鎖定重建接骨板內(nèi)固定髖臼橫行骨折的生物力學(xué)分析,骨傷科論文

鎖定重建接骨板內(nèi)固定髖臼橫行骨折的生物力學(xué)分析,骨傷科論文髖臼骨折是一種嚴(yán)重的關(guān)節(jié)內(nèi)骨折，治療較為棘手，極易引發(fā)創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎。當(dāng)前，移位的髖臼橫行骨折多采用內(nèi)固定手術(shù)治療，但對于內(nèi)固定物的選擇尚存爭議，臨床上多采用重建接骨板、拉力螺釘?shù)?。近年來有學(xué)者嘗試采用鎖定重建接骨板治療髖臼橫形骨折，但對于鎖定重建接骨板固定髖臼橫行骨折的研究較為少見。本實(shí)驗(yàn)擬對鎖定重建接骨板固定髖臼橫行骨折進(jìn)行生物力學(xué)研究，為臨床上髖臼橫行骨折的治療提供生物力學(xué)方面的理論根據(jù)。1、材料與方式方法1.1標(biāo)本制備成人防腐標(biāo)本10具〔男8具，女2具〕，由河北聯(lián)合大學(xué)醫(yī)學(xué)院解剖教研室提供。自標(biāo)本第4腰椎水平及雙大腿中上1/3交界處將標(biāo)本橫斷，得到完好的骨盆標(biāo)本，剝離附著于骨盆上及股骨干上的軟組織，保存骨膜及關(guān)節(jié)盂。肉眼觀察及X線檢查均證實(shí)標(biāo)本無骨折、結(jié)核、風(fēng)濕、腫瘤等病變及解剖學(xué)的變異。采用Osteocore3-DEXA型骨密度儀〔Medink，Inc，F(xiàn)RA〕進(jìn)行骨密度測量，未發(fā)現(xiàn)骨質(zhì)疏松。自正中矢狀面鋸開骶骨及恥骨聯(lián)合，修整后，得半骨盆標(biāo)本20個(gè)，用甲醛溶液浸濕的紗布覆蓋待用。于股骨頭、頸交界處截?cái)喙晒穷i，以傳動(dòng)桿連接，有利于加載。1.2骨折模型的制備髖臼橫行骨折模型的截骨線是從坐骨大切跡的中點(diǎn)經(jīng)過后柱、髖臼頂，至前柱髂恥隆起中點(diǎn)的連線。用鋸沿此線截?cái)嗑薯敚M(jìn)而制備成髖臼橫行骨折模型〔圖1〕?！緢D１】將髖臼橫形骨折模型隨機(jī)分為4組，每組5個(gè)標(biāo)本。A組：重建接骨板兩端各固定3枚螺釘〔圖2A〕。B組：重建接骨板兩端各固定3枚螺釘及距骨折線近期的兩側(cè)螺孔各固定1枚螺釘〔圖2B〕。C組：鎖定重建接骨板兩端各固定3枚單皮質(zhì)螺釘〔圖2C〕。D組：鎖定重建接骨板兩端各3枚單皮質(zhì)螺釘及距骨折線近期的兩側(cè)螺孔各固定1枚單皮質(zhì)螺釘〔圖2D〕。采用10孔重建接骨板和10孔鎖定重建接骨板〔由常州市康輝醫(yī)療器械有限公司提供〕內(nèi)固定。將重建接骨板及鎖定重建接骨板塑形，重建接骨板固定螺釘深度及角度均根據(jù)Wu等提出的髖臼各部位安全深度及角度，鎖定重建接骨板均給予單皮質(zhì)螺釘固定。將髖臼橫行骨折模型放在包埋盒中，標(biāo)本固定的位置參考Mehin提出的髖臼橫形骨折模型固定體位。將標(biāo)本用調(diào)好的Ⅱ型義齒基托集合物，進(jìn)行灌注包埋固定，完全固化后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將傳動(dòng)桿與股骨頸斷面牢固黏合，并將股骨頭放入髖臼進(jìn)行軸向加載。1.4內(nèi)固定失效標(biāo)準(zhǔn)確實(shí)定根據(jù)Bray等提出的髖臼骨折移位標(biāo)準(zhǔn)，將負(fù)載下髖臼關(guān)節(jié)面縱向移位2.00mm定為內(nèi)固定失效標(biāo)準(zhǔn)。1.5實(shí)驗(yàn)方式方法實(shí)驗(yàn)在CSS-44020型生物力學(xué)實(shí)驗(yàn)機(jī)〔長春實(shí)驗(yàn)機(jī)研究所，圖3〕上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，本實(shí)驗(yàn)采用連續(xù)軸向加載，加載的速度為8mm/s，采用光柵位移傳感器〔型號(hào)：KG-101〕測定縱向移位，記錄加載至內(nèi)固定失效時(shí)的最大負(fù)載。每個(gè)標(biāo)本重復(fù)加載5次，取其均值。剛度是指物體在負(fù)載下抵抗形變的能力。根據(jù)髖關(guān)節(jié)承受載荷垂直方向的分力，得出其軸向剛度。1.6觀察指標(biāo)觀察4組內(nèi)固定的最大負(fù)載和剛度。1.7統(tǒng)計(jì)學(xué)方式方法采用SPSS17.0統(tǒng)計(jì)軟件包進(jìn)行單因素方差分析，最大負(fù)載采用均數(shù)標(biāo)準(zhǔn)差表示，P0.05時(shí)以為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。2、結(jié)果2.1最大負(fù)載A、B、C、D四組不同內(nèi)固定所能承當(dāng)?shù)淖畲筘?fù)載分別為〔180.6011.781〕N、〔240.807.981〕N、〔243.8011.755〕N、〔438.0023.227〕N。經(jīng)Bonferro-ni法兩兩比擬，除B，C兩組數(shù)據(jù)無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義〔P0.05〕，其他各組的最大負(fù)載差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義〔F=284.942，P=0.000)。華而不實(shí)D組，即鎖定重建接骨板兩端各3枚單皮質(zhì)螺釘及距骨折線近期的兩側(cè)螺孔各1枚單皮質(zhì)螺釘組的最大負(fù)載最大。2.2內(nèi)固定的軸向剛度最大負(fù)載時(shí)，A、B、C、D四組內(nèi)固定的軸向剛度分別為〔95.216.32〕N/mm、〔123.4723.95〕N/mm、〔126.3918.52〕N/mm、(227.3513.74〕N/mm。經(jīng)Bonferroni法兩兩比擬，除B、C兩組數(shù)據(jù)無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義〔P0.05〕，其他各組軸向剛度差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義〔F=376.07，P=0.000〕。華而不實(shí)D組的軸向剛度最大。3、討論髖臼骨折多為高能量損傷引起，隨著當(dāng)代工業(yè)的快速發(fā)展，發(fā)生率正逐年增高，華而不實(shí)橫行骨折約占髖臼骨折的42%。橫行骨折治療復(fù)雜且并發(fā)癥多。當(dāng)前手術(shù)治療已成為移位髖臼橫行骨折治療的金標(biāo)準(zhǔn)，但是對于內(nèi)固定物的選擇上仍有分歧,當(dāng)前最常采用重建接骨板進(jìn)行內(nèi)固定，而采用鎖定重建接骨板比擬罕見，但是鎖定重建接骨板是一種能堅(jiān)強(qiáng)固定的內(nèi)固定物。故我們采用重建接骨板與鎖定重建接骨板進(jìn)行生物力學(xué)穩(wěn)定性比擬。重建接骨板易塑形，抵抗剪力較強(qiáng)，術(shù)后接骨板松動(dòng)、斷裂發(fā)生率低，但其原理是依靠接骨板和骨骼面摩擦起固定作用，需要精到準(zhǔn)確塑形，塑形后會(huì)減弱其強(qiáng)度，螺釘需穿透雙層骨皮質(zhì)固定，有進(jìn)入盆腔傷及重要神經(jīng)血管及進(jìn)入關(guān)節(jié)內(nèi)的風(fēng)險(xiǎn)。鎖定重建接骨板具有特有的固定原理，通過螺釘與接骨板的鎖定到達(dá)成角穩(wěn)定，并非靠接骨板和骨骼面摩擦力獲得穩(wěn)定性，給骨折內(nèi)固定帶來革命性變化。張秋林等進(jìn)行鎖定重建接骨板臨床應(yīng)用，術(shù)中發(fā)現(xiàn)鎖定重建接骨板固定穩(wěn)定性強(qiáng)以及單皮質(zhì)螺釘能夠防止螺釘進(jìn)入關(guān)節(jié)腔等優(yōu)點(diǎn)，術(shù)后優(yōu)良率高達(dá)95.8%。當(dāng)前鎖定重建接骨板治療髖臼骨折已被部分創(chuàng)傷骨科醫(yī)師嘗試，是一種能堅(jiān)強(qiáng)固定的內(nèi)固定材料，為髖臼骨折內(nèi)固定手術(shù)提供一種可靠選擇。髖臼橫行骨折當(dāng)前多采用后方入路重建接骨板進(jìn)行內(nèi)固定，因髖臼危險(xiǎn)區(qū)骨折薄弱，內(nèi)固定時(shí)螺釘過短，或者不給予螺釘固定，內(nèi)固定不牢靠。如進(jìn)釘?shù)慕嵌群蜕疃炔划?dāng)，螺釘可誤入關(guān)節(jié)內(nèi)，導(dǎo)致創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎。但鎖定重建接骨板是通過螺釘與接骨板的鎖定到達(dá)成角穩(wěn)定，固定螺釘均可單皮質(zhì)固定，同樣能到達(dá)內(nèi)固定的穩(wěn)定，這就避免了重建接骨板固定危險(xiǎn)區(qū)域的缺乏。本研究顯示B組與C組數(shù)據(jù)雖無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但在臨床應(yīng)用時(shí)，C組即鎖定重建接骨板兩端各3枚單皮質(zhì)螺釘能夠防止螺釘進(jìn)入關(guān)節(jié)，進(jìn)而能夠減少創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎的發(fā)生。D組，即鎖定重建接骨板兩端各3枚單皮質(zhì)螺釘及距骨折線近期的兩側(cè)螺孔各1枚單皮質(zhì)螺釘?shù)膬?nèi)固定穩(wěn)定性最強(qiáng)，提示在髖臼橫行骨折采用接骨板進(jìn)行后方入路內(nèi)固定時(shí)，可優(yōu)先選用鎖定重建接骨板，而且距骨折線近期的兩側(cè)螺孔應(yīng)給予單皮質(zhì)螺釘固定，以獲得堅(jiān)強(qiáng)的內(nèi)固定。國內(nèi)外學(xué)者先后提出不同的髖臼橫行骨折模型的固定方式方法，如國外Khajavi等提出的把半骨盆模型固定于可調(diào)夾具上，此固定方式易受載荷限制，通常無法模擬髖臼所承受的實(shí)際載荷，在一定程度上影響了實(shí)驗(yàn)的可靠性。國內(nèi)王慶賢等提出的半骨盆模型放在特制的三角支具上會(huì)引起模型在加載經(jīng)過中，由于力的平衡調(diào)節(jié)效應(yīng)，標(biāo)本會(huì)隨加載力而移動(dòng)，髖臼受力方向及位置可能引起變化，其研究的可靠性有待商榷。本實(shí)驗(yàn)選擇采用Mehin等提出的固定髖臼橫行骨折的方式方法，連有股骨頭的連接桿垂直放置髖臼內(nèi)，這樣便于測量和實(shí)驗(yàn)操作，骶骨部用Ⅱ型義齒基托集合物灌注固定在包埋盒內(nèi)，恥骨聯(lián)合不予支撐，軸向加載時(shí)，載荷直接作用于髖臼，骨折端的位移能充分的反響接骨板固定的穩(wěn)定性。但此類方式方法也存在標(biāo)本體位的固定有一定的難度，標(biāo)本固定后無法再調(diào)整的缺陷，因而標(biāo)本的固定方式方法仍有待于進(jìn)一步研究完善，進(jìn)而提高實(shí)驗(yàn)的精到準(zhǔn)確度。本研究結(jié)果表示清楚在髖臼橫形骨折中采用接骨板進(jìn)行后方入路內(nèi)固定時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選擇鎖定重建接骨板，且距骨折線近期的兩側(cè)螺孔應(yīng)給予螺釘固定，以獲得堅(jiān)強(qiáng)的內(nèi)固定穩(wěn)定性。參考文獻(xiàn)：[1]GrasF,MarintschevI,SchwarzCE,etal.Screw-versusplate-fixationstrengthofacetabularanteriorcolumnfrac-tures:abiomechanicalstudy.JTraumaAcuteCareSurg,2020,72(6):1664-1670.[2]O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