离体实验设计

本实验采用的标本为8具经福尔马林防腐处理的健康成人踝足标本，其中男女性各4例，年龄38～72岁，平均51岁。标本骨质条件较好，并经过X线检查无解剖变异或骨骼畸形。为简化实验条件，并参考既往报道[20，22]，本实验仅保留跟骨和距骨作为实验模型，去除足部其他所有软组织。将跟骨标本保持中立位并上抬15°，模仿单足站立位的姿势。将标本用牙托粉固定于培养皿，见图8-5。

图8-5 实验用跟骨及固定模型

图8-6 模拟跟骨关节内骨折模型

依据Lin等[23]提供的方法建立跟骨SanderⅢ型跟骨骨折模型，对跟骨体部进行“V”形截骨，再将“V”形骨块沿矢状面截成三块，见图8-6。对骨折模型依据临床操作模拟固定。螺钉固定时，两枚螺钉由跟骨结节向跟骰关节方向纵向固定“V”形骨折块，两枚横向螺钉平行固定骨折与载距突，四枚螺钉在空间上呈“十”字交叉固定。克氏针亦采用交叉固定的方式。钢板固定时遵循三点固定原则，即“跟骨结节、距下关节和跟骰关节”有效固定。同时，为保证固定后关节面，专门采用一枚长松质骨螺钉经软骨下骨固定于载距突。本实验中采用的克氏针为直径2.0mm的光滑克氏针，采用空心金属螺钉的直径分别为3.5mm和7.3mm，钢板为解剖型非锁定钢板，以上材料均由上海浦卫医疗器械公司提供。实验中使用的可吸收螺钉由成都迪康公司提供，其规格分别为直径3.5mm长45mm和直径7.3mm长90mm。

根据实验要求制作专用的跟骨固定夹具。夹具由底座和前后挡板组成，前挡板可横向移动，后挡板可纵向移动。垂直于前挡板钻孔并拧入螺栓，螺栓顶部安装小型压力传感器（型号：RSL15，量程：0～1000N，上海聚人电子科技有限公司）。后挡板置入4枚螺栓，可前后调节，以保证跟骨固定可靠。将跟骨模型固定于夹具上（图8-7），跟骰关节与压力传感器相接触，调节螺栓使固定牢靠。再把跟骨标本置于电子万能试验机工作平台的中央，试验机型号CSS44010型，由长春试验机研究所生产，量程：0～10000N；分辨率：0.01N；示值误差：±0.3%。固定装置底座的边缘加以防滑固定，以保证所有工况跟骨的初始位置不发生移动。

图8-7 跟骨夹具固定跟骨进行力学测试

跟骨标本安置好后对正常状态下标本进行加载。考虑到骨骼的粘弹性特征，在正式实验之前及跟骨不同材料固定后的各种工况下，对跟骨标本进行三次0～500N的加、卸载循环进行预调。然后，正式对三种工况的跟骨标本进行加载，分别采集100N、200N、300N、400N、500N、600N和700N加载条件下的图像，输入计算机的存储单元。

先对完整跟骨的位移和跟骰关节压力进行检测，再将完整跟骨截骨并施加不同内固定，再检测标本位移和压力。每具跟骨从建立正常模型 检测 截骨固定 再检测的时间，平均为2～3小时。