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篇1

［關(guān)鍵詞］ 肱骨骨折；生物力學(xué)；骨折固定術(shù)

Biomechanical study of corner lock plate in treatment of humeral fracture

［Abstract］ Objective To elucidate the biomechanical foundation of corner lock plate.Methods Analyze the biomechanical stability of the fixed humeral fracture with corner lock plate and LC-DCP plate by three methods:tension test，bending test and torsion test.Results From three tests above，the relation of load-straining，load-migration，bending moment-deflection，torsion moment-torsion angle were drew，both of results show statistical significant deviation.Conclusion Internal fixation of humeral fracture with corner lock plate could have good biomechanical stability.

［Key words］ humeral fractures;biomechanics;fracture fixation

對(duì)移位的長(zhǎng)骨骨折治療，目前已發(fā)展了新的固定鋼板，如LC-DCP鋼板、點(diǎn)接觸鋼板、LISS及最新的LCP鋼板等，提出生物學(xué)固定（BO）的理論，指出鎖定鋼板具有較高的優(yōu)越性［1］。但LISS、LCP等鎖定鋼板也存在精確操作困難、松動(dòng)等問(wèn)題［2］。為此，根據(jù)臨床實(shí)踐，設(shè)計(jì)了鈦制成角鎖定鋼板（已申請(qǐng)專利），依靠螺釘之間成角來(lái)鎖定鋼板、固定骨折。這種鋼板制作工藝簡(jiǎn)單、操作方便、三維固定牢靠、手術(shù)創(chuàng)傷少。本文從生物力學(xué)角度來(lái)探討成角鎖定鋼板內(nèi)固定的作用及在治療肱骨骨折上的生物力學(xué)特征，以積累基礎(chǔ)理論依據(jù)，為臨床服務(wù)。

1 材料與方法

1.1 標(biāo)本的制備與分組 采用8具成人新鮮的肱骨干標(biāo)本，解剖后分別剔除所有軟組織，兩端用骨水泥包埋固定，測(cè)量標(biāo)本的尺寸，然后分組，隨機(jī)取樣，將標(biāo)本分為成角鎖定鋼板。1.2 儀器設(shè)備

1.2.1 成角鎖定鋼板 成角鎖定鋼板使用鈦合金制作，是一種成角鎖定鋼板，由長(zhǎng)條形的接骨用鋼板和螺釘構(gòu)成，鋼板在縱向相隔設(shè)有若干個(gè)螺釘孔（見(jiàn)圖1），而且螺釘孔的中心線與鋼板內(nèi)表面中心線成一定角度，螺釘孔依次相互交錯(cuò)（見(jiàn)圖2）。螺釘為半螺紋自攻螺釘，螺釘光桿處直徑和螺紋直徑相同，且和螺釘孔直徑相同（見(jiàn)圖3）。成角鎖定鋼板鎖定原理見(jiàn)圖4。本實(shí)驗(yàn)使用8孔鋼板，孔距和LC-DCP鋼板相等。傳統(tǒng)LC-DCP鋼板為8孔鈦合金鋼板。

1.2.2 力學(xué)測(cè)試儀器 力學(xué)測(cè)試采用WE-10A液壓萬(wàn)能材料實(shí)驗(yàn)機(jī)(紅山實(shí)驗(yàn)機(jī)廠)以及YJ-29型靜態(tài)電阻應(yīng)變演示儀(上海華東電子儀器廠)扭角儀、高精度數(shù)顯光柵位移測(cè)微器(KG-101，精度1‰)、電阻應(yīng)變片(上海應(yīng)變片廠常溫應(yīng)變片)，502膠(上海新光化工廠)，703粘合劑單組分硫化硅橡膠（江蘇無(wú)錫膠粘劑廠）。

1.3 實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組固定方法

1.3.1 肱骨中段骨折模型的制作 測(cè)量肱骨全長(zhǎng)，定出中點(diǎn)位置后以線鋸垂直于骨干長(zhǎng)軸截?cái)嚯殴恰?/p>

1.3.2 骨折固定 傳統(tǒng)LC-DCP鋼板固定組：使用鈦合金8孔鋼板，依照標(biāo)準(zhǔn)AO固定技術(shù)加壓固定肱骨骨折，骨折兩端各使用3枚螺釘固定，中間鋼板兩孔不固定。成角鎖定鋼板組：先用2枚螺釘固定骨折一端后，在另一端鉆一小孔，使用大巾鉗使骨折端加壓后，再用螺釘固定骨折另一端，同樣骨折兩端各使用3枚螺釘固定，中間鋼板兩孔不固定。

1.4 實(shí)驗(yàn)力學(xué)模型的建立 所有標(biāo)本在結(jié)構(gòu)、載荷、高度、力學(xué)性質(zhì)、貼片技術(shù)與位置等方面均保持一致，以提高測(cè)量精度，精心制作實(shí)驗(yàn)力學(xué)模型。根據(jù)肱骨的受力情況確定實(shí)驗(yàn)載荷。肱骨上舉屈伸運(yùn)動(dòng)時(shí)載荷一般在400～800N左右，提物、支撐運(yùn)動(dòng)時(shí)載荷一般在500N左右，用手推拉時(shí)載荷一般在300～650N左右。據(jù)此在本實(shí)驗(yàn)中最大軸向載荷設(shè)計(jì)在1000N范圍以內(nèi)，以確保在生理運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)受力狀態(tài)。由于肱骨的熱傳導(dǎo)性較差，且有有機(jī)質(zhì)滲出，故應(yīng)選擇相應(yīng)良好溫度特性的片子，并進(jìn)行溫度補(bǔ)償，并要求在零漂、機(jī)械滯后、疲勞壽命、絕緣電阻好的片子上。在模型中部位置上粘貼電阻應(yīng)變片，采用高精度小標(biāo)距應(yīng)變片［R＝（120±0.5）％，K＝（2.16±0.5）％，1mm×1mm］。粘貼應(yīng)變片時(shí)應(yīng)遵循實(shí)驗(yàn)力學(xué)要求，操作規(guī)范。關(guān)于位移到測(cè)量，采用高精度數(shù)顯光柵位移測(cè)微器(KG-101，精度1‰)測(cè)量。

1.5 實(shí)驗(yàn)測(cè)量 將肱骨標(biāo)本固定在特殊的夾具內(nèi)，安裝好載荷，位移，應(yīng)變傳感器，連接好所有導(dǎo)線，調(diào)正儀表，進(jìn)行預(yù)加載100N，以消除骨的松弛、蠕變等時(shí)間效應(yīng)影響，再進(jìn)行軸向拉壓實(shí)驗(yàn)、彎曲實(shí)驗(yàn)和扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)機(jī)加載速率控制在1.4mm/min之內(nèi)，實(shí)行分級(jí)加載，相應(yīng)記錄應(yīng)變、位移等力學(xué)數(shù)據(jù)。為了提高精度，標(biāo)本應(yīng)多次重復(fù)測(cè)量。

1.6 數(shù)據(jù)處理 對(duì)所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)首先以線性回歸，方差分析，經(jīng)最小二乘法加以處理，再按數(shù)理統(tǒng)計(jì)加以篩檢，計(jì)算相關(guān)參數(shù)，Student’s T檢驗(yàn)，并用Chaurent判斷進(jìn)行精度分析與誤差分析。所有計(jì)算采用SPSS10.0軟件在微機(jī)上處理。

2 結(jié)果

2.1 肱骨軸向壓縮實(shí)驗(yàn)

2.1.1 肱骨中段骨折內(nèi)固定的應(yīng)變 根據(jù)所有標(biāo)本的拉伸實(shí)驗(yàn)測(cè)量，可得到骨折斷端應(yīng)變值。載荷、應(yīng)變值結(jié)果見(jiàn)表1。在生理載荷作用下，肱骨上的載荷－應(yīng)變關(guān)系基本上呈線形變化，卸載后可恢復(fù)原狀。肱骨斷端兩側(cè)的應(yīng)變均為壓應(yīng)變，應(yīng)變?cè)叫≌f(shuō)明器械固定越牢，肱骨軸向穩(wěn)定。1000N時(shí)采用成角鎖定鋼板固定的應(yīng)變小于LC-DCP鋼板固定，兩者相比相差10.4%，統(tǒng)計(jì)顯示差異有顯著性（P

2.1.2 肱骨中段骨折內(nèi)固定的位移 兩種形式鋼板固定載荷－位移關(guān)系見(jiàn)表2。在生理載荷作用下，肱骨上的載荷－位移關(guān)系基本上呈線形變化，卸載后可恢復(fù)原狀。肱骨斷端兩側(cè)的位移在1000N時(shí)采用成角鎖定鋼板固定的位移為2.15mm，LC-DCP鋼板固定位移為2.40mm，兩者相比相差10%，統(tǒng)計(jì)顯示差異有顯著性（P

2.2 彎曲實(shí)驗(yàn)

2.2.1 肱骨彎距－彎曲應(yīng)變關(guān)系 肱骨骨折進(jìn)行彎曲實(shí)驗(yàn)，兩者不同形式的鋼板固定在張力側(cè)，安置在實(shí)驗(yàn)機(jī)，中間加負(fù)荷，形成三點(diǎn)彎曲實(shí)驗(yàn)。給所有標(biāo)本測(cè)試，得到的結(jié)果見(jiàn)表3。肱骨骨折采用成角鎖定鋼板在最大生理負(fù)荷彎矩6N·m作用下，其在肱骨斷端上產(chǎn)生108με，低于LC-DCP鋼板在相同負(fù)荷產(chǎn)生的120με，兩者相差10%，差異有顯著性（P

2.2.2 肱骨彎矩－橈度關(guān)系 在彎曲載荷作用下，在肱骨骨折斷端會(huì)產(chǎn)生向下位移，即彎曲橈度，其測(cè)量結(jié)果見(jiàn)表4。肱骨骨折采用成角鎖定鋼板在最大生理負(fù)荷彎矩6N·m作用下，其在肱骨斷端上產(chǎn)生4.5mm，同樣低于LC-DCP鋼板在相同負(fù)荷產(chǎn)生的5.2mm，兩者相差13%，差異有顯著性（P

2.3 肱骨骨折固定的扭轉(zhuǎn)力學(xué)特性

2.3.1 肱骨骨折兩種內(nèi)固定時(shí)扭矩－扭角變化 肱骨骨折兩種形式鋼板固定，根據(jù)所有標(biāo)本的實(shí)驗(yàn)測(cè)到的扭矩－扭角關(guān)系結(jié)果見(jiàn)表5。

2.3.2 結(jié)果分析 （1）扭矩－扭角關(guān)系變化因肱骨變斷面，其變化呈非線性變化，在扭矩1.8N·m之后才成線性變化。（2）在等量線載荷2.6N·m作用下，其成角鎖定鋼板扭角為12.25°，LC-DCP鋼板扭角為17.26°，分別相差12%，統(tǒng)計(jì)顯示差異有顯著性（P

2.4 應(yīng)力遮擋效應(yīng)實(shí)驗(yàn) 這里所謂應(yīng)力遮擋是指肱骨在不同器械固定下，應(yīng)力傳導(dǎo)被器械承擔(dān)了，而骨上的應(yīng)力被減少，這種現(xiàn)象被稱為應(yīng)力遮擋效應(yīng)。從力學(xué)觀點(diǎn)，應(yīng)力遮擋是鋼板和肱骨組合構(gòu)件應(yīng)力的重分配，它同組合構(gòu)件形式材料性質(zhì)有關(guān)。根據(jù)所有標(biāo)本的實(shí)驗(yàn)測(cè)到的結(jié)果見(jiàn)表6。A側(cè)為鋼板側(cè)，B側(cè)為鋼板對(duì)側(cè)。成角鎖定鋼板的應(yīng)力遮擋率在1000N時(shí)A側(cè)為34%，B側(cè)為19%，而LC-DCP鋼板和肱骨接觸緊密，因而A側(cè)為43%，B側(cè)為25%。兩種不同形式鋼板固定應(yīng)力遮擋率分別在A、B側(cè)相差21%和24%，差異有顯著性（P

3 討論

成角鎖定鋼板，由長(zhǎng)條形的接骨用鋼板和半螺紋自攻螺釘構(gòu)成，鋼板與螺釘孔成一定角度，螺釘孔依次相互交錯(cuò)。其固定骨折原理不再是通過(guò)接骨板與骨的摩擦阻力原理達(dá)到固定作用，而是通過(guò)相互交錯(cuò)成角度螺釘和鋼板之間內(nèi)鎖定來(lái)固定骨折。因?yàn)橥饪茖＜业臏y(cè)試結(jié)果表明每枚4.5mm螺釘擰緊時(shí)產(chǎn)生大約2000～3000N的軸向加壓力。活體骨上的在體測(cè)量的結(jié)果表明，加壓力在幾個(gè)月內(nèi)逐漸減弱，說(shuō)明螺釘?shù)募訅毫S持的時(shí)間比骨折愈合要長(zhǎng)［3］。依靠螺釘擰緊時(shí)產(chǎn)生的軸向加壓力足夠來(lái)相互和鋼板鎖定。

從一系列的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，成角鎖定鋼板的生物力學(xué)性能十分優(yōu)越，其抗壓、抗彎、抗扭力學(xué)性能優(yōu)于LC-DCP鋼板。它不但承載能力大，而且軸向穩(wěn)定性好，它有較大的強(qiáng)度裕度，安全穩(wěn)定。其次它的應(yīng)力遮擋小，斷端固定牢固，傳導(dǎo)力合理，有利于骨痂生長(zhǎng)。

LC-DCP鋼板是低接觸性接骨板的設(shè)計(jì)。但是，低接觸性接骨板的固定仍必須有壓力施加在皮質(zhì)骨上［4］。螺釘將接骨板固定在皮質(zhì)骨上的壓力造成接骨板下皮質(zhì)骨血流障礙［5］。而成角鎖定鋼板是靠螺釘和鋼板成角鎖定，鋼板對(duì)骨皮質(zhì)沒(méi)有接觸或沒(méi)有壓力，鋼板對(duì)接骨板下皮質(zhì)骨血流影響降到最低限度。

傳統(tǒng)螺釘由于其螺柱較細(xì)而抗彎曲的能力相對(duì)較弱。只需加粗柱直徑30%，就可以提高抗彎曲能力3倍。有鑒于此，成角鎖定鋼板螺釘使用自攻桿螺釘，大部分螺柱為4.5mm，絲牙處螺柱為3.2mm，柱直徑適當(dāng)增大，增加了抗彎能力。

在動(dòng)態(tài)載荷影響下，如果內(nèi)固定螺釘在體內(nèi)放置好的話，螺釘?shù)乃蓜?dòng)只是由螺紋和骨之間界面的微動(dòng)所引起［6］，這種由骨的再吸收所造成的松動(dòng)見(jiàn)于較低的軸向壓力，常見(jiàn)于外固定支架中的螺釘松動(dòng)［7］。穩(wěn)定的堅(jiān)強(qiáng)固定不會(huì)在界面上產(chǎn)生骨吸收［8］。成角鎖定鋼板螺釘螺紋能和骨皮質(zhì)產(chǎn)生較高的軸向壓力，螺紋和骨皮質(zhì)結(jié)合牢固，不易產(chǎn)生螺釘松動(dòng)。

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4 王欣，張世民，俞光榮，等.四肢長(zhǎng)管骨鋼板內(nèi)固定后再骨折的原因分析.中國(guó)矯形外科雜志，2004，12（23）：1836-1838.

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篇2

[關(guān)鍵詞]堅(jiān)固內(nèi)固定；小型鈦板；生物力學(xué)

[中圖分類號(hào)]R782.5 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1008―6455(2007)04―0488―04

下頜骨呈馬蹄形，占據(jù)面部下1/3，是顱面部唯一可以活動(dòng)的骨骼，參與組成牙、頜、及顳下頜關(guān)節(jié)系統(tǒng)，承擔(dān)著咀嚼和語(yǔ)言功能。由于其形態(tài)特殊且突出于面部，無(wú)論在平時(shí)或戰(zhàn)時(shí)，下頜骨的損傷都居于面部骨折的首位。據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，平時(shí)傷下頜骨骨折占頜骨骨折總發(fā)生率的50％～70％，約是上頜骨骨折的兩倍。下頜骨骨折的發(fā)生部位常與其解剖的薄弱結(jié)構(gòu)有關(guān)，其中頦部、頦孔區(qū)、下頜角和髁狀突是骨折的好發(fā)部位。隨著汽車工業(yè)的飛速發(fā)展，交通事故傷已成為下頜骨骨折最主要的原因。平時(shí)傷下頜骨骨折多為線形骨折，而火器傷多為粉碎性骨折。堅(jiān)固內(nèi)固定(rigid internal fixation，RIF)是近20年來(lái)發(fā)展起來(lái)的頜骨骨折內(nèi)固定新技術(shù)。應(yīng)用的基礎(chǔ)是骨折在愈合中需要穩(wěn)定的環(huán)境，固定物要能抵消影響愈合的各種不良應(yīng)力并能維持骨折在正確的位置上直至愈合。本研究旨在通過(guò)生物力學(xué)實(shí)驗(yàn)來(lái)評(píng)價(jià)新型膨脹蕊體型堅(jiān)固內(nèi)固定器械對(duì)犬下頜骨骨折的固定效果并與臨床常用器械進(jìn)行對(duì)比，為其投入臨床應(yīng)用提供依據(jù)。

1　材料和方法

1．1　實(shí)驗(yàn)動(dòng)物：10～12個(gè)月健康雜種犬10只，體重10～12 kg，雌雄不限，由第四軍醫(yī)大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供。

1．2　實(shí)驗(yàn)器材：頜面骨電動(dòng)手術(shù)器械DSQ-3型微型電鋸(廣東冠鷹醫(yī)療器械制造有限公司提供)，INSTRON MODEL5848材料試驗(yàn)機(jī)(ENGLAND)，長(zhǎng)四孔小型鈦板及金屬接骨螺釘(型號(hào)：ZEZ02，HCQ04規(guī)格：螺釘￠2.0mm×7mm，西安中邦鈦生物材料有限公司)，膨脹芯體型堅(jiān)固內(nèi)固定器械(規(guī)格：固位釘￠2.0mm×7mm由原第一軍醫(yī)大學(xué)退休教授梁雄醫(yī)生設(shè)計(jì)并提供)

1．3　實(shí)驗(yàn)方法

1．3．1　下頜骨骨折動(dòng)物模型的建立：10只健康雜種犬，檢查排除各種頜骨疾病，同體對(duì)照，隨機(jī)分為2組。術(shù)前用9％硫化鈉溶液脫去雙側(cè)下頜骨毛發(fā)，肌注速眠新Ⅱ注射液進(jìn)行麻醉(0.08～0.10ml/kg)，動(dòng)物固定采取仰臥位。無(wú)菌條件下沿犬下頜骨下緣切開(kāi)暴露雙側(cè)下頜骨，于第一臼齒前用微型電鋸在噴水冷卻條件下切割頰舌側(cè)骨質(zhì)，充分保護(hù)下頜管中的血管神經(jīng)，沿切線用骨折鉗造成雙側(cè)下頜骨線形骨折。充分復(fù)位噴水冷卻條件下鉆孔并行堅(jiān)固內(nèi)固定術(shù)固定雙側(cè)下頜骨，每側(cè)使用一塊長(zhǎng)四孔小型鈦板及四顆單皮質(zhì)金屬固位釘或螺釘，手術(shù)同時(shí)注意保護(hù)下頜管中的血管神經(jīng)。左側(cè)用實(shí)驗(yàn)組固定(膨脹芯體型堅(jiān)固內(nèi)固定器械)，右側(cè)用對(duì)照組固定(中邦牌長(zhǎng)四孔小型鈦板及金屬接骨螺釘)。青霉素鈉生理鹽水沖洗傷口后分層嚴(yán)密縫合傷口，術(shù)后肌注青霉素3天，動(dòng)物單獨(dú)飼養(yǎng)，正常飲食。2周后采用麻藥處死動(dòng)物，解剖取得完整下頜骨并觀察骨折線愈合情況。將下頜骨于正中聯(lián)合處鋸開(kāi)制備成雙側(cè)下頜骨骨折動(dòng)物模型。

1．3．2　生物力學(xué)測(cè)試

1．3．2．1　三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)：將犬下頜骨用夾具固定，并調(diào)整夾具角度使加載壓頭分別加載于頜骨側(cè)面及水平面，兩側(cè)支點(diǎn)跨距30mm。平衡載荷后于骨折線處垂直加壓，加載速度5mm/min。使用材料試驗(yàn)機(jī)配套計(jì)算機(jī)記錄載荷一位移數(shù)值，以骨折線兩側(cè)載荷一位移曲線出現(xiàn)第一個(gè)中斷臺(tái)階做為骨折線斷裂標(biāo)志并記錄數(shù)值。

1．3．2．2　金屬固位釘及螺釘撥出力測(cè)試：于新鮮犬雙側(cè)下頜骨鉆孔，使用工具測(cè)量定點(diǎn)使鉆孔位置一致。分別固定實(shí)驗(yàn)組固位釘及對(duì)照組金屬接骨螺釘各8顆，將下頜骨標(biāo)本固定于夾具上，調(diào)整夾具角度，使釘?shù)拈L(zhǎng)軸與實(shí)驗(yàn)機(jī)加載方向一致。以2mm/min的加載速率進(jìn)行拔出試驗(yàn)，直至出現(xiàn)固位釘、螺釘拔出破壞。記錄固位釘、螺釘破壞形態(tài)，以載荷一位移曲線出現(xiàn)最高點(diǎn)為固位釘、螺釘拔出破壞的標(biāo)準(zhǔn)，即釘?shù)妮S向拔出力出現(xiàn)下降。實(shí)驗(yàn)機(jī)的載荷信號(hào)由計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)記錄，并由相應(yīng)的測(cè)試系統(tǒng)軟件給出固位釘、螺釘?shù)淖畲蟀纬隽Α?/p>

1．3．3　統(tǒng)計(jì)分析：采用SPSS 11.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)各組試驗(yàn)載荷數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用配對(duì)t檢驗(yàn)，以P＜0.05為差異顯著的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)(a=0.05)。

2　結(jié)果

2．1　大體觀察：術(shù)中及術(shù)后動(dòng)物無(wú)死亡，傷口無(wú)紅腫、滲液等炎性反應(yīng)現(xiàn)象，傷口Ⅰ期愈合。動(dòng)物處死后切開(kāi)觀察，所有小型鈦板無(wú)松動(dòng)，金屬固位釘及接骨螺釘無(wú)脫落。對(duì)照組骨折處骨質(zhì)隆起形成連續(xù)的表面骨痂，骨折線清晰可見(jiàn)，無(wú)炎性增生。實(shí)驗(yàn)組大體觀察情況與對(duì)照組類似但骨痂形成較對(duì)照組少，骨折線較對(duì)照組模糊。X線觀察實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組骨折線清晰可見(jiàn)表1。

2．2 三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)及固位釘拔出試驗(yàn)結(jié)果：三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)組及對(duì)照組均在加載荷后出現(xiàn)穩(wěn)定上升的載荷一位移曲線，表明被堅(jiān)固內(nèi)固定器械固定的犬下頜骨確實(shí)接受了試驗(yàn)機(jī)壓頭的加載。隨著加載的進(jìn)行在上升的載荷一位移曲線中出現(xiàn)了中斷臺(tái)階，此時(shí)下頜骨骨折線處出現(xiàn)了斷裂，堅(jiān)固內(nèi)固定被破壞。固位釘拔出試驗(yàn)中，隨載荷的增加出現(xiàn)載荷―位移曲線，當(dāng)固位釘被拔出時(shí)曲線呈現(xiàn)最高點(diǎn)隨后下降，試驗(yàn)數(shù)據(jù)。金屬接骨螺釘及固位釘拔出后實(shí)驗(yàn)組鉆孔處邊緣半徑2mm皮質(zhì)骨表面出現(xiàn)骨折現(xiàn)象，但鉆孔內(nèi)壁較為光滑。對(duì)照組拔出后鉆孔處邊緣半徑4mm皮質(zhì)骨表面出現(xiàn)骨折現(xiàn)象且皮質(zhì)骨破壞較實(shí)驗(yàn)組深。各組數(shù)據(jù)經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析，實(shí)驗(yàn)組側(cè)向、垂直向最大載荷及固位釘拔出力分別為對(duì)照組的128.75％、148.65％、133.96％。實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組間存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＜0.05)。實(shí)驗(yàn)組各項(xiàng)數(shù)據(jù)優(yōu)于對(duì)照組。

3　討論

骨折時(shí)由于骨的主應(yīng)力軌跡線中斷，骨的抵抗和承載功能被破壞。采用堅(jiān)固內(nèi)固定技術(shù)的目的就是以固定結(jié)構(gòu)代替中斷了的骨抗力結(jié)構(gòu)。它通過(guò)在骨折部位加接骨板并用螺釘固定在骨折線兩端，通過(guò)骨塊間壓力誘導(dǎo)骨生長(zhǎng)且使骨斷端得到穩(wěn)定促使骨折愈合。原有骨折愈合概念是在骨折端未

能準(zhǔn)確解剖復(fù)位及有效維持穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，以II期愈合的模式，從X線片及組織學(xué)形態(tài)變化進(jìn)行描述的。愈合分為血腫機(jī)化、骨痂形成、塑形等三個(gè)階段。通過(guò)膜內(nèi)化骨，軟骨內(nèi)成骨，哈弗氏系統(tǒng)骨內(nèi)膜造等形式完成。

劉彥普等進(jìn)行了加壓內(nèi)固定狀態(tài)下的骨愈合研究后發(fā)現(xiàn)。骨折解剖復(fù)位后，適當(dāng)?shù)丶訅汗菙喽瞬粌H可增加斷面的接觸面積，輔之以接骨板的強(qiáng)度，能有效地維持骨折端穩(wěn)定且及早地發(fā)揮頜骨功能。還可使骨折間隙縮小密合并產(chǎn)生相當(dāng)?shù)纳韷簯?yīng)力，促進(jìn)骨折的Ⅰ期愈合。這種愈合是以哈弗氏系統(tǒng)骨內(nèi)膜造的方法進(jìn)行：即破骨細(xì)胞開(kāi)路，血管長(zhǎng)入，吸收壞死組織的同時(shí)，成骨細(xì)胞長(zhǎng)入，以新板層骨直接取代壞死組織。達(dá)到皮質(zhì)對(duì)皮質(zhì)、髓質(zhì)對(duì)髓質(zhì)骨問(wèn)的直接骨愈合。這種Ⅰ期愈合方式，正如軟組織的Ⅰ期愈合一樣，具有愈合周期短、并發(fā)癥少、形成外骨痂較少等特點(diǎn)。雖然加壓堅(jiān)固內(nèi)固定術(shù)可以使骨折更快的愈合，但是其技術(shù)操作復(fù)雜且適應(yīng)證不如小型鈦板廣泛。

champy基于下頜骨外層皮質(zhì)的解剖厚度(約3～5mm)和生物力學(xué)原則及固定器的機(jī)械性能，詳細(xì)闡述了頜骨骨折接骨板放置的理想部位，并發(fā)展了小型接骨板系統(tǒng)。Champy同時(shí)認(rèn)為，用小型接骨板固定骨折并不要求絕對(duì)穩(wěn)定，允許有肉眼不能分辨的微動(dòng)，固定只是為了中和張力，而允許功能性壓應(yīng)力傳導(dǎo)。從生物力學(xué)角度講，它是一種穩(wěn)定并具有彈性的動(dòng)力性固定。因其相對(duì)堅(jiān)強(qiáng)內(nèi)固定有肉眼不能分辨的微動(dòng)，從生理上可以刺激骨折區(qū)域成骨細(xì)胞生長(zhǎng)，避免張力屏障作用，促進(jìn)骨折的愈合。該接骨板能放置在頜骨張力區(qū)附近，并且易于彎曲，適合下頜骨的不同曲度。能在有效抵抗張力區(qū)扭力的同時(shí)，在下頜緣產(chǎn)生一定的壓應(yīng)力。所以堅(jiān)固內(nèi)固定的理論并不是絕對(duì)的固定。其固定效果的判斷標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)以骨折的愈合速度及強(qiáng)度來(lái)衡量。

堅(jiān)固內(nèi)固定器械固位原理：對(duì)照組所用堅(jiān)固內(nèi)固定器械為臨床治療下頜骨骨折常用器械，主要通過(guò)螺釘上螺紋與骨之問(wèn)的剪切摩擦力固位。并通過(guò)這種固位對(duì)小型接骨板施加壓力使其緊密貼合于骨面，從而達(dá)到固定骨折兩端并促進(jìn)骨折愈合的目的。影響骨一釘界面強(qiáng)度的因素包括：骨密度、螺釘幾何形狀(粗細(xì)及螺紋外型)、螺釘固定長(zhǎng)度、螺釘固定技術(shù)。針對(duì)這些方面的改進(jìn)由于受到各種各樣的條件限制，因而對(duì)提高傳統(tǒng)螺釘固定強(qiáng)度作用有限。實(shí)驗(yàn)組為一種全新設(shè)計(jì)的堅(jiān)固內(nèi)固定器械，因?yàn)樵卺旈L(zhǎng)度等影響固位力的因素上已不可能無(wú)限的提高，所以該器械在規(guī)格與對(duì)照組相同情況下采用全新的固位方法及原理。主要體現(xiàn)在金屬固位釘?shù)墓潭夹g(shù)上。實(shí)驗(yàn)組基本固定原理是固位釘?shù)哪┒伺虼蠹夹g(shù)，即固位釘末端在皮質(zhì)骨內(nèi)側(cè)或骨質(zhì)的深面膨脹以達(dá)到堅(jiān)固內(nèi)固定的目的。為下頜骨骨折區(qū)域創(chuàng)造一個(gè)三維穩(wěn)定性的愈合環(huán)境，促進(jìn)骨折愈合。其操作時(shí)，首先將芯體置于鉆孔內(nèi)，然后以特殊設(shè)計(jì)的裝置(拉釘鉗)將芯體中的芯向外拉出，借助固位釘?shù)哪┒伺蛎涍_(dá)到堅(jiān)固內(nèi)固定的目的。其固位力不是依靠螺紋所產(chǎn)生的剪切摩擦力，而是依靠機(jī)械鉚合力將小型鈦板固定于骨面。該堅(jiān)固內(nèi)固定器械的優(yōu)點(diǎn)是操作方便簡(jiǎn)單，完全不同于以往的螺紋釘式設(shè)計(jì)，在手術(shù)中可以大大縮短時(shí)間。而且應(yīng)用于同樣條件的下頜骨骨折，可以避免固定釘旋入后對(duì)釘?shù)赖臄U(kuò)大再損傷，固定效果可靠，適應(yīng)范圍較廣。

在對(duì)犬下頜骨骨折的堅(jiān)固內(nèi)固定治療中，大體觀察發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)組較對(duì)照組骨折線處所形成的骨痂為少，骨折線更模糊。因?yàn)檠\(yùn)和穩(wěn)定性對(duì)早期骨愈合影響較大，血運(yùn)差和二維不穩(wěn)定將使骨愈合延遲、缺血和三維不穩(wěn)定將導(dǎo)致骨不愈合。微動(dòng)刺激所產(chǎn)生的外骨痂實(shí)際上是對(duì)堅(jiān)固內(nèi)固定穩(wěn)定性不足的一種生物補(bǔ)償。提示實(shí)驗(yàn)組較對(duì)照組在堅(jiān)固內(nèi)固定術(shù)后可以提供給下頜骨更好的三維穩(wěn)定性，這種穩(wěn)定性更有利于骨折的愈合。通過(guò)三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)，試驗(yàn)組下頜骨骨折線處較對(duì)照組能夠承受更大的載荷，提示膨脹蕊體型堅(jiān)固內(nèi)固定器械使用于犬下頜骨后使其骨折愈合更為牢固。

篇3

【摘要】

目的 評(píng)價(jià)踝關(guān)節(jié)骨折修復(fù)下脛腓前韌帶的生物力學(xué)穩(wěn)定性。方法 采集國(guó)人新鮮足標(biāo)本一具，截取踝關(guān)節(jié)以上15 cm下肢小腿橫行截?cái)啵┞断旅勲枨绊g帶。載荷實(shí)現(xiàn)分級(jí)加載，選用小腿極限載荷(踝關(guān)節(jié)負(fù)重力為4.5 BW)20％作為生理載荷，即以0、100、200、300、400、500 N為分級(jí)載荷。萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)(WD5)的加載速率為1.40 mm/min，以準(zhǔn)靜態(tài)方式加載，載荷施加于下肢脛腓骨上。并模擬足運(yùn)動(dòng)中立位、跖屈位(30°)、背屈位(20°)、旋后外旋位等四種生理運(yùn)動(dòng)狀況，正常足及切除下脛腓前韌帶測(cè)定踝關(guān)節(jié)的應(yīng)力變化、距骨的移位變化及軸向剛度數(shù)據(jù)。結(jié)果 標(biāo)本在正常足及切斷下脛腓前韌帶的不同功能位上，踝關(guān)節(jié)的應(yīng)力變化、距骨的移位變化及軸向剛度，統(tǒng)計(jì)學(xué)有顯著性差異(P＜0.05)。結(jié)論 在對(duì)內(nèi)、外踝滿意固定后，下脛腓前韌帶的修復(fù)能更好恢復(fù)踝關(guān)節(jié)的生物彈性，最大限度恢復(fù)其原來(lái)的結(jié)構(gòu)和功能，避免晚期創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎的發(fā)生。

【關(guān)鍵詞】 下脛腓前韌帶 生物力學(xué) 踝關(guān)節(jié)骨折

Abstract：Objective To evaluate the biomechanical stability of restoration of anterior lower tibiofibular ligament in ankle fracture.Methods Collect a fresh foot sample of Chinese，cut off transversely of the shank 15 cm above the ankle joint，operate carefully around the ankle joint as per the clinic procedures，to expose the anterior lower tibiofibular ligament，calcaneofibular ligament，anterior and posterior talofibular ligament for the test.The entire structural simulation is based on the fresh foot sample of normal human corpse and in the phased loading，with 20％ of the shank limit load(the bearing capacity of ankle joint at 4.5 BW) as the physiological load，i.e.the phased load of 0，100，200，300，400 and 500N.The loading rate of the universal material tester (WD5) is 1.40 mm/min，and with the quasistatic loading mode.The load is applied on tibiofibular bone of the shank to simulate the 4 physiological movement status of the foot，i.e.neutral position，metastarsal bending position(30°)，posterior bending position(20°) and esternally rotated position.The normal foot and amputation of anterior lower tibiofibular ligament was used to test the stress change of ankle joint，displacement and axial rigidity of astragalus.Results The sample is placed in the different functional positions of the normal foot and when cutting off anterior lower tibiofibular ligament，it is significantly different in the stress change of ankle joint，displacement and axial rigidity of astragalus and in 2 status(normal foot and cutting off anterior lower tibiofibular ligament)(P＜0.05).Conclusion Upon the satisfactory fixation of the interior and exterior ankle，restoration of anterior lower tibiofibular ligament can better restore the biological flexibility of the ankle joint，maximally recover its original structure and function and avoid the occurrence of late traumatic arthritis.

Key words：anterior lower tibiofibular ligament；biomechanics；ankle fracture

踝關(guān)節(jié)骨折、脫位是創(chuàng)傷骨科常見(jiàn)的一種損傷［1］。目前認(rèn)為，三角韌帶、下脛腓全部韌帶及部分骨間膜同時(shí)損傷時(shí)可出現(xiàn)下脛腓分離、距骨向外脫位。然而，臨床上占多數(shù)的WeberB(旋后外旋)型踝關(guān)節(jié)骨折，在距骨的強(qiáng)力外旋下，首先產(chǎn)生的是下脛腓前韌帶損傷，隨后產(chǎn)生外踝的螺旋骨折。由此看來(lái)下脛腓前韌帶對(duì)踝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定作用是不容忽視的。

我院自1999年以來(lái)，對(duì)該類骨折在內(nèi)、外踝的堅(jiān)強(qiáng)固定基礎(chǔ)上，常規(guī)探查修復(fù)下脛腓前韌帶，取得了良好效果。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行針對(duì)下脛腓前韌帶的生物力學(xué)研究。本研究對(duì)下脛腓前韌帶在完整和損傷踝關(guān)節(jié)標(biāo)本上進(jìn)行生物力學(xué)實(shí)驗(yàn)［2］，觀察下脛腓前韌帶的損傷，對(duì)踝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性的影響，為臨床提供可靠的科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 標(biāo)本來(lái)源及制作 采集國(guó)人新鮮足標(biāo)本1具，截取踝關(guān)節(jié)以上15 cm下肢小腿橫行截?cái)唷４篌w測(cè)量標(biāo)本尺寸(見(jiàn)表1)。并進(jìn)行X線正側(cè)位攝片，確認(rèn)無(wú)疾病，無(wú)踝關(guān)節(jié)損傷、先天性畸形、骨折、嚴(yán)重退行性變等病理性變化，在小腿上部切除肌肉暴露脛腓骨并用骨水泥固定做上端夾具。按照臨床方法在踝關(guān)節(jié)周圍小心行手術(shù)，暴露下脛腓前韌帶、跟腓韌帶、距腓前韌帶和后韌帶備用。同時(shí)制作足踝運(yùn)動(dòng)夾具，固定足底，能達(dá)到足的三維運(yùn)動(dòng)允許進(jìn)行伸、屈、旋轉(zhuǎn)和外翻活動(dòng)。

標(biāo)本制作完成后立即進(jìn)行生物力學(xué)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)束或轉(zhuǎn)換另一實(shí)驗(yàn)需維持新鮮狀態(tài)，用雙層塑料袋在－30℃冰柜內(nèi)保存。在下一實(shí)驗(yàn)前，需24 h解凍后進(jìn)行其他實(shí)驗(yàn)，注意冷凍保持足始終維持中立位狀態(tài)。表1 新鮮國(guó)人下肢尸體標(biāo)本的一般資料

1.2 實(shí)驗(yàn)力學(xué)模型的建立 所有實(shí)驗(yàn)標(biāo)本在結(jié)構(gòu)模擬、載荷、高度、材料力學(xué)性質(zhì)、加載方式上均保持一致，以提供精度［3］。全部結(jié)構(gòu)模擬均以正常人尸體新鮮足標(biāo)本為標(biāo)準(zhǔn)，載荷實(shí)現(xiàn)分級(jí)加載，選用小腿極限載荷(踝關(guān)節(jié)負(fù)重力為4.5 BW)20％作為生理載荷，即以0、100、200、300、400、500 N為分級(jí)載荷。萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)(WD5)的加載速率為1.40 mm/min，以準(zhǔn)靜態(tài)方式加載，載荷施加于下肢脛腓骨上，并模擬足運(yùn)動(dòng)中立位、跖屈位(30°)、背屈位(20°)、旋后外旋位等四種生理運(yùn)動(dòng)狀況，正常足及切除下脛腓前韌帶觀察踝關(guān)節(jié)失穩(wěn)情況。

標(biāo)本實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)對(duì)標(biāo)本的踝關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)中距骨、脛骨遠(yuǎn)端、腓骨遠(yuǎn)端進(jìn)行材料力學(xué)性質(zhì)測(cè)量［3］，測(cè)量結(jié)果如表2所示。在測(cè)試時(shí)用等滲鹽水紗布濕敷，以免標(biāo)本干燥。踝關(guān)節(jié)的位置模擬步態(tài)站立相的中期(約為步態(tài)周期的28％)，此時(shí)為單肢負(fù)重中期，踝關(guān)節(jié)處于中立位(90°)，負(fù)重約為一倍體重左右(設(shè)60 kg)，加載每次持續(xù)5 s。

實(shí)驗(yàn)前在內(nèi)踝、脛腓骨遠(yuǎn)端前方、外踝和脛腓骨遠(yuǎn)端后方A、B、C、D四處粘貼電阻應(yīng)變片，用以測(cè)量踝關(guān)節(jié)內(nèi)外踝負(fù)重應(yīng)變變化規(guī)律，并在踝關(guān)節(jié)脛骨、腓骨、距骨設(shè)測(cè)量位移標(biāo)記點(diǎn)a、b、c。所有這些應(yīng)變測(cè)試和位移測(cè)試應(yīng)進(jìn)行應(yīng)變溫度補(bǔ)償、防潮處理，以保證每具標(biāo)本具有良好的傳導(dǎo)性和高靈敏度。表2 踝關(guān)節(jié)距骨、脛腓骨的材料力學(xué)性質(zhì)測(cè)量結(jié)果

1.3 生物力學(xué)測(cè)試 一切準(zhǔn)備就緒后，將應(yīng)變片接入YJK14數(shù)字式電阻應(yīng)變儀，實(shí)驗(yàn)前應(yīng)予載50N以消除骨的時(shí)間效應(yīng)，即骨的松弛、蠕變等粘彈性影響。實(shí)驗(yàn)時(shí)依次加載100 N等級(jí)，控制好機(jī)器速率1.40 mm/min，按不同生理運(yùn)動(dòng)情況循環(huán)加載，依次切斷踝關(guān)節(jié)相關(guān)韌帶，測(cè)量踝關(guān)節(jié)的應(yīng)變、移位變化和穩(wěn)定性［4］。

1.4 數(shù)據(jù)處理 將所有數(shù)據(jù)通過(guò)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法計(jì)算各參數(shù)均值及標(biāo)準(zhǔn)差，用統(tǒng)計(jì)分析軟件SPSS 11.0方差分析進(jìn)行評(píng)價(jià)，確定P＜0.05為有顯著性差異。

2 結(jié)

果

標(biāo)本在正常足及切斷下脛腓前韌帶兩種狀態(tài)下的不同功能位上，踝關(guān)節(jié)的應(yīng)力變化、距骨的移位變化及軸向剛度，均有統(tǒng)計(jì)學(xué)的顯著性差異(P＜0.05)。詳細(xì)情況見(jiàn)表3～6。

3 討

論

3.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

3.1.1 踝關(guān)節(jié)在不同功能位下的應(yīng)力變化 正常足在中立位時(shí)內(nèi)、外踝上的應(yīng)變分別為(21±1.30) uε和(189±12.28) uε，脛腓前、后關(guān)節(jié)上應(yīng)變分別為(142±9.23) uε和(78±5.09) uε。當(dāng)足處于背屈20°狀態(tài)下，內(nèi)、外踝上應(yīng)變比中立位分別增加29％和34％，在脛腓前、后關(guān)節(jié)上分別增加5％和38％。當(dāng)足處于跖屈30°狀態(tài)，內(nèi)踝應(yīng)變比正常中立位增加78％，外踝應(yīng)變未增加，而在脛腓前、后處，特別在后部應(yīng)變表3 正常踝關(guān)節(jié)不同生理運(yùn)動(dòng)位置時(shí)應(yīng)變值情況表4 下脛腓前韌帶損傷情況下踝關(guān)節(jié)不同生理運(yùn)動(dòng)位置時(shí)應(yīng)變值情況表5 踝關(guān)節(jié)下脛腓前韌帶損傷時(shí)不同功能位的距骨移位變化情況 表6 踝關(guān)節(jié)在不同功能位下脛腓前韌帶損傷時(shí)的軸向剛度情況增加78％，有明顯變化。當(dāng)足處于旋后外旋狀態(tài)時(shí)，內(nèi)踝應(yīng)變?cè)黾?4％，外踝應(yīng)變反而減小，在脛腓聯(lián)合前、后處應(yīng)變?cè)黾用黠@，達(dá)到72％。這說(shuō)明此狀態(tài)踝關(guān)節(jié)受力增大，應(yīng)變?cè)黾用黠@，容易導(dǎo)致失穩(wěn)。

手術(shù)切斷下脛腓前韌帶后，足在不同功能位上的應(yīng)力變化比正常足在功能位上的應(yīng)變起了明顯的變化。此時(shí)在中立位，內(nèi)外踝的應(yīng)變?cè)黾硬幻黠@，而在脛腓前后聯(lián)合處應(yīng)變比正常時(shí)分別增加了38％和69％(P＜0.05)，增加很明顯。當(dāng)足處于背屈20°狀態(tài)下，內(nèi)外踝上應(yīng)變?cè)黾油瑯硬幻黠@，相反有所下降，而在脛腓聯(lián)合前后處分別增加48％和69％(P＜0.05)，應(yīng)變?cè)黾邮置黠@。當(dāng)足處于跖屈30°狀態(tài)，同樣內(nèi)外踝上應(yīng)變變化不明顯，而在脛腓聯(lián)合前后處應(yīng)變分別增加50％和29％(P＜0.05)，增加明顯。當(dāng)足在內(nèi)翻外旋位時(shí)，這時(shí)對(duì)外踝應(yīng)變影響明顯，應(yīng)變?cè)黾?4％(P＜0.05)，而內(nèi)踝影響不明顯(僅10％)，在脛腓聯(lián)合處前后應(yīng)變反而減小26％和18％(P＜0.05)，但均有所影響。此時(shí)踝關(guān)節(jié)處于半失穩(wěn)狀態(tài)。

3.1.2 踝關(guān)節(jié)在不同功能位下脛腓前韌帶損傷距骨的移位變化 在正常足負(fù)重時(shí)，即踝關(guān)節(jié)500 N作用下，足處于中立位時(shí)，踝關(guān)節(jié)距骨的移位，即距骨的縱向垂直移位和水平方向移位分別為(1.86±0.12) mm和(0.26±0.02) mm；當(dāng)足處于背屈20°時(shí)，其移位分別比中立位大5％和7％；當(dāng)足處于跖屈30°時(shí)，其移位分別比中立位大6％和76％。但當(dāng)足在旋后外旋位時(shí)，其距骨移位分別達(dá)到(2.07±0.17) mm和(1.30±0.11) mm，比中立位分別高10％和80％，距骨來(lái)回晃動(dòng)在水平方向比較大。

當(dāng)下脛腓前韌帶損傷之后，使距骨與脛骨接觸不再十分密切，間隙增大，增大了距骨產(chǎn)生水平移動(dòng)和垂直移動(dòng)引起的轉(zhuǎn)動(dòng)。在損傷狀態(tài)下，足處于中立位時(shí)，其距骨的位移分別為(2.04±0.16) mm和(0.29±0.02) mm，比足踝韌帶完好無(wú)損狀態(tài)下的中立位位移增大9％和10％(P＜0.05)，背屈20°時(shí)比正常足背屈20°時(shí)的位移分別增大8％和18％(P＜0.05)，跖屈30°時(shí)比正常足的位移分別增加8％和26％(P＜0.05)，在旋后外旋狀況下，比正常足的位移分別增加11％和20％(P＜0.05)，位移明顯增大足踝關(guān)節(jié)開(kāi)始處于不穩(wěn)定狀態(tài)，以實(shí)驗(yàn)中觀察到距骨運(yùn)動(dòng)范圍明顯增大。

3.1.3 踝關(guān)節(jié)的軸向剛度 正常足踝關(guān)節(jié)的軸向剛度在中立位時(shí)為(268.81±17.50) N/mm，背屈20°時(shí)為(284.09±19.90) N/mm，跖屈30°時(shí)為(252.53±19.22) N/mm，旋后外旋位時(shí)為(241.55±19.40) N/mm，此時(shí)的軸向剛度完全能滿足人體各種功能運(yùn)動(dòng)所需的剛度要求，足踝關(guān)節(jié)是相當(dāng)穩(wěn)定、堅(jiān)固。

但當(dāng)下脛腓前韌帶切除之后，踝關(guān)節(jié)的軸向剛度有了變化，明顯出現(xiàn)下降趨勢(shì)。這表示它抵抗變形能力衰減，即使在中立位時(shí)軸向剛度也下降了9％，其他不同功能位下降了8％～11％，與正常相比有一定的差異(P＜0.05)。

3.2 WeberB踝關(guān)節(jié)骨折現(xiàn)有術(shù)式及優(yōu)缺點(diǎn) 在20世紀(jì)60年代，學(xué)者們認(rèn)為構(gòu)成踝穴的內(nèi)踝極其重要，因此在治療時(shí)，把重點(diǎn)放在內(nèi)踝上。20世紀(jì)70年代起，人們逐漸覺(jué)察到外踝是治療關(guān)節(jié)損傷的關(guān)鍵。隨著對(duì)踝關(guān)節(jié)骨折的深入研究，腓骨的重要性也更加明顯［5］。踝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定，需要結(jié)構(gòu)完整的踝穴，而踝穴又依賴下脛腓聯(lián)合保持其完整性。此外證實(shí)腓骨骨折后的短縮和外側(cè)移位是發(fā)生骨關(guān)節(jié)炎最常見(jiàn)的原因。目前優(yōu)先整復(fù)腓骨骨折的移位，然后再整復(fù)內(nèi)踝和下脛腓韌帶聯(lián)合，已成為手術(shù)的常規(guī)程序［6］。榮國(guó)威等［7］通過(guò)尸體標(biāo)本分別觀察下脛腓韌帶、骨間膜、腓骨、內(nèi)踝和三角韌帶等損傷與下脛腓聯(lián)合分離的關(guān)系，結(jié)果表明形成下脛腓分離必須具備三個(gè)條件，即內(nèi)踝或三角韌帶損傷、下脛腓韌帶損傷、腓骨與骨間膜在同一水平的損傷。將內(nèi)踝與腓骨內(nèi)固定以后，即使施加外翻、外旋應(yīng)力，也不會(huì)出現(xiàn)下脛腓分離。因此，如果內(nèi)側(cè)損傷是內(nèi)踝骨折所致，可將內(nèi)踝與腓骨行內(nèi)固定治療，而不需要進(jìn)行下脛腓聯(lián)合固定。

目前廣泛接受的觀點(diǎn)是，下脛腓聯(lián)合分離不應(yīng)當(dāng)行堅(jiān)強(qiáng)固定，以往曾流行的下脛腓關(guān)節(jié)融合或者用拉力螺釘固定下脛腓聯(lián)合都是不可取的。因?yàn)檫@將限制腓骨相對(duì)于脛骨干的位移和旋轉(zhuǎn)，從而影響踝穴對(duì)距骨的順應(yīng)性調(diào)節(jié)［8］。WeberB型踝關(guān)節(jié)骨折即LangeHansen分型的旋后－外旋型，距骨的外旋使外踝受到向后向外的應(yīng)力，使下脛腓前方的韌帶受力最大。下脛腓前方的分離是下脛腓聯(lián)合的部分?jǐn)嗔眩拖裾归_(kāi)一本書一樣［9］。外踝的解剖復(fù)位固定，必然使下脛腓聯(lián)合復(fù)位，經(jīng)距骨受傷時(shí)的慣性外旋依然作用于下脛腓前韌帶，勢(shì)必造成距骨的輕度外移及踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)定。因?yàn)榫喙峭庖? mm能減少20％～40％脛距關(guān)節(jié)負(fù)重面的作用，移位5 mm能減少80％的作用，關(guān)節(jié)負(fù)重時(shí)會(huì)疼痛，長(zhǎng)時(shí)間導(dǎo)致創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎［10，11］。

3.3 WeberB踝關(guān)節(jié)骨折修復(fù)下脛腓前韌帶的臨床意義 通過(guò)臨床實(shí)踐及生物力學(xué)研究，作者認(rèn)為在對(duì)內(nèi)、外踝滿意固定后，下脛腓前韌帶的修復(fù)能更好恢復(fù)踝關(guān)節(jié)的生物彈性，最大限度恢復(fù)其原來(lái)的結(jié)構(gòu)和功能，避免晚期創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎的發(fā)生。

篇4

血運(yùn)重建加內(nèi)固定治療股骨頸骨折 殷林，鄔波，宗丹，付東寧，關(guān)和宇

股骨頸骨折內(nèi)固定方法的比較與選擇 陳印明，王本龍，胡勇

2～5指掌指關(guān)節(jié)至近側(cè)指間關(guān)節(jié)間動(dòng)脈缺損的修復(fù) 鄒書文，甘求恩

第3卷第3期A DIFFICUT FRACTURE UNDER ANY CIRCUMSTANCES答案

軍事訓(xùn)練中應(yīng)力性骨折76例分析 陳東風(fēng)，黃建強(qiáng)，鄭小飛，王俊，莫建勛，金煒東，牛玥

FK506加速周圍神經(jīng)損傷修復(fù)后肢體功能恢復(fù)的實(shí)驗(yàn)研究 陳國(guó)奮，顧立強(qiáng)

臀肌攣縮致骨盆傾斜的基礎(chǔ)和生物力學(xué)研究 肖進(jìn)，馮宗權(quán)，原林

雙側(cè)股骨髕骨粉碎型骨折1例 朱興仁，錢耀文，田永山，龔鐵軍，丁旭明，孫麗敏

無(wú)骨折脫位型胸脊髓損傷(附4例報(bào)告) 徐寶有，梁作雙，王寶琛

后路椎管前方減壓哈氏棒固定治療胸腰椎骨折脫位脊髓損傷 廖平，楊日新，劉文庚

近端逆行穿針?lè)ㄖ委熸i骨骨折 韓來(lái)春

前臂閉合性伸肌腱斷裂的漏診 林格生，徐煜，王蜀江

隱神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)血管皮瓣交腿修復(fù)足踝部皮膚缺損 劉秉銳，邢玉霞，閆榮軍，田培文

少年陳舊性肱骨外髁骨折的手術(shù)治療 曹飛，郝海群，孫振華，張福華，王華民，許國(guó)華

脛骨干骨折鋼板內(nèi)固定術(shù)后切口感染壞死原因分析及預(yù)防措施 丁旭明，朱興仁，龔鐵軍，陳燕霞，孫麗敏

單側(cè)多功能外固定架治療四肢長(zhǎng)管骨骨折59例體會(huì) 舒迅，楊宜

改良切口取髂骨121例治療體會(huì) 張維兵

四肢血管損傷的診斷和治療(附30例報(bào)告) 方均強(qiáng)，廖堅(jiān)文，林冷

中西醫(yī)防治骨筋膜室綜合癥 宋錫剛，張惠萍

應(yīng)用網(wǎng)狀小切口再植修復(fù)皮膚撕脫傷(附22例分析) 朱輝，周亞平，徐偉，李學(xué)則，邵禮武

中老年脛骨結(jié)節(jié)撕脫骨折 葉福平

部分肱骨小頭重建尺骨冠狀突1例 趙劉軍，崔勇，毛偉民

骨形態(tài)發(fā)生蛋白緩釋載體的研究進(jìn)展 覃昱，裴國(guó)獻(xiàn)

正中神經(jīng)和尺神經(jīng)結(jié)核1例 潘貴江，馬祥山，包炳晨

骨盆傾斜型臀肌攣縮癥 肖進(jìn)，原林

特殊類型復(fù)雜髖臼后部骨折的診斷與治療 王鋼，汪群力

骶髂關(guān)節(jié)骨折脫位的手術(shù)治療 郭澄水，鄭良國(guó)，韓國(guó)華，孔祥飛

骨盆骨折槽型固定器的研制及臨床應(yīng)用--附31例臨床分析 陳德滿，蘇繼承，付偉，王天明，曲天義

帶縫匠肌蒂髂骨瓣移植治療髖臼骨缺損 徐棟華，張征宇，王靚潔

三維CT重建在骶髂關(guān)節(jié)脫位中的應(yīng)用 曹向陽(yáng)，張俊，陳可新，張智

手術(shù)治療復(fù)雜性髖臼骨折16例 劉敬梅，王傳華，潘峰勛

第一屆全國(guó)骨盆與髖臼骨折治療新進(jìn)展研討會(huì)暨高級(jí)講習(xí)班在廣州舉行

鋼絲固定治療恥骨聯(lián)合分離5例報(bào)告 付秀利，季曉風(fēng)，梨兆本

第七屆全國(guó)人工關(guān)節(jié)學(xué)術(shù)會(huì)征文暨全國(guó)人工關(guān)節(jié)學(xué)習(xí)班通知

髖臼橫形骨折穩(wěn)定性的生物力學(xué)評(píng)估 陸愛(ài)清，孫俊英，董天華，唐天駟

骨盆骨折的處理 梁國(guó)穗

脊柱內(nèi)固定新技術(shù)新理論講習(xí)班通知

三維CT在骨盆疾病中的臨床應(yīng)用 王勁，張雪林，李樹祥

髖臼骨折10例治療體會(huì) 王宏修，宋興杰，武愛(ài)民，劉幫超

髖臼骨折合并股骨頭后脫位的手術(shù)治療(附28例報(bào)告) 李卓球

髖臼骨折的手術(shù)治療 姚士軍，郭賀榮，周云飛，李勇

髖臼骨折的治療 白璽先

髖臼骨折內(nèi)固定材料選擇 羅志平，邊子虎，楊立文，黃大江，饒海群，劉思海

髖關(guān)節(jié)后脫位合并股骨頭骨折24例報(bào)告 張俊

髖臼骨折的切開(kāi)復(fù)位內(nèi)固定治療 郭澄水，陳維鵬，孫東升，蔣學(xué)金

介紹一種骨盆骨折新的分類方法 王鋼，汪群力

移位性髖臼骨折之外科治療 邱方遙，陳全木，羅惠熙

骨盆的解剖和生物力學(xué) 原林，高梁斌

髖關(guān)節(jié)的解剖和生物力學(xué) 原林，高梁斌

骨盆骨折與腰骶叢損傷 顧立強(qiáng)，王鋼，裴國(guó)獻(xiàn)

骨盆的開(kāi)放復(fù)位和內(nèi)固定 汪群力，王鋼

髖臼骨折的內(nèi)固定 張旭輝，王鋼

骨盆骨折后靜脈血栓形成的處理 孫永建，王鋼

應(yīng)用皮瓣移植修復(fù)足跟部皮膚軟組織缺損 賀長(zhǎng)清，王利民，吳學(xué)建，陳聚伍

髂內(nèi)動(dòng)脈結(jié)扎治療合并腹腔臟器損傷的骨盆骨折大出血 張奎，高勁謀，黃世龍

前臂真皮下血管網(wǎng)皮瓣的臨床解剖學(xué)研究 廖進(jìn)民，劉銘，原林，謝元平，黃文華，李忠華，鐘世鎮(zhèn)

珊瑚羥基磷灰石的細(xì)胞相容性實(shí)驗(yàn)研究 王珂，裴國(guó)獻(xiàn)，陳濱，金丹，魏寬海，任高宏

AO C3型橈骨遠(yuǎn)端骨折固定方法研究的生物力學(xué)模型 朱立軍，何柏康，呂維佳，梁佳利，周肇平

幾丁糖-膠原止血海綿的研制及其生物相容性評(píng)價(jià) 葉春婷，陳鴻輝，李斯明，鄒海燕，梁佩紅

筋膜條固定治療髕骨骨軟骨骨折二例 徐自強(qiáng)

曲尼司特對(duì)單純周圍神經(jīng)損傷后抑制瘢痕形成的實(shí)驗(yàn)研究 白躍宏，史桂秋，張龍海，時(shí)述山

膝關(guān)節(jié)半月板和韌帶損傷磁共振成像診斷 李紹林，張雪林，王鋼，史占軍，陳燕萍，成官迅

應(yīng)力性骨折影像診斷 王林森，王植，王淑麗，蔡琳

腦癱患者選擇性脊神經(jīng)后根切斷術(shù)后康復(fù)訓(xùn)練效果觀察 陳彤春，李智勇，嚴(yán)鳳嬌，徐偉，何翠環(huán)

亞洲創(chuàng)傷骨科學(xué)會(huì)十周年志慶2002年國(guó)際會(huì)議紀(jì)要 王秋根，吳劍宏

第二頸椎骨折脫位的手術(shù)治療及其進(jìn)展 侯鐵勝，陳語(yǔ)

血管新生因子及血管新生療法在重建外科應(yīng)用研究進(jìn)展 潘朝暉，王成琪

應(yīng)用解剖型鋼板治療脛骨遠(yuǎn)段骨折的初步體會(huì) 葉偉雄，陳鴻輝，梁偉國(guó)，陳瑞光，周子強(qiáng)，莫子丹，陳志光

動(dòng)力髁部螺釘治療股骨遠(yuǎn)端骨折 呂夫新，仲崇昆，胡義明，李曉輝，高偉，劉濤

應(yīng)用動(dòng)力髖部螺釘加拉力螺釘治療股骨粗隆間骨折 李洪瀚，鄭亞才，嚴(yán)康寧，柯順忠

三種內(nèi)固定在股骨干骨折中的應(yīng)用 徐云欽，馮水云，梁再躍，譚俊銘，陳才平，朱亞中，王朝陽(yáng)，陳金富，馮煒

骨水泥型人工股骨頭假體治療高齡股骨頸骨折 張秉文，中安秀，楊建業(yè)

單臂外固定支架配合跟骨牽引治療脛腓骨粉碎性骨折 林清泉，李懿，吳珊鵬

上海市交通大學(xué)附屬第六人民醫(yī)院骨科上海市創(chuàng)傷骨科臨床醫(yī)學(xué)中心

第16屆愛(ài)丁堡國(guó)際創(chuàng)傷學(xué)術(shù)會(huì)議見(jiàn)聞 郭剛

創(chuàng)傷后肘關(guān)節(jié)僵硬的手術(shù)治療 鮑琨，姜佩珠，于曉雯，陳東，馬燕紅，曾炳芳

拇短展肌肌力定量測(cè)定在腕管綜合征診斷中作用 劉璠，H.Kirk Watson，Lois Carlson

肱骨近端骨折的手術(shù)治療 陸晴友，王秋根，張秋林，唐昊，吳劍宏，王萬(wàn)宗

拇外展功能重建不同術(shù)式的比較 姬亞飛，楊克非，張友樂(lè)

復(fù)合性骨盆傷的早期失血及救治相關(guān)因素 田利華，劉謹(jǐn)文，高偉

解剖型鋼板在股骨遠(yuǎn)端骨折中的應(yīng)用 唐本森，向陽(yáng)，尹培榮

脛骨平臺(tái)骨折52例臨床分析 李新志，鄭之和，韓慶斌，黃晶

PDLLA可吸收螺釘治療踝關(guān)節(jié)骨折的臨床研究 李進(jìn)，楊述華，杜靖遠(yuǎn)，邵增務(wù)，肖寶鈞，楊操，許偉華，劉國(guó)輝

椎弓根固定治療不穩(wěn)定胸腰椎骨折的臨床療效 楊明連，王東，黃承，許猛子

胸腰椎爆裂骨折的早期治療 張康樂(lè)，蔡國(guó)平，劉德昌，熊敏

封閉式負(fù)壓吸引技術(shù)治療四肢骨筋膜室綜合征 王洪，羅懷燦，楊述華，杜靖遠(yuǎn)，鄭啟新，朱通伯，孟春慶，劉勇

手外傷流行病學(xué)描述性研究 王利，朱小弟，李文慶，宮云霞，王文勝，陳傳煌，邵明，蓋煉煉

篇5

關(guān)鍵詞：螺旋形 鋼板內(nèi) 影響因素

【中圖分類號(hào)】R-3 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B 【文章編號(hào)】1008-1879（2012）11-0385-02

1 鋼板的長(zhǎng)度

螺旋形骨折屬于不穩(wěn)定型骨折，因骨折段相對(duì)較長(zhǎng)，在鋼板固定不夠堅(jiān)強(qiáng)情況下，傷肢受到綜合外力的影響，骨折塊間產(chǎn)生微動(dòng)，必然導(dǎo)致鋼板的松動(dòng)疲勞、彎曲或折斷[1，2]。鋼板的選擇長(zhǎng)度應(yīng)在螺旋段長(zhǎng)度加上骨折段平均直徑的五倍以上，才能抵抗一定的剪應(yīng)力，達(dá)到有效固定[3]。通過(guò)生物力學(xué)試驗(yàn)，當(dāng)鋼板長(zhǎng)度少于上述標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，由于杠桿的原理，骨折段內(nèi)由近端到遠(yuǎn)，行成為多個(gè)杠桿的支點(diǎn)，在內(nèi)在拉力及外在應(yīng)力作用下，產(chǎn)生的較大側(cè)方合力及扭力，均集中于骨折螺旋段的鋼板上，致使鋼板彎曲變形或斷裂。同時(shí)由于骨折段支點(diǎn)應(yīng)力較多，致使骨折段微動(dòng)頻數(shù)增加，對(duì)骨折愈合產(chǎn)生不利影響。

2 鋼板的位置與帖服程度

鋼板安放的位置對(duì)鋼板所要承受的載荷是不相同的，鋼板安放張力側(cè)時(shí)，抵抗外界載荷時(shí)變形最小[4，5]。當(dāng)鋼板置于壓力側(cè)時(shí)，對(duì)側(cè)的皮質(zhì)骨在彎曲壓力的作用可出現(xiàn)皮質(zhì)分離現(xiàn)象，使生理載荷偏離骨折截面的中心，大部分重力經(jīng)過(guò)鋼板傳遞，最終導(dǎo)致鋼板變形或斷裂，因此，在皮膚條件允許的情況下鋼板應(yīng)安放在張力側(cè)[6]。螺旋骨折靠近長(zhǎng)骨骨端時(shí)，其穩(wěn)定性與鋼板-骨骼帖服程度相關(guān)，當(dāng)骨折段帖服差時(shí)，生理載荷于骨折段時(shí)雙向傳導(dǎo)，其中作用于鋼板側(cè)，由于鋼板的彈性固定，對(duì)側(cè)骨質(zhì)隨著彈性固定而產(chǎn)生微動(dòng)現(xiàn)象，降低鋼板了內(nèi)固定的穩(wěn)定性，同時(shí)皮質(zhì)骨的微動(dòng)，對(duì)骨折愈合長(zhǎng)生了不利影響。

3 螺絲釘數(shù)目與位置

趙志文等認(rèn)為[1]，骨折線遠(yuǎn)端或近端第一枚螺釘缺少時(shí)，可使空釘處的鋼板上的應(yīng)力增加一倍，臨近螺釘上的應(yīng)力也增加20%；通過(guò)生物力學(xué)測(cè)定，螺旋形骨折段內(nèi)鋼板應(yīng)力相對(duì)于一般橫斷骨折鋼板應(yīng)力每間隔1個(gè)螺釘孔，均增加25%以上。鋼板兩端螺釘缺少時(shí)應(yīng)力值增加很小。鋼板上應(yīng)力增加的部位一般位于螺釘缺損處及螺旋形骨折段內(nèi)，而螺釘上出現(xiàn)應(yīng)力集中的位置在與空釘臨近的螺釘上。抵制扭轉(zhuǎn)載荷，螺絲的數(shù)目是最重要的因素。李浩等[7]認(rèn)為已定鋼板長(zhǎng)度及工作長(zhǎng)度，螺絲釘數(shù)目對(duì)鋼板中央應(yīng)變及抗變剛度無(wú)明顯影響，但鋼板總應(yīng)變可能增加。在螺旋形骨折的骨折段內(nèi)，不必要上較密集的螺釘，選擇垂直于骨折線的、較對(duì)稱的釘孔上釘，減少異物干擾，促使自發(fā)性骨折愈合，避免在螺旋形骨折段內(nèi)造成醫(yī)院性的人為骨折。另外，鋼板和骨皮質(zhì)的距離要保持很近，使用較長(zhǎng)的鋼板以保證足夠的軸向硬度。

4 螺旋形骨折的長(zhǎng)度

螺旋形骨折屬于不穩(wěn)定性骨折，其螺旋骨折段的長(zhǎng)度與鋼板的選擇也有特別的要求，一般來(lái)說(shuō)，螺旋骨折段越長(zhǎng)，穩(wěn)定性越差。鋼板固定時(shí)，作用螺旋段內(nèi)螺釘受力不均勻，通過(guò)生物力學(xué)測(cè)定，選擇鋼板長(zhǎng)度應(yīng)超過(guò)螺旋段長(zhǎng)度的2倍以上，方可平衡力臂，克服旋轉(zhuǎn)應(yīng)力。為了減少短力臂的作用，可選擇1枚拉力釘與螺旋段中部，垂直于骨折線固定，同時(shí)骨折段壓力側(cè)的骨膜及血運(yùn)應(yīng)加以保護(hù)，促進(jìn)骨折愈合。

5 鋼板加鋼絲固定方式

在臨床實(shí)踐中，因螺旋形骨折段相對(duì)較長(zhǎng)，為欲解剖復(fù)位，將骨折段全部游離，用鋼絲單獨(dú)固定碎骨塊，或者在鋼板固定后為加強(qiáng)穩(wěn)定性，再用鋼絲纏繞固定。雖然術(shù)后X線片顯示基本解剖復(fù)位，但在術(shù)后行功能鍛煉時(shí)會(huì)出現(xiàn)鋼絲松動(dòng)，失去固定效果，再因骨膜廣泛剝離，影響了骨折局部血運(yùn)及骨痂生長(zhǎng)，導(dǎo)致骨折延遲愈合[7]。所以在處理螺旋形骨折的手術(shù)中，不宜用鋼絲單獨(dú)固定碎骨塊，可用鋼絲臨時(shí)固定達(dá)到解剖復(fù)位，再放置鋼板以加強(qiáng)固定，然后去除鋼絲。或者先用拉力定臨時(shí)復(fù)位固定，再上鋼板固定，均能達(dá)到堅(jiān)強(qiáng)的內(nèi)固定。對(duì)碎骨塊的處理盡可能用螺釘固定，或用克氏針固定，最好不用鋼絲，防止將來(lái)取內(nèi)固定物時(shí)鋼絲埋入骨痂，導(dǎo)致鋼絲斷裂或取出困難。

6 應(yīng)力遮擋

手術(shù)后，在外力及內(nèi)力作用下，應(yīng)力集中于鋼板及骨折處，易引起鋼板折斷或再骨折發(fā)生。在骨折端的橫截面上，鋼板僅占整個(gè)橫截面的不足四分之一，螺旋形骨折不同于一般橫斷骨折，加之螺旋形骨折致骨折段長(zhǎng)度的增加，鋼板的彈性模量比骨組織大許多倍，這便使得載荷及應(yīng)力應(yīng)變重新分配。較高彈性模量的鋼板必然承擔(dān)較多的載荷，因?yàn)槿魏螜M截面上的總負(fù)荷總是相同的，這便使大多數(shù)應(yīng)力集中在占較小橫截面積的鋼板上。隨著不斷的負(fù)重，長(zhǎng)期、反復(fù)承受較大載荷的鋼板，必將造成疲勞，導(dǎo)致斷裂。另一方面，對(duì)于螺旋骨折段的骨質(zhì)來(lái)說(shuō)，也因出現(xiàn)應(yīng)力集中而再骨折。骨的愈合要經(jīng)歷血腫機(jī)化、原始骨痂形成以及骨塑性改造三個(gè)階段。其中，骨塑性較為漫長(zhǎng)，骨質(zhì)中的骨小梁為適應(yīng)骨的力學(xué)需要進(jìn)行調(diào)整和改變其排列，使骨折痕跡在組織學(xué)上完全或接近消失，恢復(fù)其正常的生理力學(xué)結(jié)構(gòu)[8]。而在此之前，骨折處仍然是一個(gè)力學(xué)結(jié)構(gòu)的薄弱區(qū)，強(qiáng)度低于健康骨組織。但在單位面積上承受的應(yīng)力常超過(guò)正常應(yīng)力的好幾倍[9]。因此，用力不當(dāng)，即使輕微的外力，也能因應(yīng)力的集中而發(fā)生再骨折。所以，在骨組織完全修復(fù)以前，告知患者注意保護(hù)患肢，避免過(guò)早負(fù)重活動(dòng)，對(duì)預(yù)防斷裂無(wú)疑是有積極意義的[10]。

7 功能鍛煉

功能鍛煉是促進(jìn)骨折愈合、恢復(fù)關(guān)節(jié)功能的重要手段，功能鍛煉要有度有節(jié)，用力不當(dāng)會(huì)在骨折端產(chǎn)生應(yīng)力，引起內(nèi)固定松動(dòng)、失效、鋼板斷裂，進(jìn)而影響骨折愈合。只有通過(guò)臨床和X線證實(shí)的情況下，才能完全負(fù)重[11]。骨折愈合和內(nèi)固定失效實(shí)際上是一個(gè)競(jìng)賽過(guò)程，功能鍛煉可改善血液循環(huán)，促使骨折在內(nèi)固定失效之前已愈合，避免內(nèi)固定失效，因此必須要明確“骨質(zhì)必須保護(hù)內(nèi)固定”這一概念。

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篇6

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取本院2012年7月-2014年1月胸腰椎壓縮骨折觀察病例共80例。疾病診斷標(biāo)準(zhǔn)：參照國(guó)家中醫(yī)藥管理局制定的《中醫(yī)病證診斷療效標(biāo)準(zhǔn)》確定：（1）有明確外傷史；（2）局部腫痛、壓痛、后凸畸形，腰部活動(dòng)障礙；（3）X片可明確骨折部位、椎體壓縮程度。中醫(yī)辨證及證候判定標(biāo)準(zhǔn)：參照國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局的《中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)·中醫(yī)臨床診療術(shù)語(yǔ)證候部分》擬定：氣滯血瘀證：腰背部疼痛，時(shí)有刺痛，或見(jiàn)青紫、腫脹，活動(dòng)受限，舌淡紅或紫或有斑點(diǎn)，脈弦澀。納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）符合西醫(yī)診斷胸腰椎壓縮骨折標(biāo)準(zhǔn)和中醫(yī)氣滯血瘀證診斷標(biāo)準(zhǔn)；（2）年齡18～65歲之間；（3）骨折距治療時(shí)間≤7 d；（4）X線片顯示椎體前緣壓縮高度不超過(guò)1/2的穩(wěn)定性骨折；（5）脊柱后凸畸形角度<30°；（6）椎體中后柱無(wú)不穩(wěn)表現(xiàn)。采用隨機(jī)數(shù)字表法分為兩組：治療組40例，男22例，女18例，年齡最大63歲，最小20歲，平均年齡（39.43±9.87）歲；對(duì)照組40例，男19例，女21例，年齡最大65歲，最小18歲，平均年齡（37.65±10.32）歲。兩組患者性別、年齡比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），具有可比性。

1.2 方法 均囑絕對(duì)臥床休息1個(gè)月，在基本治療及腰背肌功能鍛練的基礎(chǔ)上，治療組使用過(guò)伸牽引合按壓復(fù)位法，對(duì)照組予腰背部墊軟枕臥床休息，具體如下。

治療組：過(guò)伸牽引合按壓復(fù)位法。患者俯臥于多功能牽引床上（杭州力勝醫(yī)療器械有限公司.頸腰椎三維牽引治療床.YZB/浙0587-2007），固定骨折遠(yuǎn)近端軀體，均采用慢牽，設(shè)計(jì)牽引距離50～70 cm，遠(yuǎn)端背伸角度8°～l2°。首先緩慢牽引3次放松椎旁肌，然后于持續(xù)牽引態(tài)下使患者處于過(guò)伸位約5～10 min，醫(yī)師雙手交叉并在一起以掌根部位持續(xù)按壓骨折椎體棘突凸起部位，根據(jù)患者具體情況手法力量由輕到重，以患者能耐受為主，患者必須放松，直至局部后突畸形明顯減輕或消失。

對(duì)照組：腰背部墊軟枕臥床休息。腰背部放置一個(gè)棉布質(zhì)地枕頭約10 cm，1周后加1.5～5 cm，根據(jù)壓縮的程度及患者的耐受程度逐漸增加墊枕的厚度。

兩組隨訪6～12個(gè)月，平均隨訪9.5個(gè)月，6個(gè)月后評(píng)定療效。

1.3 療效判定標(biāo)準(zhǔn) 參照《中醫(yī)病證診斷療效標(biāo)準(zhǔn)》及參考文獻(xiàn)制定：優(yōu)：被壓縮椎體高度恢復(fù)在90%以上，即Beck指數(shù)在0.9以上，后凸畸形完全糾正或Cobb角<5°，無(wú)腰背疼痛，能勝任原工作或重體力勞動(dòng)；良：被壓縮椎體高度恢復(fù)在70%以上，即Beck指數(shù)在0.7以上，后凸畸形部分糾正或Cobb角<15°，能勝任一般工作或中等強(qiáng)度體力勞動(dòng)，但重體力勞動(dòng)后感腰背部酸痛，休息后可緩解或消失；差：被壓縮椎體高度恢復(fù)70%以下，即Beck指數(shù)在0.7以下，后凸畸形無(wú)恢復(fù)或Cobb角≥15°，靜息狀態(tài)下亦感腰背部疼痛，活動(dòng)后加重，日常生活及勞動(dòng)能力均明顯受影響。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用雙人錄入法建立數(shù)據(jù)庫(kù)，并用SPSS 15.0統(tǒng)計(jì)軟件分析，避免輸入數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤。兩組優(yōu)良率比較用 字2檢驗(yàn)，以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

治療組優(yōu)良率為97.5%，對(duì)照組為90.0%，兩組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。

3 討論

臨床上治療單純胸腰椎壓縮性骨折多以過(guò)伸位閉合復(fù)位為首選方案，近年來(lái)國(guó)內(nèi)文獻(xiàn)相繼報(bào)道過(guò)伸復(fù)位固定法治療胸腰椎壓縮性骨折。復(fù)位的機(jī)理在于過(guò)伸下使前縱韌帶及椎間盤產(chǎn)生作用于椎體前部張開(kāi)力，使壓縮椎體產(chǎn)生復(fù)位效應(yīng)，其生物力學(xué)基礎(chǔ)是Denis等提出的脊柱“三柱”學(xué)說(shuō)。復(fù)位很好開(kāi)展可以有效減少相關(guān)的后遺癥，比如慢性腰痛，同時(shí)維持良好的脊柱生理彎曲。鄭平等利用生物力學(xué)研究證明，前縱韌帶的充分伸展可提供足夠的過(guò)伸整復(fù)矯正力而不會(huì)斷裂，脊柱的過(guò)伸運(yùn)動(dòng)可有效地整復(fù)骨折、脫位、后弓角，恢復(fù)其生理彎曲和椎體高度，從而增加椎管和神經(jīng)孔的面積，為胸腰椎壓縮性骨折的過(guò)伸復(fù)位提供了依據(jù)。顧云五等通過(guò)生物力學(xué)研究證明，當(dāng)脊柱過(guò)伸復(fù)位時(shí)，支點(diǎn)落在椎體后面，由于支點(diǎn)不在后關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)，故合并有關(guān)節(jié)突骨折、椎體骨折時(shí)，墊枕練功等亦不致擠壓脊髓，為過(guò)伸復(fù)位的安全性提供了理論依據(jù)。

根據(jù)上述生物力學(xué)原理和Denis提出的脊椎三柱分類概念，那么，脊柱在彎曲時(shí)，就會(huì)相應(yīng)地在前、中、后柱上產(chǎn)生不同的應(yīng)力。墊枕療法的應(yīng)用，要考慮到脊柱后凸對(duì)脊柱生物力學(xué)性質(zhì)的影響，只有在撐開(kāi)的同時(shí)恢復(fù)脊柱的生理前凸，才能使骨塊復(fù)位到正常并有效的減壓。利用牽引、手法、墊枕等對(duì)脊柱產(chǎn)生的后伸力、按壓力治療單純胸腰段壓縮性骨折時(shí)，使脊柱承受自身重力牽拉和三點(diǎn)彎曲聯(lián)合負(fù)荷，由于支點(diǎn)在關(guān)節(jié)突上，使前柱產(chǎn)生較大的張應(yīng)力，導(dǎo)致前面椎間隙增大；骨折后皺縮的前縱韌帶伸展，對(duì)骨折椎體產(chǎn)生一種彈性牽引力，從而使壓縮的椎體前緣高度有可能恢復(fù)正常。而中柱接近中位軸，此處產(chǎn)生的應(yīng)力、應(yīng)變都較小，后柱產(chǎn)生的壓應(yīng)力由于關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)的活動(dòng)、棘突間隙變小而減小，所以后柱不會(huì)因產(chǎn)生壓應(yīng)力而受到損傷。牽引、手法、墊枕等使脊柱極力過(guò)伸，通過(guò)肌肉（特別是豎棘肌）的協(xié)調(diào)活動(dòng)產(chǎn)生的杠桿力量，以關(guān)節(jié)突或椎體后緣為支點(diǎn)，間歇性促進(jìn)前縱韌帶、后縱韌帶和傷椎的上下椎間盤纖維環(huán)發(fā)揮收縮力量，使前縱韌帶及椎間關(guān)節(jié)囊緊張，牽開(kāi)被壓縮了的椎體，使破壞了的椎間組織恢復(fù)。

本研究以過(guò)伸牽引合按壓復(fù)位法為被試因素和對(duì)象，根據(jù)該病發(fā)病機(jī)制、特點(diǎn)和臨床表現(xiàn)，從中西醫(yī)基本理論出發(fā)，結(jié)合現(xiàn)代技術(shù)設(shè)備，通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)牽引復(fù)位方法進(jìn)行改良觀察過(guò)伸牽引合按壓復(fù)位法治療胸腰椎壓縮骨折的療效，為胸腰椎壓縮性骨折的患者找出一種療效高、痛苦小、易接受的治療方法，并在一定層次上對(duì)中醫(yī)經(jīng)典方法新用進(jìn)行了初步探索。本臨床研究中，治療組40例患者采用過(guò)伸牽引合按壓復(fù)位法，總優(yōu)良率達(dá)97.5%，而對(duì)照組采用腰 背部墊軟枕臥床休息治療，總優(yōu)良率為90%；經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)處理，兩組療效比較差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），說(shuō)明治療組患者無(wú)論主觀感覺(jué)還是客觀檢查效果均優(yōu)于對(duì)照組，過(guò)伸牽引合按壓復(fù)位法治療胸腰椎壓縮骨折有較好的臨床療效。

采用過(guò)伸牽引合按壓復(fù)位法治療胸腰椎壓縮骨折，其方法原理是在“墊枕法”橫向張力復(fù)位的基礎(chǔ)上加上縱向的牽引力及張力，通過(guò)前、后縱韌帶、椎間盤的縱向拉力使壓縮的椎體復(fù)位更加完善，使錯(cuò)位的小關(guān)節(jié)復(fù)位。骨折復(fù)位后有計(jì)劃的腰背肌功能鍛煉，通過(guò)間歇性的、主動(dòng)的腰背部背伸運(yùn)動(dòng)使腰背肌力和前縱韌帶張力不斷加強(qiáng)，也有效的預(yù)防了椎體骨質(zhì)疏松的發(fā)生，使復(fù)位后的椎體高度得以保持，加上病人在下床后的一段時(shí)間內(nèi)避免彎腰活動(dòng)，使復(fù)位的椎體高度不再丟失，從而消除后遺癥或更加減少了后遺癥的發(fā)生。

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篇7

本次統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)寰椎骨折以男性多見(jiàn)，這可能與寰椎骨折的發(fā)生原因有關(guān)，有文獻(xiàn)報(bào)道〔3〕，寰椎骨折多是80%一85%是由于摩托車交通事故或高墜引起，本組統(tǒng)計(jì)雖然樣本較小，但也反映出寰椎骨折多發(fā)于交通事故傷中，可能是男性參與這些社會(huì)活動(dòng)的機(jī)會(huì)較多，從而受到損傷的機(jī)會(huì)較多。

1寰椎骨折的診斷:在本次統(tǒng)計(jì)分析中，寰椎骨折的診斷主要依賴影像學(xué)檢查，由于寰椎骨折多合并有其他頸椎損傷〔3〕，單純的寰椎骨折無(wú)特異性的癥狀與體征，臨床表現(xiàn)一般較隱匿。只有約10%一30%的傷者有神經(jīng)癥狀和體征〔斗〕，因此，寰椎骨折在臨床上容易漏診。因此，影像學(xué)檢查是診斷寰椎骨折的主要手段和評(píng)價(jià)依據(jù)，對(duì)于寰椎骨折的影像學(xué)輔助檢查包括頸椎開(kāi)口位、正側(cè)位x線片、CT平掃+重建及MRI掃描。X線片為篩選方法，本組16例均行X線檢查。X線檢查可以發(fā)現(xiàn)其他頸椎的合并損傷，并且可以用于指導(dǎo)CT掃描，側(cè)位x片可以清晰地顯示寰椎后弓骨折，前弓的骨折雖不易辨認(rèn)，但明顯增寬的咽后部軟組織陰影(正常<5mm)，可提示前弓的骨折或其他前部結(jié)構(gòu)的損傷，Levine等川研究表明，在CI一C3平面咽后軟組織陰影寬度大于9.smm對(duì)于診斷寰椎前弓的骨折比后弓有意義。開(kāi)口位片能清晰地顯示側(cè)塊的移位。開(kāi)口位測(cè)量寰椎兩側(cè)塊位移(lateralmassdisplacementLMD)大于6.gmm，可間接判斷是否存在寰椎橫韌帶損傷。但由于患者創(chuàng)傷嚴(yán)重、活動(dòng)受限以及檢查不能合作，且常合并頭顱或四肢其他部位的損傷，臨床上較難獲得技術(shù)上滿意的X線平片，而且平片的靈敏度低，只能發(fā)現(xiàn)47%的頸椎骨折，一些骨折被漏診〔5〕。所以CT檢查就顯得尤為重要。CT不僅可以精確地顯示骨折的部位、形態(tài)以及移位的方向和程度，觀察骨折片和椎管的相互關(guān)系，還可以清楚地顯示椎旁軟組織及鄰近結(jié)構(gòu)，從而為寰椎骨折的診斷提供更可靠的影像學(xué)依據(jù)。其中薄層CT是診斷寰椎骨折最好的方法〔6〕。有條件時(shí)，還可進(jìn)行CT圖像的三維重建，可以清晰的重建骨折的形態(tài)，CT檢查也可以初步反映脊髓受壓的程度，但不能清晰反映脊髓受壓的具體改變、是否伴有軟組織損傷及橫韌帶損傷。近年來(lái)，MRI因其對(duì)軟組織的顯影清楚而越來(lái)越多地應(yīng)用于診斷和評(píng)估頸椎損傷，可以在早期觀察到脊髓的水腫、出血、受壓以及韌帶損傷情況，當(dāng)可疑有脊髓受壓或韌帶損傷時(shí)，一般需行MRI檢查，本組16例中有6例行MRI檢查，對(duì)于脊髓和韌帶損傷的診斷效果顯著。寰椎由前弓、后弓以及兩側(cè)塊和橫突所構(gòu)成的骨環(huán)。有學(xué)者〔7•8〕認(rèn)為寰椎前、后弓與側(cè)塊連接的部分較細(xì)，骨質(zhì)相對(duì)疏松，是寰椎的薄弱點(diǎn)，也是骨折的好發(fā)部位。本組統(tǒng)計(jì)顯示寰椎的前弓、后弓、側(cè)塊骨折的發(fā)生率無(wú)顯著差異性，與文獻(xiàn)報(bào)道不符，可能是因?yàn)楸敬谓y(tǒng)計(jì)的樣本較小的緣故。

2寰椎骨折的生物力學(xué)分析:認(rèn)識(shí)與了解損傷的生物力學(xué)原理進(jìn)行分析，對(duì)于明確損傷機(jī)制以及損傷的診斷、治療和預(yù)防具有重要的意義，有學(xué)者〔9•’。〕應(yīng)用計(jì)算機(jī)數(shù)字技術(shù)，通過(guò)建立三維數(shù)字化有限元模型來(lái)對(duì)寰椎骨折的生物力學(xué)機(jī)制進(jìn)行研究認(rèn)為，垂直于寰椎前后弓與側(cè)塊組成的環(huán)狀平面結(jié)構(gòu)的瞬間縱向暴力作用于兩側(cè)塊或寰椎前后弓與兩塊交界皮質(zhì)骨薄弱處而導(dǎo)致寰椎骨折。本次統(tǒng)計(jì)的16例寰椎骨折中有13例因交通事故引發(fā)，可能是由于在交通事故中頭部受到縱向外力作用較大的緣故。

3寰椎骨折的法醫(yī)學(xué)鑒定:寰椎骨折的法醫(yī)學(xué)鑒定主要包括損傷程度鑒定和傷殘程度鑒定。鑒定時(shí)應(yīng)依據(jù)臨床表現(xiàn)、影像資料以及臨床法醫(yī)學(xué)檢查，結(jié)合寰椎骨折生物力學(xué)特點(diǎn)，分析外界暴力的類型，參照相應(yīng)的鑒定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行鑒定。寰椎骨折引起椎管狹窄的情況較少見(jiàn)，可能是由于Jefferson骨折導(dǎo)致椎管擴(kuò)大，同時(shí)寰椎椎孔的矢狀徑較一般椎體大〔”〕，因此，單純寰椎骨折很少引起神經(jīng)損害〔2•”•’2〕，所以寰椎骨折后引起的脊髓壓迫和神經(jīng)癥狀并不多見(jiàn)。本組統(tǒng)計(jì)在16例中僅有2例出現(xiàn)脊髓受壓癥狀。對(duì)于單純性寰椎骨折的鑒定可依據(jù)《人體輕傷鑒定標(biāo)準(zhǔn)(試行)》第四十三條鑒定為輕傷。對(duì)于合并有神經(jīng)、脊髓受壓的寰椎骨折可根據(jù)臨床法醫(yī)學(xué)檢查及影像檢查，參照《人體重傷鑒定標(biāo)準(zhǔn)》第八十條評(píng)為重傷。在進(jìn)行臨床法醫(yī)學(xué)檢查時(shí)應(yīng)注意鑒別脊柱損傷后的瘩癥性癱瘓，此種癱瘓的脊髓影像學(xué)檢查無(wú)器質(zhì)性改變，病理反射陰性，神經(jīng)電生理檢查正常。此種癱瘓與外傷無(wú)直接因果關(guān)系，不能作為損傷程度鑒定的依據(jù)。寰椎骨折通常合并有頸椎其他部位損傷〔2•’3•’刊，包括寰樞關(guān)節(jié)脫位、橫韌帶斷裂、下位頸椎損傷和閉合性顱腦損傷等，此時(shí)可依據(jù)損傷造成的結(jié)果，參照鑒定標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)條款進(jìn)行鑒定。寰椎骨折的多發(fā)原因是交通事故致傷，傷者常出現(xiàn)枕頸部疼痛、頸部肌肉僵直、頸部活動(dòng)受限〔’2〕，主要表現(xiàn)為前屈、后伸方向上的運(yùn)動(dòng)受限，對(duì)側(cè)屈方向上的運(yùn)動(dòng)影響相對(duì)較小，而對(duì)軸向旋轉(zhuǎn)方向的運(yùn)動(dòng)幾乎無(wú)影響〔7〕，頸部活動(dòng)在人體功能中占有比較重要的位置，對(duì)于頭部運(yùn)動(dòng)、協(xié)調(diào)全身活動(dòng)均有比較重要的作用。因此，在道路交通事故評(píng)殘鑒定時(shí)應(yīng)根據(jù)臨床法醫(yī)學(xué)檢查結(jié)果確定頸椎活動(dòng)喪失的程度，根據(jù)相應(yīng)的條款進(jìn)行傷殘等級(jí)評(píng)定。若寰椎骨折伴有脊髓、神經(jīng)損傷的，應(yīng)根據(jù)相應(yīng)的神經(jīng)功能障礙程度(如肌癱)進(jìn)行傷殘?jiān)u定。

作者：李偉 單位：鐵道警官高等專科學(xué)校公安技術(shù)系 單位：河南中允司法鑒定中心

篇8

[關(guān)鍵詞] 椎體后凸成形術(shù)（PKP）；骨質(zhì)疏松性骨折；生物力學(xué)；危險(xiǎn)因素

[中圖分類號(hào)] R687.3 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] B [文章編號(hào)] 1673-9701（2017）08-0073-04

[Abstract] Objective To investigate the related risk factors of recurrent adjacent vertebral fractures after the percutaneous vertebroplasty（PKP） surgery for the treatment of osteoporotic vertebral compression fractures. Methods A total of 68 cases of recurrent adjacent vertebral fractures after percutaneous kyphoplasty surgery in the treatment of osteoporotic vertebral compression fractures were retrospectively analyzed. The patients were randomly divided into PKP vertebroplasty experimental group and conservative treatment control group， with 34 cases in each group. The incidence of recurrent adjacent vertebral fractures after treatment between the two groups was compared. Results Sixty-eight patients were followed up for 6 to 12 months， averaged（7.3±2.4） months. Return visit results showed that 12 cases of recurrent adjacent vertebral fractures occurred in PKP operation， with the rate of 35.29%. 4 cases of recurrent adjacent vertebral fractures occurred in the control group， with the rate of 11.76%. When the body mass index was less than 20 kg/m2， the recurrent fracture rate of the experimental group was 50%， and the recurrent fracture rate of the control group was 18%. And when the bone density was less than -2.5 SD， the fracture rate was 60% in the experimental group while 16% in the control group， the differences were statistically significant between two groups（P

[Key words] Percutaneous kyphoplasty （PKP）； Osteoporotic fractures； Biomechanics； Risk factors

今社會(huì)已進(jìn)入老齡化社會(huì)，骨質(zhì)疏松性椎體壓縮性骨折越發(fā)常見(jiàn)，臨床工作中骨質(zhì)疏松性椎體壓縮性骨折在骨質(zhì)疏松性骨折中占相當(dāng)大比例，一旦一個(gè)椎體發(fā)生壓縮性骨折，其他椎體再發(fā)生壓縮骨折的風(fēng)險(xiǎn)明顯增高，自1987年Galibert等首先報(bào)道骨水泥治療椎體血管瘤之后，椎體后凸成形術(shù)（percutaneous kyphoplasty，PKP）于1994年由Reiley應(yīng)用于臨床，由于其具有創(chuàng)傷小、安全性高、病程短等優(yōu)勢(shì)，迅速為臨床醫(yī)生所推崇，一時(shí)風(fēng)靡骨科界，PKP短期療效肯定，可較迅速地緩解患者疼痛，但部分患者術(shù)后會(huì)再發(fā)生鄰椎骨折[1-3]，我院自2010年6月～2016年6月收治骨質(zhì)疏松性椎體壓縮性骨折68例，隨機(jī)分為PKP實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組并對(duì)比研究，旨在探討PKP術(shù)后鄰椎再骨折的相關(guān)因素。

1資料與方法

1.1臨床資料

篩選我院2010年6月～2016年6月收治的骨質(zhì)疏松性椎體壓縮性骨折患者68例納入本研究，男28例，女40例，年齡55～89歲，胸椎12例（17.65%），胸腰段40例（T11～L1，58.82%），腰椎骨折16例（23.53%）。將篩選對(duì)象隨機(jī)分為PKP椎體成形實(shí)驗(yàn)組和保守治療對(duì)照組，其中實(shí)驗(yàn)組34例，男14例，女20例，年齡53～91歲，胸椎骨折6例，胸腰段20例，腰椎骨折8例，體重指數(shù)>20 kg/m2 10例，骨密度>-2.5 SD 14例；對(duì)照組34例，男14例，女20例，年齡54～90歲，胸椎骨折6例，胸腰段20例，腰椎骨折8例，體重指數(shù)>20 kg/m2 12例，骨密度>-2.5 SD 10例；研究對(duì)象均經(jīng)MRI確診，骨折時(shí)間

1.2 治療方法

實(shí)驗(yàn)組：局麻生效后，患者取俯臥位，C臂機(jī)定位患椎，切開(kāi)皮膚0.2 cm左右，C臂機(jī)直視下，沿椎弓根將套管穿刺針插入患椎椎體內(nèi)，針尖突破椎體后壁（即置于中柱前緣），更換工作套管，行鉆頭鉆至椎體前中1/3處，更換球囊到達(dá)椎體內(nèi)，在C臂機(jī)直視下，觀察壓力表緩慢擴(kuò)張球囊，椎體復(fù)張滿意退出球囊，注入骨水泥，待骨水泥硬化后，旋轉(zhuǎn)骨水泥注入槍取出套管，避免骨水泥殘留，術(shù)后抗生素應(yīng)用2 d，抗骨質(zhì)疏松治療（包括口服骨化三醇、維生素D3碳酸鈣片、靜點(diǎn)唑來(lái)膦酸注射液或伊班膦酸鈉注射液）；術(shù)后次日戴胸腰部支具外固定行術(shù)后康復(fù)練習(xí)。

對(duì)照組：入院后行絕對(duì)臥床制動(dòng)，患椎下方加墊，逐層加厚至10 cm左右，并行規(guī)范抗骨質(zhì)疏松治療，絕對(duì)臥床6周后，戴胸腰部支具外固定行康復(fù)練習(xí)，3個(gè)月內(nèi)不可彎腰拾物。

1.3 觀察指標(biāo)

①測(cè)量患椎前緣恢復(fù)率及臨椎骨折發(fā)生率；②年齡；③體重；④骨密度（骨質(zhì)疏松標(biāo)準(zhǔn)：雙能X線吸收法測(cè)定腰椎骨密度T≤-2.5 SD）；⑤骨水泥注入量；⑥體重指數(shù)。

1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計(jì)量資料用（x±s）表示，組內(nèi)及組間比較采用t檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)資料比較采用χ2檢驗(yàn)，P

2 結(jié)果

本組病例均獲隨訪，隨訪時(shí)間6～12個(gè)月，平均（7.3±2.4）個(gè)月，手術(shù)組共行PKP治療腰椎27例，胸椎7例；對(duì)照組分別為腰椎26例，胸椎8例。隨訪顯示：實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組痊愈后鄰椎再骨折發(fā)生率比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P

3討論

PKP治療骨質(zhì)疏松性椎體壓縮性骨折已被臨床公認(rèn)，本研究顯示：實(shí)驗(yàn)組患椎鄰椎退變較對(duì)照組明顯，我們認(rèn)為PKP術(shù)后患椎鄰椎退變有如下幾種因素，患椎矯正高度、骨水泥注入量、注入方式、骨質(zhì)疏松情況、低體重指數(shù)等。

PKP治療注重生物力學(xué)的矯正，有文獻(xiàn)報(bào)道[3]，PKP術(shù)后患者發(fā)生鄰椎退變率為45%～75%，也有相關(guān)報(bào)道稱PKP術(shù)后鄰椎繼發(fā)骨折率為20%～22.5%，其發(fā)生率與患者骨質(zhì)疏松程度、骨水泥注入量、體重指數(shù)相關(guān)，生物力學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，PKP術(shù)通過(guò)向病椎注入骨水泥，增強(qiáng)椎體的強(qiáng)度，鄰椎應(yīng)力集中，使鄰椎發(fā)生骨質(zhì)疏松性骨折的概率增加，骨水泥的分布不均及向椎間隙的滲漏，可使鄰椎終板應(yīng)力集中，這可能是鄰椎退變加速的原因之一[4]。

Baroud G等[5]研究認(rèn)為，骨水泥的注入恢復(fù)了椎體高度，同時(shí)其高強(qiáng)度性致使椎間盤壓力增加，進(jìn)而將應(yīng)力傳導(dǎo)致鄰椎，加速了鄰椎退變，甚至骨折，骨質(zhì)疏松程度與鄰椎再骨折密切相關(guān)，椎體骨折的概率在低體重指數(shù)人群中明顯增加，尤其體重指數(shù)

Villarraga ML等[7]認(rèn)為PKP術(shù)后鄰椎發(fā)生骨折原因與骨質(zhì)疏松程度密切相關(guān)，治療過(guò)程中應(yīng)用抗骨質(zhì)疏松藥物必不可少，如唑來(lái)膦酸、伊班膦酸鈉、鈣爾奇D、骨化三醇等，以預(yù)防和減緩鄰椎退變；Lindsay R等[8]認(rèn)為骨質(zhì)疏松骨折者經(jīng)規(guī)范抗骨質(zhì)疏松治療術(shù)后再骨折率減半；低體重指數(shù)人群，骨質(zhì)疏松癥發(fā)生較多見(jiàn)，發(fā)生骨折后行PKP術(shù)后鄰椎再骨折的機(jī)率較高，體重指數(shù)與骨密度之比是衡量椎體成形術(shù)后公認(rèn)的指標(biāo)，低體重指數(shù)人群椎體質(zhì)量較差，PKP術(shù)后骨水泥的高強(qiáng)度致使鄰椎承載的應(yīng)力集中，即使很小的負(fù)荷也可能造成鄰椎骨折。Movrin I[9]通過(guò)椎體后凸成形術(shù)和非手術(shù)方法治療椎體壓縮骨折的療效比較，總結(jié)了PKP術(shù)后鄰椎再骨折的相關(guān)因素，諸如患者的年齡、性別、注入骨水泥的量、骨密度；實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組的相同危險(xiǎn)因素為骨密度、椎體后凸角；Frankel BM等[10]認(rèn)為骨水泥注入量與鄰椎骨折發(fā)生存在相關(guān)性，合適的骨水泥注入量可明顯降低該并發(fā)癥；Burton AW等[11]認(rèn)為未經(jīng)正規(guī)藥物治療的骨質(zhì)疏松癥患者，骨質(zhì)脆性較大，進(jìn)而發(fā)生鄰椎骨折，因此，正規(guī)的抗骨質(zhì)疏松治療對(duì)骨質(zhì)疏松性椎體壓縮骨折患者必不可少，避免脊柱過(guò)度負(fù)重；Wick M等[12]對(duì)老年椎體后凸成形術(shù)后患者進(jìn)行隨訪發(fā)現(xiàn)，患者年齡和骨質(zhì)質(zhì)量與鄰椎再骨折發(fā)生率呈正相關(guān)；陳惠國(guó)等[13]認(rèn)為PKP術(shù)后骨水泥與椎體疏松之間的界面溶解現(xiàn)象目前無(wú)處理方法，經(jīng)骨水泥強(qiáng)化后的椎體高應(yīng)力是造成鄰椎病發(fā)生的直接原因。

綜合分析骨水泥注入量可能是PKP術(shù)后繼發(fā)鄰椎骨折的高危因素；PKP術(shù)后致使鄰椎承載的負(fù)荷增加，加速其退變，骨折風(fēng)險(xiǎn)增加；Liebschner MA等[14]研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)有15%容量的骨水泥注入椎體時(shí)，椎體傷前強(qiáng)度水平即可恢復(fù)，骨水泥注入過(guò)多向鄰椎不均勻擴(kuò)散應(yīng)力，致使鄰椎承載超負(fù)荷而致骨折，注重強(qiáng)調(diào)恢復(fù)椎體高度者，鄰椎再骨折概率增加；骨水泥強(qiáng)化鄰椎的最大抗壓強(qiáng)度與對(duì)應(yīng)骨水泥強(qiáng)化椎體的最大抗壓強(qiáng)度比值為0.81，在同等脊柱縱軸的壓力下，增加了鄰椎骨折的風(fēng)險(xiǎn)，有研究表明，注入2 mL骨水泥椎體強(qiáng)度即可恢復(fù)，要恢復(fù)剛度，胸椎注入量約4 mL，腰椎注入量約6 mL，把握骨水泥注入量，既需改善癥狀又不能矯枉過(guò)正是手術(shù)的水平與技巧。

患椎前緣高度恢復(fù)程度與PKP術(shù)后繼發(fā)鄰椎骨折呈正相關(guān)，過(guò)度恢復(fù)椎體高度及脊柱后凸畸形，減少患椎終板凹陷，同時(shí)增加鄰椎負(fù)荷，致鄰椎發(fā)生骨折，患椎矯枉過(guò)正增加了鄰椎再骨折的風(fēng)險(xiǎn)；陳柏齡等[15]對(duì)成人胸4～腰1椎體生物力學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，單側(cè)填充骨水泥可基本恢復(fù)患椎的軸向強(qiáng)度，但非穿刺側(cè)剛度在側(cè)方壓縮載荷下顯著低于穿刺側(cè)，提示骨水泥在椎體內(nèi)分布與椎體剛度呈正相關(guān)；Liebschner MA等[14]研究生物力學(xué)與鄰椎關(guān)系時(shí)發(fā)現(xiàn)，單球囊注入骨水泥使其在椎w內(nèi)分布不均衡的可能性增加，致使單側(cè)載荷傳導(dǎo)增加，生物力學(xué)不佳，而雙球囊注入骨水泥使其在椎體內(nèi)均勻分布，使應(yīng)力均衡致使鄰椎再骨折明顯低于單球囊注入。

PKP術(shù)后繼發(fā)鄰椎再骨折是多因素的結(jié)果，可能與患椎的矯枉過(guò)正、骨質(zhì)疏松、低體重指數(shù)、骨水泥注入量等有相關(guān)性，故PKP手術(shù)應(yīng)嚴(yán)格遵守適應(yīng)證，骨質(zhì)疏松是導(dǎo)致PKP術(shù)后鄰椎再骨折的根源，提高操作技巧、規(guī)范抗骨質(zhì)疏松治療是降低PKP術(shù)后鄰椎再骨折的關(guān)鍵；本研究樣本量較小，隨訪時(shí)程不長(zhǎng)，患椎及鄰椎的遠(yuǎn)期情況仍需進(jìn)一步研究。

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篇9

關(guān)鍵詞：生物力學(xué)；骨質(zhì)疏松；腰椎；模型；體層攝影術(shù)

脊柱的生物力學(xué)試驗(yàn)可以通過(guò)體內(nèi)和體外試驗(yàn)兩種方式進(jìn)行。近年來(lái)有限元分析法作為一種骨科生物力學(xué)的研究方法越來(lái)越受到關(guān)注。有限元分析不僅能模擬脊柱的各種運(yùn)動(dòng)方式，還能模擬正常人、患者和手術(shù)后的脊柱外形，從而計(jì)算出相應(yīng)的各個(gè)結(jié)構(gòu)的受力和位移情況。腰椎的有限元模型可以為骨質(zhì)疏松椎體彌補(bǔ)以上試驗(yàn)的不足，為骨質(zhì)疏松椎體的生物力學(xué)試驗(yàn)提供良好的試驗(yàn)?zāi)Ｐ汀M建立包含多個(gè)完整的功能脊柱單位（Functional spinal unite，F(xiàn)SU）骨質(zhì)疏松腰椎的三維有限元模型，模型包括四個(gè)椎體和三個(gè)個(gè)椎間盤。模型將用于骨質(zhì)疏松的椎體的治療評(píng)價(jià)的生物力學(xué)試驗(yàn)。

1 資料與方法

1.1  一般資料：①志愿者1名：根據(jù)國(guó)人解剖學(xué)數(shù)值選取1個(gè)有代表性的健康成年男性志愿者，35歲，身高175 cm，體重73 kg；②General Electrics 64層螺旋CT機(jī)；③計(jì)算機(jī)工作站：Intel（R）Xeon（TM）CPU 3.00 G 雙核四節(jié)點(diǎn)（8 cpu），內(nèi)存：16 G，硬盤：320 G；④醫(yī)學(xué)圖像處理軟件Mimics 10.0（Materialise's interactive medical image control system 10.0）：一款由比利時(shí)Materialise 公司開(kāi)發(fā)的介于醫(yī)學(xué)與機(jī)械領(lǐng)域之間的一套逆向軟件，可以快捷的將CT或是MRI的斷層掃瞄的二維圖像轉(zhuǎn)化為機(jī)械領(lǐng)域中CAD/CAM軟件或完全的三維模型；⑤有限元分析軟件MSC.PATRAN 2005：MSC.PATRAN最早由美國(guó)宇航局（NASA）倡導(dǎo)開(kāi)發(fā)的，是工業(yè)領(lǐng)域最著名的并行框架式有限元前后處理及分析系統(tǒng)，其開(kāi)放式、多功能的體系結(jié)構(gòu)可將工程設(shè)計(jì)、工程分析、結(jié)果評(píng)估、用戶化身和交互圖形界面集于一身，構(gòu)成一個(gè)完整CAE集成環(huán)境；⑥有限元分析軟件ABAQUS：ABAQUS由美國(guó)公司開(kāi)發(fā)，是世界知名的高級(jí)有限元分析軟件，其解決問(wèn)題的范圍從相對(duì)簡(jiǎn)單的線性分析到許多復(fù)雜的非線性問(wèn)題。ABAQUS包括一個(gè)十分豐富的、可模擬任意實(shí)際形狀的單元庫(kù)。

1.2  方法與步驟：模型的建立：①螺旋CT掃描：采用General Electrics 64層螺旋CT對(duì)已經(jīng)選定的對(duì)象進(jìn)行螺旋掃描及斷層圖像處理。掃描時(shí)志愿者采取仰臥位靜止不動(dòng)，盡量保持掃描斷面與身體長(zhǎng)軸垂直。掃描參數(shù)如下：層厚0.699 mm，球管電流200 mA、電壓120 kV。②CT圖像處理及保存：在CT工作站中，通過(guò)調(diào)整圖灰度、增加對(duì)比度等，對(duì)圖像觀察細(xì)節(jié)進(jìn)行處理，得到清晰的骨窗斷層圖像，并將其保存為DICOM格式，刻錄為光盤保存。③CT圖像處理及胸腰段三維圖像的重建：將DICOM格式的圖像數(shù)據(jù)導(dǎo)入三維重建軟件Mimics。在MIMICS中逐層分割提取已選取的CT圖像，去除骨骼周圍軟組織圖像，盡量把胸腰椎T11～T12～L1～L2段從背景中分割。得到處理后每一個(gè)斷層的CT圖像，然后重建出胸腰段的三維圖像。④胸腰段椎體三維實(shí)體模型的建立和光滑處理：把生成的三維圖像數(shù)據(jù)導(dǎo)入Magic rp軟件，利用Remesh模塊對(duì)模型進(jìn)行光滑處理，生成光滑和幾何高度近似，具有較好面網(wǎng)格質(zhì)量的模型以便導(dǎo)入Patran前處理軟件，構(gòu)建有限元模型。⑤胸腰段三維模型的前處理：將優(yōu)化的面網(wǎng)格文件導(dǎo)入MSC Patran前處理軟件，生成正常T11～T12～L1～L2段椎體的四面體單元。并在體單元的基礎(chǔ)上根據(jù)解剖結(jié)構(gòu)的材料屬性不同，把椎體分割成皮質(zhì)骨、松質(zhì)骨、椎體后部3個(gè)部分，其中皮質(zhì)骨厚度約為1～2 mm。⑥T11/T12、T12/L1、L1/L2椎間盤的建模過(guò)程：在已有的椎體四面體單元的基礎(chǔ)上生成椎間盤和終板模型，采用六面體單元?jiǎng)澐帧Ｗ甸g盤髓核被模擬為不可壓縮的體單元（Hybird）。髓核的體積約占椎間盤體積的35%～45%，靠近中后部1/3。椎間盤的上下表面由1.0 mm 厚的軟骨終板構(gòu)成。⑦關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)、椎間盤纖維、韌帶的建模過(guò)程：選擇關(guān)節(jié)軟骨，并把關(guān)節(jié)軟骨層的表面接觸選用面-面接觸單元模擬（無(wú)摩擦的滑動(dòng)表面接觸單元），關(guān)節(jié)囊使用三維Truss單元模擬。纖維環(huán)纖維由只承受拉應(yīng)力的Truss單元構(gòu)建，纖維在環(huán)狀體中呈剪刀狀方式走行，并與椎間盤平面成平均25°～40°的夾角。有限元模型包含的前縱韌帶、后縱韌帶、棘上韌帶、棘間韌帶、橫突間韌帶以及黃韌帶均采用只受拉力Truss單元模擬。⑧賦予各結(jié)構(gòu)材料學(xué)參數(shù)：對(duì)整個(gè)胸腰段有限元模型單元材料相關(guān)屬性進(jìn)行設(shè)定，構(gòu)建與實(shí)際模型在材料參數(shù)和力學(xué)行為上相吻合的三維有限元模型，其中纖維、韌帶、關(guān)節(jié)囊為只受拉應(yīng)力的線彈性材料。各部位的材料屬性見(jiàn)表1。

表1  正常胸腰段有限元模型的材料參數(shù)

結(jié)構(gòu)彈性模量（MPa）泊松比截面積（mm2）皮質(zhì)骨    12 0000.30

松質(zhì)骨1000.2

關(guān)節(jié)軟骨100.4

L5-椎體后部3 5000.25

終板1 0000.4

椎間盤纖維環(huán)基質(zhì)4.20.45

椎間盤髓核0.20.4999

纖維環(huán)纖維500非線性

前縱韌帶200.33 8.0后縱韌帶700.320.0黃韌帶500.360.0棘間韌帶280.335.5棘上韌帶280.335.5橫突間韌帶500.310.0關(guān)節(jié)囊1000.340.0骨水泥（PMMA）3 0000.41

骨質(zhì)疏松的材料模型為在正常模型材料參數(shù)的基礎(chǔ)上，皮質(zhì)骨、終板、后部結(jié)構(gòu)模量減少33%，松質(zhì)骨減少66%，同時(shí)考慮髓核脫水，彈性模量增加1倍，其他結(jié)構(gòu)保持不變。見(jiàn)表2。

表2  骨質(zhì)疏松胸腰段有限元模型的材料參數(shù)

結(jié)構(gòu)彈性模量（MPa）泊松比截面積（mm2）皮質(zhì)骨    8 0400.30

松質(zhì)骨340.2

關(guān)節(jié)軟骨100.4

L5-椎體后部2 3450.25

終板6700.4

椎間盤纖維環(huán)基質(zhì)4.20.45

椎間盤髓核0.40.4999

纖維環(huán)纖維500非線性

前縱韌帶200.338.0后縱韌帶700.320.0黃韌帶500.360.0棘間韌帶280.335.5棘上韌帶280.335.5橫突間韌帶500.310.0關(guān)節(jié)囊1000.340.0骨水泥（PMMA）3 0000.41

2 結(jié)果

正常脊柱胸腰段三維有限元模型已經(jīng)建立起來(lái)。完整的脊柱胸腰段三維有限元模型包括共276 580個(gè)四面體單元，8 532個(gè)六面體單元，673個(gè)桿單元，總計(jì)共95 219個(gè)結(jié)點(diǎn)。見(jiàn)表3。

表3  正常胸腰椎有限元模型的單元?jiǎng)澐?/p>

結(jié)構(gòu)單元類型數(shù)量節(jié)點(diǎn)

95 219椎體骨四面體單元276 580椎間盤、終板六面體單元8 532韌帶、關(guān)節(jié)囊、纖維三維桿單元673

建成后的三維有限元模型與實(shí)體組織具有良好的幾何相似性。

完全按照上述步驟我們利用有限元軟件Patran前處理功能，對(duì)不同組織的物理特性進(jìn)行定義，皮質(zhì)骨、終板、后部結(jié)構(gòu)模量減少33%，松質(zhì)骨減少66%，同時(shí)考慮髓核脫水，彈性模量增加1倍，其他結(jié)構(gòu)保持不變。基本符合真實(shí)的生物力學(xué)要求，真實(shí)模擬了骨質(zhì)疏松椎體的材料特性，成功建立了T11～L1的骨質(zhì)疏松有限元模型。見(jiàn)圖1。

圖1  建立關(guān)節(jié)囊、纖維、韌帶的正常胸腰段脊柱有限元模型

3 討論

1974年，Belytschko首先將有限元分析法應(yīng)用于脊柱力學(xué)研究，建立二維椎間盤模型，標(biāo)志著有限元在骨科生物力學(xué)分析中應(yīng)用的開(kāi)端[1]。Liu等在1975年首次提出三維有限元模型，將其用于椎間盤生物力學(xué)研究并將理論結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了比較。由于有限元法在求解過(guò)程中條理清晰，步驟同一，通用性強(qiáng)，特別適合計(jì)算機(jī)仿真計(jì)算。隨著電腦軟硬件技術(shù)的發(fā)展，有限元法在骨結(jié)構(gòu)生物力學(xué)及醫(yī)療研究中愈顯重要且前景廣闊。

有限元分析不僅能模擬脊柱的各種運(yùn)動(dòng)方式，還能模擬正常人、患者和手術(shù)后的脊柱外形，從而計(jì)算出相應(yīng)的各個(gè)結(jié)構(gòu)的受力和位移情況。脊柱某些結(jié)構(gòu)的外在位移用普通試驗(yàn)方法容易測(cè)得，但內(nèi)在應(yīng)力的改變則需要復(fù)雜的測(cè)試技術(shù)，利用有限元分析能夠精細(xì)地得到模型內(nèi)部地受力變化。這比外在位移來(lái)說(shuō)更具有深遠(yuǎn)地意義。而計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步及功能完善的專用軟件的問(wèn)世，為確保有限元模型的精確性奠定了基礎(chǔ)。現(xiàn)今的研究成果使有限元模型不僅能逼真地模擬椎骨、椎間盤，還能將脊柱周圍的韌帶、肌肉直接或者間接地加入模型，使模型更加真實(shí)完善。正因?yàn)槿绱耍陙?lái)有限元分析法作為一種骨科生物力學(xué)的研究方法越來(lái)越受到關(guān)注。有限元模型最大的優(yōu)勢(shì)在于可以反映集體內(nèi)部的應(yīng)力變化情況，這是其他試驗(yàn)方法難以做到的。

3.1  骨質(zhì)疏松腰椎三維有限元模型的建立：有限元建模有多種方法，由于人體結(jié)構(gòu)的不規(guī)則性，同時(shí)CT、MRI機(jī)器普及，圖像建模的方法比較適合于臨床生物力學(xué)的研究，目前多數(shù)臨床相關(guān)的研究是通過(guò)此方法建模的[2-3]。

在本試驗(yàn)中，我們采用General Electrics 64層螺旋CT對(duì)已經(jīng)選定的對(duì)象進(jìn)行薄層螺旋掃描及斷層圖像處理。得到清晰的胸腰段椎體骨窗斷層圖像，并將其保存為DICOM格式，再將DICOM格式的圖像數(shù)據(jù)導(dǎo)入三維重建軟件Mimics。這樣通過(guò)CT建立的胸腰段椎體有限元仿真模型與真實(shí)的胸腰段脊柱在幾何上就近似人體骨形態(tài)。并且我們建立的是四面體椎體模型，四面體相比六面體，對(duì)復(fù)雜幾何體的形狀擬和較好。脊柱六面體有限元模型和本課題建立的四面體椎體加六面體椎間盤的胸腰段有限元模型示意圖：見(jiàn)圖2～3。

圖2  脊柱六面體有限元模型

圖3  胸腰段六面體、四面體混合有限元模型

另外，由于韌帶從生理結(jié)構(gòu)上，只承受拉力作用，不受壓力作用，因此，本試驗(yàn)中采用只受拉力作用的線彈性材料模型，采用三維桿單元模擬，一定程度上符合韌帶的生理特性。由于CT無(wú)法建立椎間盤模型（因?yàn)樵贑T上椎間盤的灰度和周圍軟組織的灰度重疊無(wú)法取值）且椎間盤結(jié)構(gòu)復(fù)雜，文章根據(jù)椎間盤的生理結(jié)構(gòu)，通過(guò)CAD構(gòu)建了簡(jiǎn)化的椎間盤模型。椎間盤被固定在相鄰的椎體之間，分散來(lái)自椎體的壓力，通過(guò)與雙側(cè)軟骨終板結(jié)合的纖維環(huán)和髓核使椎體間具有一定的活動(dòng)度。

3.1.1 三維胸腰椎體幾何模型的準(zhǔn)確性：我們研究所建立的有限元模型是骨質(zhì)疏松椎體壓縮性骨折好發(fā)的脊柱胸腰段，更符合臨床實(shí)際情況。模型的建立選擇健康成年人的胸腰段脊柱作為基礎(chǔ)，應(yīng)用螺旋CT掃描獲得胸腰段脊柱的詳細(xì)輪廓數(shù)據(jù)，經(jīng)Materialise Mimics逆向處理軟件，建立胸腰段脊柱的三維實(shí)體模型。本研究采用基于CT原始數(shù)據(jù)的先進(jìn)逆向建模技術(shù)，解決了CAD傳統(tǒng)正向建模技術(shù)無(wú)法構(gòu)建骨骼等復(fù)雜幾何體的問(wèn)題，從而保證了幾何高度近似，為下一步的研究提供了良好的三維模型。

3.1.2 三維胸腰椎體網(wǎng)格模型的優(yōu)點(diǎn)：在對(duì)胸腰椎體進(jìn)行網(wǎng)格劃分時(shí)，考慮到椎體的幾何復(fù)雜性，對(duì)椎體采用自適應(yīng)四面體網(wǎng)格劃分方法，并對(duì)在著重考察和形狀非常不規(guī)則的區(qū)域進(jìn)行網(wǎng)格細(xì)化處理，保證了網(wǎng)格模型和幾何模型的高度近似性。因此，本研究的網(wǎng)格模型更加細(xì)化和逼真，保證了計(jì)算的準(zhǔn)確性。同時(shí)對(duì)于椎間盤模型，采用六面體模型，保證了椎間盤纖維模型的合理構(gòu)建。采用椎體骨四面體和椎間盤六面體的復(fù)合網(wǎng)格模型，即保證了網(wǎng)格模型的幾何逼真，又保證了胸腰椎各解剖部位的合理構(gòu)建，為胸腰椎生物力學(xué)的研究提供了良好的網(wǎng)格模型。

3.1.3 胸腰椎模型材料屬性的可靠性：因?yàn)樵囼?yàn)條件的限制，本研究胸腰段脊柱有限元模型各部位的材料屬性及基本參數(shù)采用了國(guó)外學(xué)者在胸腰椎材料力學(xué)研究中的試驗(yàn)結(jié)果，并已被不同研究學(xué)者引用進(jìn)行胸腰脊柱的有限元模擬分析[4-6]。雖然因?yàn)檠芯康姆椒ā⒃囼?yàn)的條件以及力學(xué)標(biāo)本來(lái)自不同地區(qū)人種的關(guān)系，不同研究學(xué)者的材料試驗(yàn)造成材料屬性有所偏差，但是本研究采用同一學(xué)者的研究結(jié)果，對(duì)不同模型進(jìn)行力學(xué)分析，從縱向上進(jìn)行定性比較分析，是合理的。

3.2  胸腰椎模型建立的臨床意義：很多老年病如椎間盤退變，椎體的壓 縮性骨折等都與老年性的骨質(zhì)疏松有關(guān)，而很多的骨質(zhì)疏松椎體的病因和治療均與其生物力學(xué)有關(guān)，因此，分析不同的手術(shù)及創(chuàng)傷對(duì)骨質(zhì)疏松的腰椎的影響是十分關(guān)鍵的。精確的生物力學(xué)試驗(yàn)可以幫助選擇準(zhǔn)確的植入物和手術(shù)方法，指導(dǎo)患者的術(shù)后康復(fù)和鍛煉[7-8]。目前，很多學(xué)者通過(guò)有限元模型來(lái)進(jìn)行骨科研究，并取得了好的成果[9-12]。本試驗(yàn)建立的有限元模型可以在計(jì)算機(jī)上隨意的對(duì)椎體產(chǎn)生變形，可以模擬椎體骨折的模型，分析骨折后的生物力學(xué)變化，同時(shí)可對(duì)目前治療骨質(zhì)疏松骨折的新技術(shù)如椎體成型和后凸成型做比較，以及椎體疏松后內(nèi)固定松動(dòng)的問(wèn)題，還可用于腰椎退變性滑脫，能夠很好的模擬腰椎的生物力學(xué)試驗(yàn)。我們建立此模型想利用此模型觀察骨質(zhì)疏松椎體骨折后椎體成形后的相鄰椎體骨折的問(wèn)題，最近越來(lái)越多的報(bào)道認(rèn)為這種骨折與椎體剛度和強(qiáng)度的增強(qiáng)有關(guān)。是否椎體成形術(shù)后的相鄰椎體的骨折是由椎體的生物力學(xué)的改變引起，目前尚無(wú)定論。以往試驗(yàn)利用有限元的方法對(duì)椎體增強(qiáng)后的相鄰椎體的生物力學(xué)進(jìn)行了報(bào)道，但得出的結(jié)論不一致。這些生物力學(xué)試驗(yàn)均證明了椎體剛度的增強(qiáng)是目前相鄰椎體骨折的原因[13-14]，認(rèn)為相鄰椎體的骨折與骨水泥增強(qiáng)椎體的彈性模量有關(guān)，但部分學(xué)者認(rèn)為相鄰椎體的骨折和椎體的增強(qiáng)沒(méi)有關(guān)系[15]。我們將利用建立的有限元模型對(duì)目前比較關(guān)注的椎體成型手術(shù)后的相鄰椎體的骨折問(wèn)題進(jìn)行進(jìn)一步的探討。通過(guò)更精確的模型來(lái)排除其他因素對(duì)增強(qiáng)椎體周圍椎體的影響。

3.3  試驗(yàn)的局限性及展望：有限元模型材料參數(shù)的獲得是通過(guò)生物試驗(yàn)得到的，但是到目前為止，退變組織的材料參數(shù)的獲得對(duì)于我們模擬退變的三維有限元模型來(lái)說(shuō)仍是個(gè)難以解決的問(wèn)題，不同研究學(xué)者對(duì)材料屬性的定義有所偏差。另外，雖然近年來(lái)建立的生物力學(xué)有限元模型越來(lái)越接近客觀實(shí)體，并且對(duì)生物力學(xué)機(jī)制有更深入的理解和預(yù)測(cè)。但有限元法是一種理論性的分析，只有在更好地結(jié)合臨床檢測(cè)與試驗(yàn)觀察之后，才能最真實(shí)地反映脊柱的受力狀況，為疾病的發(fā)生、發(fā)展分析及疾病的治療提供準(zhǔn)確的參考。

今后，我們還將做深入的研究。包括進(jìn)一步完善有限元模型的設(shè)計(jì)，特別是退變椎間盤和髓核的有限元模擬，并考慮肌肉力的影響；探討KP治療中骨水泥最佳的注射容積量；骨水泥在治療椎中不同的分布對(duì)治療椎體及相鄰椎體的生物力學(xué)的影響；使用不同性質(zhì)的骨水泥對(duì)脊柱的生物力學(xué)的影響；把有限元分析和生物試驗(yàn)的方法良好的結(jié)合起來(lái)。

本研究建立的骨質(zhì)疏松腰椎三維有限元模型接近真實(shí)的生物力學(xué)標(biāo)本，是理想的研究骨質(zhì)疏松腰椎生物力學(xué)的數(shù)字化模型，可應(yīng)用于胸腰段骨質(zhì)疏松后凸成形術(shù)相關(guān)的有限元生物力學(xué)研究。

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篇10

【關(guān)鍵詞】股骨近端骨折；髖部骨折

股骨粗隆間骨折的分型很多，目前臨床廣泛應(yīng)用的有2種：

AO分型

AO將股骨粗隆間骨折納入其整體骨折分型系統(tǒng)中為31-A型骨折，分為三個(gè)亞型[1]。

A1骨折為簡(jiǎn)單的兩部分骨折：

A1.I型骨折：內(nèi)側(cè)骨皮質(zhì)骨折位于小粗上；

A1.2型骨折：骨折內(nèi)側(cè)與遠(yuǎn)端有嵌插，也是兩部骨折；

A1.3型骨折：骨折線通過(guò)粗隆一干部的兩部分骨折。

A2骨折為內(nèi)側(cè)皮質(zhì)有兩處或兩處以上骨折，大粗隆外側(cè)的皮質(zhì)骨完整，根據(jù)骨折的數(shù)目和后側(cè)粉碎的程度進(jìn)一步分型，

A2.1型骨折：一個(gè)中間骨折塊；

A2.2型骨折：兩個(gè)中間骨折塊；

A2.3型骨折：兩個(gè)以上的中間骨折塊。

A3骨折線經(jīng)過(guò)外側(cè)的皮質(zhì)骨（反粗隆間骨折）：

A3.1型骨折：骨折線從外側(cè)遠(yuǎn)端到近端小粗隆的上方，常常還有一分離的骨折線將大粗隆與頭頸部分開(kāi)；

A3.2型骨折是真正的粗隆之間的骨折，有時(shí)近側(cè)主骨折塊有一側(cè)方骨折；

A3.3型骨折表現(xiàn)為A3.1型骨折加上包括小粗隆內(nèi)側(cè)皮質(zhì)的骨折。

Evans分型

Evans [2]（1949）為了達(dá)到非手術(shù)閉合骨牽引治療股骨粗隆間骨折的目的，根據(jù)骨折線方向、骨折的穩(wěn)定性，將股骨轉(zhuǎn)子間骨折分為五型。

Ⅰ型：無(wú)移位的兩片段骨折，穩(wěn)定；

Ⅱ型：移位骨折，小粗隆有骨折，但內(nèi)側(cè)皮質(zhì)完整，復(fù)位后可獲穩(wěn)定；

Ⅲ型：移位骨折，小粗隆有骨折，但復(fù)位后內(nèi)側(cè)皮質(zhì)難以對(duì)合，復(fù)位后不穩(wěn)定；

Ⅳ型：合并大小粗隆骨折的至少4部分碎片骨折，固位后無(wú)內(nèi)側(cè)支撐，不穩(wěn)定；

Ⅴ型：骨折線從近內(nèi)側(cè)至遠(yuǎn)外側(cè)走行，反斜形骨折，不穩(wěn)定；

其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ型的骨折線均自小轉(zhuǎn)子向外上方走行，Ⅴ型骨折線由內(nèi)側(cè)向外下方走行，為逆粗隆間骨折。

股骨粗隆間骨折的治療方法相對(duì)較多，臨床上可分為非手術(shù)治療和手術(shù)治療兩大類。隨著內(nèi)固定材料發(fā)展及手術(shù)方法的改進(jìn)，以及圍手術(shù)期診治水平的提高，手術(shù)治療已成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者公認(rèn)的首選治療方法[3]。目前臨床上手術(shù)內(nèi)固定方法分為股骨近端髓外固定系統(tǒng)和髓內(nèi)固定系統(tǒng)。

髓外固定主要為釘-板類內(nèi)固定，分為骨折斷端靜態(tài)固定系統(tǒng)（非加壓釘板內(nèi)固定系統(tǒng)）和加壓釘板內(nèi)固定系統(tǒng)。非加壓釘板內(nèi)固定系統(tǒng)包括Jewett釘、角鋼板（angle plate）、麥?zhǔn)嚣Z頭釘（Mclanghin nail）、股骨近端解剖型鋼板（anatomical proximal femur bone plate）等，動(dòng)力髁螺釘（DCS）也可用于股骨粗隆間骨折的治療，但因其固定于股骨近端時(shí)不具有滑動(dòng)加壓的功能，因此，也屬于股骨近端非加壓釘板內(nèi)固定系統(tǒng)。加壓釘板內(nèi)固定系統(tǒng)以動(dòng)力髖螺釘鋼板（DHS）為代表，相同設(shè)計(jì)包括滑動(dòng)髖螺釘（SHS） 、加壓髖螺釘（CHS） 、Richards鋼板螺釘及 Ambi鋼板螺釘?shù)取HS鋼板螺釘系統(tǒng)通常包括滑動(dòng)螺釘（ sliding hip screw ， SHS）和側(cè)方鋼板（ lateral plate， L P） 兩部分， 其治療IFF 已有30 余年的歷史。Jacobs[4]等通過(guò)生物力學(xué)研究與臨床應(yīng)用，證實(shí)DHS具有靜力加壓與動(dòng)力加壓的雙重功效，能保持良好的頸干角，可通過(guò)IFF 斷端的滑動(dòng)加壓達(dá)到骨折面最大范圍的接觸， 進(jìn)而減少內(nèi)固定承受的負(fù)荷，其穩(wěn)定固定允許患者早期下地活動(dòng)，顯著減少術(shù)后長(zhǎng)期臥床等相關(guān)并發(fā)癥的發(fā)生，是目前治療粗隆間骨折的金標(biāo)準(zhǔn)。