釘棒外固定治療鎖骨中段骨折的生物力學研究及其臨床應用

劉亞云，湯曉正，李經堂，嚴 亮，熊 龍

(江西省人民醫院骨科，南昌 330006)

釘棒外固定治療鎖骨中段骨折的生物力學研究及其臨床應用

劉亞云，湯曉正，李經堂，嚴 亮，熊 龍

(江西省人民醫院骨科，南昌 330006)

目的探討釘棒治療鎖骨中段骨折的生物力學特性及臨床應用可行性。方法取10具新鮮尸體20根鎖骨，于鎖骨中段造成骨折模型，隨機分成2組，分別用釘棒外固定和鋼板螺釘內固定兩種方法固定建成骨折模型，在力學試驗機上行壓縮、扭轉和三點彎曲試驗；對72例鎖骨中段骨折臨床應用釘棒外固定和鋼板螺釘內固定后進行回顧性的分析。結果力學試驗證實了釘棒外固定和鋼板內固定在壓縮、扭轉和三點彎曲試驗差異無統計學意義(P>0.05)；對72例鎖骨中段骨折治療的患者在手術時間、術中出血量、住院時間方面釘棒外固定組具有明顯優勢,差異有統計學意義(P<0.05);術后3個月術后肩關節功能恢復情況在鋼板鏍釘內固定組好于釘棒外固定組,差異有統計學意義(P<0.05),術后6個月差異無統計學意義(P>0.05)。結論釘棒外固定術為鎖骨中段骨折提供了一種操作方便、固定可靠、講究美學的治療新方法。

鎖骨中段骨折； 生物力學； 釘棒外固定

鎖骨是上肢帶骨，位置表淺，呈“S”形。在外力的作用下容易骨折，占全身各個部位骨折6%以上為鎖骨骨折，其中70%～80%發生在鎖骨中段[1]。鎖骨骨折的治療有保守與手術兩種治療方法。保守治療有不愈合或延期愈合、畸形愈合、再骨折、神經刺激癥狀、血氣胸肩關節活動障礙、壓瘡等并發癥。目前手術治療鎖骨骨折的常用方法是鋼板螺釘內固定，但具有鋼板對局部軟組織激惹、需要二次手術取出鋼板、鋼板發生斷裂、瘢痕等弊端[2]。為此，本研究進行了生物力學分析，為該術式的臨床應用提供理論依據。江西省人民醫院骨科于2010年4月至2016年3月采用釘棒外固定方法治療鎖骨中段骨折36例，取得滿意療效。

1 資料與方法

1.1實驗方法

釘棒外固定和鋼板螺釘內固定標本后進行生物力學測試，通過該試驗來檢驗釘棒外固定是否可以滿足鎖骨中段骨折的固定要求。

1)標本模型制作。取10具新鮮尸體20根鎖骨標本(排除鎖骨骨折)，將所有標本在鎖骨中段相同部位骨鋸造成骨折模型，并隨機數字表法將標本分為2組：釘棒外固定術組(觀察組)和鋼板螺釘內固定術組(對照組)。

2)力學模型建立與測試。將固定后的標本安裝在動態生物力學測試系統(美國英斯特朗公司)上。分別進行壓縮、扭轉和三點彎曲試驗[3]。壓縮試驗以0.25 Hz循環設定為5～233 N，加載10次，以抗彎剛度N·mm-1為觀察指標。扭轉試驗以0.25 Hz循環設定為扭轉10°，加載10次，以扭轉剛度Nm·deg-1為觀察指標。三點彎曲試驗設定為以1.4 mm·min-1速度加載，至固定失敗，以最大撓度值(mm)為觀察指標。

1.2臨床應用

1.2.1 一般資料

本組72例中段骨折鎖骨，其中男40例，年齡20～75歲，平均43.2歲；女32例，年齡26～68歲，平均46.6歲。骨折類型：橫斷骨折29例，斜型骨折20例，粉碎性骨折23。致傷原因：間接暴力，如跌倒時手掌、肘部或肩部著地41例，直接暴力作用于鎖骨的前方或上方31例。隨機分組：釘棒外固定術(觀察組)36例，鋼板螺釘內固定術(對照組)36例。2組患者一般情況、骨折類型及受傷機制比較差異均無統計學意義(P>0.05)。

1.2.2 治療方法

頸叢或局部麻醉，仰臥位，患側肩部墊高，頭頸偏向健側。

觀察組：鎖骨全長位于皮下，確定骨折端后，距骨折斷端兩側約2 cm各置入1枚螺釘，另外于骨折端的兩側與前兩螺釘不在同一平面再各置入1枚螺釘，共4枚且螺釘全部穿透雙側皮質。依靠體位及手術器械使骨折復位，然后將兩端的螺釘用棒連接，形成兩個平面固定骨折。

對照組：以骨折端為中心沿鎖骨骨折縱軸兩側做長約10 cm切口，暴露骨折端，盡量保留骨膜，保護鎖骨下方的神經和動靜脈，清除骨折斷端周圍軟組織及血塊。復位骨折后并置入長度合適“S”型重建鋼板，復位鉗維持固定后采用配套螺絲釘固定，直視下見骨折端復位良好，沖洗傷口，放置引流逐層縫合，無菌包扎[4]。

1.3統計學方法

2 結果

2.1實驗結果

2組生物力學測試抗彎剛度、扭轉剛度和最大撓度值的比較情況，見表1。從表1可見釘棒外固定組和鋼板內固定組在壓縮、扭轉和三點彎曲試驗結果比較差異無統計學意義(P>0.05)。

組別n抗彎剛度/(N·mm-1)扭轉剛度/(Nm·deg-1)最大撓度/mm觀察組10701．05±56．280．73±0．0813．06±0．52對照組10731．06±56．280．78±0．0912．23±0．42P>0．05>0．05>0．05

2.2臨床應用

72例均獲隨訪，時間6～10個月，平均6.8個月。2組手術時間、術中出血量、住院時間、術后骨折愈合時間，術后3個月和6個月肩關節功能評分[5]，詳見表2。

觀察指標觀察組(n=36)對照組(n=36)P手術時間t/min50．53±15．2180．78±14．91<0．05術中出血量V/mL31．61±18．2079．57±18．26<0．05住院時間t/d5．12±1．957．51±2．06<0．05骨折愈合時間t/月3．11±0．443．33±0．63>0．05術后3個月肩關節評分/分87．75±3．2589．76±3．05<0．05術后6個月肩關節評分/分91．25±2．2191．76±2．08>0．05

從表2看出2組在手術時間、術中出血量、住院時間方面釘棒外固定組具有明顯優勢，差異有統計學意義(P<0.05);術后3個月肩關節功能恢復情況在鋼板鏍釘內固定組好于釘棒外固定組，差異有統計學意義(P<0.05)，術后6個月差異無統計學意義(P>0.05)。

3 討論

鎖骨中段骨折臨床上治療方法可分為保守和手術兩大類。保守治療雖沒有切口感染、固定物斷裂等并發癥，但存在骨折畸形愈合、不愈合和血管神經損傷及長時間的制動導致肩關節功能受限等缺點。隨著手術器械和手術技術的發展，保守治療逐漸被手術治療所取代的趨勢，尤其對存在移位的鎖骨中段骨折，目前越來越多的學者認為手術治療是最佳選擇[6]。

從力學實驗可見釘棒外固定組和鋼板內固定組這兩種手術方式在壓縮、扭轉和三點彎曲試驗無顯著性差異。

本組36例鎖骨中段骨折采用鋼板螺釘內固定術固定。切開復位鋼板螺釘內固定被認為是治療移位型不穩定性鎖骨骨折的“金標準”[7]，尤其鋼板從最初的重建加壓鋼板發展到現在的解剖鎖定加壓鋼板，越來越方便醫生微創操作。但近期也有研究表明鋼板有以下并發癥：切口感染、骨折延遲愈合甚至不愈合、鋼板對局部軟組織激惹、鋼板發生斷裂、需要二次手術取出鋼板等[2]。

本研究36例鎖骨中段骨折采用釘棒外固定術固定，手術簡單順利，術后療效滿意，術后評價基本達到優良，避免了鎖骨的切除，保存鎖骨骨膜相對完整性，符合骨折愈合的治療原則。觀察組36例鎖骨中段骨折髕骨術后全部達到骨性愈合，未發現骨質疏松、畸形愈合及固定后再骨折現象且肩關節功能恢復滿意。

本研究病例中顯示在鎖骨中段骨折的治療上釘棒外固術與鋼板螺釘內固定術比較沒有顯著性差異，可以作為鎖骨中段骨折的一種治療方法。同時釘棒外固定術有以下優越性:1)切口小不影響美觀；2)術中不剝離骨膜，骨折愈合快；3)手術時間短、出血量少；4)骨折愈合后可在門診行手術取出固定物，節省患者費用。

總之，釘棒外固定術為鎖骨中段骨折提供了一種操作方便、固定可靠、講究美學的治療新方法。

[1] 周淑平，石承瓚，范偉杰.鎖骨骨折的治療進展[J].中外醫學研究，2013，11(1):152-153.

[2] Frans Jasper G,Wijdick S,Oliver A J,et al.Systematic review of the complications of plate fixation of clavicle fracures[J].Arch Orthop Trauma Surg,2012，132:617-625.

[3] 陳陽，馬信龍，馬劍雄，等.鎖骨中段1/3骨折不同內固定物及固定方式的生物力學研究[J].中華創傷雜志，2013，29(10):986-990.

[4] 張旭明，何武兵.鋼板固定治療鎖骨骨折146例報告[J].中國矯形外科雜志，2012,11(25):34-35.

[5] 萬永鮮,徐麗麗,王遠輝，等.兩種方法治療成人鎖骨中段骨折的療效比較[J].四川醫學,2016,37(12):1322-1325.

[6] 楊帆,王東,孫海鈺,等.鎖骨骨折植入物內固定與保守治療效果比較的Meta分析[J].中國組織工程研究,2014,18(22):3567-3573.

[7] 王滿宜.鎖骨骨折的治療現狀[J].中國骨傷,2008,21(7):487-489.

(責任編輯：劉大仁)

BiomechanicalCharacteristicsandClinicalSignificanceofScrew-RodFixationinTreatmentofMidshaftClavicularFractures

LIUYa-yun,TANGXiao-zheng,LIJing-tang,YANLiang,XIONGLong

(DepartmentofOrthopaedics,JiangxiProvincialPeople’sHospital,Nanchang330006,China)

ObjectiveTo explore the biomechanical characteristics and clinical feasibility of screw-rod fixation in the treatment of midshaft clavicular fractures.MethodsThe midshaft clavicular fractures were created in 20 clavicles from 10 fresh corpses,and these fractured samples were randomly treated with either external screw-rod fixation or internal plate-screw fixation.The compression,torsion and three-point bending tests were performed to determine the biomechanical characteristics.In addition,data of 72 patients undergoing screw-rod fixation or plate-screw fixation for midshaft clavicular fractures were analyzed retrospectively.ResultsThere were no significant differences in the compression,torsion and three-point bending test results between screw-rod fixation and plate-screw fixation (P>0.05).Among the 72 cases of midshaft clavicular fractures,screw-rod fixation is superior to plate-screw fixation for reducing intraoperative blood loss and shortening operative time and hospital stay (P<0.05).However,plate-screw fixation is superior to screw-rod fixation for functional recovery of shoulder joint at 3 months after operation (P<0.05).The difference was not significant at 6 months after operation (P>0.05).ConclusionThe screw-rod fixation is a convenient,reliable and cosmetic treatment for midshaft clavicular fractures.

midshaft clavicular fractures; biomechanics; external screw-rod fixation

R683.41

A

1009-8194(2017)08-0039-03

2017-05-08

江西省科技廳課題(20132BBG70091)，江西省衛生廳課題(20131011)

劉亞云(1978—)，男，碩士，副主任醫師，主要從事骨與關節損傷研究。

湯曉正，主任醫師，E-mail：tangxiaozheng@medmail.com.cn。

10.13764/j.cnki.lcsy.2017.08.017