铰链式外固定支架在肘关节功能障碍治疗中的生物力学与临床应用研究

摘要

目的：肘关节功能障碍是指各种原因造成的肘关节活动丧失的总称。手术治疗以切开松解术为主。术中结合铰链式外固定支架治疗,可保持肘关节稳定、牵开关节间隙、辅助患肢功能锻炼。现阶段,铰链式外固定支架的放置位置为肱骨近端、尺骨中段,对于能否放置于肱骨近端、桡骨远端,相关文献较少。本课题的研究目的是对将铰链式外固定支架放置于肱骨近端、桡骨远端的改良放置法进行生物力学试验,并与将铰链式外固定支架放置于肱骨近端、尺骨中段的常规放置法进行对比,探索两种放置方法在维持肘关节稳定性上的差异,为临床应用提供依据,并将铰链式外固定支架改良放置法应用于肘关节功能障碍患者的治疗中,通过随访对临床应用进行评价。
　　方法：1.生物力学研究经福尔马林溶液固定的成人尸体上肢标本8具,X线排除骨骼病理异常,去除周围软组织,保留肘关节、上、下尺桡关节,保留完整的肱骨、桡骨、尺骨及骨间膜,切除前、后关节囊,行保留关节内侧副韧带的前柬和外侧副韧带的尺束的侧副韧带切除松解,并保留完整的环状韧带,制成松解术后模型。随机分为三组,分别为常规放置法组(肱骨近端、尺骨中段)、改良放置法组(肱骨近端、桡骨远端)、无外固定支架组。每组依次进行抗外翻、抗内翻、抗轴向牵伸、抗扭转试验。其中,抗外翻、抗内翻试验,分别在标本肘关节伸直0°,屈曲45°,屈曲90°的条件下完成。抗轴向牵伸、抗扭转实验在标本肘关节伸直0°的条件下完成。利用计算机进行数据的记录处理,绘出载荷与变形曲线,用斜率(刚度)表示稳定性。
　　2.临床应用自2008年8月至2011年7月,共收治38例肘关节功能障碍患者,完整随访23例,男17例,女6例;年龄15-48岁,平均32.8岁。左侧11例,右侧12例。肘关节初始创伤情况:尺骨鹰嘴骨折6例,尺骨冠状突骨折2例,肱骨髁上骨折5例,肱骨髁间骨折7例,肘关节脱位1例,桡骨头骨折2例。受伤后手术至关节松解术间隔5-36个月,平均16.6个月。术前有尺神经麻痹症状3例。应用切开松解术结合铰链式外固定支架改良放置法对患者僵硬肘关节进行松解。
　　结果：
　　1.改良放置法组(肱骨近端、桡骨远端)与常规放置法组(肱骨近端、尺骨中段)的抗外翻(伸直0°、屈曲45°、屈曲90°)、抗内翻(伸直0°、屈曲45°、屈曲90°)、抗轴向牵伸、抗扭转刚度均优于无外固定支架组,具有显著差异(P＜0.05)。
　　2.改良放置法组(肱骨近端、桡骨远端)的抗外翻刚度(伸直0°)、抗轴向牵伸刚度明显优于常规放置法组(肱骨近端、尺骨中段),差异有统计学意义(P＜0.05),而抗外翻(屈曲45°、屈曲90°)、抗内翻(伸直0°、屈曲45°、屈曲90°)、抗扭转刚度与常规放置法组(肱骨近端、尺骨中段)相比,均无显著性差异(P＞0.05)。
　　3.23例患者获得9-44个月随访,平均13.6个月。患者肘关节平均最大伸直活动度从术前的49.13°改善为术后14.57°,平均最大屈曲活动度从术前的86.3°改善为术后126.07°,总平均活动范围从术前的37.14°改善为术后111.52°,Mayo评分从术前72.83分改善为术后94.13分。患者术后肘关节功能较术前有明显改善,差异具有统计学意义(P＜0.05)。23例患者中,出现尺神经麻痹症状4例,其中术前有尺神经麻痹症状3例,无桡神经损伤、外固定钉松动、钉道感染、钉道断裂患者。
　　结论：
　　1.改良放置法(肱骨近端、桡骨远端)具有良好的生物力学性能,可提供与常规放置法(肱骨近端、尺骨中段)基本一致的抗内、外翻、抗轴向牵拉、抗扭转的稳定性,满足临床需要。
　　2.临床应用切开松解术结合铰链式外固定支架改良放置法治疗肘关节僵硬疗效显著,可有效改善患肢功能。并有着降低手术难度、减少尺骨干受力以及延长支架力臂,减少远端外固定钉-骨界面受力,提供更理想的被动锻炼的力学环境等优点。