个性化内固定与桥接组系统

独特的术中撑开、加压和旋转调节功能
独特的术中自动贴服功能
BCFS推向临床的理由
• • • • • • • 设计结构：全锁定组合式内支架结构（国内外唯一设计） 结构力学：具备更好的生物力学性能，能有效分散应力、缓解应力集中，降低
内固定断裂风险。 生物力学：具备更好的动力固定、桥接固定、弹性固定、三维固定特性，能有 效避免应力遮挡、提高抗拔出强度，并促进骨折愈合。 生物学：内支架结构，微创操作降低血供损伤、减少排异反应，动力加压和中 心固定效应，符合“BO”理论，有益促进骨痂生长。 适应症：多种规格、不同组合搭配和实现的多种固定模式，具备了更广泛的手 术适应症，特别是个性化手术的选择。 手术操作：术中微创操作和个性化组合搭配有益解决复杂的、畸形的和特殊的 骨折类型。 术中复位功能：BCFS同时具备内固定和术中复位功能 （目前未见报告）。值 得一提的是， BCFS的术中复位功能比“AO”的复位器更有效。
上海交通大学提供
结果分析
BCFS
对桥接组合式内固定系统，爬楼梯时接骨块上的应力 比步态时增大了41.8%，最大等效应力393 MPa，危险部位 在中间靠下接骨块的螺钉孔处。爬楼梯时锁定螺钉上的应 力比步态时增大了45.0%，达到271 MPa，最大应力出现在 靠近股骨头近端的锁定螺钉上。因此，在桥接组合式内固 定系统中，最容易松动拔出的是近端螺钉。爬楼梯时中间 联接棒上的最大应力比步态时大34.1%，最大值为373.9 MPa，出现在联接棒中间略远端附近，该应力值小于钛金 属的屈服强度值，说明桥接组合式内固定系统出现内固定 断裂的概率较小。
尺骨鹰嘴骨折
股骨骨折桥接个性化治疗
股骨骨折术后疗效
股骨干骨折治疗
股骨干骨折治疗
假体周围骨折
假体下及周围骨折
股骨骨折的治疗
股骨骨折的治疗
股骨髁上骨折治疗
双侧股骨高能量损伤微创固定
双侧股骨高能量损伤微创固定
双侧股骨高能量损伤微创固定
股骨合并粗隆间骨折
股骨骨折治疗
股骨多节段骨折
胫腓骨骨折治疗
胫腓骨远端骨折治疗
胫骨平台骨折治疗
五、肩胛骨、锁骨骨折治疗
肩胛骨、锁骨骨折治疗
肩胛骨、锁骨骨折
六、骨盆骨折治疗
骨盆骨折治疗
骨盆骨折治疗
骨盆骨折治疗
骨盆重建
骨盆骨折治疗
骨盆骨折治疗
骨盆合并股骨、胫骨骨折治疗
骨盆骨折治疗
发展与意义
BCFS的未来研发与展望 BCFS对于病人意味着什么 BCFS对于医生意味着什么 BCFS对于企业意味着什么 BCFS对于市场意味着什么
该设计单一
仅限于股骨使用
四种组合连接的比较
CRIF
URS
SIF
BCFS
非锁定连接
锁定连接
锁定固定的功能和趋势
不具备锁定功能
内支架固定？
具备锁定功能
真正意义的内支架固定
BCFS的力学特性 生物力学性能
BCFS的力学特性
四点弯曲试验
测试结果
（上海交大提供）
分别按照接骨板标准要求，对接骨板及桥接系统 进行四点弯曲试验（试验结果见检测报告）。其 对比结果可显现：
BCFS手术固定模式
•内固定
•外固定 •内外混合固定
BCFS手术固定模式
•切开复位内固定（开放手术） •有限切开复位内固定
BCFS手术固定模式
•闭合复位内固定 （微创手术）
BCFS个性化手术固定
复杂的髋臼骨折
BCFS个性化手术固定
畸形骨骼的骨折
BCFS个性化手术固定
BCFS个性化手术固定
骨科个性化内固定技术将
带来一场新的革命
每次革命都需要一位领导者
(BCFS)正是为 此而存在！
最终目的是保证内固定的安全性和有效性
个性化内固定的目的
注重
生物力学
通过设计结构变化实 现固定强度与个体生物 力学性能相匹配
用什么来支撑个性化内固定手术
• Bridge-link Combined Fixation System
桥接组合式内固定系统 （BCFS）设 计 结 构
（BCFS）基本结构
DCP
LCP
BCFS
具备更强的抗拔出强度
局部血供和排异干扰
LCP接触面
锁定固定
BCFS接触面
锁定与非锁定固定
非锁定加压固定
面
线
动物实验
动物实验
动物实验
组织学
BCFS
钢板
BCFS固定的使用模式
BCFS手术适应症
BCFS手术固定模式
以固定形式选择模式 •全锁定静力固定模式 •非锁定动力固定模式 •半锁定混合固定模式
股骨髁上粉碎性骨折治疗
股骨双棒三维固定
股骨干多节段骨折
股骨干多节段骨折
股骨骨折
陈旧性股骨多节段骨折的治疗
股骨骨折翻修手术
高年龄严重骨质疏松
Байду номын сангаас 四、胫骨骨折桥接个性化治疗
胫骨骨折的治疗
胫腓骨多段骨折的治疗
胫腓骨多段骨折的治疗
特殊部位骨折治疗
不同规格的联合运用
胫骨骨折治疗
胫骨骨折治疗
平均弯曲强度桥接高于接骨板约19.6%； 平均屈服载荷桥接高于接骨板约18.3%； 平均最大力桥接高于接骨板约19.6%。
测试结果
接骨板强度最低部位截面积与桥接（双棒）承受 力的截面积，接骨板略大于桥接（接骨板59.7mm2 ，桥接56.5 mm2），但桥接的力学性能却远远高 于接骨板近20%。可见桥接系统的结构较接骨板更 合理，受力情况更好。 在相同的载荷下，由于力学性能桥接远远高于 接骨板，故其变形幅度也小于接骨板，强度必定 高于接骨板。
应力集中问题 应力遮挡问题 骨吸收后形成偏心固定
疑难与个性化问题
？
医学个性化时代全面来袭
数字骨科时代 3D技术的应用 骨科内固定 解剖形态个性化设计
生物力学个性化概念
骨科内固定个性化概念
针对不同体格，不同部位，不同类型， 以及不同应力情况而实施的具有针对性的 、符合于生物学和生物力学机制的内固定 手术，从而获得更好的内固定效应。
共同承受压力和张力
应力传导与分散
螺钉间距与受力的关系
应力传导与分散
杠杆原理与受力分析
应力传导与分散
弹性变形
杠杆与弹性原理
缓冲应力
杠杆增粗
硬度增加 弹性消失
截面
LCP BCFS
BCFS的桥接与弹性固定
LCP
BCFS
BCFS的三维固定
DCP
LCP
BCFS
具备更强的抗拔出强度
BCFS的三维固定
个性化内固定概念及(BCFS)实施方案
Bridge-link Combined Fixation System
昆明医科大学附属延安医院 国家临床重点专科 骨科 熊 鹰 教授
现代骨科
个性化内固定概念
解剖部位
生物力学
提高临床的有效性 安全性
内固定的研发与改进
产品 理论
AO，解剖复位，钢 板骨面摩擦力，无 骨痂一期愈合
DCP
LCP
BO 桥接技术 生物学固定 有骨痂二期愈合
LC-DCP LISS
内固定的研发改进
L
C
L+C
钉板研发规格为平均值
钢板规格与骨质情况
正常 骨质疏松
金属植入物断裂
不同人群使用 同类型钢板
内固定强度的问题
生物学与生物力学分析
内固定结构与应力的关系
AF
钉板系统结构变化
板孔结构
钉板系统的结构
设计创意
板状连接
棒状支架连接
设计创意
简化结构
棒状支架的复合体结构
（BCFS）锁定连接机制
锁定后
锁定前
棒状组合体结构
组合固定的优势
设计结构系统化 生物力学智能化 手术固定个性化
（BCFS）的系统化设计
规格与匹配
•按棒的直径分为：2.5；3；4；5；6五种规格 •连接块分普通连接块、块钩和异形块 •螺钉分为锁定钉和普通钉 锁定钉分3.0；3.5；4.5；5.0四种规格 普通钉分3.5；4.0；5.0三种规格 •连接块分五种规格分别与相应棒的规格配合 棒块3和4的规格与3.5锁定钉和4.0普通钉配合 棒块5和6的规格与4.5；5.0锁定钉和5.0普通钉配合
手术前制定的最佳内固定实施方案 （量体裁衣）
个性化人工关节
• 现代医学的个性化治疗 方案与手段 • 人工关节个体假体定制
人工关节量产个体应用
组合式关节假体
个性化内固定遵行的原则
生物力学性能：固定强度、动态加压、断端负载 生物固定效应：局部血供、金属排异、弹性维动 手术可操作性：减少手术创伤和手术时间 应力集中问题：金属疲劳、内固定断裂 应力遮挡问题：骨质吸收、骨不愈合
BCFS的临床研究
临床病例 一、肱骨骨折桥接个性化治疗
肱骨骨不连
肱骨骨折治疗
肱骨骨折治疗
肱骨干伴肩胛骨骨折治疗
肱骨干骨折治疗
肱骨髁上伴锁骨、肩胛骨骨折治疗
肱骨骨折固定治疗
肱骨髁上伴尺骨鹰嘴骨折
尺桡骨骨折桥接个性化治疗
尺桡骨骨折LCP与BCFS对照
尺桡骨双侧骨折
尺骨鹰嘴骨折
桥接组合式内固定系统
个性化内固定实施方案
桥接解剖块个性化制作
股骨近端 肱骨近端 股骨远端
桥接个性化内固定组配方案
肱 骨 组 配
肱骨组配
股 骨 组 配
股骨组配
股骨组配
股骨组配
胫骨组配
AO动向
CRIF
国外设计的组合结构
国外设计的组合结构
Selfdynamisable Internal Fisator
上海交通大学提供
结
论
在股骨骨折内固定上，桥接组合式内固定系统较 金属锁定接骨板钉系统具有更好的生物力学性能 ，固定更牢靠、利于骨折生长，内固定系统断裂 失效的概率小，是骨折内固定的一种更好选择。
上海交通大学提供
BCFS的生物力学特性 LCP锁定固定 应力遮挡
BCFS动力固定
动态加压 3D效应
无动力 效果
BCFS的力学特性 有限元分析
LCP
BCFS 上海交通大学提供
BCFS的力学特性 有限元分析
LCP
BCFS
结果分析
LCP
对金属锁定接骨板钉系统，爬楼梯时接骨板上的应力 比步态时增大了34.4%，最大等效应力达到402.8 MPa，危 险部位在接骨板中间。爬楼梯时锁定螺钉上的应力比步态 时增大了48.6%，达到480 MPa，最大应力出现在中间锁定 螺钉上。这一应力值大于钛金属的屈服强度值461 MPa， 小于其抗拉强度值539 MPa，在这样大的应力作用下会导 致锁定螺钉变形失效，因此金属锁定接骨板钉系统最容易 失效是中间锁定螺钉的松动和接骨板中间的断裂，存在潜 在内固定失败风险。
结果： LCP承受应力增加；BCFS承受应力缓解
轴向滑动
BCFS的生物力学特性
结构与受力分析
截面对照
LCP
截面受力
BCFS
BCFS 结构与受力分析
应力分布
组合结构
BCFS
应力传导
LCP
工作节段较长
LCP 结构与受力分析
LCP
工作节段与应力集中
应力集中
工作节段较短
结构与受力分析
张力
LCP
压力
BCFS
锁定螺钉
普通螺钉
BCFS手术固定模式
以BCFS选择固定模式 •单棒固定模式
BCFS手术固定模式
•双棒固定模式 •多根棒联合固定模式
BCFS手术固定模式
连接棒塑形固定模式
BCFS手术固定模式
不同规格联合固定模式
BCFS手术固定模式
以连接块移动选择固定模式
•桥接固定模式 •三维固定模式 •弹性固定模式