新型纖維基臨時半骺板阻滯裝置.pdf

1、半骺板阻滯術(shù)是治療兒童下肢成角畸形疾病的有效手段。半骺板阻滯裝置20世紀(jì)30年代已經(jīng)成功應(yīng)用臨床，現(xiàn)在使用的臨時半骺板阻滯裝置為鋼性金屬材料制造，金屬解離對人體有傷害，由于鋼性材料硬度高，在人體服役期間不易與骨骼貼服，經(jīng)常出現(xiàn)鋼板形狀與骨骺外形不貼合、引發(fā)螺釘拔出或斷裂、置入及取出過程繁瑣等問題。理想的臨時半骺板阻滯裝置必須同時具備良好的力學(xué)性能，穩(wěn)定的尺寸形狀，較好的柔韌性、透氣性及優(yōu)良的生物相容性等。
　　本課題開發(fā)一種基于編

2、織技術(shù)的纖維基臨時半骺板阻滯裝置。編織的結(jié)構(gòu)使裝置具有較強(qiáng)尺寸形狀設(shè)計性、較好的柔性、易貼服性，因此有望替代傳統(tǒng)鋼性臨時半骺板阻滯裝置。如何設(shè)計纖維基臨時半骺板阻滯裝置結(jié)構(gòu)，使其能夠承受500N到1000N的生長力是該課題要解決的難點。本課題以開發(fā)柔軟的類韌帶人工組織材料為目標(biāo)，證明其替代傳統(tǒng)鋼性材料臨時半骺板阻滯裝置的可能性，通過結(jié)構(gòu)設(shè)計、成品成型和后期力學(xué)性能測試，最終獲得綜合性能良好的纖維基臨時半骺板阻滯裝置設(shè)計方案。
　　

3、本研究首先通過對比五種高強(qiáng)聚乙烯紗線（單絲，400D，600D，1200D，1600D）的力學(xué)性能，選取1600D高強(qiáng)聚乙烯紗線作為最優(yōu)編織材料。而后設(shè)計四種基于編織技術(shù)的纖維基臨時半骺板阻滯裝置結(jié)構(gòu)，分別為針織開口立成型臨時半骺板阻滯裝置、打結(jié)型臨時半骺板阻滯裝置、8字型臨時半骺板阻滯裝置及O字型臨時半骺板阻滯裝置，其編織結(jié)構(gòu)紗線量分別為4根、6根、8根、10根。通過橫向?qū)Ρ确治鐾N設(shè)計結(jié)構(gòu)的不同紗線量的各項指標(biāo)，再通過縱向?qū)Ρ确治鐾?/p>

4、種紗線量的不同設(shè)計結(jié)構(gòu)的各項指標(biāo)，揭示裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計與紗線量對臨時半骺板阻滯裝置幾何特性和力學(xué)性能的影響。這些指標(biāo)包括試樣的厚度、內(nèi)徑等尺寸結(jié)構(gòu)及強(qiáng)力、伸長率、彈性恢復(fù)率、塑性形變率和蠕變等力學(xué)性能。
　　本課題從紡織結(jié)構(gòu)角度，通過結(jié)構(gòu)設(shè)計、纖維材料選擇、設(shè)計成品制成和結(jié)構(gòu)優(yōu)化，證明以紡織柔性產(chǎn)品替代傳統(tǒng)鋼性材料的臨時半骺板阻滯裝置的可能性，并得出如下結(jié)論：
　?。?）依據(jù)單絲，400D，600D，1200D，1600D五種高

5、強(qiáng)聚乙烯紗線的強(qiáng)力和斷裂伸長率等力學(xué)特性的檢測結(jié)果，證明1600D高強(qiáng)聚乙烯紗線的強(qiáng)力以及尺寸穩(wěn)定性為五種紗線性能最優(yōu)，是理想的纖維基臨時半骺板阻滯裝置制作材料。
　?。?）經(jīng)過對所編織的六頭繩索特性進(jìn)行對比而知單根紗線的強(qiáng)力對繩索強(qiáng)力具有顯著影響，編織用紗線單根強(qiáng)力大，繩索強(qiáng)力大；股線越多，繩索強(qiáng)力越大；四頭與六頭繩索相較于八頭繩索強(qiáng)力有明顯的變化，八頭繩索的強(qiáng)力近似為四頭與六頭繩索的強(qiáng)力兩倍。
　?。?）經(jīng)針織型逆編織法

6、制備的針織開口立成型臨時半骺板阻滯裝置在拉伸過程中，無結(jié)頭脫散，但強(qiáng)力未達(dá)1000N，伸長率不穩(wěn)定，因此該中設(shè)計不符合要求。
　?。?）通過對紗線先進(jìn)行預(yù)編織繩索再進(jìn)行打結(jié)編織而成的打結(jié)型臨時半骺板阻滯裝置強(qiáng)力可通過對其打結(jié)材料進(jìn)行設(shè)計而達(dá)到強(qiáng)力要求，但形變較大，繩索打結(jié)編織（4頭、6頭、8頭）臨時半骺板阻滯裝置伸長率均在20％以上。
　?。?）單根紗線進(jìn)行八字纏繞形成的8字形臨時半骺板阻滯裝置伸長率值偏高，但整體測試結(jié)果滿