｎｑｉａｎ９３１３９＠
１６３．ｅｏｍ
２１．０％¨。，且其发生率呈逐年递增趋势。目前大多数学者主张早期手术治疗，降低病死率，提高患者生活质量心－３］。ＰＦＦ有多种手术方法，但无论何种手术方式，均不能完美地解决ＰＦＦ。记忆合金环抱器
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可提高骨折端的稳定性，缩短手术时间，但抗旋转强
度不够，容易造成骨折处松动、旋转，甚至导致骨不
有序的锯齿状突起。远近端呈对称结构。环抱器正中间有１对环抱臂。笔者将记忆合金环抱器进行改良，保留环抱器近端的３对环抱爪及中间的１对环
愈合。结合我院近几年应用普通记忆合金环抱器治疗ＰＦＦ的体会，笔者设计改良了记忆合金环抱器，通过与普通记忆合金环抱器在轴向压缩、三点弯曲及扭转方面进行对比分析，其与普通记忆合金环抱器相比具有明显的优势。现将实验结果报告如下。
１材料与方法１．１实验材料
抱臂，将远端的３对环抱爪去掉，改良成与下肢螺钉
相匹配的钢板螺钉形式。见图１。
１．２实验仪器
微机控制电子万能试验机（深圳市新三思材料检测有限公司），ＮＷＳ一１０００扭转试验机（长春机械科学研究院有限公司）
１．３实验方法
１．３．１
采集符合要求的３０根股骨标本，男１８例，女１２例；平均年龄７２．４岁（５５—８６岁）。ｘ线检查确认标本无病理缺陷、骨折、畸形或肿瘤。将标本按随机数字表法分为实验组和对照组，每组各１５根股骨。实验组采用改良记忆合金环抱器固定，对照组
采用普通记忆合金环抱器固定。记忆合金环抱器由
制作标本模型：根据ＰＦＦ的Ｖａｎｃｏｕｖｅｒ分
型ＨＪ，假体稳定，将假体下端股骨离断，建立Ｂ１型
骨折模型，整个建模过程无骨量丢失。内固定方法：复位骨折断端，先将环抱器放入冰等渗盐水中使其呈舒张状态，待骨折复位后将其放置于合适位置，用
３７℃等渗盐水浇洗，使其收缩固定（图２）。对照组
江苏亚华生物科技有限公司生产，该产品材料为Ｔｉ６Ａ１４Ｖ钛合金，表面为Ｔｉ６Ａ１４Ｖ钛合金涂层。骨
水泥型股骨柄由上海捷迈医疗国际贸易有限公司生
选择适当位置将环抱器放置于股骨张力侧进行固定
即可。实验组同样选择适当位置将环抱器放置于股骨张力侧，骨折远端采用５．０ｍｍ钻头钻孔，测深，
产。现有的记忆合金环抱器由体部、环抱爪及环抱臂组成。环抱爪有６对组成，环抱爪上有若干排列
选择长度合适锁定螺钉，用丝攻扩孔，依次拧人直径
５．０
ｍｍ锁定钉３枚。
移
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，
／啊
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图１改良记忆合金环抱器正位及侧位图图２改良记忆合金环抱器固定股骨假体周围骨折正位及侧位图
１．３．２生物力学测定：建模之后的标本在进行生物力
一
．
悬．一
Ｑ
学试验机稳定后才开始测试，将实验组和对照组分别按随机数字表法再分成三组，分别对三组进行轴向压
学测试前先行预加载４００ｋｇ・ｍ～・ｓ。２‘６｜，检测到力
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缩试验、三点弯曲试验及扭转试验，并记录各组测试数
据。所有生物力学试验结果均在３７℃环境中进行。
３００，４００，５００，６００
Ｎ时，实验组的应变值及位移值
均小于对照组（Ｐ＜０．０５）。２．２三点弯曲试验
１．４统计学分析
应用ＳＰＳＳ２０．０统计软件，数据以元±ｓ表示，采用ｔ检验，Ｐ＜０．０５为差异有统计学意义。
实验组和对照组在不同弯矩作用下的桡度值见表２。当分别给予４，８，１２，１６，２０Ｎ・ｍ作用力时，实验组与对照组的桡度值差异无统计学意义（Ｐ＞
０．０５）。２．３扭转试验
实验组和对照组在不同扭矩作用下的扭角值见表３。当施加扭矩为１Ｎ・１１３时，实验组与对照组的
２
结果
２．１轴向压缩试验
实验组和对照组在不同载荷作用下的应变值见
表１。模拟人体股骨生理受力情况，在不同生理载荷下，股骨的载荷一应变及载荷一位移变化呈线形关系，载荷越大其应变值、位移值越大。当载荷卸载之后即可恢复原来的形状。载荷分别在１００，２００，
扭角值差异无统计学意义（Ｐ＞０．０５）；当施加扭矩
在２，３，４，５Ｎ・ｒｎ时，实验组与对照组的扭角值差
异有统计学意义（Ｐ＜０．０１）。
表ｌ在不同载荷作用下各组的应变值及位移值比较（元±ｓ）
ｔ值
３．１２２．８７２．９５３．０７
２．８３
３．４１
￡鱼三！：！ｉ兰Ｑ：！ｉ！！：！！三！：Ｑ！！Ｑ：Ｑ！三Ｑ：Ｑ１
３讨论
ＰＦＦ是髋关节置换术后及关节翻修术后常见的损伤，骨折可呈横型、螺旋型及粉碎型帕Ｊ，尤其好发生于老年患者。ＰＦＦ的原因包括骨量降低、股骨柄
分型、Ｖａｎｃｏｕｖｅｒ分型、ＡＡＯＳ分型等。临床上较为常
用的是由Ｍａｓｒｉ等¨叫提出的Ｖａｎｃｏｕｖｅｒ分型。其中
Ｖａｎｃｏｕｖｅｒ
Ｂ１型骨折骨量无明显缺失，假体无松动。
笔者探讨ＶａｎｃｏｕｖｅｒＢ１型骨折应用记忆合金环抱器及普通记忆合金环抱器治疗时的生物力学差异。
假体选择不恰当、手术操作不当、肥胖‘７Ｊ，以及疲劳性骨折、全髋关节置换翻修术后、假体松动、假体周
围骨质发生溶解等。８１。ＰＦＦ属于关节外骨折，多发
对于Ｂ１型ＰＦＦ，因其假体柄稳定，最理想的治
疗方式为切开复位内固定术¨１Ｉ，对该型骨折的治疗只取决于内固定的选择¨２—３Ｉ。临床上有多种手术方式固定，包括捆绑环扎固定、异体皮质骨板固定、
生在髋关节置换术后１年内∽ｊ。目前ＰＦＦ的分型因
不同学者的观点不同有多种分类方式，如Ｊｏｈａｎｓｓｏｎ
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钢板和钢缆固定、钢板螺钉内固定、形状记忆合金环抱器内固定等。１４Ｉ，操作相对容易，在处理相对稳定的Ｂｌ型骨折时有一定优势’１５Ｉ。但是，无论选择何种手术方式均存在一定的局限性。髓腔内因假体的存在，不可能使用髓内钉进行固定。使用钢丝及金
属带固定器稳定性较差，不利于患者早期下地行功能练习。ＰＦＦ多发生于假体柄周围及尖端，若使用钢板及螺钉，因髓腔内假体的存在导致打钉受限，从
而不能进行有效坚强内固定。记忆合金环抱器的出现能够部分解决上述问题，但选择记忆合金环抱器时，若环抱器直径太大会导致骨折端的把持力不够，骨折处松动、旋转，甚至骨不愈合‘１６Ｉ。若选择的记
忆合金环抱器直径过小，对骨折远端持续的把持力会造成局部血运的破坏、骨强度降低，甚至对远端骨
干造成再次骨折。记忆合金环抱器虽具有良好的持续环抱作用，但是其轴向加压作用及抗扭转作用比
钢板螺钉固定弱。
为解决上述问题，笔者通过对普通记忆合金环
抱器进行改良，将普通环抱器远端改成钢板螺钉式
固定。生物力学试验结果显示，Ｂ１型ＰＦＦ轴向压缩
试验，实验组的应变值及位移值在不同载荷下均小
于对照组，当施加相同的载荷时，两者的应变值最大可相差３０％，两者的位移值最大可相差４８％。说明应用改良记忆合金环抱器内固定固定牢靠。扭转试
验结果表明，当给予相同的扭矩时，两者的扭矩一扭角值最大可相差３３％。当达到相同的扭矩一扭角
值时，实验组需要施加更多的扭矩才能够实现。说明实验组比对照组能承受更大的扭矩，抗扭性提高。通过上述实验可见，远端改用锁定钢板及螺钉的固定形式比环抱器的环抱爪固定更牢固，生物力学性能更强。笔者对骨折近端保留环抱器式固定而非钢
板螺钉固定，避免了钻孔时对股骨一假体柄一骨水泥整体稳定性的破坏。记忆合金环抱器式固定能够有效避免上述问题的发生，其具有持续的环抱作用，能够有效固定骨折近端。且近端股骨髓腔内有假体
柄及骨水泥的填充，不需担心记忆合金环抱器持续的环抱加压作用影响到骨质导致再次骨折的发生。Ｂ１型ＰＦＦ的抗压、抗扭转强度试验结果充分表明，骨折近端应用环抱器式固定、远端应用锁定钢板及
螺钉的固定形式，其整体的抗压缩及抗扭转性能提
高。综上所述，改良记忆合金环抱器在抗压缩、抗扭转方面明显优于普通记忆合金环抱器。
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（收稿１３期：２０１４—０８—１１）
（本文编辑：向勇）
改良记忆合金环抱器治疗髋关节置换术后股骨假体周围骨折的生物力学研究
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：
孙强， 鲁尧， 王洪勋， 向帅， Sun Qiang， Lu Yao， Wang Hongxun， Xiang Shuai116001,大连大学附属中山医院骨科中华创伤杂志
Chinese Journal of Trauma2015,31(7)
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引用本文格式：孙强. 鲁尧. 王洪勋. 向帅. Sun Qiang. Lu Yao. Wang Hongxun. Xiang Shuai 改良记忆合金环抱器治疗髋关节置换术后股骨假体周围骨折的生物力学研究[期刊论文]-中华创伤杂志 2015(7)
史堡剑笾苤盍！！！ｉ生！旦筮！！鲞筮！塑鱼！垫』！！型坐！：』！！Ｙ！！！ｉ：！！！：！！：盟！：！
・６３７
・生物力学・
改良记忆合金环抱器治疗髋关节置换术后股骨假体周围骨折的生物力学研究
孙强鲁尧王洪勋
向帅
【摘要】目的对改良记忆合金环抱器治疗老年性髋关节置换术后股骨假体周围骨折
（ＰＦＦ）进行生物力学研究，分析改良记忆合金环抱器与普通记忆合金环抱器在生物力学方面的差异。
方法３０根国人新鲜全长股骨纳入实验，所选择的标本证实无病理缺陷、骨折、畸形或肿
瘤，按随机数字表法分为实验组（１５根）和对照组（１５根），依据Ｖａｎｃｏｕｖｅｒ分型中Ｂｌ型髋关节置换术后假体周围骨折建模。实验组采用改良记忆合金环抱器进行固定，对照组采用普通记忆合金环抱器进行固定。将股骨标本固定在生物力学试验机上进行力学对比测试。
结果
当施加相
同的载荷时，实验组和对照组的应变值最大可相差３０％，两者的位移值最大可相差４８％。实验组和对照组三点弯曲试验差异无统计学意义（Ｐ＞０．０５），轴向压缩及扭转试验差异有统计学意义（Ｐ＜０．０５或０．０１）。环抱器。
【关键词】
内固定器；关节成形术，置换，髋；假体周围骨折；合金，记忆
结论改良记忆合金环抱器在抗压缩、抗扭转方面明显优于普通记忆合金
Ｂｉｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌｓｔｕｄｙｏｆｉｍｐｒｏｖｅｄｍｅｍｏｒｙａｌｌｏｙｅｍｂｒａｃｉｎｇｆｉｘａｔｏｒｓｉｎｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｆｐｅｒｉｐｒｏｓｔｈｅｔｉｃ
ｆｅｍｏｒａｌｆｒａｃｔｕｒｅｄｕｅ
Ｄｅｐａｔｍｅｎｔ
ｔｏ
ｈｉｐａｒｔｈｒｏｐｌａｓｔｙ
Ｓｕｎ
Ｑｉｎｎｇ，ＬｕｏｆＤａｌｉａｎ
Ｙａｏ，Ｗａｎｇ
Ｈｏｎｇｘｕｎ，Ｘｉａｎｇ
Ｓｈｕａｉ．
ｏｆＯｒｔｈｏｐｅｄｉｃｓ，Ａｊ再ｌｉａｔｅｄ
ＺｈｏｎｇｓｈａｎＨｏｓｐｉｔａｌ
Ｕｎｉｖｅ乃ｉｔｙ，Ｄａｌｉａｎ１１６００１，Ｃｈｉｎａ
Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇａｕｔｈｏｒ：ＳｕｎＱｉｎｎｇ，Ｔｅｌ：００８６—１３５９—１３４５—９８８，Ｅｍａ／／：ｓｕｎｑｉｎ９３１３９＠１６３．ｃｏｎ
Ｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃｓｏｆｉｍｐｒｏｖｅｄ
ｍｅｍｏｒｙ
【Ａｂｓｔｒａｃｔ】
Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ
ａｌｌｏｙｆｉｘａｔｏｒｓ
ｆｏｒｓａｌｖａｇｅ
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ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｇｒｏｕｐａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｇｒｏｕｐｗｉｔｈ１５ｆｅｍｕｒｓｉｎｅａｃｈａｃｃｏｒｄｉｎｇ
ｔｈｅｒａｎｄｏｍｎｕｍｂｅｒｔａｂｌｅ．Ａ
ｍｏｄｅｌｏｆＶａｎｃｏｕｖｅｒｔｙｐｅＢ１ｐｅｒｉｐｒｏｓｔｈｅｔｉｃｆｅｍｏｒａｌｆｒａｃｔｕｒｅｆｏｌｌｏｗｉｎｇｈｉｐａｒｔｈｒｏｐｌａｓｔｙｗａｓｉｎｄｕｃｅｄ．ＴｈｅｆｒａｃｔｕｒｅＷａｓｔｒｅａｔｅｄｗｉｔｈｍｏｄｉｆｉｅｄ
ｍｅｍｏｒｙａｌｌｏｙｅｍｂｒａｃｉｎｇｆｉｘａｔｏｒｓｉｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｇｒｏｕｐ；ｉｎｓｔｅａｄｇｅｎｅｒａｌ
ｍｅｍｏｒｙ
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（Ｐ＞０．０５），ｂｕｔｔｈｅｒｅ
０．０１）．
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髋关节置换术后股骨假体周围骨折（ｐｅｒｉｐｒｏｓ—
ＤＯＩ：１０．３７６０／ｃｍａ．ｊ．ｉｓｓｎ．１００１—８０５０．２０１５．０７．０１５
ｔｈｅｔｉｃｆｅｍｏｒａｌ
ｆｒａｃｔｕｒｅ，ＰＦＦ）的发生率为０．１％～
基金项目：大连市医学院科学研究计划资助项目［大卫科发（２０１４）１４２号］
作者单位：１１６００１大连大学附属中山医院骨科
通信作者：孙强，电话：１３５９１３４５９８８，Ｅｍａｉｌ：ｓｕｎｑｉａｎ９３１３９＠
１６３．ｅｏｍ
２１．０％¨。，且其发生率呈逐年递增趋势。目前大多数学者主张早期手术治疗，降低病死率，提高患者生活质量心－３］。ＰＦＦ有多种手术方法，但无论何种手术方式，均不能完美地解决ＰＦＦ。记忆合金环抱器
主堡剑笾盘盍！Ｑ！！生！旦箜！！鲞筮！塑垦！ｉ！』！！塑塑！：』！！Ｙ！！！！：Ｙ！！：！！：№：！
可提高骨折端的稳定性，缩短手术时间，但抗旋转强
度不够，容易造成骨折处松动、旋转，甚至导致骨不
有序的锯齿状突起。远近端呈对称结构。环抱器正中间有１对环抱臂。笔者将记忆合金环抱器进行改良，保留环抱器近端的３对环抱爪及中间的１对环
愈合。结合我院近几年应用普通记忆合金环抱器治疗ＰＦＦ的体会，笔者设计改良了记忆合金环抱器，通过与普通记忆合金环抱器在轴向压缩、三点弯曲及扭转方面进行对比分析，其与普通记忆合金环抱器相比具有明显的优势。现将实验结果报告如下。
１材料与方法１．１实验材料
抱臂，将远端的３对环抱爪去掉，改良成与下肢螺钉
相匹配的钢板螺钉形式。见图１。
１．２实验仪器
微机控制电子万能试验机（深圳市新三思材料检测有限公司），ＮＷＳ一１０００扭转试验机（长春机械科学研究院有限公司）
１．３实验方法
１．３．１
采集符合要求的３０根股骨标本，男１８例，女１２例；平均年龄７２．４岁（５５—８６岁）。ｘ线检查确认标本无病理缺陷、骨折、畸形或肿瘤。将标本按随机数字表法分为实验组和对照组，每组各１５根股骨。实验组采用改良记忆合金环抱器固定，对照组
采用普通记忆合金环抱器固定。记忆合金环抱器由
制作标本模型：根据ＰＦＦ的Ｖａｎｃｏｕｖｅｒ分
型ＨＪ，假体稳定，将假体下端股骨离断，建立Ｂ１型
骨折模型，整个建模过程无骨量丢失。内固定方法：复位骨折断端，先将环抱器放入冰等渗盐水中使其呈舒张状态，待骨折复位后将其放置于合适位置，用
３７℃等渗盐水浇洗，使其收缩固定（图２）。对照组
江苏亚华生物科技有限公司生产，该产品材料为Ｔｉ６Ａ１４Ｖ钛合金，表面为Ｔｉ６Ａ１４Ｖ钛合金涂层。骨
水泥型股骨柄由上海捷迈医疗国际贸易有限公司生
选择适当位置将环抱器放置于股骨张力侧进行固定
即可。实验组同样选择适当位置将环抱器放置于股骨张力侧，骨折远端采用５．０ｍｍ钻头钻孔，测深，
产。现有的记忆合金环抱器由体部、环抱爪及环抱臂组成。环抱爪有６对组成，环抱爪上有若干排列
选择长度合适锁定螺钉，用丝攻扩孔，依次拧人直径
５．０
ｍｍ锁定钉３枚。
移
叼
，
／啊
藿
图１改良记忆合金环抱器正位及侧位图图２改良记忆合金环抱器固定股骨假体周围骨折正位及侧位图
１．３．２生物力学测定：建模之后的标本在进行生物力
一
．
悬．一
Ｑ
学试验机稳定后才开始测试，将实验组和对照组分别按随机数字表法再分成三组，分别对三组进行轴向压
学测试前先行预加载４００ｋｇ・ｍ～・ｓ。２‘６｜，检测到力
主堡剑笾盘查！！！！生！旦筮！！鲞箜！翅垦！鱼』！翌！坐！：』！！Ｙ！！！！：！！！：！！：盟！：！
缩试验、三点弯曲试验及扭转试验，并记录各组测试数
据。所有生物力学试验结果均在３７℃环境中进行。
３００，４００，５００，６００
Ｎ时，实验组的应变值及位移值
均小于对照组（Ｐ＜０．０５）。２．２三点弯曲试验
１．４统计学分析
应用ＳＰＳＳ２０．０统计软件，数据以元±ｓ表示，采用ｔ检验，Ｐ＜０．０５为差异有统计学意义。
实验组和对照组在不同弯矩作用下的桡度值见表２。当分别给予４，８，１２，１６，２０Ｎ・ｍ作用力时，实验组与对照组的桡度值差异无统计学意义（Ｐ＞
０．０５）。２．３扭转试验
实验组和对照组在不同扭矩作用下的扭角值见表３。当施加扭矩为１Ｎ・１１３时，实验组与对照组的
２
结果
２．１轴向压缩试验
实验组和对照组在不同载荷作用下的应变值见
表１。模拟人体股骨生理受力情况，在不同生理载荷下，股骨的载荷一应变及载荷一位移变化呈线形关系，载荷越大其应变值、位移值越大。当载荷卸载之后即可恢复原来的形状。载荷分别在１００，２００，
扭角值差异无统计学意义（Ｐ＞０．０５）；当施加扭矩
在２，３，４，５Ｎ・ｒｎ时，实验组与对照组的扭角值差
异有统计学意义（Ｐ＜０．０１）。
表ｌ在不同载荷作用下各组的应变值及位移值比较（元±ｓ）
ｔ值
３．１２２．８７２．９５３．０７
２．８３
３．４１
￡鱼三！：！ｉ兰Ｑ：！ｉ！！：！！三！：Ｑ！！Ｑ：Ｑ！三Ｑ：Ｑ１
３讨论
ＰＦＦ是髋关节置换术后及关节翻修术后常见的损伤，骨折可呈横型、螺旋型及粉碎型帕Ｊ，尤其好发生于老年患者。ＰＦＦ的原因包括骨量降低、股骨柄
分型、Ｖａｎｃｏｕｖｅｒ分型、ＡＡＯＳ分型等。临床上较为常
用的是由Ｍａｓｒｉ等¨叫提出的Ｖａｎｃｏｕｖｅｒ分型。其中
Ｖａｎｃｏｕｖｅｒ
Ｂ１型骨折骨量无明显缺失，假体无松动。
笔者探讨ＶａｎｃｏｕｖｅｒＢ１型骨折应用记忆合金环抱器及普通记忆合金环抱器治疗时的生物力学差异。
假体选择不恰当、手术操作不当、肥胖‘７Ｊ，以及疲劳性骨折、全髋关节置换翻修术后、假体松动、假体周
围骨质发生溶解等。８１。ＰＦＦ属于关节外骨折，多发
对于Ｂ１型ＰＦＦ，因其假体柄稳定，最理想的治
疗方式为切开复位内固定术¨１Ｉ，对该型骨折的治疗只取决于内固定的选择¨２—３Ｉ。临床上有多种手术方式固定，包括捆绑环扎固定、异体皮质骨板固定、
生在髋关节置换术后１年内∽ｊ。目前ＰＦＦ的分型因
不同学者的观点不同有多种分类方式，如Ｊｏｈａｎｓｓｏｎ
主堡剑鱼苤查！！！ｉ生！旦筮！！鲞筮！塑￡！也』！！型坐！：』！！！！！！！：！！！：！！：盟！：！
钢板和钢缆固定、钢板螺钉内固定、形状记忆合金环抱器内固定等。１４Ｉ，操作相对容易，在处理相对稳定的Ｂｌ型骨折时有一定优势’１５Ｉ。但是，无论选择何种手术方式均存在一定的局限性。髓腔内因假体的存在，不可能使用髓内钉进行固定。使用钢丝及金
属带固定器稳定性较差，不利于患者早期下地行功能练习。ＰＦＦ多发生于假体柄周围及尖端，若使用钢板及螺钉，因髓腔内假体的存在导致打钉受限，从
而不能进行有效坚强内固定。记忆合金环抱器的出现能够部分解决上述问题，但选择记忆合金环抱器时，若环抱器直径太大会导致骨折端的把持力不够，骨折处松动、旋转，甚至骨不愈合‘１６Ｉ。若选择的记
忆合金环抱器直径过小，对骨折远端持续的把持力会造成局部血运的破坏、骨强度降低，甚至对远端骨
干造成再次骨折。记忆合金环抱器虽具有良好的持续环抱作用，但是其轴向加压作用及抗扭转作用比
钢板螺钉固定弱。
为解决上述问题，笔者通过对普通记忆合金环
抱器进行改良，将普通环抱器远端改成钢板螺钉式
固定。生物力学试验结果显示，Ｂ１型ＰＦＦ轴向压缩
试验，实验组的应变值及位移值在不同载荷下均小
于对照组，当施加相同的载荷时，两者的应变值最大可相差３０％，两者的位移值最大可相差４８％。说明应用改良记忆合金环抱器内固定固定牢靠。扭转试
验结果表明，当给予相同的扭矩时，两者的扭矩一扭角值最大可相差３３％。当达到相同的扭矩一扭角
值时，实验组需要施加更多的扭矩才能够实现。说明实验组比对照组能承受更大的扭矩，抗扭性提高。通过上述实验可见，远端改用锁定钢板及螺钉的固定形式比环抱器的环抱爪固定更牢固，生物力学性能更强。笔者对骨折近端保留环抱器式固定而非钢
板螺钉固定，避免了钻孔时对股骨一假体柄一骨水泥整体稳定性的破坏。记忆合金环抱器式固定能够有效避免上述问题的发生，其具有持续的环抱作用，能够有效固定骨折近端。且近端股骨髓腔内有假体
柄及骨水泥的填充，不需担心记忆合金环抱器持续的环抱加压作用影响到骨质导致再次骨折的发生。Ｂ１型ＰＦＦ的抗压、抗扭转强度试验结果充分表明，骨折近端应用环抱器式固定、远端应用锁定钢板及
螺钉的固定形式，其整体的抗压缩及抗扭转性能提
高。综上所述，改良记忆合金环抱器在抗压缩、抗扭转方面明显优于普通记忆合金环抱器。
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（收稿１３期：２０１４—０８—１１）
（本文编辑：向勇）
改良记忆合金环抱器治疗髋关节置换术后股骨假体周围骨折的生物力学研究
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：
孙强， 鲁尧， 王洪勋， 向帅， Sun Qiang， Lu Yao， Wang Hongxun， Xiang Shuai116001,大连大学附属中山医院骨科中华创伤杂志
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引用本文格式：孙强. 鲁尧. 王洪勋. 向帅. Sun Qiang. Lu Yao. Wang Hongxun. Xiang Shuai 改良记忆合金环抱器治疗髋关节置换术后股骨假体周围骨折的生物力学研究[期刊论文]-中华创伤杂志 2015(7)