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1、·786·中国矫形外科杂志 2003年6月第11卷第11期 OrthopJChin,Vol.11,No.11June2003·综 述·跟骨骨折的生物力学研究刘立峰综述 蔡锦方审校中图分类号 R683.42 文献标识码 A 文章编号 1005-8478(2003)11-0786-04 近年来,关于跟骨骨折治疗的报道较多,在骨折的分型治产生14例未骨折患者,6例关节外骨折与6例关节内骨折。疗方面已取得较大进展。这些研究大大改善了患者的预后情未产生骨折的平均作用力与可产生骨折的平均作用力分别为况。但作为一种复杂的骨折,跟骨骨折的生物力学研究尚处(4144±689)N与(780
2、2±597)N;产生关节外骨折的平均作于起步阶段。本文着重对复杂骨折生物力学研究方面进行回用力与产生关节内骨折的平均作用力分别为(7445±711)N顾与总结。与(8159±1006)N。他得出最大作用力直接影响骨折的发8生,作用力越大产生的损伤越接近关节内。Seipel在22具尸1 骨折的发生机制的生物力学研究体足上模拟交通事故中产生的跟骨骨折,产生骨折的最大暴跟骨关节内骨折的移位是高能量损伤的结果,常由于从力为316～1114kN,未产生骨折的暴力为0.5～7.3kN。这些高处坠落患者体重集中在跟部造成。伤时足的位置以及冲击实验模型成功的从作用力大小的角度对跟骨骨折的发生进行
3、力的大小、骨质状况都是决定骨折粉碎程度及骨折线位置的了解释说明,并可对模型在局部区域添加不同方向的作用力重要条件。尽管损伤的确切机制至今仍有争议,但Essex2Lo21234以更深入的进行骨折发生机制研究。prest,Burdeaux,Thoren与Carr描述的机制基本相同。Essex2Lopresti认为第一条骨折线由距骨的外缘撞击跟骨2 正常跟骨的数学模型的生物力学分析1外侧并向内延伸产生。他认为冲击能量向内外两个独立的目前为止,关于跟骨数学模型的生物力学研究的报道仅方向冲击。在坠地时,距下关节被迫外翻,锐利的距骨外缘就有3篇。Yettram与Camilleri9利用线性方
4、程式与Mitra与象一把锋利的斧子切入Gissane角并劈开跟骨及其外壁。冲击Tamiz10提出的最优化方法计算出静立状态时作用于跟骨的力的剩余部分经过距下关节的前部至载距突,对跟骨体的内外力。他们将三维跟骨有限元模型简化为两维,并得出包括侧与后距下关节的内侧1/3或1/2部形成剪切。如暴力继续三个平衡的方程式组。方程式中包括12个未知的力,已知地可产生延伸至跟骨前缘甚至跟骰关节的骨折线,形成一前外面的反力为171175N。这12个未知力包括5个肌肉作用力侧骨块。随暴力的增加,第2条骨折线就产生了。如果足是水(小趾展肌、跖方肌、趾短屈肌、趾短伸肌、 展肌);两个韧带平落地而暴力直
5、接向后部,骨折将向后上延伸至后关节面,产作用力(弹簧韧带与跖长韧带);一个肌腱作用力(跟腱);四个生一游离的后关节面骨块。同样直接向下的暴力导致了舌型周围关节面作用反力(跟骰关节RC和距跟关节RT,距跟关节骨折。又被分为前距下关节RTA1、中距下关节RTA2和后距下关节最近,Carr等应用18个截肢的下肢标本制成了跟骨关节RTB)。有两个功能目标可供选择:(1)肌力的总和最小;(2)肌4内骨折的力学模型。不同高度不同重量的载荷施加于胫骨力与韧带的总和最小。由于当人体被动双足站立时所需肌力骨髓腔上。产生两种基本骨折线。一条骨折线把跟骨分为内很小。即使出现也是以间断的较小的力以对抗身
6、体摇摆的趋外两部分。在一些标本中,骨折线延伸至跟骰关节,而另一些势。大部分维持内部平衡的力来自于足底的韧带。因此第一则劈开了前部关节面。另一条骨折线从Gissane角向内把跟骨种情况更符合跟骨受力的真实状况。根据第一个选择得出如劈成前后两部分。有数个标本的骨折线向内侧走行将中关节下结果:RTB=335.77N,RC=110.73N,LP=181.5N.面劈开。外侧的骨折线向下走行,指向足底表面或前方。这将计算得出的作用力作用于跟骨有限元模型。这个有限两种骨折线组合产生各种舌型或关节压缩型骨折,以及前外、元模型包括254个20节点的块单元与15节点的楔形单元,共1上外和上内侧骨块。
7、这项研究证实了Essex2Lopresti、Soeur1446个节点。将跟骨分为密度较密、中等和疏松三个区域,56与Remy以及其它学者的工作。7分别赋予弹性模量为150、100与50MPa,泊松比为0.3。在最Yoganandan对26具新鲜尸体足底部施加轴向冲击载1合适受力状态下得出的应力分布与Bacon的跟骨应力分布荷,对引起跟骨关节内外骨折的发生力量进行实验研究。共12方向有良好的相符性。符合性优于D’ArcyThompson提出作者单位:济南军区总医院骨创科,济南市师范
