動(dòng)力髖螺釘置入治療轉(zhuǎn)子間骨折用不銹鋼與鈦合金材料的選擇

動(dòng)力髖螺釘置入治療轉(zhuǎn)子間骨折用不銹鋼與鈦合金材料的選擇

0動(dòng)力傳統(tǒng)螺釘固定的優(yōu)點(diǎn)股骨間骨折占全身骨折的2%，股關(guān)節(jié)骨折的35.7%。隨著人口老齡化的快速發(fā)展，預(yù)計(jì)股骨脫位后骨折的發(fā)病率現(xiàn)在是全世界的兩倍。動(dòng)力髖螺釘置入內(nèi)固定是治療股骨轉(zhuǎn)子間骨折的標(biāo)準(zhǔn)手術(shù)方式,在長(zhǎng)期的臨床應(yīng)用過(guò)程中取得了良好的效果。動(dòng)力髖螺釘?shù)牟牧贤ǔＳ胁讳P鋼和鈦合金,究竟何種材料與人的生物相容性好一直無(wú)明確定論。作者對(duì)本院2003-07/2009-10應(yīng)用動(dòng)力髖螺釘治療股骨轉(zhuǎn)子間骨折的病歷資料進(jìn)行回顧性分析,探討不銹鋼和鈦合金動(dòng)力髖螺釘置入治療股骨轉(zhuǎn)子間骨折的生物相容性。1主要材料及方法設(shè)計(jì):回顧性病例分析。時(shí)間及地點(diǎn):2003-07/2009-10華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬普愛(ài)醫(yī)院骨科。對(duì)象:診斷標(biāo)準(zhǔn):符合股骨轉(zhuǎn)子間骨折的診斷標(biāo)準(zhǔn)。納入標(biāo)準(zhǔn):①內(nèi)固定均在術(shù)后取出。②患者依從性好,有強(qiáng)烈的早期康復(fù)愿望。③患者對(duì)治療方案同意,且符合國(guó)務(wù)院醫(yī)療機(jī)構(gòu)管理?xiàng)l例。排除標(biāo)準(zhǔn):①未在本院行內(nèi)固定取出患者。②合并凝血功能障礙、精神癥狀如老年癡呆等。③合并有嚴(yán)重心血管疾病等內(nèi)固定禁忌證、相對(duì)禁忌證患者。④病理性骨折。入選86例股骨轉(zhuǎn)子間骨折患者,男50例,女36例,年齡19~68歲,平均49歲。均行動(dòng)力髖螺釘內(nèi)固定,并在1~6年內(nèi)取出內(nèi)固定。按Tronzo-Evan分型標(biāo)準(zhǔn):Ⅰ型21例,Ⅱ型34例,Ⅲ型22例,Ⅳ型9例。致傷原因:跌傷42例,車禍傷33例,高處墜落傷11例,合并癥:冠心病18例,高血壓27例,糖尿病14例,呼吸系統(tǒng)疾病12例,同時(shí)合并2種疾病者16例。受傷至手術(shù)時(shí)間3~11d,平均5.8d。86例患者按患者經(jīng)濟(jì)情況及意愿分為2組,不銹鋼動(dòng)力髖螺釘組和鈦合金動(dòng)力髖螺釘組各43例。方法:主要材料:所有材料均使用江蘇創(chuàng)生醫(yī)療器械有限公司的動(dòng)力髖螺釘,不銹鋼動(dòng)力髖螺符合GB4234-2003國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),該產(chǎn)品材料為00Cr18Ni14Mo3不銹鋼,其成分含有18%鉻、13%鎳、3%鉬,少于0.08%的碳,其余為鐵;鈦合金動(dòng)力髖螺釘符合GB/T13810-2007國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),該產(chǎn)品材料為T(mén)i6A14V鈦合金,其成分在鈦基礎(chǔ)上含有6%鋁、4.2%釩、0.25%鐵、0.08%碳及其他少許雜質(zhì)。動(dòng)力髖螺釘?shù)念i干角為135°,鋼板厚度6mm,鋼板寬度19mm,孔間距16mm,不銹鋼動(dòng)力髖螺釘組和鈦合金動(dòng)力髖螺釘產(chǎn)品孔數(shù)均為2~14孔。動(dòng)力髖螺釘內(nèi)固定:全身麻醉或連續(xù)硬膜外麻醉后,將患者仰臥于牽引手術(shù)床上,在C臂X射線機(jī)透視下閉合整復(fù)至滿意后,取股骨近端外側(cè)切口10cm,暴露股骨大轉(zhuǎn)子頂點(diǎn),于大轉(zhuǎn)子頂點(diǎn)下2.0~3.0cm處外側(cè)皮質(zhì)前后中點(diǎn)在135°導(dǎo)向器引導(dǎo)下打入導(dǎo)針,透視下調(diào)整至滿意的進(jìn)針點(diǎn)、頸干角、前傾角,鉆入股骨頭頸內(nèi)軟骨面下1cm處,電視透視證實(shí)導(dǎo)針正位像在股骨頸中央偏下,側(cè)位像在股骨頸中央,防止骨折再移位,于大轉(zhuǎn)子上距該導(dǎo)針1.5~2.0cm處向股骨頭鉆孔,并安裝1枚合適長(zhǎng)度的松質(zhì)骨拉力螺釘,以達(dá)到使骨折端進(jìn)一步加壓防旋轉(zhuǎn)。然后沿導(dǎo)針擴(kuò)孔,攻絲,旋入合適長(zhǎng)度的動(dòng)力髖釘,置入4~6孔鋼板。留置負(fù)壓引流管24~48h。取動(dòng)力髖螺釘:全身麻醉或連續(xù)硬膜外麻醉后,將患者仰臥位,患側(cè)用沙袋墊高15°~30°,沿原切口進(jìn)入,先取出螺釘,然后取出鋼板及取動(dòng)力髖螺釘。如螺帽滑絲,先用4.5mm鉆頭將螺帽毀損,將鋼板取出,然后用細(xì)鉆頭沿螺釘周圍鉆孔,用取釘器將螺釘取出;如出現(xiàn)斷釘,也是先將鋼板取出,然后用上述方法取出斷釘。肉眼觀察內(nèi)固定周圍軟組織有無(wú)明顯炎癥及增生反應(yīng),并切取緊貼內(nèi)固定的軟組織樣本送病檢。內(nèi)固定后處理:術(shù)后應(yīng)用抗生素預(yù)防感染,積極治療并發(fā)癥,避免應(yīng)用止血藥,“丁”字鞋置下肢于中立外展位,術(shù)后2d可坐起,鼓勵(lì)患者行股四頭肌等長(zhǎng)收縮和踝關(guān)節(jié)主動(dòng)屈伸,并使用下肢循環(huán)泵改善下肢微循環(huán),有利于患肢消腫,防止深靜脈血栓形成,3周后可扶雙拐下地不負(fù)重行走,在骨折未愈合前做到不負(fù)重、不側(cè)臥、不盤(pán)腿。療效評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn):按Sanden髖關(guān)節(jié)創(chuàng)傷后功能評(píng)分,優(yōu):髖關(guān)節(jié)無(wú)疼痛,步態(tài)正常;良:髖關(guān)節(jié)無(wú)疼痛,輕度跛行;可:髖關(guān)節(jié)偶有疼痛,需持拐杖或支具行走;差:髖關(guān)節(jié)持續(xù)疼痛,無(wú)法行走。主要觀察指標(biāo):比較兩組內(nèi)固定置入后近期并發(fā)癥如切口感染、脂肪栓塞、深靜脈血栓、斷釘、滑絲的例數(shù),遠(yuǎn)期髖關(guān)節(jié)功能恢復(fù)情況,取釘時(shí)大體觀察內(nèi)固定周圍軟組織炎癥反應(yīng)及增生情況。統(tǒng)計(jì)學(xué)分析:所有統(tǒng)計(jì)學(xué)數(shù)字應(yīng)用SPSS11.5軟件分析,采用t檢驗(yàn)及χ2檢驗(yàn)對(duì)近遠(yuǎn)期并發(fā)癥進(jìn)行分析,P<0.05表示差異有顯著性意義。3討論3.1松質(zhì)骨拉力螺釘動(dòng)力髖螺釘是1951年由Pohl設(shè)計(jì)并應(yīng)用于臨床。通過(guò)股骨頸的拉力螺釘固定骨折近端有效延長(zhǎng)內(nèi)固定物固定骨折近段的強(qiáng)度,另一端有板狀結(jié)構(gòu)固定骨折遠(yuǎn)端,作用于股骨頭的力可分解為骨折移位的內(nèi)翻剪切力和嵌插的壓應(yīng)力,動(dòng)力髖螺釘在套筒內(nèi)做軸向運(yùn)動(dòng),不僅具有靜力加壓作用,而且具有動(dòng)力加壓作用,靜態(tài)負(fù)荷可達(dá)280kg,能有效對(duì)抗內(nèi)翻剪切,安裝1枚松質(zhì)骨拉力螺釘后,能使骨折端進(jìn)一步加壓防旋轉(zhuǎn)。其設(shè)計(jì)合理、操作簡(jiǎn)單、可動(dòng)力加壓,手術(shù)時(shí)間短,出血少,符合微創(chuàng)及生物力學(xué)原則,目前是治療股骨轉(zhuǎn)子間骨折的常用標(biāo)準(zhǔn)固定方法。但在操作中對(duì)大轉(zhuǎn)子外側(cè)骨皮質(zhì)的要求較高,如果患者骨質(zhì)疏松嚴(yán)重或骨折粉碎嚴(yán)重,則很難達(dá)到堅(jiān)強(qiáng)內(nèi)固定,如果股骨頸后內(nèi)側(cè)皮質(zhì)不完整,則壓應(yīng)力難以通過(guò)股骨距傳導(dǎo),內(nèi)植物上壓力增大,螺釘易切割股骨頭導(dǎo)致髖內(nèi)翻、鋼板疲勞斷裂、畸形愈合等并發(fā)癥的發(fā)生。所以,對(duì)于Tronzo-Evan分型屬不穩(wěn)定轉(zhuǎn)子間骨折并伴有Ⅲ級(jí)以上骨質(zhì)疏松的病例,不宜選動(dòng)力髖螺釘治療。譚家昌等也認(rèn)為動(dòng)力髖螺釘應(yīng)用于內(nèi)側(cè)皮質(zhì)連續(xù)的穩(wěn)定性轉(zhuǎn)子間骨折較好。本組86例患者均為內(nèi)、外側(cè)皮質(zhì)連續(xù)的股骨轉(zhuǎn)子間骨折。3.2金屬內(nèi)固定材料生物相容性是指生物材料和人體組織接觸后,在材料-組織界面發(fā)生一系列相互作用后最終被人體組織所接受的性能。為滿足骨折斷端的愈合,動(dòng)力髖螺釘?shù)慕饘俨牧蠘?gòu)成必須有以下條件:①材料及設(shè)計(jì)應(yīng)有足夠的力學(xué)強(qiáng)度和抗疲勞性能。②材料必須無(wú)毒,無(wú)過(guò)敏反應(yīng),無(wú)致癌性。③材料有良好的抗腐蝕性能,與人體組織生物相容性好,在人體體液環(huán)境中,能抗酸抗堿,不電解,亦無(wú)磁性,在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)維持較強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度,不發(fā)生疲勞斷裂。如發(fā)生電解,會(huì)釋放電解產(chǎn)物,造成局部或全身不良影響,且會(huì)損害材料的力學(xué)強(qiáng)度。④材料應(yīng)有良好的光潔度,如果表面粗糙或有損壞,可形成微電池,使金屬材料發(fā)生電解作用而腐蝕人體組織。金屬內(nèi)固定材料置入人體后最常見(jiàn)的病理表現(xiàn)為炎癥和增生,早期為急性炎癥反應(yīng),2周后炎癥減輕并出現(xiàn)增生反應(yīng),形成纖維囊壁。如材料中有低分子物質(zhì)或雜質(zhì),將使炎癥反應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng)、囊壁增厚。生物相容性好的材料于兩三個(gè)月后炎癥反應(yīng)逐漸停止。同時(shí)金屬內(nèi)固定材料處于體液的包圍中,體液中含有大量的鉀、鈉、氯、鈣等離子,與金屬元素發(fā)生離子交換,發(fā)生電解反應(yīng),從而腐蝕人體組織。內(nèi)固定金屬材料不同,發(fā)生電解反應(yīng)的程度也不相同。目前臨床上使用的內(nèi)固定材料主要有不銹鋼和鈦合金,王永偉等對(duì)不銹鋼和鈦合金材料固定骨折進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,其采用組織定量分析技術(shù)得出結(jié)論,不銹鋼和鈦合金固定骨折在術(shù)后12周內(nèi)不會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的組織反應(yīng)。但其觀察時(shí)間太短,且金屬在體液中時(shí)間越長(zhǎng),電解的可能性越大,其結(jié)論難以適應(yīng)于臨床。2結(jié)果2.1參與者的數(shù)量分析所有患者均獲隨訪,隨訪時(shí)間1~6年,并在1~6年內(nèi)取出全部動(dòng)力髖螺釘。2.2兩組之間的數(shù)據(jù)比較兩組患者在性別、年齡、致傷原因、骨折分型等方面基本相同,差異無(wú)顯著性意義(P>0.05),見(jiàn)表1。2.3鈦合金動(dòng)力液壓螺釘感染和血栓的概率不銹鋼動(dòng)力髖螺釘組固定后發(fā)生感染2例,血栓1例,鈦合金動(dòng)力髖螺釘組無(wú)感染和血栓形成,表明不銹鋼動(dòng)力髖螺釘出現(xiàn)感染和血栓的概率大于鈦合金動(dòng)力髖螺釘,但出現(xiàn)病例較少,差異無(wú)顯著性意義(P>0.05)。鈦合金動(dòng)力髖螺釘組出現(xiàn)斷釘和滑絲各1例,不銹鋼動(dòng)力髖螺釘組出現(xiàn)斷釘1例,差異無(wú)顯著性意義(P>0.05),不銹鋼動(dòng)力髖螺釘組髖關(guān)節(jié)功能優(yōu)良率為88.4%,鈦合金動(dòng)力髖螺釘組髖關(guān)節(jié)功能優(yōu)良率為90.7%,兩組差異無(wú)顯著性意義(P>0.05)。2.4取釘時(shí)間的確定不銹鋼動(dòng)力髖螺釘組固定后一二年取釘26例,固定后三四年取釘12例,固定后五六年取釘5例,平均取釘時(shí)間為2.9年;鈦合金動(dòng)力髖螺釘組固定后一二年取釘28例,固定后三四年取釘11例,固定后五六年取釘4例,平均取釘時(shí)間為2.8年,兩組患者在取釘時(shí)間上基本相同,差異無(wú)顯著性意義(P>0.05)。2.5兩組鋼板周圍動(dòng)物性檢查比較取釘時(shí)對(duì)所有內(nèi)固定周圍軟組織炎癥反應(yīng)及增生情況進(jìn)行大體觀察,發(fā)現(xiàn)不銹鋼動(dòng)力髖螺釘組有18例出現(xiàn)內(nèi)固定周圍軟組織炎性增生,纖維囊壁形成,組織變黑,周圍有一層厚厚的包膜,其中五六年取釘?shù)?例出現(xiàn)鋼板生銹,且取釘時(shí)間越長(zhǎng),鋼板周圍軟組織炎性增生越嚴(yán)重,而鈦合金動(dòng)力髖螺釘組僅2例出現(xiàn)內(nèi)固定周圍軟組織炎性增生,差異有非常顯著性意義(P<0.01),見(jiàn)表2。2.6鈦合金動(dòng)力液壓螺釘?shù)纳镌牧匣颊吣?52歲,因車禍致右側(cè)Ⅲ型股骨轉(zhuǎn)子間骨折,傷后6d在連續(xù)硬膜外麻醉下行切開(kāi)復(fù)位不銹鋼動(dòng)力髖螺釘內(nèi)固定,術(shù)后3年取出內(nèi)固定,鋼板周圍軟組織炎性增生,組織變黑,傷口一期愈合。內(nèi)固定前后X射線片見(jiàn)圖1。本組使用江蘇創(chuàng)生醫(yī)療器械有限公司的不銹鋼動(dòng)力髖螺釘,其材料為00Cr18Ni14Mo3不銹鋼,主要成分為鐵,其余含有18%鉻、13%鎳、3%鉬,少于0.08%的碳,具有較高的機(jī)械強(qiáng)度,而且價(jià)格相當(dāng)?shù)?但鐵離子為活性較強(qiáng)的金屬,在體液中容易發(fā)生電解反應(yīng),本組18例患者出現(xiàn)內(nèi)固定周圍軟組織炎性增生,纖維囊壁形成,組織變黑,就是電解反應(yīng),其中2例出現(xiàn)鋼板生銹,鋼板表面有明顯劃痕,可能是術(shù)中操作粗暴,使鋼板表面形成微電池,加速電解反應(yīng),腐蝕人體組織,從而損害材料的力學(xué)強(qiáng)度,所幸未出現(xiàn)鋼板斷裂。且鋼板在體內(nèi)的時(shí)間越長(zhǎng),對(duì)人體組織腐蝕的病例越多,其生物相容性也越差。作者認(rèn)為不銹鋼動(dòng)力髖螺釘在骨折愈合后應(yīng)盡快取出。鈦合金動(dòng)力髖螺釘材料為T(mén)i6A14V鈦合金,其成分在鈦基礎(chǔ)上含有6%鋁、4.2%釩、0.25%鐵、0.08%碳及其他少許雜質(zhì),鈦是一種極穩(wěn)定的金屬,在體液中有很高的抗腐蝕性能,但其屈服應(yīng)力和極限張應(yīng)力低,鈦合金動(dòng)力髖螺釘在鈦金屬中加入鋁、釩、鐵、碳,增強(qiáng)其韌