李 升,張 奇,張英澤,陳 偉,郭宇松,劉 松
(河北醫科大學第三醫院創傷急救中心,河北石家莊 050051)
應用微創可調式接骨板與張力帶接骨板固定骶骨縱行骨折對骨盆后環應力傳導的影響
李 升,張 奇,張英澤*,陳 偉,郭宇松,劉 松
(河北醫科大學第三醫院創傷急救中心,河北石家莊 050051)
骶骨;骨折固定術,內;生物力學
應用張力帶接骨板治療骨盆后環損傷可獲得較好的療效,然而,固定前需預彎使其與骨盆后環解剖結構適形,該接骨板位于皮下易導致局部刺激、壓瘡等軟組織并發癥。與其相比,微創可調式接骨板與骨盆后環解剖適形,應用時無需預彎,接骨板更貼近骶骨面,軟組織并發癥少。初期生物力學試驗證實,微創可調式接骨板固定骶骨縱行骨折的穩定性優于張力帶接骨板[1]。此外,微創可調式接骨板模擬骶髂復合體的“吊橋”樣[2]結構,理論上,能夠更好地恢復軀干經兩側骶髂關節向坐骨結節(坐位)或者髖關節(站立位)的力學傳導。因此,本研究采用應變片比較微創可調式接骨板與張力帶接骨板固定骨盆后環損傷對其應力應變分布的影響,旨在為選擇骨盆后環損傷最佳內固定物提供生物力學依據。
1.1 標本選取:8具防腐成年男性骨盆標本,標本與L5椎體、髖關節及股骨近端1/3相連,標本無解剖學變異及骨性結構異常。
1.2 應變片位點選取:選擇骶骨前側16個位點、髂骨內外面20個位點,兩側共36個位點(圖1)。骶骨岬前部側方自上至下依次為位點1、2、3,邊緣距骶髂關節1cm;S1孔外上和外下為位點4、5;髂骨前內側靠近骶髂關節處自上至下為位點6、7、8、9,邊緣距骶髂關節1cm,髂骨前內側真骨盆內為位點10;S1、S2、S3前方依次是位點11、12、13。位點14、15、16、17和18在髂骨后外側呈弧形分布,其中位點14和15間距為3cm,位點15和16間距3cm,位點16和17間距2cm,位點17和18間距1.5cm。去除粘貼部位軟組織、打磨并清潔,制作隔潮層;粘貼電阻應變片,通過導線和橋盒與數字式應變儀聯接。1.3 力學實驗:模擬雙足站立骨盆中立位將標本固定于BOSE生物力學試驗機,以10N/s的速度對完整骨盆標本施加垂直負荷3次(0~620N),記錄100、200、300、400、500N及600N時各位點應變值,取3次測量的平均值。經骶骨翼靠近同側骶孔外側緣處制作骶骨左側縱行骨折模型。解剖復位后,依次張力帶接骨板板(圖2)和微創可調式接骨板(圖3)固定,重復上述步驟,記錄應變值。
1.4 統計學方法:應用IBM SPSS Statistics 19統計軟件處理數據,采用隨機區組設計的方差分析對骨盆標本對應位點應變值進行兩兩比較,分析骨盆后環應力分布特點。P<0.05為差異有統計學意義。
在對完整骨盆進行垂直負荷試驗中,同一標本左右兩側對應位點應變值差異無統計學意義(P>0.05)。完整標本骨盆后環前方應變集中的部位包括位點1、2、3、5、7、8、9、11和12。骨盆環后方應變值較大的位點包括17、18。其他部位(位點4、6、10、13、14、15和16)應變值較小(圖4,5)。
應用張力帶接骨板和微創可調式接骨板固定骶骨縱行骨折后,同一標本左右兩側,除位點11、13、14、18外,其余位點應變值與完整骨盆對應的應變值相比差異均有統計學意義(P<0.05)。與完整骨盆相比,張力帶接骨板固定下標本患側(左側)1、2、3、7、8、9位點應變值減小,4、5、10、12位點及髂骨后側中部15、16位點應變值增加(圖6);對側(右側)1、2、7、8、9位點應變值減小,3、4、5、15、16位點應變值增加(圖6)。微創可調式接骨板固定下骨折標本患側(左側)1、2、3、7、9位點應變值略下降,4、6、15、16位點應變值略有增加(圖8);對側(右側)1、2位點應變值下降,3、4、5、9、10、15、16、17位點應變值有所增加(圖9)。
研究證實,骨盆前環損傷會影響骶股弓的力學傳導,導致應力在骨盆皮質傳導再分布,患者遠期罹患骶髂關節炎、髖關節功能障礙和腰背痛的風險增加[3]。骶骨縱行骨折會直接影響垂直負荷經骶骨和兩側骶髂關節向下方的傳導和應力在骨盆皮質的分布。為了提高骶骨縱行骨折內固定治療的效果、最大限度恢復骨盆的生物力學功能,選擇內固定物時不僅要考慮其維持骨盆環穩定性的效果,還要考慮其恢復骨盆環力學傳導特性的作用。
骶股弓為直立位時垂直負荷在骨盆上主要的傳導途徑,在本實驗中表現為骨盆后環前、后方應力集中的位點沿髂股弓走形分布,包括1、2、3、5、7、8、9、11、12、16、17和18;而且骨盆后環前方位點應力傳導明顯大于后方位點(P<0.05)。骶骨縱行骨折應用張力帶接骨板及微創可調式接骨板固定,可不同程度地恢復骨盆環的力學傳導特點。固定后基本恢復了自腰椎向骶椎S1、S2、S3方向的下行重力傳導,表現為雙側11、12、13位點應變值趨于穩定;在髂骨后方,應力經由螺釘傳導至附近骨質,表現為兩側15、16位點的應力增大。相較于張力帶接骨板,微創可調式接骨板在形態結構與功能上更接近于后骶髂韌帶復合體,其沿橫桿方向加壓對骨折固定更為穩定,故使經由骨折線的應力傳導更接近正常骨盆,表現為位于骶股弓走形的位點(位點1、2、3、5、8)的應變值較其他位點增高,骨盆后環應力傳導更趨向于骶股弓方向。(本文圖見封三)
[1] 陳偉,王滿宜,張奇,等.三種內固定物固定骨盆后環損傷穩定性的生物力學比較[J].中華骨科雜志,2011,31(11):1232-1238.
[2] TILE M.Pelvic ring fractures:should they be fixed?[J].JBone Joint Surg Br,1988,70(1):1-12
[3] 陳偉,張奇,鄭占樂,等.不同程度恥骨聯合分離對骨盆后環應力分布影響的生物力學研究[J].中華創傷雜志,2010,90(6):531-534.
(本文編輯:趙麗潔)
R683.6
B
1007-3205(2012)03-0344-02
2012-03-01;
2012-03-10
李升(1984-),男,河北阜城人,河北醫科大學第三醫院醫學碩士研究生,從事創傷骨科疾病診治研究。
*通訊作者。E-mail:yzling-liu@yahoo.com.cn
10.3969/j.issn.1007-3205.2012.03.040