仿生彈性固定裝置治療下脛腓聯(lián)合損傷的解剖學(xué)、生物力學(xué)與臨床研究.pdf

1、借助韌帶包繞、連結(jié)脛骨遠(yuǎn)端外側(cè)和外踝上方的腓骨內(nèi)側(cè)，形成下脛腓聯(lián)合，這是維持踝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性的重要結(jié)構(gòu)。踝關(guān)節(jié)損傷常合并下脛腓聯(lián)合損傷，原有的踝關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)也隨之改變。若治療不當(dāng)，未能及時(shí)、有效地復(fù)位下脛腓聯(lián)合并恢復(fù)其原有的微動功能，則可能產(chǎn)生踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)定、慢性疼痛、踝關(guān)節(jié)功能退化和創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎等問題。諸多學(xué)者對下脛腓聯(lián)合的結(jié)構(gòu)和功能，以及損傷后的治療不斷地進(jìn)行研究和探討，設(shè)計(jì)了多種內(nèi)固定裝置。本研究也對下脛腓聯(lián)合損傷的內(nèi)固定技術(shù)和內(nèi)固定裝置進(jìn)

2、行了創(chuàng)新，改進(jìn)了下脛腓聯(lián)合損傷手術(shù)中內(nèi)固定的置入角度，本研究的第一部分，為這一改進(jìn)提供解剖學(xué)理論支持。本研究還將螺栓和Suture-button技術(shù)相結(jié)合，設(shè)計(jì)了“仿生彈性固定裝置”。利用這種內(nèi)固定裝置，即可在有效固定下脛腓聯(lián)合的同時(shí)，最大限度保留其原有微動功能。本實(shí)驗(yàn)的第二部分，分別將仿生彈性固定裝置、皮質(zhì)骨螺釘、雙Endo-button鋼板固定的下脛腓聯(lián)合，與完整下脛腓聯(lián)合進(jìn)行了生物力學(xué)實(shí)驗(yàn)，比較各種固定裝置的生物力學(xué)性能，以期為仿

3、生彈性固定裝置的臨床應(yīng)用，提供生物力學(xué)方面的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。本研究的第三部分，評價(jià)應(yīng)用改進(jìn)技術(shù)和裝置治療下脛腓聯(lián)合損傷的功能結(jié)果，為其有效性提供臨床證據(jù)。
　　第一部分下脛腓聯(lián)合的臨床解剖學(xué)研究
　　目的:通過對下脛腓聯(lián)合的臨床解剖學(xué)研究，分析下脛腓聯(lián)合的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，為改進(jìn)臨床手術(shù)方法提供解剖學(xué)依據(jù)。
　　方法:選擇6只新鮮成年尸體下脛腓聯(lián)合標(biāo)本，對其進(jìn)行層次解剖顯露下脛腓聯(lián)合各韌帶后，用分規(guī)和精度為0.02mm的游標(biāo)卡尺測量

4、下脛腓前、后韌帶的長度（上緣和下緣）和寬度;用克氏針和量角器測量下脛腓前、后韌帶長軸與冠狀面和踝關(guān)節(jié)面成的角度。
　　結(jié)果:下脛腓前韌帶近端長度為8.12±0.65mm，遠(yuǎn)端長度為19.78±1.69mm，寬度為17.45±1.30mm，與冠狀面夾角為24°±5°，與脛骨踝關(guān)節(jié)面夾角為31°±4°。下脛腓后韌帶近端長度為9.77±0.90mm，遠(yuǎn)端長度為20.35±2.33mm，寬度為18.58±1.63mm，與冠狀面夾角為14°

5、±3°，與脛骨踝關(guān)節(jié)面夾角為18°±2°。
　　結(jié)論:下脛腓聯(lián)合屬于脛腓骨遠(yuǎn)端的韌帶連結(jié)，由下脛腓前、后韌帶和骨間韌帶維持其穩(wěn)定性。固定下脛腓聯(lián)合的內(nèi)固定裝置，若以從后外向前內(nèi)且內(nèi)側(cè)輕度抬高的方向置入，則更為符合下脛腓聯(lián)合的原有生理狀態(tài)。
　　第二部分仿生彈性固定裝置、螺釘和雙Endo-button鋼板內(nèi)固定治療下脛腓聯(lián)合損傷的生物力學(xué)比較研究
　　目的:通過生物力學(xué)實(shí)驗(yàn)比較不同方式（皮質(zhì)骨螺釘、仿生彈性固定裝置、雙E

6、ndo-button鋼板）固定后的下脛腓聯(lián)合和未破壞的下脛腓聯(lián)合之間在穩(wěn)定性上的區(qū)別。為仿生彈性固定裝置這一創(chuàng)新內(nèi)固定裝置的臨床應(yīng)用，以及術(shù)后早期康復(fù)活動提供理論支持。
　　方法:選擇6例新鮮成年人小腿足踝尸體標(biāo)本，切斷下脛腓前、后韌帶和骨間韌帶制作下脛腓聯(lián)合損傷模型。將下脛腓聯(lián)合復(fù)位后分別使用直徑3.5mm皮質(zhì)骨螺釘、仿生彈性固定裝置和雙Endo-button鋼板經(jīng)相同入路固定（釘?shù)烙呻韫呛笸庑毕蛎劰乔皟?nèi)，與冠狀面夾角25°～3

7、0°，脛側(cè)抬高10°～15°）。將標(biāo)本固定于Bose ElectroForce3520-AT生物力學(xué)機(jī)上，脛腓骨遠(yuǎn)端粘貼應(yīng)變片，在踝關(guān)節(jié)處于不同位置（中立位、背伸位、跖屈位、內(nèi)翻位、外翻位）時(shí)，對標(biāo)本加載0～700N的載荷。測量脛、腓骨間的位移變化和脛、腓骨的應(yīng)變變化。在中立位300N載荷下，內(nèi)旋或外旋踝關(guān)節(jié)，施加0～5Nm的扭距，測量位移變化和應(yīng)變變化。將原始標(biāo)本和3種內(nèi)固定標(biāo)本的數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行兩兩比較，采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)的方差分析，有統(tǒng)

8、計(jì)學(xué)意義后用Student-Newman-Keuls(SNK)法進(jìn)一步做兩兩比較，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，所有數(shù)據(jù)用SPSS16.0統(tǒng)計(jì)軟件分析。
　　結(jié)果:無論標(biāo)本加載載荷或者扭矩時(shí)，螺釘固定組產(chǎn)生位移數(shù)值最小，并且在絕大多數(shù)情況下（中立位、背伸位、內(nèi)翻位、跖屈位的低載荷、外翻位的高載荷和內(nèi)、外旋），這種分別小于其他3組的差異是有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的(P＜0.05)。盡管仿生固定組和雙Endo-button固定組產(chǎn)生的位移數(shù)值大

9、小相當(dāng)，且略大于原始標(biāo)本組（極個別記錄點(diǎn)例外），但是這3組間的差異分析后幾乎都沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。置入內(nèi)固定裝置后，脛骨的應(yīng)變變化幅度減小（扭轉(zhuǎn)-外旋時(shí)例外），而螺釘固定組的減小最明顯（除去壓力的中立位和背伸位以外，差異都有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義）。仿生固定組和雙Endo-button鋼板組之間差異不大，而腓骨上的應(yīng)變幾乎沒有出現(xiàn)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的變化。
　　結(jié)論:穿過4層皮質(zhì)的螺釘固定，阻礙下脛腓聯(lián)合微動。對下脛腓聯(lián)合損傷行手術(shù)治療

10、時(shí)，應(yīng)采用更接近生理需求的仿生彈性固定裝置進(jìn)行固定，在獲得穩(wěn)定固定的同時(shí)，保留下脛腓聯(lián)合本身微動功能，以利患者早期踝關(guān)節(jié)康復(fù)訓(xùn)練，促進(jìn)其功能恢復(fù)，減少術(shù)后并發(fā)癥的產(chǎn)生，提高預(yù)后。
　　第三部分仿生彈性固定裝置治療下脛腓聯(lián)合損傷的臨床觀察
　　目的:本研究旨在評價(jià)利用仿生彈性固定裝置，治療下脛腓聯(lián)合損傷的臨床療效。
　　方法:2013年6月至2014年1月，對12例下脛腓聯(lián)合損傷患者應(yīng)用仿生彈性固定裝置治療。其中男7例，

11、女5例;左4例，右8例;年齡15～58歲，平均37.2±12.3歲。按照踝關(guān)節(jié)骨折Danis-Weber分型，其中B型5例、C型7例（C1型4例，C2型3例）。按照Lauge-Hansen分型，旋前外旋型4例、旋前外展型3例、旋后外旋型5例。所有患者均將仿生彈性固定裝置按自腓骨后外向脛骨前內(nèi)，脛側(cè)輕度抬高方向置入，與冠狀面夾角25°～30°，與踝關(guān)節(jié)面夾角10°～15°。術(shù)后24小時(shí)，患者即進(jìn)行踝關(guān)節(jié)屈伸鍛煉。
　　結(jié)果:本組中全

12、部患者獲得隨訪，平均6.5個月（5～9個月）。1例術(shù)后8周骨折愈合，11例術(shù)后12周愈合。1例術(shù)后8周即完全負(fù)重鍛煉，10例術(shù)后12周完全負(fù)重活動，1例因肢體其他部位骨折未愈合，延遲負(fù)重鍛煉?；颊咝g(shù)后隨訪X線檢查均未發(fā)現(xiàn)仿生彈性固定裝置線纜斷裂現(xiàn)象，下脛腓聯(lián)合處脛腓間隙及踝穴與術(shù)后X線片無明顯變化，無關(guān)節(jié)退變和關(guān)節(jié)炎征象，也未觀察到腓側(cè)固定扣或脛側(cè)螺母位置骨質(zhì)變化。術(shù)后（9例6個月，3例5個月）AOFAS踝-后足功能評分:優(yōu)8例，良3例