个性化内固定与桥接组系统

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个性化内固定概念及(BCFS)实施方案Bridge-linkCombinedFixationSystem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DCPLC-DCPLCPLISSAO，解剖复位，钢板骨面摩擦力，无骨痂一期愈合BO桥接技术生物学固定有骨痂二期愈合产品理论内固定的研发改进LCL+C钉板研发规格为平均值钢板规格与骨质情况正常CourtesyDr.A.Boyde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应力集中问题应力遮挡问题骨吸收后形成偏心固定钉板系统的结构？疑难与个性化问题数字骨科时代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医学个性化时代全面来袭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。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生物力学注重用什么来支撑个性化内固定手术•Bridge-linkCombinedFixationSystem桥接组合式内固定系统（BCFS）设计结构（BCFS）基本结构设计创意板状连接棒状支架连接设计创意棒状支架的复合体结构简化结构（BCFS）锁定连接机制棒状组合体结构锁定前锁定后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•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普通钉配合规格与匹配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肱骨组配桥接个性化内固定组配方案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该设计单一仅限于股骨使用SelfdynamisableInternalFisator四种组合连接的比较非锁定连接锁定连接CRIFSIFBCFSURS锁定固定的功能和趋势不具备锁定功能具备锁定功能内支架固定？真正意义的内支架固定BCFS的力学特性生物力学性能四点弯曲试验BCFS的力学特性（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：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56.5mm2），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。测试结果有限元分析LCPBCFS上海交通大学提供BCFS的力学特性有限元分析BCFS的力学特性LCPBCFS结果分析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402.8MPa，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480MPa，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461MPa，小于其抗拉强度值539MPa，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。上海交通大学提供LCP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393MPa，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271MPa，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373.9MPa，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。BCFS上海交通大学提供结果分析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动力固定轴向滑动应力遮挡无动力效果LCP锁定固定3D效应BCFS的生物力学特性动态加压结果：LCP承受应力增加；BCFS承受应力缓解结构与受力分析截面受力LCPBCFS截面对照BCFS的生物力学特性BCFS结构与受力分析BCFS工作节段较长应力传导组合结构应力分布LCPLCP结构与受力分析工作节段与应力集中工作节段较短应力集中LCP结构与受力分析张力压力共同承受压力和张力LCPBCFS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杠杆与弹性原理硬度增加杠杆增粗弹性消失弹性变形缓冲应力BCFS的桥接与弹性固定LCPBCFS截面LCPBCFSBCFS的三维固定LCPBCFS具备更强的抗拔出强度DCPBCFS的三维固定LCPBCFS具备更强的抗拔出强度DCP局部血供和排异干扰LCP接触面BCFS接触面锁定固定非锁定加压固定锁定与非锁定固定面线动物实验动物实验动物实验BCFS钢板组织学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BCFS手术固定模式•内固定•内外混合固定•外固定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。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！