脛骨近端骨折不同進(jìn)釘點(diǎn)交鎖髓內(nèi)釘固定的生物力學(xué)比較

陳震宇，任 棟

(1.邢臺(tái)礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司總醫(yī)院骨四科，河北 邢臺(tái) 054000；2.河北醫(yī)科大學(xué)第三醫(yī)院創(chuàng)傷急救中心，河北 石家莊 050051)

·論著·

脛骨近端骨折不同進(jìn)釘點(diǎn)交鎖髓內(nèi)釘固定的生物力學(xué)比較

陳震宇1，任 棟2*

(1.邢臺(tái)礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司總醫(yī)院骨四科，河北 邢臺(tái) 054000；2.河北醫(yī)科大學(xué)第三醫(yī)院創(chuàng)傷急救中心，河北 石家莊 050051)

目的探討采用不同進(jìn)釘點(diǎn)交鎖髓內(nèi)釘固定脛骨近端骨折的生物力學(xué)特性。方法選取青壯年防腐脛骨標(biāo)本為研究對(duì)象，模擬2種相反的骨折形態(tài)，采用偏內(nèi)、正中及偏外3種不同進(jìn)釘點(diǎn)固定，進(jìn)行軸向壓縮載荷試驗(yàn)，載荷分別為0～600N，加載速度為5mm/min，測(cè)量骨折端的位移，對(duì)所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析。結(jié)果模擬骨折線自外上斜向內(nèi)下標(biāo)本組中，進(jìn)釘點(diǎn)偏內(nèi)1cm組位移最小；模擬骨折線自內(nèi)上斜向外下標(biāo)本組中，進(jìn)釘點(diǎn)偏外1cm組位移最小。結(jié)論交鎖髓內(nèi)釘固定脛骨近端斜行骨折時(shí)，采用不同進(jìn)釘點(diǎn)，骨折斷端穩(wěn)定性有明顯差異。

脛骨骨折；內(nèi)固定器；生物力學(xué)

10.3969/j.issn.1007-3205.2014.03.008

交鎖髓內(nèi)釘對(duì)脛骨近端骨折治療具有特殊的優(yōu)勢(shì)，但該部位髓腔較大，穩(wěn)定性差。本研究是在尸體標(biāo)本上模擬了2種相反的脛骨骨折類型，采用不同進(jìn)針點(diǎn)交鎖髓內(nèi)釘固定，進(jìn)行生物力學(xué)研究比較分析。

1 材料與方法

1.1 標(biāo)本的制作及分組：選取18具36根國(guó)人青壯年防腐脛骨骨標(biāo)本(河北醫(yī)科大學(xué)第三醫(yī)院提供)，其中男性26根，女性10根，測(cè)量各股骨骨密度，攝X線片除外骨病、畸形及損傷，并測(cè)量髓腔大小以備選取髓內(nèi)釘。選用天津金興達(dá)實(shí)業(yè)有限公司生產(chǎn)的脛骨髓內(nèi)釘及配套器械。標(biāo)本隨機(jī)分為6組(A、B、C、D、E、F)，每組6根。各組骨密度差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。對(duì)各組內(nèi)標(biāo)本隨機(jī)編號(hào)。A、B、C組標(biāo)本均制成脛骨全長(zhǎng)的上1/4處為中心的內(nèi)斜形骨折，骨折線自外上斜向內(nèi)下，與脛骨干長(zhǎng)軸成45°角；D、E、F組標(biāo)本均制成與上述標(biāo)本同部位但骨折線方向相反的外斜形骨折，骨折線自內(nèi)上斜向外下。A、D組標(biāo)本以長(zhǎng)短、粗細(xì)合適的交鎖髓內(nèi)釘固定且進(jìn)釘點(diǎn)偏外約1cm，B、E組標(biāo)本以合適的交鎖髓內(nèi)釘固定選正中進(jìn)釘點(diǎn)，C、F組標(biāo)本以合適的交鎖髓內(nèi)釘固定進(jìn)釘點(diǎn)偏內(nèi)約1cm。

1.2 測(cè)試方法：軸向壓縮載荷試驗(yàn)，將制作好的標(biāo)本脛骨踝部以牙托粉固定于自制夾具內(nèi)，固定時(shí)模擬人站立位時(shí)踝關(guān)節(jié)水平位，脛骨矢狀面保持垂直位，脛骨平臺(tái)后傾約5°，將自制的脛骨平臺(tái)加壓器械連接于CSS-44020力學(xué)試驗(yàn)機(jī)上，于骨折端處放置引伸儀，通過(guò)脛骨平臺(tái)加壓，軸向加壓載荷0～600N，加載速度為5mm/min。測(cè)量骨折端的位移，計(jì)算機(jī)自動(dòng)記錄數(shù)據(jù)。

2 結(jié) 果

軸向壓縮載荷為最小值(100N)、最大值(600N)時(shí)A組(骨折線自外上斜向內(nèi)下，開(kāi)口偏外)、B組(骨折線自外上斜向內(nèi)下，開(kāi)口正中)、C組(骨折線自外上斜向內(nèi)下，開(kāi)口偏內(nèi))骨折端位移均數(shù)差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)，C組數(shù)據(jù)明顯小于A組、B組數(shù)據(jù)；表明當(dāng)脛骨近端干骺端骨折骨折線自外上斜向內(nèi)下時(shí)，在相同的軸向壓縮載荷下開(kāi)口偏內(nèi)時(shí)骨折端移位較小。在100N、600N軸向壓縮載荷下，D組(骨折線自內(nèi)上斜向外下，開(kāi)口偏外)、E組(骨折線自內(nèi)上斜向外下，開(kāi)口正中)、F組(骨折線自內(nèi)上斜向外下，開(kāi)口偏內(nèi))骨折端位移均數(shù)差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)，D組數(shù)據(jù)明顯小于E組、F組數(shù)據(jù)；表明脛骨近端干骺端骨折骨折線自內(nèi)上斜向外下，在相同的軸向壓縮載荷下開(kāi)口偏外時(shí)骨折端移位較小。進(jìn)一步經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析發(fā)現(xiàn)載荷600N時(shí)D組與E、F組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,而E組與F組差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；說(shuō)明脛骨近端干骺端骨折骨折線自內(nèi)上斜向外下，在相同的軸向壓縮載荷下開(kāi)口偏外時(shí)骨折端移位較小較穩(wěn)定。見(jiàn)表1，2。

GroupsLoading100N200N300N400N500N600NA3．69±1．614．54±1．415．11±1．155．42±1．065．67±1．035．98±0．98B1．43±0．301．69±0．281．91±0．282．08±0．272．34±0．232．58±0．21C0．33±0．110．61±0．150．85±0．181．02±0．181．24±0．241．39±0．23F19．6135．4961．7677．2482．1296．06P0．0000．0000．0000．0000．0000．000

GroupsLoading100N200N300N400N500N600ND1．02±0．251．44±0．381．86±0．582．13±0．952．25±0．972．35±1．00E1．43±0．151．88±0．102．91±0．323．27±0．233．86±0．204．20±0．11F2．13±0．122．88±0．163．54±0．383．87±0．424．50±0．504．93±0．42F57．0554．4522．2312．4212．7126．78P0．0000．0000．0000．0010．0000．000

3 討 論

脛骨近端骨折帶鎖髓內(nèi)釘固定為中央型內(nèi)夾板式固定方式，對(duì)骨折端血運(yùn)影響較小，感染及骨不連等并發(fā)癥的發(fā)生率較低[1-3]，因此在多發(fā)傷患者Ⅰ期固定中有明顯優(yōu)勢(shì)[4],但由于髓腔類似漏斗狀，且髓腔的近端較遠(yuǎn)端明顯寬大，脛骨結(jié)節(jié)下緣以上和內(nèi)踝上緣以下松質(zhì)骨強(qiáng)度最大，骨皮質(zhì)最薄[5],臨床上脛骨近端骨折髓內(nèi)釘固定時(shí)，常存在骨折端復(fù)位不佳、骨不連及固定失效等問(wèn)題[6],脛骨近端骨折成為髓內(nèi)釘治療的擴(kuò)展適應(yīng)證,前提是必須配合適當(dāng)?shù)妮o助技術(shù)[7-8]。恰當(dāng)?shù)倪M(jìn)釘點(diǎn)，可以提高力線糾正效果，有效輔助復(fù)位，簡(jiǎn)化手術(shù)操作，使骨折端固定牢固，預(yù)防并發(fā)癥的發(fā)生[9-13]。目前國(guó)內(nèi)相關(guān)的臨床研究不多。Weninger等[14]對(duì)18例AO/OTA 41-A3模型進(jìn)行髓內(nèi)釘進(jìn)針點(diǎn)的尸體研究，發(fā)現(xiàn)若進(jìn)針點(diǎn)位于外側(cè)1/3則出現(xiàn)平均16°的內(nèi)翻畸形，中1/3進(jìn)針則出現(xiàn)平均10°內(nèi)翻，而內(nèi)側(cè)1/3進(jìn)針則出現(xiàn)4°內(nèi)翻，但出現(xiàn)2例外翻畸形，故認(rèn)為當(dāng)脛骨干骨折外翻超過(guò)20°時(shí)方可考慮采用外側(cè)1/3進(jìn)針點(diǎn)，但同時(shí)必須考慮可能導(dǎo)致的內(nèi)翻畸形。Samuelson等[15]對(duì)57例脛骨髓內(nèi)釘進(jìn)針點(diǎn)的尸體研究顯示，除1例外，其余56例進(jìn)針點(diǎn)都位于脛骨結(jié)節(jié)中間偏內(nèi)側(cè)平均(8±6)mm，故認(rèn)為脛骨髓內(nèi)釘?shù)倪M(jìn)針點(diǎn)應(yīng)位于冠狀面脛骨結(jié)節(jié)中間偏內(nèi)側(cè)，應(yīng)避免選擇外側(cè)進(jìn)針點(diǎn)。本研究結(jié)果顯示，自內(nèi)上斜向外下交鎖髓內(nèi)釘固定的最佳進(jìn)釘點(diǎn)應(yīng)偏外，且穩(wěn)定性加強(qiáng)。

從脛骨解剖特點(diǎn)上來(lái)考慮，Song等[16]對(duì)53對(duì)小腿骨折模型進(jìn)行了三維立體分析后發(fā)現(xiàn)，髓腔軸線中心距離內(nèi)側(cè)皮質(zhì)平均56.5%位于脛骨棘內(nèi)側(cè)平均1.1mm處，因此，建議選擇脛骨棘偏內(nèi)側(cè)為進(jìn)釘點(diǎn)，這樣才能保證髓內(nèi)釘?shù)姆较蚺c軸線一致，穩(wěn)定性才能增強(qiáng)。Lembcke等[17]報(bào)道22例脛骨髓內(nèi)釘進(jìn)釘點(diǎn)選擇的基礎(chǔ)研究，偏內(nèi)側(cè)進(jìn)釘可能導(dǎo)致外翻畸形，且遠(yuǎn)端骨折塊向外側(cè)移位，相反，偏外側(cè)進(jìn)釘可能導(dǎo)致內(nèi)翻畸形和遠(yuǎn)端骨折塊向內(nèi)側(cè)移位，故認(rèn)為髓內(nèi)釘?shù)倪M(jìn)釘點(diǎn)對(duì)于小腿軸位力線的恢復(fù)至關(guān)重要。因此，手術(shù)時(shí)應(yīng)根據(jù)不同的骨折類型考慮選擇不同的進(jìn)釘點(diǎn)，此外可根據(jù)進(jìn)釘點(diǎn)的位置采用髕韌帶兩側(cè)入路，以減少常規(guī)劈開(kāi)髕韌帶引發(fā)的膝關(guān)節(jié)疼痛，從而最大程度地恢復(fù)膝關(guān)節(jié)功能[18]。

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BIOMECHANICALCOMPARISONOFINTERLOCKINGINTRAMEDULLARYNAILWITHDIFFERENTENTRYPOINTSINTREATINGPROXIMALTIBIALMETAPHYSEALFRACTURES

CHENZhenyu1,RENDong2*

(1.FourthDepartmentofOrthopedic,theGeneralHospitalofXingtaiMining(group)co.ltd,HebeiProvince,Xingtai054000，China;2.TraumaCenter,theThirdHospitalofHebeiMedicalUniversity,Shijiazhuang050051,China)

ObjectiveToexplorebiomechanicalcharacteristicsofdifferententrypointsofintramedullaryinterlockingnailfixationoftheproximaltibiafractures.MethodsAnticorrosivetibialspecimensinyoungadultswereselectedasexperimentalobjects,twocontraryfracturemorphologiesweresimulated,threedifferententrypointsincludingmedial,middleandlateral,axialcompressionloadingexperimentwerecarriedout,loadingfor0-600N,Loadingspeedfor5mm/min,fracturedisplacementsweremeasured,statisticalsoftwarewasusedfordatacomparison,andthemethodwasOne-wayANOVA.ResultsForthelateralobliquefracturegroup,nailentrywasselected1cmmedialtothemiddlepoint，thedisplacementsoffractureswasminimum.Inthegroupofmedialobliquefracture,nailentrywasselected1cmlateraltothemiddlepoint,thedisplacementsoffractureswasminimum.ConclusionIntramedullarynailtreatingtheproximaltibiaobliquefracturesprovidechoice-differententrypoints,thestabilityoffracturehassignificantdifference.

tibialfractures;internalfixators;biomechanics

2013-11-18；

2013-12-24

邢臺(tái)市科學(xué)技術(shù)研究與發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目(2013ZC218)

陳震宇(1976-)，男，河北邢臺(tái)人，邢臺(tái)礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司總醫(yī)院主治醫(yī)師，醫(yī)學(xué)碩士，從事創(chuàng)傷骨科疾病診治研究。

*通訊作者

R683.423

A

1007-3205(2014)03-0269-03

趙麗潔)