骨科基本概念

骨科生物力学

1.应力：是指单位面积的负荷力。

2.应变：是指结构内的形变以适应外加的

负荷. 包括:线性应变和剪切应变.

3.弹性模量:为应力和应变的比值,弹性模

量越大,材料的刚度越高.

4.应力遮挡:当两种或两种以上具有不同

弹性模量的成分组成一个机械系统时,将会发生载荷、应力和应变重分配现象,具有高弹性模量的成分承担较多载荷,较低者少承担或不承担载荷,应变也相应减少这称为应力遮挡效应.

5.蠕变::若应力保持不变,物体随时间的延

长而增大称为蠕变

6.应力松弛: 当物体发生应变时,若应变保

持不变,相应的应力将随时间的增加而减小.

7.滞后现象: 对物体做周期性的加载和卸

载,而加载时的应力应变曲线和卸载时的应力应变曲线不重合.

8.骨强度:是指骨组织抵抗外力破坏的能

力.

9.骨刚度:是指骨组织抵抗变形的能力.

10.静力平衡: 骨组织和韧带维持关节稳定

与平衡的作用为静力平衡

11.动力平衡:肌肉组织维护关节稳定和平

衡的作用.

12.骨折愈合的力学机制:

I期愈合:骨折解剖复位时进行坚强加压内固定，骨折断端就会紧密接触,骨折端的毛细血管和哈弗系统可直接爬过骨折线进入另一端,新生骨沿哈弗系统在骨折线上逐渐沉积,达到直接愈合.局部骨膜缺乏刺激,很少或无外骨痂生长.此方式愈合过程很长,愈合质量很低.

II期愈合:通过骨折断端间的肉芽修复,骨痂形成与朔形的自然愈合方式称为骨折II期愈合.此骨折愈合过程于膜内成骨与软骨成骨共同参与,外骨痂丰富.

骨科技术的力学原则:

1.内固定的力学原则：（1）骨折断端的稳

定性。

（2）使骨折断端承受一定的生理性应力刺激。

（3）内固定器械的应力松弛，以减轻或避免内固定器械应力遮挡所致的局部骨质疏松.

2.载荷分担与选择性应力遮挡原则：临床上常用的载荷分担与选择性应力遮挡效应的内固定方法为交锁髓内钉与形状记忆环抱器。

动力型交锁髓内钉：即在骨折断端的一侧进行交锁螺钉交锁，而允许骨折断端承受压应力的动力应变。

静力型交锁髓内钉：即骨折断端的双侧进行交锁螺钉交锁，从而骨折断端无应力负荷.

3.脊柱内固定力学原则：

1）载荷分担原则.2）支撑原则3）中和原则.4）张力带原则.5)桥固定原则。

脊柱篇

1.布朗塞加综合征: 表现为损伤平面以下同侧运动障碍,并有痉挛性瘫痪，柘屈反射变为伸反射，腹壁反射和腱反射增强，深感觉消失。损伤平面1-2个脊髓节段以下对侧浅感觉消失。

2.脊髓损伤（SCI）治疗的进展

两个基本策略：一.减轻受伤脊髓的继发性损伤;二.促进受伤脊髓神经的再生。

1.减轻受伤脊髓的继发性损伤的药物疗法：（1）甲泼尼龙(MP)ASIA提出建议：对脊髓损伤后3h以内就诊的患者，30mg/kg 冲击快速15min滴完,间隔45min后，以5.4mg/kg.h维持23hMP治疗.而3－8h之间来诊的，亦应及早开始MP冲击疗法,并维持48h。（2）纳咯铜和促甲状腺激素释放激素.（3）尼膜地平(4)非选择性NMDA 受体桔抗剂MK-801 （5）其他药物如自由基清除剂维生素E，等

2.促进受伤脊髓神经的再生

(1)神经营养因子的应用（2）神经节苷脂

的应用（3）周围神经移植（4）神经膜细胞移植（5）胚胎脊髓移植（6）嗅球被膜细胞移植（7）胚胎干细胞移植

3.基因疗法

4.其他疗法（1）电刺激疗法（2）减压疗法（3）高压氧疗法（4）冷冻疗法

3.影响损伤脊髓神经功能恢复的因素

1.患者的年龄，

2.存在神经症状的时间，

3.神经损伤发生的部位，

4.神经组织的完整性，

5.是否存在骨性致压物或软组织持续压迫。

4.脊柱二柱及三柱理论

首先为二拄理论：前柱椎体，前纵韧带，后纵韧带及椎间盘；后柱：椎弓，椎间关节及黄韧带。

Denis三柱理论：前柱：椎体的前1/2，前纵韧带及椎间盘前1/2；中柱：椎体及椎间盘后1/2，及后纵韧带。后柱：椎弓，椎间关节及黄韧带棘间韧带和棘上韧带。

Roy-Comille的三柱理论：前柱：椎体及椎间盘前2/3，前纵韧带。中柱：椎体及椎间盘后1/3，后纵韧带，尚包括椎弓根及两侧的关节突。后柱：两侧的关节突后方椎弓，椎间关节及黄韧带棘间韧带和棘上韧带。

5.胸腰椎骨折脱位的手术治疗

一.前路手术

前路手术的特点：

1.可直接减压。

2.在恢复前柱力学结构的同时也重建中柱的形态和构成椎管前部的解剖状态。

3.操作上有一定的难度，需要普外科知识和胸外科基础

前路手术的病例选择

1.不完全性脊髓损伤或者有前脊髓综合症：经X线或者CT扫描等影响学检查证明在椎管前方有致压物存在并需要切除，而后方入路难以进入椎管将致压物切除的。

2.前柱受损：主要是外伤后胸腰椎体骨不连及骨缺损。

3.再次手术者。指已施后路手术，减压不彻底并在椎管前方有致压物者。

不适宜前路手术的1.因心肺或腹腔器官已经手术而影响前路手术显露及操作的

2.胸腹部有病变防碍手术

3.全身情况不适应手术的

二.后路手术

后路手术的特点：

1.手术式简便易于操作

2.有利于对后柱伤患进行处理

3.可探查椎管及珠网膜下隙

4.可直接观察脊髓受损程度及范围

5.有利于椎弓根钉技术的开展

后路手术的病例选择

1.胸腰椎不稳定性骨折

2.合并脊髓损伤的胸腰椎骨折(一般不是每例均需要早期手术以下情况应早期手术：1.完全性脊髓损伤，2.进行性脊髓损害，

3.恢复停滞不前的，

4.其他如椎管内骨快存留或者椎节不稳定等)

不适宜后路手术的

1.致压物位于椎管前方的急诊患者。，

2.全身情况无法承受手术者。

3.局部有炎症

手术时机

1.完全性脊髓损伤：以伤后6小时内为首选，12小时内争取。不超过24小时亦属急诊。

2.并明显骨折脱位：应争取伤后1周内手术，超过2周难以复位，

3. 受伤3周以上复位困难的陈旧性受损伤，椎节乃然不稳定，手术操作应小心。

4.受伤3月以上需要手术的：应全面检查后择期手术。

腰椎滑脱，腰椎峡部崩裂

1.腰椎峡部崩裂：因退行性.外伤或者先天性因素等而使腰椎锥体与椎弓根或者关节突骨质连续性中断称为腰椎峡部崩裂；

腰椎滑脱：锥体出现变位致连续性延长，以至上位锥体及椎弓根.横突和上关节突一同在下位椎节上方向前移。

2.原因：（1）创伤因素（2）先天性因素（3）疲劳性或者慢性劳损性因素（4）退变性因素