骨折脫位型脛骨內(nèi)側(cè)平臺骨折內(nèi)固定治療的生物力學(xué)與臨床研究.pdf

1、背景：隨著現(xiàn)代社會工業(yè)、交通等行業(yè)的飛速發(fā)展，高能量創(chuàng)傷所致的膝關(guān)節(jié)周圍骨折逐漸增多。這些骨折的治療非常困難，預(yù)后也多數(shù)難以令人滿意，因此一直以來都是創(chuàng)傷骨科醫(yī)生面臨的非常具有挑戰(zhàn)性的課題。 “骨折脫位型”脛骨內(nèi)側(cè)平臺骨折是一種特殊類型的高能量平臺骨折，骨折可累及包括內(nèi)側(cè)平臺、髁間棘和部分外側(cè)平臺在內(nèi)的大塊區(qū)域，同時伴有膝關(guān)節(jié)半脫位。保守治療由于繼發(fā)移位、畸形愈合、關(guān)節(jié)僵硬及創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎的發(fā)生率很高，目前僅在少數(shù)情況下被采用，手

2、術(shù)治療現(xiàn)已成為這類骨折治療的首選。雖然文獻報道有多種內(nèi)外固定方法可供選擇，但是療效有很大差異，其最佳固定方法目前仍有爭議。臨床上由于固定方法選擇不當而導(dǎo)致固定失敗，預(yù)后不佳的十分常見。因此，選擇一個最佳的固定方法對改善此型骨折的預(yù)后非常重要。 本研究在對“骨折脫位型”脛骨內(nèi)側(cè)平臺骨折臨床病例影像學(xué)資料測量分析的基礎(chǔ)上，使用Synbone人工骨制備該型骨折模型。以內(nèi)側(cè)單鋼板+拉力螺釘（MSP）、內(nèi)側(cè)雙鋼板（MDP）、雙側(cè)雙鋼板（B

3、DP）及外側(cè)鎖定鋼板+拉力螺釘（LLP）四種固定方法固定后，分別通過生物力學(xué)測試儀及有限元分析的方法對上述四種固定方法的生物力學(xué)性能進行評價及驗證，為臨床選擇最佳的治療方法的提供生物力學(xué)實驗依據(jù)。本研究共分為以下四個組成部分。 一、骨折脫位型”脛骨內(nèi)側(cè)平臺骨折模型的制備。 目的：根據(jù)臨床病例資料制備“骨折脫位型”脛骨內(nèi)側(cè)平臺骨折模型。 方法：在 2003～2005年間上海交通大學(xué)附屬第六人民醫(yī)院骨科手術(shù)治療的病例

4、中篩選“骨折脫位型”脛骨內(nèi)側(cè)平臺骨折病例42例，根據(jù)病例的影像學(xué)資料測量骨折線傾斜角度及內(nèi)側(cè)骨折塊占平臺寬度比值，制備模版，根據(jù)模板使用Synbone人工骨制備該型骨折模型。 結(jié)果：該組病例的骨折線傾斜角度平均為42.9±7.4° (range: 36.7°~51.3°)，內(nèi)側(cè)骨折塊占整個平臺寬度比值為60％±7％ (range: 49％~74％)。 結(jié)論：“骨折脫位型”脛骨內(nèi)側(cè)平臺骨折的內(nèi)側(cè)骨折塊較大；使用Synb

5、one人工骨可以代替尸體骨制備骨折模型。 二、“骨折脫位型”脛骨內(nèi)側(cè)平臺骨折四種內(nèi)固定方法的生物力學(xué)比較。 目的：對“骨折脫位型”脛骨內(nèi)側(cè)平臺骨折四種內(nèi)固定方法的生物力學(xué)性能進行評價,為臨床選擇有效的內(nèi)固定方法提供生物力學(xué)依據(jù)。 方法：將28具Synbone人工骨“骨折脫位型”脛骨內(nèi)側(cè)平臺骨折模型隨機分為四組，分別以內(nèi)側(cè)單鋼板+拉力螺釘（MSP）、內(nèi)側(cè)雙鋼板(MDP)、雙側(cè)雙鋼板(BDP)及外側(cè)鎖定鋼板+拉力螺釘

6、(LLP)四種固定方法固定，在生物力學(xué)測試儀上測量軸向剛度、失效載荷及不同載荷強度下內(nèi)側(cè)平臺骨折塊的位移。 結(jié)果：MDP固定的軸向剛度及失效載荷最大，差異有極顯著性意義（P均=0.000）；MSP與BDP其次，兩者間差異無顯著性（P＝0.976，P＝0.756），LLP固定的軸向剛度及失效載荷最?。≒均=0.000）；在三種載荷強度下，MDP固定后的內(nèi)側(cè)平臺骨折塊位移均最小，與其它三種固定方法相比差異均有顯著性意義（P均＜0.0

7、5）；LLP固定后內(nèi)側(cè)平臺骨折塊的位移均最大，在1000N、1500N時與其它三種方法相比差異有顯著性意義（P均＜0.05）。 結(jié)論：MDP固定是治療“骨折脫位型”脛骨內(nèi)側(cè)平臺骨折生物力學(xué)性能最佳的方法，而LLP固定的力學(xué)穩(wěn)定性最差；對于非粉碎性的“骨折脫位型”脛骨內(nèi)側(cè)平臺骨折，MSP固定和BDP固定在生理載荷下也可有效控制內(nèi)側(cè)平臺移位。 三、“骨折脫位型”脛骨內(nèi)側(cè)平臺骨折四種內(nèi)固定方法生物力學(xué)性能的有限元分析。

8、 目的：通過有限元分析方法（FEA）對“骨折脫位型”脛骨內(nèi)側(cè)平臺骨折四種內(nèi)固定方法的生物力學(xué)性能進行評價,為臨床選擇有效內(nèi)固定方法提供實驗依據(jù)。 方法：通過CT對Synbone脛骨中上段進行斷層掃描，構(gòu)建脛骨近端有限元模型，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建MSP 、MDP、 BDP及LLP四種固定方法固定后的“骨折脫位型”脛骨內(nèi)側(cè)平臺骨折有限元模型，然后在脛骨平臺上分別施加不同載荷強度的靜載荷，比較內(nèi)側(cè)平臺骨折塊的位移及脛骨近端的應(yīng)力分布。

9、 結(jié)果：FEA的結(jié)果與生物力學(xué)實驗結(jié)果相符合。不同載荷下MDP固定后的內(nèi)側(cè)平臺骨折塊位移均最小，LLP固定的位移均最大；MDP、BDP固定后脛骨近端的最大應(yīng)力值較小，LLP固定的最大應(yīng)力值最大；MSP、 BDP、 LLP三種固定方法的最大應(yīng)力區(qū)域相近。 結(jié)論：FEA有效驗證了生物力學(xué)測試中的實驗結(jié)果；MDP固定具有最佳的力學(xué)穩(wěn)定性，而LLP固定的力學(xué)穩(wěn)定性最差；MDP固定與BDP固定可以將脛骨平臺承受的應(yīng)力均勻分散，而LL

10、P固定由于承載部位有限導(dǎo)致單位承載單元的應(yīng)力很大，因此對于“骨折脫位型”脛骨內(nèi)側(cè)平臺骨折應(yīng)該慎用。 四、內(nèi)側(cè)雙鋼板固定治療“骨折脫位型”脛骨內(nèi)側(cè)平臺骨折的臨床研究。 目的：評估內(nèi)側(cè)雙鋼板技術(shù)治療“骨折脫位型”脛骨內(nèi)側(cè)平臺骨折的臨床療效。方法：2003年5月到2005年11月間，采用內(nèi)側(cè)雙鋼板技術(shù)治療42例“骨折脫位型”脛骨內(nèi)側(cè)平臺骨折患者，男25例，女17例；年齡24 ～70歲，平均47歲。采用膝關(guān)節(jié)HSS評分方法評估膝