自制骨折閉合復位裝置在山羊下肢骨折中的效果研究

林國欽 肖丹 牟朋林

骨折后的愈合過程是一個復雜的過程，可受生物學環境和力學環境等多重因素影響［1］。臨床治療骨折的傳統方法有夾板固定、手法固定、切開復位內固定及持續牽引治療等治療方法［2］。隨著現代醫學的發展，手術切開復位內固定治療成為骨折患者首選療法，但手術同樣可引發出血、感染等并發癥，影響愈合［3］，為減少并發癥的發生，近年來研究人員進行了大量的動物實驗以改進手術方法和內固定材料，但進行手術骨折復位仍是骨折患者治療難題［4］。本研究自制骨折復位器械采用在骨折遠近兩端打入復位釘，并使用復位器進行復位釘的操縱的方法，能實現快速準確復位，此外，本裝置只需在骨折處行2～4 個5 mm 小切口，對機體創傷小，可減少出血。本研究旨在探討自制輔助骨折閉合復位裝置應用于山羊下肢骨折的效果，為臨床治療骨折提供參考，現報告如下。

1 資料與方法

1.1 模型制備 選取同一品種健康成年山羊20 只，雌10 只，雄10 只，年齡2 歲左右，體重30～35 kg，將其隨機均分為觀察組和對照組，每組10 只。實驗前喂養1 周，飼養期間給予顆粒飼料和自由飲水。

1.2 方法 術前1 d，所有山羊禁食，選取山羊右下肢的膝關節下至臀部做常規備皮，靜脈麻醉采用3%的戊巴比妥鈉，給藥劑量1 mg/kg，術前注射阿托品，給藥劑量為0.04 mg/kg，按照外科手術嚴格規范操作，手術部位行常規消毒處理，將羊股骨暴露，再在股骨中下1/3處采用線鋸法模擬股骨干完全性橫斷骨折。觀察組采用本研究骨折復位器進行復位，行微創閉合復位處理，骨折達到解剖復位或近似解剖復位，然后用髓內釘固定，對照組采用常規植入鋼板內固定法，術后進行常規靜脈滴注抗生素。術后1 周下地活動，術后2 周拆除傷口。術后，所有動物進行5%碘伏常規消毒切口及周圍皮膚，2～3 次/d，治療6 d；肌內注射青霉素，劑量為240 萬U/d，分2 次給藥，治療3 d；注意動物精神、飲食及活動情況，保持動物住所干燥清潔，密切觀察動物是否出現感染和排斥現象。

1.3 器械 底座、復位桿、牽引螺母和固定螺母共同組成復位器，采用復位器操縱復位釘，可以外接固定桿或打入髓內釘或采用LISS 接骨板。

1.4 標本制作 兩組山羊于術后1 個月處死，處死后將股骨剝離，取下鋼板并分別于截骨線上下各1 cm 切除一段長為2 cm 的長股骨，使用10%的中性甲醛緩沖液進行24 h 的固定，并使用5%的硝酸液進行脫鈣處理，使用流水沖洗后，選取鋼板面為前行正中矢狀縱行切開標本。

1.5 觀察指標及判定標準 比較兩組山羊術后骨折愈合情況、骨皮質厚度、骨髓腔直徑、骨折端膠原蛋白含量百分比、骨折端骨小梁密度以及實驗室生物力學試驗指標。①術后骨折愈合情況及評分：骨折愈合程度評定標準，見表1。②骨皮質厚度和骨髓腔直徑測量：取上述標本，使用游標卡尺測量截骨線上0.5 cm 處板下骨髓腔直徑和骨皮質厚度。③取上述標本，使用自動脫水機脫水12 h，采用石蠟包埋切片，55 um 切片后進行蘇木精-伊紅染色法 (HE)染色及Masson 染色，使用光學顯微鏡觀察并拍照，測定骨折端膠原蛋白含量百分比和骨折端骨小梁密度。④生物力學實驗：取上述動物標本，在22℃，70%濕度條件下行生物力學檢查，將標本固定在生物力學測試機夾具中，在同等條件下測定兩組軸向壓縮、三點彎曲及抗扭轉的平均剛度，加載速率設置為100 N/s，扭轉加載速度設置為2 N m/m；取上述標本，將其置于萬能實驗機兩端固定模具內，調整標本位置在股骨頭中央加壓，加載速率設置為100 N/m，加載至500 N，計算機采集相關數據；取上述標本，將其置于萬能實驗機兩端并固定，施加2 N m/m的載荷，使股骨近端產生旋轉扭力，加載至10 N，記錄相關數據。

表1 骨折愈合程度評定標準

1.6 統計學方法 采用SPSS20.0 統計學軟件處理數據。計量資料以均數±標準差()表示，采用t檢驗；計數資料以率(%)表示，采用χ2檢驗。P＜0.05 表示差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組術后骨折愈合情況比較 觀察組有1 只(10%)出現骨不連，其余9 只(90%)股骨骨折全部愈合，對照組有4 只(40%)出現骨不連，其余6 例(60%)股骨全部愈合。兩組骨不連發生率比較，差異無統計學意義(χ2=2.400，P=0.121＞0.05)。術后1 個月，觀察組骨折愈合程度評分為(2.01±0.01)分高于對照組的(0.52±0.04)分，差異具有統計學意義(t=114.28，P＜0.05)。

2.2 兩組術后骨皮質厚度和骨髓腔直徑比較 觀察組術后骨皮質厚度高于對照組，骨髓腔直徑小于對照組，差異均具有統計學意義(P＜0.05)。見表2。

表2 兩組術后骨皮質厚度與骨髓腔直徑比較(，mm)

表2 兩組術后骨皮質厚度與骨髓腔直徑比較(，mm)

注：與對照組比較，aP＜0.05

2.3 兩組術后骨折端膠原蛋白含量百分比和骨折端骨小梁密度比較 觀察組骨折端膠原蛋白含量百分比及骨折端骨小梁密度均高于對照組，差異均具有統計學意義(P＜0.05)。見表3。

2.4 兩組術后實驗室生物力學試驗指標水平比較 觀察組的軸向剛度、抗扭轉剛度及三點彎曲剛度(跨距：8 cm)均高于對照組，差異均具有統計學意義(P＜0.05)。見表4。

表3 兩組術后骨折端膠原蛋白含量百分比與骨折端骨小梁密度比較(，%)

表3 兩組術后骨折端膠原蛋白含量百分比與骨折端骨小梁密度比較(，%)

注：與對照組比較，aP＜0.05

表4 兩組術后實驗室生物力學試驗指標水平比較()

表4 兩組術后實驗室生物力學試驗指標水平比較()

注：與對照組比較，aP＜0.05

3 討論

股骨骨折是臨床常見骨折之一，老年患者跌倒后極易發生股骨骨折［5］，目前，臨床治療股骨骨折的重要方法之一就是閉合復位內固定，但閉合復位的質量可嚴重影響患者骨折預后［6］，故如何提升閉合復位質量已成為研究熱點。

骨折錯位有縱軸方向的錯位及垂直縱軸方向的移位，復位器的設計需囊括這3 個方向，本研究所用復位器由底座、復位桿、牽引螺母及固定螺栓組成，該設備的底座可以與手術床相連接。復位桿由兩部分組成，通過牽引螺母可以實現移動和旋轉，有2～4 個圓孔位于復位桿中間，可以插入復位釘。復位釘的一端是把持螺紋，另一端是復位螺紋，操作時可通過在骨折遠近端打入復位釘，將其穿過單側或雙側骨皮質，再將針尾插入復位桿圓孔，使用牽引螺母以糾正縱向位移，復位桿兩個部分通過相互旋轉可以糾正骨折的水平方向的移位，準確復位后可以對復位桿兩端的螺母加壓，完成后將各部件鎖定，外界髓內釘、固定架或LISS 接骨板進行固定。

本研究觀察組給以自制骨折閉合復位裝置干預，對照組給以常規復位裝置干預，手術后，觀察組的骨折愈合程度評分顯著高于對照組，表明自制骨折閉合復位裝置干預顯著效果顯著優于常規復位裝置干預，這可能是因為自制骨折復位裝置能從多個方向進行復位，故整體療效優于傳統復位裝置，且常規復位措施對骨折端完全移位的骨折效果不佳，多次反復復位可能導致血管損傷加重，骨折愈合不良幾率增加［7，8］。術后1 個月，觀察組的骨皮質厚度顯著高于對照組，骨髓腔直徑顯著小于對照組，差異有統計學意義(P＜0.05)。骨皮質厚度的減少與髓腔直徑逐漸增大提示對照組出現了應力遮擋效應，導致骨質厚度丟失及骨質萎縮，表明自制骨折復位裝置不會出現，明顯的應力遮擋效應，其具體作用機制有待進一步探究。本研究中，觀察組的骨折端膠原蛋白含量百分比與骨折端骨小梁密度均顯著高于對照組，表明自制骨折閉合復位裝置可加速骨愈合，這可能與自制裝置對機體損傷小，復位效果好有關。本研究中，觀察組的軸向剛度、抗扭轉剛度及三點彎曲剛度均顯著高于對照組，差異有統計學意義(P＜0.05)。表明觀察組動物恢復情況更佳，提示自制骨折閉合復位可有效改善山羊術后功能恢復，這可能是因為自制骨折閉合復位讓骨折更快愈合，故在同樣時間內，觀察組功能恢復情況更佳。

綜上所述，自制骨折閉合復位裝置能有效提升骨折愈合程度，改善骨質情況，促進骨愈合，改善山羊股骨功能，具有臨床應用價值。