三种长度的PFNA固定股骨转子间骨折的生物力学研究

摘要

目的:随着社会老年人口的增加，股骨转子间骨折的发生率也越来越高。成功的治疗转子间骨折不仅有利患者本身健康，而且有助于减轻社会及个人的经济负担。近些年，越来越多的临床医师倾向于选择髓内固定方法治疗股骨转子间骨折。尽管髓内固定装置较髓外固定装置有许多理论上的优势，但是前者存在较高的术后髓内钉远端继发股骨骨折的发生率。很多学者研究认为，术后髓内钉远端继发股骨骨折的发生与该处存在明显应力集中有关，使用较长的髓内钉能减少应力的集中，降低术后继发股骨骨折的发生率。我们通过本次实验观察三种不同长度的PFNA固定股骨转子间骨折时，随着骨折不稳定性的增加，其股骨干的应力分布的变化情况，比较哪种长度的PFNA远端应力分布更合理。
　　 方法:选取12根完整且长度近似相等的成年男性股骨标本，随机分为短钉组、中钉组和长钉组三组，分别利用主钉长度为200mm、240mm和280mm的PFNA固定。将装有PFNA的完整股骨标本在冠状面上内收15°，模拟单腿站立时的股骨位置，固定于电子万能实验机上。在股骨近端的内外侧皮质及锁钉和钉尾处的内外侧皮质选取8个点，分别黏贴电阻应变片，应用数字式应变仪记录标本在0-1200N垂直负荷下8处电阻应变片的应变值。每根股骨分别在5种类型下进行实验:Ⅰ型.装有PFNA的完整股骨;Ⅱ型.简单的两部分骨折;Ⅲ型.伴有小转子缺损的三部分骨折;Ⅳ型.伴有小转子及小部分内侧皮质缺损的三部分骨折;Ⅴ型.伴有小转子及大部分内侧皮质缺损的三部分骨折，分别记录所选各位点的应变值变化。采用随机区组设计资料的方差分析方法对结果进行分析。
　　 结果:三组标本在股骨近端的四个指定位点所记录的应变值随骨折稳定性的降低而降低，其中位于小转子水平内侧皮质的1点电阻应变片记录的压力应变下降最明显，在伴有小转子及大部分内侧皮质缺损的三部分骨折时几乎减少为0。
　　 位于锁钉处侧皮质的6点，在短钉、中钉两组记录的初始应变为张力应变，在制造简单两部分骨折后，张力应变均转变为压力应变，压力应变随着骨折不稳定性的进一步增加而增加。两组组内Ⅰ-Ⅴ型间具有统计学差异（两组P值均为0.000），其中Ⅱ-Ⅳ型任意两型间无统计学差异，仅在伴有小转子及大部分内侧皮质缺损的三部分骨折时出现明显的压应变增加。长钉组在6点记录的初始值为压力应变，应变值随骨折不稳定性的增加逐渐缓慢增大，组内Ⅰ-Ⅴ型间无统计学差异(P=0.539)。
　　 三组标本在位于锁钉尾端外侧皮质的8点记录的初始值均为压力应变值，且压力应变值随着骨折不稳定性的增加而增大。短钉组及中钉组各自组内的Ⅰ-Ⅴ型间具有统计学差异（短钉组P=0.000，中钉组P=0.002），他们在Ⅰ-Ⅲ型时均未出现明显的压应力增加，短钉组从Ⅳ型（伴有小转子及小部分内侧皮质缺损的三部分骨折）时开始出现明显的压应力增加，Ⅳ型、Ⅴ型（伴有小转子及小部分内侧皮质缺损的三部分骨折）分别较初始压力应变值增加了约100％及150％;中钉组在Ⅴ（伴有小转子及小部分内侧皮质缺损的三部分骨折）型时压应力明显增加，Ⅳ型、Ⅴ型时分别较初始压力应变值增加了约45％及85％。长钉组随着骨折不稳定性的增加，8点压力应变始终未出现明显的增加，组内Ⅰ-Ⅴ型间无统计学差异(P=0.163)，Ⅳ型、Ⅴ型时分别较初始压力应变值增加了约30％和36％。
　　 结论:通过这个研究我们可以发现，三种长度的PFNA在股骨近端的生物力学特性相似，随着骨折不稳定性的增加，均明显减少了股骨近端转子下区域的应力。与此同时，在模拟较稳定的两部分骨折及伴有小转子基底缺损的三部分骨折时，三组PFNA均未在锁钉及钉尾处出现明显的应力增加;中钉组在模拟伴有小转子及大部分内侧皮质缺损的三部分骨折时锁钉处及钉尾处外侧皮质出现明显的压应力增加;短钉组在模拟伴有小转子及大部分内侧皮质缺损的三部分骨折时锁钉处外侧皮质出现明显的压应力增加，钉尾处外侧皮质在模拟模拟伴有小转子及小部分内侧皮质缺损的三部分骨折时已经出现了明显的压应力增加;长钉组始终未出现明显的应力增加。因此，在治疗伴有小转子及内侧皮质缺损的不稳定转子间骨折时，我们应该选择加长的PFNA，以减少在锁钉及钉尾处的应力集中;在治疗稳定的转子间骨折时，选择普通长度的PFNA也不会引起明显的应力集中。

目录

声明

摘要

前言

材料与方法

1 实验材料及设备

2 测试方法

结果

1点和2点

3点和4点

5点和6点

7点和8点

附图

附表

讨论

结论

参考文献

综述 髓内钉治疗股骨转子间骨折的研究进展

致谢

个人简历