不同锁定结构的力学属性对肱骨干骨折愈合机制的影响

Locking Compression Plate (LCP) has been widely used when treat humeral shaft fractures surgically. Our preliminary research found that when the locking construct of LCP was used to fix the humeral shaft fractures, it could provide rigid fixation. This is theoretically detrimental to locking constructs to promote fracture healing. Recently, international researchers have begun to study how to control the stability of locking construct and to limit it in an ideal range. However, it is still a controversial topic which of the two factors is more important, the number of screws or the length of the plate. The proposed protocol is intended to test different locking constructs with “different screw number” and “different plate length” through standardized tests. Moreover, the changes of mechanical properties of different locking constructs are also detected under biomechanical load. Then, in vivo experiments are designed to reveal the process and mechanism of fracture healing of different locking constructs. A comprehensive analysis of mechanics, biomechanics and in vivo experiments is carried out. The results of this research will illustrate the effect of different locking constructs on the mechanism of humeral shaft fracture healing and provide comparative biomechanical information for orthopaedics surgeons to make surgical plans.

在手术治疗肱骨干骨折时，锁定加压钢板（LCP）被广泛使用。我们的前期研究发现，LCP锁定结构可以提供坚强固定。这在理论上，不利于锁定结构促进骨折的愈合。目前，国际上有学者开始研究如何控制锁定结构的稳定性，使其在理想范围内。然而，关于“螺钉数目”与“钢板长度”两个因素哪个更为重要，目前仍有争议。本申请项目拟通过力学实验，对“不同螺钉数”与“不同钢板长度”的锁定结构进行标准化力学检测。通过生物力学加载，检测不同锁定结构在生物负载下的力学属性变化情况。再通过体内实验明确不同锁定结构下骨折愈合的过程和机制。对力学、生物力学以及体内实验进行综合分析。实验结果将阐明不同锁定结构对肱骨干骨折愈合机制的影响，为临床骨科医生制定手术方案提供可比较的生物力学信息。

在手术治疗肱骨干骨折时，锁定加压钢板（LCP）被广泛使用。我们的前期研究发现，LCP锁定结构可以提供坚强固定。这在理论上，不利于锁定结构促进骨折的愈合。目前，国际上有学者开始研究如何控制锁定结构的稳定性，使其在理想范围内。然而，关于“螺钉数目”与“钢板长度”两个因素哪个更为重要，目前仍有争议。本项目通过力学实验，对“不同螺钉数”与“不同钢板长度”的锁定结构进行标准化力学检测。通过生物力学加载，检测不同锁定结构在生物负载下的力学属性变化情况。再通过体内实验明确不同锁定结构下骨折愈合的过程和机制。对力学、生物力学以及体内实验进行综合分析。通过研究发现与对照锁定结构相比，增加“螺钉数”与“钢板长度”后，3种结构的力学属性基本相同，7-6结构能够耐受的阈值更广，可承受较高的外力负载，在骨折固定的术后早期功能康复，较为安全。不同的锁定结构固定骨折，在对抗疲劳性方面无明显差异。随着生物力学的加载循环数增加，锁定结构的结构强度在随之下降。3种锁定结构固定，都可以保证骨折愈合；7-6结构稳定程度较高，可促进骨折端早期矿化愈合，类似于一期愈合。但同时该结构也可造成应力遮挡。结合三方面据进行综合检测分析，了解不同锁定结构下不同时期的骨折愈合情况，并最终阐明不同锁定结构的力学属性对肱骨干骨折愈合机制的影响，为临床骨科医生制定手术方案提供可比较的生物力学信息。