一、双平面单侧多功能外固定架研制与临床应用（论文文献综述）
杨惠博[1]（2021）在《面向胫骨骨折的并联复位手术机器人设计与分析》文中研究指明骨折复位手术机器人具有精度高、运动灵活、负载能力强等特点,能够解决骨折复位手术中复位精度受医生技术水平限制导致同质性差、复位力较大易使医生疲劳和X光射线对医生的有害辐射等问题,因此本文提出了一种面向下肢骨折的并联复位手术机器人,完成了机器人的结构设计,并对机器人的运动学、工作空间、奇异性和刚度等性能进行了分析。首先,分析了国内外骨折复位手术的医学方法。在传统的复位手术中,由医生手动完成复位操作,后利用骨外固定器对患肢进行固定,以骨外固定器的应用为基础,分析国内外骨折复位手术机器人的研究现状。在对骨折复位手术的需求和流程进行分析的基础上,确定了复位机器人的工作空间、承载能力、结构功能和重复定位精度等技术指标。根据6-UPS并联机器人构型,改进了机构中的U副和S副关节,变铰链关节中的汇交轴为偏置正交轴,解决了传统铰链关节转角范围小限制工作空间的问题。其次,建立了机器人的运动学模型,解算出机器人运动学正逆解并进行了仿真分析;建立了机器人的螺旋坐标系,对机构进行了受力分析,建立了机构一阶静力影响系数与雅克比矩阵的关系,基于雅克比矩阵求解出速度正逆解和机构的加速度,并进行了仿真分析。最后,对机器人的工作空间、奇异性和刚度进行了分析,建立了机构性能与构型参数间的影响关系,对构型进行了优化和改进。完成了机械系统的结构设计,包括零部件的设计和外购件的选型,利用ANSYS有限元软件,完成了机构的模态分析和静力学分析。装配了机器人原理样机,搭建了机器人控制系统,开发了软件程序。利用实验平台对机构的一阶固有频率、工作空间、重复定位精度和负载能力进行了测试,验证了机构理论分析和结构设计的合理性。
游小军[2]（2020）在《外固定支架在四肢骨折中的应用》文中指出目的探讨外固定支架在中国刚果（金）中刚友谊医院四肢骨折中应用的临床疗效。方法回顾性分析2012年6月1日至2015年1月1日收治的300例四肢骨折患者,其中闭合性骨折230例,开放性骨折70例,所有患者采用外固定支架治疗。结果开放骨折均一期伤口给予清创缝合,二期手术给予外固定架固定,皮肤缺损,术后给予换药,大部分创面完全愈合,部分患者经植皮后创面愈合,患者均未行皮瓣修复。其中单平面单支架半针固定型213例,双平面双支架全针固定型35例,双平面双支架半针固定型40例,跨关节可调式外固定架12例。骨折愈合时间3～18个月,平均（6.81±1.36）个月;瑕疵愈合20例,其中更换外固定支架9例。闭合性骨折患者平均愈合时间、更换外固定支架比例和感染率分别为（5.10±1.23）个月、2.61%（6/230）和0.87%（2/230）,开放性骨折患者上述指标分别为（8.00±1.56）个月,4.29%（3/70）和12.86%（9/70）,闭合性骨折患者表现均优于开放性骨折患者（P<0.05）。开放骨折病例中,术后伤口出现感染9例,闭合性骨折出现2例;术后随访6～30个月,2例患者术后3个月因其他疾病去世。结论外固定架治疗四肢骨折,具有微创、简单、固定可靠的优点,在多战乱、医疗条件相对落后的地区是骨折治疗的首选,外固定选择组合式、跨关节外固定是刚果（金）友谊医院的发展趋势。
冯元超[3]（2018）在《TSF的不同动力化构型对胫骨干骨折愈合的生物力学影响》文中进行了进一步梳理目的:本文通过应用生物力学实验的方法,对比Taylor空间支架（Taylor Spatial Frame,TSF）的6种不同动力化构型,在轴向压缩实验及扭转实验中的稳定性,探讨TSF在治疗胫骨干骨折的过程中不同动力化构型促进骨折愈合的临床应用。方法:选取6根来自同一生产厂家的聚乙烯料棒塑（Polyethylene,PE）,检查PE棒质量无误后,为降低材质等外在因素对实验结果带来的系统误差,按照随机对照原则分为AF六组,并且外固定架的全环、橄榄针选用同种材质和型号。分组情况:A组采用6快装杆构型固定,B组采用6快装杆+2螺纹杆构型固定,C组采用4快装杆构型固定,D组采用4快装杆+2螺纹杆构型固定,E组采用3快装杆+2螺纹杆构型固定,F组采用2螺纹杆构型固定。各组组装完毕后,按照AO/ASIF分类标准,截去PE棒中段20mm长度,制备胫骨A3型骨折模型。通过Bose ElectroForce?3510力学测试机（由天津市骨科研究所提供）适配的卡具,将各组骨折模型固定并装载到机器。首先进行轴向压缩实验,设定最大轴向载荷为800N,记录在不同轴向应力作用下骨折断端的位移;然后对每组骨折模型进行扭转实验,试验前更换新的橄榄针及螺栓,设定最高扭矩为10Nm,记录不同扭矩下骨折断端的扭转角度,并计算6组构型的轴向及扭转刚度,分析6组TSF不同构型的生物力学测试结果。结果:在实验过程中,随着轴向载荷的逐渐增加,可见到各组模型的骨折断端处距离逐渐减小;同样,骨折模型在骨折断端处扭转角度也随着扭矩的逐渐增加而改变。各组实验结束后,所使用材料未出现损坏、断裂现象。其中C组骨折模型,在轴向加载至200N时,模型骨折断端已出现较为明显的屈曲畸形;同样在扭转实验中,加载到5Nm时,骨折断端也出现了明显的旋转畸形;而且松开机器上端的固定卡具后,C组骨折模型不能保持其原有构型。其他各组的轴向压缩实验结果:各组（除C组外）中不同构型的轴向刚度的总体平均水平不同或不全相同（P<0.05）。A组和B组、A组和D组、A组和E组、A组和F组、B组和D组及B组和E组各组间差别有统计学意义（P<0.05）,而D、E两组间轴向刚度的差别没有统计学意义（P>0.05）,即不能认为D、E两组构型的抗轴向压缩稳定性不同。根据各组平均轴向刚度大小,可以认为在抗轴向压缩稳定性方面,B组优于D、E组,D、E组优于A组,A组优于F组。其他各组的扭转实验结果:各组（除C组外）中不同构型的扭转刚度的总体平均水平不同或不全相同（P<0.05）。A组和D组、A组和E组、A组和F组、B组和D组、D组和E组及E组和F组各组间差别有统计学意义（P<0.05）,而A、B两组间扭转刚度的差别没有统计学意义（P>0.05）,即不能认为A、B两组构型的抗扭转稳定性不同。根据各组平均扭转刚度大小,可以认为在抗扭转稳定性方面,A、B组优于D组,D组优于E组,E组优于F组。结论:本实验研究结果证实了,实验中6种TSF的不同动力化构型具有不同轴向刚度及扭转刚度。在抗轴向应力的稳定性方面,6快装杆+2螺纹杆构型优于4快装杆+2螺纹杆构型,也优于3快装杆+2螺纹杆构型,后两种构型又优于6快装杆构型及2螺纹杆构型;在抗扭转应力的稳定性方面,6快装杆+2螺纹杆构型和6快装杆构型无显着差别,二者均优于4快装杆+2螺纹杆构型,4快装杆+2螺纹杆构型又优于3快装杆+2螺纹杆构型及2螺纹杆构型,而4快装杆构型的两项稳定性均最差。在临床应用中,我们建议在手术矫正骨折畸形后早期和肉芽组织形成期,加固两根螺纹杆固定;在软骨痂形成期末,X线片上显示连续性少量骨痂形成,骨痂产生的稳定性已足以对抗短缩畸形,可予以去除2根螺纹杆;在骨折愈合的中期板层骨痂形成期,即正、侧位X线片上显示连续性多量骨痂形成阶段,可应用4快装杆+2螺纹杆构型,相对增加扭转、剪切等各个方向上的综合应力刺激;而3快装杆+2螺纹杆构型及2螺纹杆构型可进一步增加扭转、剪切等各个方向上的综合应力刺激;对于稳定性最差的4快装杆构型,在胫骨骨折愈合过程中应避免过早使用,可在胫骨骨折治疗终末期,模拟拆架前,用于完全负重时的保护性活动。
王美,赵文,申庆民,刘子豪[4]（2016）在《骨外固定支架的临床应用进展》文中研究指明随着骨外固定技术的迅速推广应用,外固定支架已被用于治疗各种复杂骨折、骨缺损、骨不连及肢体的延长及畸形矫正等,且其效果显着。不同学者根据不同临床需求,设计出多式的外固定支架,使其临床应用更灵活,现如今外固定支架已广泛应用于四肢长骨、短骨、脊柱不规则骨等。外固定支架的出现,丰富了治疗手段,促进了治疗观念和方法的更新。本文就外固定支架的历史发展、分类及其优缺点、适应证的选择等方面的研究展开综述。
吕炳南[5]（2014）在《顺应性多功能骨外固定器的研究》文中提出随着经济的快速增长，工矿企业增多，交通运输事业迅速发展，发生事故增多，由此每年会产生大量的四肢骨折及骨干畸形患者。目前，内固定是治疗四肢骨折的主要方式之一，内固定会破坏骨端愈合的微环境，干扰骨的生理性愈合及骨改进，存在内固定失效及二次骨折的风险。当对多种原因导致的肢体畸形及肢体残疾进行治疗时，内固定多数变得无能为力，不能获得满意的矫正效果。因此研发一种复位、固定的微侵袭性骨外固定器提供快速有效的治疗，顺应骨外科发展趋势，具有广阔的市场前景。文章介绍了一种新型的骨外固定器顺应性多功能骨外固定器。主要包括以下两方面内容：（1）高精度顺应性多功能骨外固定器，对支撑杆、骨外固定针的固定夹进行了优化设计，调节精度达到0.33mm，同时减轻了患者痛苦，提高了治疗效果；（2）配套软件的开发，提出了一种正解算法并应用于处方的计算，该算法具有方法简便、编程易实现、初值易选取、计算速度快、求解精度高等优点。通过实验室的框架演练证明了软件系统的有效性及实用性；最终，通过初步的临床验证得到了预期的治疗效果。
郑轶[6]（2013）在《应对野战一线及重大灾险的便携、智能化骨折外固定系统的研制》文中研究说明研究背景：四肢骨折是平时和战时的常见伤残。据统计,在所有的战伤中,四肢受伤的占77%,并且其中32%伴随着骨折。由高能弹片造成的骨折大都伴有大面积的软组织损伤,伤口往往严重污染。现在普遍主张在救护所使用简单的外固定架进行骨折固定,便于伤员护送,减少并发症的发生。战伤骨折并且多为开放性骨折,若处理不当,易致再损伤及感染,致残率高,四肢战伤骨折的正确处理非常重要。应用于和平条件下的骨折外固定架及技术已较成熟,临床应用较广泛,但目前应用于野战和平时救灾应急条件下的四肢骨折外固定架的设计和技术与平时无异,仍处于平时一般处理水平,固定针需要借助电钻或者手摇钻协助旋入骨质,连接系统较复杂,操作繁琐。显然难以适应野战和平时抢险应急需要。因此研制出携带轻便、操作简单、实用的“平战结合简易手拧自攻可调式外固定架”,配备到营连卫生机构和平时战备及抢险救灾应急分队,易被非医务人员所掌握和操作,提高部队基层的火线战伤救治和平时抢险救灾救治水平,使伤员从战场火线和救灾现场,至后方医院之前这一时间段能得到积极有效的处理,减少再损伤,提高复杂战伤的治愈率,降低野战创伤的感染率,减少致残率,为战伤骨折、抢险救灾及日常生活中的各种意外事故造成的骨折提供更好的治疗,更高质量的设备和器材,为军事医学和救灾医学的发展及人类的健康生活作出积极的贡献。研究内容：（1）Mimics14.0软件在外固定架模型建立的初步应用。通过利用建模软件Mimics14.0软件,利用股骨、胫骨CT扫描数据,通过数据的转换及处理,初步建立股骨、胫骨和外固定器螺钉装配体,为后续的不同材质螺钉的赋值创造条件,导入Abaqus, Ansys等大型有限元分析软件分析,从而筛选出适宜战场和大型突发灾害导致胫骨、股骨开放性骨折的外固定螺钉的材料提供条件。（2）高速爆炸物三维有限元模型的建立。通过借助三维重建软件Mimics14.0软件,CAD辅助软件Pro/E,逆向工程软件Geomagic Studio,利用Ansys Workbench中的动态有限元分析模块,通过对模拟子弹不同入射角度（45度,67.5度,90度）的模拟,入射的速度为1400m/s,通过三维有限元的应力峰值Stress Intensity（Mpa）、变形量Total Deformation（mm）和等效弹性应变Von-mise （mm/mm）的分析比较运算结果,即利用计算机模拟三维动态有限元计算方法表现相同速度子弹不同入射角度对胫骨的生物力学变化,奠定火器伤致伤原理,致伤过程的有限元分析基础,为战场救护和临床工作中对于火器伤伤口的处置提供生物力学基础。（3）外固定系统自攻螺钉材料的生物力学性能比较研究（有限元方法）。通过一组有限元分析实验,通过建立三维有限元模型,比较临床常用的不同直径不同金属材料（钛合金,不锈钢,铁,铝合金,铜合金,镁合金）的自攻螺钉钻入骨皮质时螺钉和胫骨的应力大小和变形大小,定量化不同金属材料的生物力学特性,遴选出质轻,刚性佳,易携带的金属材料,便于外固定器的广泛应用。（4）常用外固定螺钉的有限元分析。钛合金自攻螺钉具有高强度,高硬度,组织相容性佳,弹性模量与骨组织相似等优点在临床应用较为广泛。通过利用Mimics14.0软件,Pro/E, Geomagic Studio逆向工程软件,Ansys Workbenchl3建立胫骨螺钉的三维有限元模型,通过对不同直径的钛合金自攻螺钉加载不同程度的纵向静载荷和力矩载荷,系统观察其生物力学特性产生的变化,为定量化研究螺钉钻入胫骨骨皮质时螺钉与胫骨的应力变化提供条件,为其它金属材料的有限元分析实验提供基础。（5）外固定系统自攻螺钉的生物力学阈值测定。传统的外固定系统的自攻螺钉需要借助电钻开路辅助。而作者所在的团队研究无需电钻或者手摇钻辅助的完全徒手自攻螺钉。作者通过一组动物生物力学实验,初步测定常规外固定系统自攻螺钉置入骨皮质时的螺钉应力的变化和力矩的变化,测定阈值和螺钉置入骨干时应力载荷和力矩载荷的变化趋势。（6）便携式简易外固定器的设计及初步研制。目前应用于野战条件下的外固定架体积庞大,繁琐笨重,单人无法独立完成,在战争或者地震等突发状况下难以满足要求。因此研制出体积小,质轻,价廉,便携的外固定器成为当务之急。此便携式简易外固定装置主要应用于战伤或者地震等突发状况下的下肢临时外固定,防止在转运过程中的由于断段移位引起的二次损伤,便于伤口的观察及护理,无需电钻,单人即可完成外固定架的操作,也可协同其他固定材料联合应用。螺钉的设计突破传统自攻螺钉头的模式,通过增加细化初级自攻螺钉头,双侧弧形开槽的模式形成两次自攻的效果,从而增大置钉时的扭矩,真正做到无需电钻辅助,手拧自攻螺钉的效果。骨钉夹的设计最初的设想是钳夹夹持两枚螺钉,钳夹的中心有栓钉固定,但是这种固定方法原则上要求螺钉的置入必须平行置入,否则将无法固定,不容许螺钉角度的偏差,而在实际操作过程中又无法做到螺钉的绝对平行。所以经过设计的改良,将骨钉夹设计为螺母旋入方式固定。允许螺钉有一定角度的误差（15°）左右,实现三维六自由度的固定。连接杆特征是个性化可伸缩式。本新型外固定的连接杆两端采用球窝设计,通过调整方向实现三维的固定。研究结果：（1）利用Mimics14.0软件,利用股骨、胫骨的CT扫描数据显示：股骨模型的面积为18030.40mm2,体积为106665.97mm3,共有20714个三角面片构成,胫骨模型的面积为5844.53mm2,体积为32594.19mm3,共有4744个三角面片构成,,螺钉的体积3302.18mm3,面积2289.59mm2,,共有4362个三角面片。（2）高速爆炸物的三维有限元分析显示：应力云分布显示胫骨最大应力值及集中部位位于子弹入射所贴近的骨皮质。子弹以1400m/s的速度不同角度穿过胫骨骨皮质时所产生的最大变形量为138.29mm（90°）,其次为66.59mm,入射角度45°时,总变形量最小为62.56mm（67.5°）。等效弹性应变的大小依次为入射角45°（1.43mm/mm）>入射角90°（1.31mm/mm）>入射角67.5°（1.22mm/mm）,应力强度峰值依次为67.5°（14447Mpa）>45°（2723Mpa）>90°（2401Mpa）。（3）有限元方法外固定系统自攻螺钉材料的生物力学性能比较研究。1. Von-mise等效云图显示纵向静载荷和顺时针力矩载荷施加时应力最大处位于外固定器螺钉与骨皮质的接触处,而总体形变最大的部位位于螺钉的钉尾。2.相同螺钉直径不同材料属性的纵向静载荷比较结果：结果显示在螺钉直径小于3.5mm时,钛合金的应力最为集中,其次为铜合金,其次为镁合金和铝合金,而不锈钢和铁的应力大小相似。总变形量镁合金变形最明显,其次为铝合金,钛合金,铜合金,而不锈钢与纯铁的总变形相似；螺钉直径为4mm时,不锈钢和铁的螺钉应力大于铝合金和镁合金；螺钉直径继续增大,直径为4.5mm时,铁的应力最为集中,其次为不锈钢和镁合金；总变形量六种金属材料几乎相似。显示在螺钉的直径较小（小于3.5mm）,钛合金的应力集中,而变形较小,铜合金也体现出与钛合金相似的特性,而镁、铝合金由于质软变形较为明显,不锈钢的生物力学特性与纯铁的生物力学特性相似。螺钉的直径大于4mm时,显示不同的特性,铁和不锈钢材料的应力较为集中,而总体的变形量区域相似。3.相同螺钉直径不同材料属性的力矩比较结果。结果显示在不同的螺钉直径不同材质的金属施加同样大小的顺时针力矩时,螺钉直径小于4mm时,金属的生物力学特性表现的较为一致,其中以纯铁和不锈钢的应力最为集中,其次为铜合金,钛合金,而铝合金和镁合金的应力最小,而总变形量镁合金变形最明显,其次为铝合金,钛合金,铜合金,而不锈钢与纯铁的总变形相似；螺钉直径为4.5mm时,不锈钢和铁的螺钉应力大于铝合金和镁合金；铁的应力最为集中,其次为不锈钢和镁合金；总变形量最大为铜合金,其次为铝合金,钛合金,而不锈钢和铁的总变形量相似。显示在螺钉的直径较小（小于4mm）,铁和不锈钢的应力集中,而变形较小,铜合金也体现出与不锈钢相似的特性,而镁、铝合金由于质软变形较为明显,应力最小,不锈钢的生物力学特性与纯铁的生物力学特性相似。螺钉的直径大于4mm时,显示不同的特性,总体的变形量以铜合金最为明显,而不锈钢和纯铁的变形情况相似。4.相同材料属性不同螺钉直径（3mm,3.5mm,4mm）的纵向静载荷比较结果：当施加相同载荷的纵向静载荷时,不同的金属材料表现出相似的特性,随着螺钉直径的增加,Von-mises应力峰值下降,而总变形量也出现下降的趋势。螺钉的直径从3mm增加到3.5mm,螺钉的应力分值平均下降10.6%,总变形量平均下降37.5%,螺钉的直径从3.5mm增加到4mm,螺钉的应力分值平均下降36.8%,总变形量平均下降70.2%。两组之间的下降率对比具有统计学意义的差别（P＜0.05）,提示螺钉的直径从3.5mm增加到4mm时相比与螺钉的直径从3mm增加到3.5mm,在相同载荷条件下螺钉的应力峰值和总变形量的下降率明显偏高。提示随着螺钉直径的增加,螺钉的应力相同载荷条件下的应力峰值和总变形量出现下降的趋势,而以从3.5mm的直径变为4mm直径下降的更为明显。比较不同的金属,研究发现,螺钉的直径由3mm增加到4mm时,各种金属表现出相似的生物力学特性,但是其中又具有细微的差别：螺钉的直径从3mm增加到3.5mm时,变形差异最显着的金属材料是镁合金（38.7%）,其次为铝合金（37.7%）,而螺钉的直径从3.5mm增加到4mm,螺钉峰值下降率最高的为镁合金（38.8%）,而变形量差异最小的为铜合金。（4）常用钛合金外固定系统螺钉的有限元分析结果显示：1.应力云分布显示螺钉最大应力值及集中部位位于螺钉与骨骼的接触部位,变形最明显的部位位于钉尾。2.随着钛合金螺钉直径的增加,施加相同大小的轴向静载荷,螺钉的压应力峰值出现下降的趋势（284.3Mpa至156.8Mpa）,而总体变形量也出现下降的趋势：3mm螺钉＞3.5mm螺钉＞4mm螺钉。对照1000N纵向静载荷与1500N纵向静载荷的比较结果,相同直径的螺钉的应力峰值与总变形量均呈现上升的趋势,而且呈正比。对于力矩载荷,相同的力矩载荷条件下,钛合金自攻螺钉的应力变化和总变形量呈现出3mm螺钉＞3.5mm螺钉＞4mm螺钉,但随着力矩载荷的增加,不同直径螺钉的应力峰值和总体位移变形量均表现出上升的趋势。（5）外固定系统自攻螺钉的生物力学阈值测定显示应力分布随着螺钉的置入而逐渐增加,当螺钉置入4.5mm时（突破骨皮质内层）时达到极值（1533N）,自攻螺钉进入髓腔后出现显着下降的趋势。而自攻螺钉置入猪股骨干的力矩变化参考40个监测点波动幅度不大,平均值为2.5N.m.极值出现在螺钉置入6mm时,力矩的最大值为3.1N.m。从螺钉开始置入突破单侧皮质的过程中,随着螺钉的置入,力矩载荷呈现上升的趋势（位移0.5mm-4mm）,至骨皮质内层达到高值（3.0N.m）,突破内层皮质进入髓腔后力矩载荷出现后出现下降的趋势。研究结论：（1）Mimicsl4.0软件可迅速建立股骨、胫骨和螺钉装配体,实现体网格的划分,同时根据灰度阈值进行精确的材料属性划分,为进一步有限元分析奠定基础。（2）高速爆炸物动态有限元分析显示67.5。入射角所产生的破坏力较大,要求在临床工作中影像学通过子弹的方向初步判定损伤的情况。（3）金属材料有限元分析结果显示：1.应力云分布显示螺钉最大应力值及集中部位位于螺钉与骨骼的接触部位,变形最明显的部位位于钉尾。（4）动物骨生物力学实验表明应力变化和力矩实验均表明螺钉开始钻入外层骨皮质至内层骨皮质的过程中,压应力和力矩载荷均不断上升,至内层骨皮质时达到高值,突破内层骨皮质进入髓腔后均有不同程度的下降。（5）通过自攻螺钉的改进,连接杆和骨钉夹的改进,简化操作程序,基本实现单人操作,同时降低费用,通过连接杆的球窝关节实现三维的稳定。
梁红锁,黄克,李林,韦程寿,古松,唐俊[7]（2012）在《双臂外固定支架结合有限内固定治疗胫骨平台开放性SchatzkerⅤ、Ⅵ型骨折》文中研究表明探讨双臂外固定支架结合有限内固定治疗胫骨平台开放性Schatzker型Ⅴ、Ⅵ骨折的临床疗效。2006年7月至2010年2月应用双臂外固定支架结合有限内固定治疗33例胫骨平台开放性Schatzker型Ⅴ、Ⅵ骨折,必要时结合有限切开复位内固定。所有患者经过5个月～21个月（平均13个月）的随访,骨折均获得愈合,平均愈合期为5个月。患肢功能恢复情况根据HSS膝关节评分标准评定,优15例,良13例,可4例,差1例,优良率为84.85%。双臂外固定支架结合有限内固定具有固定牢靠、创伤小和操作简单等优点,利于骨折愈合和肢体功能康复,是一种治疗胫骨平台开放性SchatzkerⅤ、Ⅵ型骨折的有效方法。
赵辉,金纬,赵光远[8]（2009）在《双针双边外固定架治疗胫腓骨中下1/3骨折》文中认为 近年来发生在交通业和建筑业的四肢骨折不断增多,尤其以小腿骨折更为普遍,临床上治疗胫腓骨骨折的传统方法分为手术和非手术两种。手术包括钢板固定、髓内钉固定、外固定支架固定等,非手术治疗包括夹板或石膏外固定,跟骨牵引等,每种治疗方法各有优缺点,我院在继承胫腓骨骨折传统治疗的基础上,于2001年3月～2007年12月应用双针双边外固定架治疗胫腓骨中下1/3骨折120例,
吴勐,智丰,滕云升,郭永明,赵玲珑,张朝,刘少军,刘重,原文军[9]（2009）在《骨水泥结合自制外固定架在手外科中的应用》文中进行了进一步梳理手掌骨、指骨折是临床常见的骨损伤。由于掌骨、指骨短小并呈管状,其骨折复位后传统的石膏及小夹板固定较难维持理想的复位效果,经常造成畸形愈合,关节僵硬,影响手指的功能。内固定手术也难以对此类骨折起到良好的固定作用,经常
曾文[10]（2009）在《改良型镶嵌式骨外固定器生物力学的实验研究》文中提出目的:检测改良型镶嵌式骨外固定器在骨折不同平面置针后对骨折的复位效果,检测改良型镶嵌式骨外固定器的力学性能,为改良型镶嵌式骨外固定器在临床上的使用提供理论支持。方法:取成人离体长骨湿标本3根（其中胫骨2根、股骨1根）,造成横行骨折模型,安装改良型镶嵌式骨外固定器复位固定;以千分表测定改良式镶嵌式骨外固定器在不同骨钉间距和不同内侧调节杆与骨的距离时测定内外调节杆的形变量,得出理想间距组合;在理想间距组合下,分别进行改良型镶嵌骨外固定器与镶嵌式Ⅱ型骨外固定器在相同载荷下的抗压安全实验,测定不同平面中的形变量,并进行统计学分析比较。结果:1.改良型镶嵌式骨外固定器能对骨折标本进行良好复位。2.在施压60kg后,改良型镶嵌式骨外固定器在骨与内侧调节杆的距离L固定时,增加内侧调节杆与外侧调节杆的距离L’,则内外侧调节杆形变量减小,反之则增加。3.施加压力100kg后,改良型镶嵌式骨外固定器与Ⅱ型镶嵌式骨外固定器的三种固定位均未破坏,卸载力后,各个部位均能正常使用。结论:1.改良型镶嵌式骨外固定器能对骨折标本进行良好复位,降低手术实际操作难度、方便术后调节。2.改良型镶嵌式骨外固定器内侧调节杆的应尽量靠近肢体;内、外调节杆间距为4cm左右最理想。3.改良型镶嵌式骨外固定器具有良好稳定的力学结构。
二、双平面单侧多功能外固定架研制与临床应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、双平面单侧多功能外固定架研制与临床应用（论文提纲范文）
（1）面向胫骨骨折的并联复位手术机器人设计与分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 胫骨干骨折的治疗方式 |
| 1.2.1 骨外固定架介绍 |
| 1.2.2 外固定架国外发展进程 |
| 1.2.3 外固定架国内发展概况 |
| 1.3 骨折手术机器人的国内外研究现状 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.4 国内外研究现状分析 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第2章 机器人构型与运动学分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 机器人构型的确定 |
| 2.2.1 骨折复位手术流程分析 |
| 2.2.2 机器人技术指标的确定 |
| 2.2.3 机器人构型的分析 |
| 2.3 机器人逆运动学建模与仿真 |
| 2.4 雅克比矩阵与静力学分析 |
| 2.4.1 机构螺旋坐标系建立 |
| 2.4.2 机构受力分析与静力学仿真 |
| 2.4.3 一阶静力影响系数与雅克比矩阵的关系 |
| 2.5 机器人位置正解的求解 |
| 2.6 速度正逆解的建立与仿真分析 |
| 2.7 机构加速度的分析 |
| 2.8 本章小结 |
| 第3章 骨折复位机器人机构性能分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 机器人工作空间分析 |
| 3.2.1 探究影响工作空间的因素 |
| 3.2.1.1 伸缩杆的行程 |
| 3.2.1.2 铰链的转角范围 |
| 3.2.1.3 杆的干涉条件 |
| 3.2.2 工作空间的边界搜索法 |
| 3.2.3 求解机器人工作空间 |
| 3.3 机器人奇异性分析 |
| 3.4 机器人刚度分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 机器人结构设计与有限元分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 机械系统结构设计 |
| 4.2.1 平台的结构设计 |
| 4.2.2 伸缩杆的结构设计 |
| 4.2.3 铰链关节的结构设计 |
| 4.3 关键零部件选型和强度校核 |
| 4.3.1 驱动件的选型与计算 |
| 4.3.2 传动件的选型与校核 |
| 4.4 关键零件有限元分析 |
| 4.4.1 铰体的有限元分析 |
| 4.4.2 其他非标件的有限元分析 |
| 4.5 机器人静力学分析 |
| 4.6 机构的模态分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 机器人控制平台搭建与实验测试 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 机器人平台搭建 |
| 5.2.1 机器人控制系统设计 |
| 5.2.2 机器人控制程序开发 |
| 5.3 性能测试实验 |
| 5.3.1 实验设备和仪器 |
| 5.3.2 一阶固有频率测试 |
| 5.3.3 机器人工作空间测试 |
| 5.3.4 重复定位精度测试 |
| 5.3.5 机器人负载能力测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
（2）外固定支架在四肢骨折中的应用（论文提纲范文）
| 1 资料与方法 |
| 1.1 一般资料 |
| 1.2 治疗方法 |
| 1.3 术后处理 |
| 1.4 统计学分析 |
| 2 结果 |
| 2.1 总体疗效 |
| 2.2 2组骨折治疗情况 |
| 2.3 感染的处理 |
| 2.4 其他并发症 |
| 2.5 随访情况 |
| 2.6 典型病例 |
| 3 讨论 |
（3）TSF的不同动力化构型对胫骨干骨折愈合的生物力学影响（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 缩略语/符号说明 |
| 前言 |
| 研究现状、成果 |
| 研究目的、方法 |
| 1 对象和方法 |
| 1.1 实验器材 |
| 1.1.1 实验材料 |
| 1.1.2 实验工具 |
| 1.1.3 实验仪器 |
| 1.1.4 应用软件 |
| 1.2 实验方法 |
| 1.2.1 实验分组 |
| 1.2.2 外固定支架的组装 |
| 1.2.3 骨折模型的制备 |
| 1.2.4 生物力学测试 |
| 1.2.5 数据的处理 |
| 2 结果 |
| 2.1 轴向压缩实验 |
| 2.2 扭转实验 |
| 3 讨论 |
| 3.1 胫骨干骨折的特点 |
| 3.2 影响骨折愈合的因素 |
| 3.3 胫骨干骨折的治疗 |
| 3.3.1 非手术治疗 |
| 3.3.2 手术治疗 |
| 3.4 TSF的动力化过程及生物力学特点 |
| 3.5 实验过程说明及结果分析 |
| 3.6 实验不足及展望 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 综述 |
| 综述参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（4）骨外固定支架的临床应用进展（论文提纲范文）
| 1 国外的外固定支架发展进程 |
| 2 我国外固定支架的发展进程 |
| 3 外固定支架的分类及其各自优缺点 |
| 3.1 空间基本构型分类 |
| 3.2 按在临床治疗中具备的功能分类 |
| 4 外固定支架的适应证 |
| 6 展望 |
（5）顺应性多功能骨外固定器的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 骨外固定器的发展 |
| 1.3 六自由度并联机构的发展及应用 |
| 1.4 课题的设计思路 |
| 第二章 复位执行机构的设计 |
| 2.1 执行机构选择 |
| 2.2 顺应性多功能骨外固定器框架参数 |
| 2.2.1 近端环与远端环 |
| 2.2.2 支撑杆 |
| 2.3 连接件 |
| 2.3.1 克氏针固定 |
| 2.3.2 外固定针固定 |
| 2.4 顺应性多功能骨外固定器的使用 |
| 2.5 顺应性多功能骨外固定器的改进 |
| 2.5.1 支撑杆的优化 |
| 2.5.2 万向钢针固定夹的优化 |
| 2.5.3 近端环远端环的优化 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 执行机构的建模 |
| 3.1 骨外固定器模型的建立 |
| 3.2 位姿的逆解 |
| 3.3 骨外固定器工作空间的研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 Stewart 平台正解研究 |
| 4.1 基于路径跟踪的正解算法 |
| 4.1.1 预估环节 |
| 4.1.2 较正环节 |
| 4.1.3 计算实例 |
| 4.2 三维优化正解算法 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 系统的实现 |
| 5.1 未考虑安装参数情况下矫正 |
| 5.1.1 位移畸形的矫正 |
| 5.1.2 角度畸形的矫正 |
| 5.2 考虑安装参数情况下矫正 |
| 5.3 仿真模拟及股骨模型试验 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 软件的使用 |
| 6.1 登陆界面 |
| 6.2 定义畸形 |
| 6.3 安装框架 |
| 6.4 初始框架 |
| 6.5 最终框架 |
| 6.6 处方报告 |
| 6.7 临床试验 |
| 6.8 本章小结 |
| 第七章 结论 |
| 7.1 主要工作及创新点 |
| 7.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间所取得的相关科研成果 |
（6）应对野战一线及重大灾险的便携、智能化骨折外固定系统的研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 前言 |
| 第一章 Mimics 14.0软件在下肢外固定架模型建立的初步应用 |
| 引言 |
| 第一节 Mimics 14.0软件在胫骨螺钉外固定架模型建立的初步应用 |
| 1. 材料和方法 |
| 1.1 材料 |
| 1.2 实验仪器设备配置 |
| 1.3 三维模型建立 |
| 1.4 模拟手术置钉 |
| 1.5 网格划分及组装 |
| 1.6 赋值并导入Abaqus |
| 2. 结果 |
| 2.1 胫骨螺钉装配体三维模型的建立结果 |
| 2.2 赋材质的结果 |
| 3. 讨论 |
| 4. 参考文献 |
| 第二节 Mimics 14.0软件在股骨螺钉外固定架模型建立的初步应用 |
| 1. 材料和方法 |
| 1.1 材料 |
| 1.2 实验仪器设备配置 |
| 1.3 三维模型建立 |
| 1.4 模拟手术置钉 |
| 1.5 网格划分及组装 |
| 2. 结果 |
| 2.1 股骨螺钉装配体三维模型的建立结果 |
| 3. 讨论 |
| 4. 参考文献 |
| 第二章 高速爆炸物三维有限元模型的建立 |
| 引言 |
| 1. 资料和方法 |
| 1.1 建立模型 |
| 1.2 有限元软件ansys workbench的分析 |
| 1.2.1 赋予材料属性 |
| 1.2.2 划分网格 |
| 1.2.3 约束,载荷及边界条件 |
| 1.2.4 生物力学性能分析 |
| 2. 结果 |
| 3. 讨论 |
| 4. 参考文献 |
| 第三章 外固定系统自攻螺钉材料的生物力学性能比较研究(有限元方法) |
| 引言 |
| 1. 材料和方法 |
| 1.1 建立模型 |
| 1.2 不同金属材料的有限元分析 |
| 1.2.1 材料属性 |
| 1.2.2 划分网格 |
| 1.2.3 约束、载荷及边界条件 |
| 1.2.4 观测指标 |
| 2. 结果 |
| 2.1 胫骨与螺钉的体网格和节点划分结果 |
| 2.2 Von-mise等效云图结果 |
| 2.3 不同金属材料的应力和形变的比较结果 |
| 2.3.1：相同螺钉直径不同材料属性的纵向静载荷比较结果 |
| 2.3.1.1：1000N纵向静载荷 |
| 2.3.2 相同螺钉直径不同材料属性的力矩静载荷比较结果 |
| 2.3.2.1：2000N.mm顺时针扭转载荷 |
| 2.3.3 相同材料属性不同螺钉直径的纵向静载荷比较结果 |
| 2.3.3.1 相同金属材质1000N纵向静载荷比较结果 |
| 2.3.4 相同材料属性不同螺钉直径(3mm，3.5mm，4mm,)的力矩载荷比较结果 |
| 3. 讨论 |
| 4. 参考文献 |
| 第四章 常用外固定螺钉的三维有限元分析 |
| 引言 |
| 1. 材料和方法 |
| 1.1 建立模型 |
| 1.2 有限元软件Ansys Workbench的分析 |
| 1.2.1 赋予材料属性 |
| 1.2.2 划分网格 |
| 1.2.3 约束、载荷及边界条件 |
| 1.2.4 生物力学性能分析 |
| 2. 结果 |
| 2.1 应力分布 |
| 2.2 螺钉应力值的计算结果 |
| 3. 讨论 |
| 4. 参考文献 |
| 第五章 外固定系统自攻螺钉的生物力学阈值测定实验 |
| 引言 |
| 1. 材料与方法 |
| 1.1 标本 |
| 1.2 标本的固定及加载测试 |
| 2. 结果 |
| 3. 讨论 |
| 4. 参考文献 |
| 第六章 手拧自攻简易外固定架的初步研制 |
| 引言 |
| 1. 装置设计 |
| 1.1 设计理念 |
| 1.2 结构组成 |
| 1.3 特殊的设计 |
| 1.3.1 螺钉的设计 |
| 1.3.2 套筒的设计 |
| 1.3.3 骨钉夹的设计 |
| 1.3.4 连接杆的设计 |
| 2. 外固定系统的使用方法 |
| 3. 创新点 |
| 4. 讨论 |
| 5. 参考文献 |
| 结论 |
| 综述 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间成果 |
| 致谢 |
| 统计学审稿证明 |
（7）双臂外固定支架结合有限内固定治疗胫骨平台开放性SchatzkerⅤ、Ⅵ型骨折（论文提纲范文）
| 1 材料和方法 |
| 1.1 一般资料 |
| 1.2 方法 |
| 1.3 疗效评定 |
| 2 结果 |
| 3 讨论 |
（9）骨水泥结合自制外固定架在手外科中的应用（论文提纲范文）
| 1 临床资料 |
| 1.1 外固定架的材料与结构 |
| 1.2 一般资料 |
| 1.3 治疗方法 |
| 1.3.1 闭合性骨折 |
| 1.3.2 开放性骨折 |
| 1.4 术后处理 |
| 2 结果 |
| 3 讨论 |
| 3.1 掌骨、指骨骨折的治疗 |
| 3.2 本外固定支架具有下列特点 |
| 3.3 骨水泥外固定架应用的注意事项 |
| 3.4 缺点 |
（10）改良型镶嵌式骨外固定器生物力学的实验研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 第一章 改良型镶嵌式外固定器生物力学的实验研究 |
| 1 前言 |
| 2 材料与方法 |
| 3 结果 |
| 4 讨论 |
| 5 结论 |
| 参考文献 |
| 第二章 骨外固定器研制进展 |
| 致谢 |
| 在读学位期间主要研究成果 |
四、双平面单侧多功能外固定架研制与临床应用（论文参考文献）
- [1]面向胫骨骨折的并联复位手术机器人设计与分析[D]. 杨惠博. 哈尔滨工业大学, 2021
- [2]外固定支架在四肢骨折中的应用[J]. 游小军. 河北医药, 2020(17)
- [3]TSF的不同动力化构型对胫骨干骨折愈合的生物力学影响[D]. 冯元超. 天津医科大学, 2018(02)
- [4]骨外固定支架的临床应用进展[J]. 王美,赵文,申庆民,刘子豪. 局解手术学杂志, 2016(11)
- [5]顺应性多功能骨外固定器的研究[D]. 吕炳南. 河北工业大学, 2014(07)
- [6]应对野战一线及重大灾险的便携、智能化骨折外固定系统的研制[D]. 郑轶. 南方医科大学, 2013(03)
- [7]双臂外固定支架结合有限内固定治疗胫骨平台开放性SchatzkerⅤ、Ⅵ型骨折[J]. 梁红锁,黄克,李林,韦程寿,古松,唐俊. 医学与哲学（B）, 2012(10)
- [8]双针双边外固定架治疗胫腓骨中下1/3骨折[J]. 赵辉,金纬,赵光远. 中国医药导刊, 2009(12)
- [9]骨水泥结合自制外固定架在手外科中的应用[J]. 吴勐,智丰,滕云升,郭永明,赵玲珑,张朝,刘少军,刘重,原文军. 中国骨与关节损伤杂志, 2009(05)
- [10]改良型镶嵌式骨外固定器生物力学的实验研究[D]. 曾文. 中南大学, 2009(04)