内踝骨折内固定技术的生物力学研究与临床评价

摘要

本文主要从以下几部分进行论述：
　　第一部分 内踝骨折内固定技术的生物力学研究
　　目的：本研究探索一个潜在的更少并发症且稳定的内踝固定结构，根据内踝骨折不同的分型，选择一种更加合理的内固定方式。使用经典的三种内固定材料空心螺钉、全螺纹松质螺钉、克氏针固定内踝骨折，在远端骨折块大小不同时的生物力学表现，探索一种更适合的更坚强的方式。Synbone人工骨是按照正常尸体骨解剖形态制成的，其结构属性与材料力学性质接近人体骨，皮质骨和松质骨的力学特性同样得到复制。用Synbone人工骨制成的内踝骨折力学试验模型，完全可替代正常尸体骨进行力学比较。同时避免了保存的不便，且来源不受限制。Synbone人工骨可以明显降低样本之间的变异性，为生物力学研究提供比较一致的结果。
　　方法：54根Synbone-Tibia-1110人工骨，右侧，长度为387mm，平台宽74mm，胫骨干直径27mm，髓腔直径8mm，材构:皮质/硬松质骨，横行截取距远端关节面20cm部分。随机分为B、C两组，分别制作成B型、C型骨折模型，所有样本均由一个单一的骨外科医生操作和随机分组。标本首先根据固定组要求用相应的钻头或克氏针钻孔，然后再按要求截骨，这样可以降低样本复位造成位移的变化。每一组分型分别按照AO原则用空心钉、全螺纹松质骨钉、克氏针固定，每一骨折类型每种内固定方式使用3个人工骨样本。标本制作完成后，进行生物力学试验，1.将离断远端胫骨部分置于一个定制双面垂直钢板的夹持器具以暴露内踝、固定胫骨轴，内踝尖朝上，离断面立于垫块上，两枚斯式针自定制钢板夹具两孔垂直穿过胫骨从对面孔穿出，以固定胫骨保证标本处于自然中立位。将定制夹持器具置于力学试验机基座平台，并固定在平台上。力学钢性试验圆柱凸块与内踝前丘接触，进行轴向荷载;2.将标本水平固定于夹虎钳，并固定于试验机基座，内踝腓侧面向上，试验机另一侧的力学钢性试验圆柱凸块定位于与内踝的腓侧面接触，将力矩荷载装置固定，进行横向荷载;3.通过在内踝骨块的螺钉或克氏针之间，放置一个金属牵引套管，C型骨折模型使用1.0mm金属钢缆穿过金属牵引套圈作为一路径来创建一个牵引张力荷载。金属牵引套管的目的是为均匀地分配钢缆在内踝片段的荷载以防止切出内踝，钢缆的另一端固定于试验机上。两根斯氏针钻通过一个定制双面垂直钢板的夹持器具以暴露、固定胫骨轴。这个金属缆线连接力学试验机上平台以提供拉伸载荷，以模拟通过三角韧带对于内踝骨块的拉力。
　　结果：HerscoviciB型骨，
　　在轴向荷载条件下，空心钉、全螺纹松质骨钉、克氏针致2mm骨折移位所需载荷是:448±65、472±34、425±32N;致灾难性破坏所需载荷分别是:600±146、736±129、616±101N;多个样本总体均数相等。空心钉组和全螺纹松质骨钉组以及克氏针组发现无统计学意义的差异(P＞0.05)。刚度分别是:100±44、118±46、97±34N/mm。刚度在轴向荷载条件，没有统计学差异(P＞0.05)。
　　横向荷载条件，空心钉、全螺纹松质骨钉、克氏针致2mm移位所需载荷分别是:208±45、218±49、196±36N;致灾难性破坏所需载荷分别是:330±98、340±78、312±41N;多个样本总体均数相等，克氏针组、空心钉组和全螺纹松质骨钉组承受负荷(P＞0.05)，无统计学意义的差异。刚度分别是:46±22、47±21、45±16N/mm。刚度在横向荷载条件，没有统计学差异(P＞0.05)。
　　HerscoviciC型骨折，
　　在轴向荷载条件下，空心钉、全螺纹松质骨钉、克氏针致2mm骨折移位所需载荷分别是:389±55、402±46、314±42N;致灾难性破坏所需载荷分别是:560±66、594±79、463±51N。多个样本总体均数相等，空心钉组和全螺纹松质骨钉组以及克氏针组发现无统计学意义的差异(P＞0.05)。刚度分别是:95±34、98±43、79±34N/mm。刚度在轴向荷载条件，没有统计学差异(P＞0.05)。
　　横向荷载条件，空心钉、全螺纹松质骨钉、克氏针致2mm骨折移位所需载荷分别是:140±14、146±23、95±9N;致灾难性破坏所需载荷分别是:235±38、263±48、159±21N。多个样本总体均数不相等或不全等。两两比较，空心钉组和全螺纹松质骨钉组两组无统计学意义(P＞0.05);空心钉组和全螺纹松质骨钉组较克氏针组承受更大的负荷(P＜0.05)，发现有统计学意义的差异。刚度分别是:38±14、44±17、24±6N/mm。刚度在横向荷载条件，没有统计学差异(P＞0.05)。
　　结论：1.对于内踝HerscoviciB型骨折，空心钉组和全螺纹松质骨钉组可承受同样的负荷。空心钉组和全螺纹松质骨钉组并不比克氏针组承受更大的负荷;相反，在受到牵引时，克氏针组比空心钉组和全螺纹松质骨钉组更能承受更大的负荷，更加坚固。
　　2.对于内踝HerscoviciC型骨折，空心钉组和全螺纹松质骨钉组可承受同样的负荷。空心钉组和全螺纹松质骨钉组较克氏针组承受更大的负荷，更加坚固。
　　第二部分 内踝骨折内固定技术的临床评价
　　目的：本研究就是基于内踝骨折Herscovici分型的特殊性，目的是临床观察B型使用2枚克氏针、C型骨折使用空心钉或全螺纹松质骨钉内固定的临床效果。
　　方法：2010年6月至2017年6月纳入本研究的手术治疗内踝骨折患者56例，年龄17-52岁;男性42例，女性14例，23左33右;根据Herscovici骨折类型分组，并采用相应内固定方式:B型（组）:本组21例病人，克氏针固定，5左16右。C型（组）:本组35例病人年龄24-50岁;固定方式:C1组，空心钉16例，C2组，全螺纹松质骨钉19例，随机选择。C1组患者，麻醉状态下，切开、复位，首先在前丘部（1区）旋入第1枚导针，暴露2区、3区时应切开周围表浅的韧带和支持带组织，和牵开胫后肌腱以避免损伤它，直视下在丘部间沟（2区）或者内踝后丘（3区）再植入第2枚导针固定。使用2枚导针固定好骨折端，在C型臂X光机透视下见复位良好，空心钻沿导针扩孔。然后用2枚空心拉力螺钉固定。C2组患者，按试验设计拧入2枚全螺纹松质骨钉固定骨折，手术方法同C1组。B组患者同样手术入路，使用2枚2mm克氏针平行固定骨折端，末端折弯，防止陷入骨质。所有患者术后常规处理，防治感染、指导功能锻炼。根据Baird—Jackson(1987)踝关节评分系统以及自拟踝关节评价标准进行评估。分级评估末次随访时的关节功能情况。采用SPSS19.0统计软件分析，对Baird-Jackson评分数据采用(-x)±s表示，并对结果进行单因素方差分析(one wayANOVA)，多个样本总体均数不相等或不全等时采用均数两两组间比较，采用P＜0.05为有统计学意义的差异。
　　结果：B组、C1组、C2组骨折均愈合，无骨不连以及延迟愈合出现;任一组没有发现复位损失。
　　1.Baird—Jackson(1987)系统评估:B型骨折克氏针组:优12例，良6例，可1例，差2例。优良率:86％，2例评估为差，2例差是因为内踝骨折伴有踝关节开放性脱位，外固定架固定，导致踝关节活动受限。平均分:92.86，标准差:8.07。C型骨折空心钉组（C1组）:优10例，良4例，可2例，差0例。优良率:87％。平均分:94.68，标准差:4.22。C型骨折全螺纹松质骨钉组（C2组）:优11例，良5例，可2例，差1例。优良率:84％。1例差是因为内踝骨折伴有下胫腓联合分离，同时有下胫腓螺钉固定，导致踝关节活动受限。平均分:93.47，标准差:6.97。统计学分析显示三组样本总体均数相等，P＞0.05无统计学意义的差异。
　　2.自拟踝关节评价标准评估:B组:优12，良9。C1组:优12良4。C2组:优12良7。
　　结论：HerscoviciB型内踝骨折采用2枚克氏针固定，HerscoviciC型内踝骨折采用空心钉或全螺纹松质骨钉固定，疗效同样确切。

目录

声明

第一部分 内踝骨折内固定技术的生物力学研究

摘要

符号说明

前言

材料和方法

结果

讨论

结论

附表

附图

参考文献

第二部分 内踝骨折内固定技术的临床评价

摘要

符号说明

前言

资料与方法

结果

讨论

结论

附图

参考文献

致谢

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