鎖定鋼板外置與外固定支架固定骨折的生物力學研究

張克飛吉林省公安邊防總隊醫院外科，吉林長春　130051

鎖定鋼板外置與外固定支架固定骨折的生物力學研究

張克飛
吉林省公安邊防總隊醫院外科，吉林長春130051

目的 研究分析鎖定鋼板外置與外固定支架固定骨折的生物力學特性。方法 選取2015年4月—2016年1月該院實驗室100根不同長度的牛腿骨，隨機分為兩組。50例為對照組，應用外固定支架方式固定；50例為觀察組，應用鎖定鋼板外置方式固定。對比兩組標本在不同外力負載下軸向扭轉角度與壓縮位移。結果兩組在施加100N、200 N、300 N、400 N、500 N及600 N外力載荷下的壓縮值差異明顯，且所施加載荷越大，壓縮值差異越大，差異有統計學意義（P＜0.05）；兩組在施加4 N.cm、6 N.cm、8 N.cm、10 N.cm、12 N.cm及14 N.cm載荷下的軸向扭轉差異明顯，且載荷越大，扭轉角度差異越大，差異有統計學意義（P＜0.05）。結論 同外固定支架固定相比，鎖定鋼板外置方式固定骨折的生物力學性能更好，值得臨床應用與推廣。

鎖定鋼板外置固定；外固定支架固定；骨折

［Abstract］Objective To study the biomechanical analysis of locking plate external and external fixation of fracture.Methods 100 different lengths of corbel bone from April 2015— January 2016 in our hospital laboratory were randomly divided into two groups of 50 patients as the control group.The application of external fixation；50 cases of the observation group, the application of locking plate external fixed.Comparing the two groups of specimens in different external load under axial compression and torsion angle displacement.Results The two groups in 200 N,300 N,applied 100 N,400 N,500 N and 600N under the external load compression value significantly,and the applied load increases,compression value the greater the difference,significant difference（P＜0.05）；the two group in applying 4N.cm 6N.cm,8N.cm,10N.cm,12N.cm and 14N. cm,the axial torsion load is significantly different,and the larger the load is,the twist angle of the greater the difference, significant difference（P＜0.05）.Conclusion With external fixation compared with external fixation of locking plate fracture life The mechanical performance is better,worthy of clinical application and promotion.

［Key words］Locking plate external fixation；External fixation；Fracture

骨折是臨床中較為常見的一種創傷性疾病，主要是指患者在外力劇烈沖擊下導致骨頭完整性、連續性遭到破壞［1］。復位和固定能夠有效防止骨折部位出現移位，促進康復進程。鎖定鋼板外置固定是一種新型的骨折固定方法，同外固定支架相比，應用效果更佳［2］。該研究就2015年4月—2016年1月100例骨折固定方式進行分析，探討鎖定鋼板外置與外固定支架固定骨折的生物力學特性，現報道如下。

1　資料與方法

1.1一般資料

選取100根長度不同的牛腿骨，隨機分為兩組。對照組中，長度12～34 cm，平均長度（20.46±7.62）cm。觀察組中，長度10～33 cm，平均長度（21.30±9.72）cm。兩組在長度等方面差異無統計學意義（P＞0.05），具可比性。

1.2方法

①對照組選取骨外固定支架（型號：E10，材料：鋁合金）。②觀察組選取骨外鎖定鋼板（型號：LCLP 08型，尺寸：長297 mm，厚4.5 mm，材質：鈦合金）。③分別將兩組樣本按各自方式固定后，放入電子萬能試驗機中進行測試。依次施加100 N、200 N、300 N、400 N、500 N以及600N的外力載荷，檢測軸向壓縮位移。④依次施加4 N.cm、6 N.cm、8 N.cm、10 N.cm、12 N.cm以及14 N.cm的扭力負載，檢測扭轉角度值。

1.3觀察指標

對比兩組骨折標本在不同外力負載下的軸向扭轉角度以及壓縮位移。

表1　兩組骨頭樣本不同外力載荷下壓縮值比較［（±s），mm］

表1　兩組骨頭樣本不同外力載荷下壓縮值比較［（±s），mm］

注：與對照組相比，*P＜0.05。

組別100 N 200 N 300 N 400 N 500 N　600 N對照組（n=50）觀察組（n=50）t P 4.03±0.27 （6.29±1.28）*12.216 ＜0.01 7.96±2.01 （12.97±3.49）** 8.814 ＜0.01 11.02±4.41 （20.06±5.28）*9.292 ＜0.01 12.19±5.01 （28.18±4.20）*17.295 ＜0.01 19.20±4.44 （39.06±7.26）*16.502 ＜0.01 27.17±5.07 （45.27±3.01）*21.707 ＜0.01

表2　兩組骨頭樣本不同外力載荷下軸向扭轉角度比較［（±s），°］

表2　兩組骨頭樣本不同外力載荷下軸向扭轉角度比較［（±s），°］

注：與對照組相比，*P＜0.05。

組別4 N.cm 6 N.cm 8 N.cm 10 N.cm 12 N.cm　14 N.cm對照組（n=50）觀察組（n=50）t P 10.28±2.12 （22.19±5.07）*15.325 ＜0.01 18.19±4.00 （42.19±7.10）*20.825 ＜0.01 26.27±5.21 （58.29±10.07）*19.970 ＜0.01 36.28±6.92 （71.28±3.20）*32.461 ＜0.01 46.29±4.09 （86.20±6.69）*35.990 ＜0.01 58.27±3.33 （97.10±11.02）*23.850 ＜0.01

1.4統計方法

運用SPSS 19.0統計學軟件進行研究數據處理，兩組骨折標本在不同負載下的軸向扭轉、壓縮位移應用均數±標準差（±s）表示，配以t檢驗。P＜0.05為差異有統計學意義。

2　結果

2.1兩組骨頭樣本不同外力載荷下壓縮值比較

兩組在施加100 N、200 N、300 N、400 N、500 N及600N載荷下的壓縮值差異有統計學意義，且載荷越大，壓縮值差異越大，差異有統計學意義（P＜0.01）。見表1。

2.2兩組骨頭樣本不同外力載荷下軸向扭轉角度比較

兩組在施加4 N.cm、6 N.cm、8 N.cm、10 N.cm、12 N.cm及14N.cm外力載荷下軸向扭轉差異明顯，且載荷越大，扭轉角度差異越大，差異有統計學意義（P＜0.01）。見表2。

3　討論

骨折是臨床中十分常見的一種骨科疾病，具有發病率高、疼痛劇烈以及康復時間長等特點［3］。骨折疾病的致病機制較為明確，除了極少直接的暴力因素（如槍傷、炸傷等）以外，絕大多數患者是由于遭受到間接外力（如重物壓砸、車輛撞擊以及高處墜落等）的影響所致［4］。另外，研究數據顯示［5］，長期、反復的骨損傷也會導致疲勞應力性骨折的發生，值得臨床予以重視。骨折部位的復位和固定是臨床治療過程中非常重要的環節［6］。傳統臨床中主要是通過外固定支架進行固定，但體積龐大，影響日常生活，其生物力學性能也不能滿足要求，臨床治療效果欠佳［7］。鎖定鋼板外置固定是一種新型的骨折固定方法，主要是通過鈦合金鋼板與鎖定螺絲保證了骨折部位固定的穩定性和牢固程度。與此同時，鎖定鋼板體積小、重量輕，進一步提高了患者的日常生活質量。

該研究結果顯示，兩組在施加100 N、200 N、300 N、400 N、500 N以及600 N的外力載荷下的壓縮值差異明顯，并且所施加載荷越大，壓縮值差異越大，說明鎖定鋼板外置固定的軸向壓縮性能更好；兩組在施加4 N.cm、6 N.cm、8 N.cm、10 N.cm、12 N.cm以及14 N.cm外力載荷下的軸向扭轉差異明顯，并且所施加外力載荷越大，扭轉角度差異越大，而在譚進紅等［8］研究結果中，鎖定鋼板外置固定在外力載荷4 N.cm時，軸向扭轉角度為（23.1±8.5）°，外力載荷6 N.cm時，軸向扭轉角度為（44.1±10.1）°，均明顯高于外固定支架軸向扭轉角度的（12.6±3.5）°以及（24.5±11.4）°。說明同常規固定支架固定相比，鎖定鋼板外置固定方式的軸向扭轉生物力學性能更佳。

綜上所述，鎖定鋼板外置方式同常規外固定支架相比，固定強度更高，生物力學性能更好，臨床應用效果更加顯著，值得積極推廣和應用。

［1］朱成棟，喬高山，朱樂銀，等.植骨內固定與支架外固定治療老年性橈骨遠端C型骨折的療效比較［J］.生物骨科材料與臨床研究，2016，13（1）：49-52.

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［4］侯念宗，孫仁義，李慶濤，等.有限切開復位克氏針內固定結合外固定支架治療橈骨遠端粉碎性骨折療效分析［J］.中國矯形外科雜志，2015，23（4）：301-305.

［5］陳煥慶，溫喜樂，李陽明，等.T形鎖定鋼板內固定與外固定支架治療背側Barton骨折的病例對照研究［J］.中國骨傷，2015，28（6）：517-520.

［6］劉印文，鄭昱新，沈孜良，等.鎖定鋼板橋接固定治療股骨粗隆SeinsheimerⅤ型骨折［J］.中國骨傷，2016，29（1）：68-72.

［7］樂立盛，余光書，江小香，等.外固定支架與鋼板內固定治療不穩定型橈骨遠端骨折的Meta分析［J］.中國骨與關節雜志，2015，4（12）：950-956.

［8］譚進紅，馬小明，梁春祥，等.鎖定鋼板外置與外固定支架固定骨折的生物力學研究［J］.組織工程與重建外科雜志，2015，11（5）：320-322.

Biomechanical Study of Locking Plate External and External Fixation of Fracture

ZHANG Ke-fei
Jilin Provincial Public Security Frontier Corps Hospital,Changchun,Jilin Province,130051 China

R687.3

A

1674-0742（2016）08（a）－0097-02

10.16662/j.cnki.1674-0742.2016.22.097

張克飛（1974.12-），男，吉林榆樹人，本科，主任醫師，主要從事骨外科的臨床工作。

2016-05-07）