三種長度的PFNA固定股骨轉(zhuǎn)子間骨折的生物力學研究.pdf

1、目的:隨著社會老年人口的增加，股骨轉(zhuǎn)子間骨折的發(fā)生率也越來越高。成功的治療轉(zhuǎn)子間骨折不僅有利患者本身健康，而且有助于減輕社會及個人的經(jīng)濟負擔。近些年，越來越多的臨床醫(yī)師傾向于選擇髓內(nèi)固定方法治療股骨轉(zhuǎn)子間骨折。盡管髓內(nèi)固定裝置較髓外固定裝置有許多理論上的優(yōu)勢，但是前者存在較高的術后髓內(nèi)釘遠端繼發(fā)股骨骨折的發(fā)生率。很多學者研究認為，術后髓內(nèi)釘遠端繼發(fā)股骨骨折的發(fā)生與該處存在明顯應力集中有關，使用較長的髓內(nèi)釘能減少應力的集中，降低術后繼發(fā)股

2、骨骨折的發(fā)生率。我們通過本次實驗觀察三種不同長度的PFNA固定股骨轉(zhuǎn)子間骨折時，隨著骨折不穩(wěn)定性的增加，其股骨干的應力分布的變化情況，比較哪種長度的PFNA遠端應力分布更合理。
　　 方法:選取12根完整且長度近似相等的成年男性股骨標本，隨機分為短釘組、中釘組和長釘組三組，分別利用主釘長度為200mm、240mm和280mm的PFNA固定。將裝有PFNA的完整股骨標本在冠狀面上內(nèi)收15°，模擬單腿站立時的股骨位置，固定于電子萬能

3、實驗機上。在股骨近端的內(nèi)外側皮質(zhì)及鎖釘和釘尾處的內(nèi)外側皮質(zhì)選取8個點，分別黏貼電阻應變片，應用數(shù)字式應變儀記錄標本在0-1200N垂直負荷下8處電阻應變片的應變值。每根股骨分別在5種類型下進行實驗:Ⅰ型.裝有PFNA的完整股骨;Ⅱ型.簡單的兩部分骨折;Ⅲ型.伴有小轉(zhuǎn)子缺損的三部分骨折;Ⅳ型.伴有小轉(zhuǎn)子及小部分內(nèi)側皮質(zhì)缺損的三部分骨折;Ⅴ型.伴有小轉(zhuǎn)子及大部分內(nèi)側皮質(zhì)缺損的三部分骨折，分別記錄所選各位點的應變值變化。采用隨機區(qū)組設計資料的

4、方差分析方法對結果進行分析。
　　 結果:三組標本在股骨近端的四個指定位點所記錄的應變值隨骨折穩(wěn)定性的降低而降低，其中位于小轉(zhuǎn)子水平內(nèi)側皮質(zhì)的1點電阻應變片記錄的壓力應變下降最明顯，在伴有小轉(zhuǎn)子及大部分內(nèi)側皮質(zhì)缺損的三部分骨折時幾乎減少為0。
　　 位于鎖釘處側皮質(zhì)的6點，在短釘、中釘兩組記錄的初始應變?yōu)閺埩儯谥圃旌唵蝺刹糠止钦酆?，張力應變均轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫?，壓力應變隨著骨折不穩(wěn)定性的進一步增加而增加。兩組組內(nèi)Ⅰ-Ⅴ

5、型間具有統(tǒng)計學差異（兩組P值均為0.000），其中Ⅱ-Ⅳ型任意兩型間無統(tǒng)計學差異，僅在伴有小轉(zhuǎn)子及大部分內(nèi)側皮質(zhì)缺損的三部分骨折時出現(xiàn)明顯的壓應變增加。長釘組在6點記錄的初始值為壓力應變，應變值隨骨折不穩(wěn)定性的增加逐漸緩慢增大，組內(nèi)Ⅰ-Ⅴ型間無統(tǒng)計學差異(P=0.539)。
　　 三組標本在位于鎖釘尾端外側皮質(zhì)的8點記錄的初始值均為壓力應變值，且壓力應變值隨著骨折不穩(wěn)定性的增加而增大。短釘組及中釘組各自組內(nèi)的Ⅰ-Ⅴ型間具有統(tǒng)計學

6、差異（短釘組P=0.000，中釘組P=0.002），他們在Ⅰ-Ⅲ型時均未出現(xiàn)明顯的壓應力增加，短釘組從Ⅳ型（伴有小轉(zhuǎn)子及小部分內(nèi)側皮質(zhì)缺損的三部分骨折）時開始出現(xiàn)明顯的壓應力增加，Ⅳ型、Ⅴ型（伴有小轉(zhuǎn)子及小部分內(nèi)側皮質(zhì)缺損的三部分骨折）分別較初始壓力應變值增加了約100％及150％;中釘組在Ⅴ（伴有小轉(zhuǎn)子及小部分內(nèi)側皮質(zhì)缺損的三部分骨折）型時壓應力明顯增加，Ⅳ型、Ⅴ型時分別較初始壓力應變值增加了約45％及85％。長釘組隨著骨折不穩(wěn)定性的

7、增加，8點壓力應變始終未出現(xiàn)明顯的增加，組內(nèi)Ⅰ-Ⅴ型間無統(tǒng)計學差異(P=0.163)，Ⅳ型、Ⅴ型時分別較初始壓力應變值增加了約30％和36％。
　　 結論:通過這個研究我們可以發(fā)現(xiàn)，三種長度的PFNA在股骨近端的生物力學特性相似，隨著骨折不穩(wěn)定性的增加，均明顯減少了股骨近端轉(zhuǎn)子下區(qū)域的應力。與此同時，在模擬較穩(wěn)定的兩部分骨折及伴有小轉(zhuǎn)子基底缺損的三部分骨折時，三組PFNA均未在鎖釘及釘尾處出現(xiàn)明顯的應力增加;中釘組在模擬伴有小轉(zhuǎn)

8、子及大部分內(nèi)側皮質(zhì)缺損的三部分骨折時鎖釘處及釘尾處外側皮質(zhì)出現(xiàn)明顯的壓應力增加;短釘組在模擬伴有小轉(zhuǎn)子及大部分內(nèi)側皮質(zhì)缺損的三部分骨折時鎖釘處外側皮質(zhì)出現(xiàn)明顯的壓應力增加，釘尾處外側皮質(zhì)在模擬模擬伴有小轉(zhuǎn)子及小部分內(nèi)側皮質(zhì)缺損的三部分骨折時已經(jīng)出現(xiàn)了明顯的壓應力增加;長釘組始終未出現(xiàn)明顯的應力增加。因此，在治療伴有小轉(zhuǎn)子及內(nèi)側皮質(zhì)缺損的不穩(wěn)定轉(zhuǎn)子間骨折時，我們應該選擇加長的PFNA，以減少在鎖釘及釘尾處的應力集中;在治療穩(wěn)定的轉(zhuǎn)子間骨折