股骨頸骨折內(nèi)固定物的力學(xué)對(duì)比及療效分析

1、    股骨頸骨折內(nèi)固定物的力學(xué)對(duì)比及療效分析        摘要為臨床上選擇合理的內(nèi)固定器材提供理論依據(jù)。16具成年新鮮股骨標(biāo)本隨機(jī)分成四組，制成股骨頸骨折，分別植入四種內(nèi)固定物并進(jìn)行生物力學(xué)測(cè)試。測(cè)試數(shù)據(jù)經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)處理分析表明，三枚加壓螺紋釘?shù)膭偠群蛷?qiáng)度最大且具有較強(qiáng)的抗剪力、彎應(yīng)力及抗扭力。單一空心加壓螺釘次之，三刃釘較差。臨床隨訪資料表明，三枚加壓螺紋釘?shù)寞熜跃邮孜?。認(rèn)為三枚加壓螺紋釘呈三角形立體植入股骨頸內(nèi)，具有動(dòng)性和靜力性的加壓作用，最大限度地減少應(yīng)力遮擋效應(yīng)，其

2、固定作用更加牢固。關(guān)鍵詞股骨頸骨折；內(nèi)固定；生物力學(xué)Comparative Biomechanical Study and Curative Effect Analysis of I nternal Fixation in the Treatment of Femoral Neck FractureChen Jialu，Peng Hao，Liu Shiqing，Wang Bingxun.Department of Ort hro paedic Surgery，The First Affiliated Hospital，Hubei Medical University，Wuhan， 430060

3、AbstractTo provide theoretic basis for rational choosi ng of internal fixation in clinical use through biomechanical experiment and com parative analysis of femoral samples after internal fixation，sixteen cases of femoral neck fracture，which were produced on adult fresh femoral samples，were divided

4、into four groups at random.After different internal fixations were use d separately for the fracture，biomechanical measurements were respectively made in the samples.The measurement data，showed that three-compression-screws were t he best in rigidity and strength，single-hollow-compression-screw was

5、the second and trifin nail was poor(P0.01)，and that three-compression- screws had better anti-shearing stress，bending strength and anti-torsion force.According to clinical data curative effect of three-copmression-screws was the first in these four internal fixations.Three-compression-screws，which f

6、ix fem oral neck in the shape of triangle and three dimensions，accord with biomechanic s，have dynamic and static compression effect，it reduce the stress shelding eff ect as possible and make the fracture fragments contact closer.Key wordsFemoral neck fracture；Internal fixation；bio mechanics股骨頸骨折的治療是

7、一個(gè)迄今尚未圓滿解決的難題。繼三刃釘問(wèn)世以來(lái)，許多學(xué)者設(shè)計(jì)了各種內(nèi)固定器材，但各有利弊，為了選擇較理想的內(nèi)固定器材，我們對(duì)常用的四種內(nèi)固定物進(jìn)行力學(xué)對(duì)比和療效分析。1材料與方法1.1制作標(biāo)本模型與生物力學(xué)測(cè)試取16具成年( 男女各半)新鮮股骨標(biāo)本，隨機(jī)分成四組，制成股骨頸骨折，分別植入三枚加壓螺紋釘、單一空心加壓螺釘、三刃釘及三根骨圓針等四種內(nèi)固定物。正常情況下，股骨干與人體的縱軸有一約15°的夾角1。測(cè)試時(shí)將股骨干與垂線呈15°夾角嵌入試驗(yàn)機(jī)夾具中，并復(fù)制股骨頭的生理負(fù)荷(55°截骨角度)，隨機(jī)分組進(jìn)行測(cè)試。每一標(biāo)本均為承受一單向遞增的垂直載荷，速度為2mmmi

8、n，觀察受試標(biāo)本壓力側(cè)、張力側(cè)和軸向壓力側(cè)位移的載荷數(shù)據(jù)。扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)，觀察內(nèi)固定物受扭轉(zhuǎn)時(shí)與角位移的關(guān)系。1.2統(tǒng)計(jì)學(xué)處理對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行單、雙及多因素方差分析程序處理，各項(xiàng)數(shù)據(jù)均以X±S表示。2結(jié)果2.1垂直載荷時(shí)，三枚加壓螺紋釘和單一空心加壓螺釘固定標(biāo)本的壓力側(cè)位移較小。三根骨圓針和三刃釘側(cè)位移較大。統(tǒng)計(jì)學(xué)處理有顯著差異(P0.01)，說(shuō)明位移越小，抗壓強(qiáng)度及穩(wěn)定性越好。2.2三枚加壓螺釘和單一空心加壓釘標(biāo)本在承受連續(xù)動(dòng)量載荷時(shí)，位移較小且恒定，而三根骨圓針和三刃釘位移較大，其抗壓強(qiáng)度有顯著差異(P0.01)。2.3三刃釘和三根骨圓針的抗張強(qiáng)度及穩(wěn)定性不如三枚加壓螺釘和單一空心加壓釘

9、，后2種內(nèi)固定物不僅有拉力作用，而且也可防止股骨頭下沉或滑移。2.4三枚加壓螺紋釘和三根骨圓針抗扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度較好。3臨床資料1988年3月1995年3月，共收治新鮮股骨頸骨折520例，分別采用不同的內(nèi)固定治療350例。按每組各隨機(jī)抽出20例，總計(jì)80例。其中男41例，女39例。年齡1675歲，平均57歲。加壓螺絲釘釘長(zhǎng)分別為80130mm，每種型號(hào)間隔5mm，螺紋長(zhǎng)度2040mm，螺紋直徑6mm，螺桿直徑4mm，螺帽直徑8mm。關(guān)于手術(shù)方法及操作要點(diǎn)見(jiàn)2。約90%的病人得到隨訪，時(shí)間2年以上。術(shù)后骨折愈合時(shí)間4.5 8個(gè)月，平均5.5個(gè)月，其它資料見(jiàn)表1、2、3。表1內(nèi)固定方式與骨折愈合的關(guān)系(7

10、5例)骨折愈合情況手術(shù)方法三枚加壓螺紋釘單一空心加壓螺釘三刃釘三根骨圓針頭下經(jīng)頸頭下經(jīng)頸頭下經(jīng)頸頭下經(jīng)頸愈合1181078998不愈合1211合計(jì)1181171010108 表2隨訪73例股骨頭缺血性壞死發(fā)生情況缺血性壞死手術(shù)方法三枚加壓螺紋釘單一空心加壓螺釘三刃釘三根骨圓針合計(jì)嚴(yán)重11中度1113輕度112合計(jì)11226 表3隨訪71例髖關(guān)節(jié)功能恢復(fù)情況療效手術(shù)方法三枚加壓螺紋釘單一空心加壓螺釘三刃釘三根骨圓針合計(jì)優(yōu)151591251良135615差00325合計(jì)16181720714討論Gozna 3認(rèn)為股骨頸骨折內(nèi)固定必須滿足三方面要求：抵抗加于骨折線上之剪力；抵抗其彎應(yīng)力；容許加于軸心

11、上之應(yīng)力。另外，臨床上內(nèi)固定物的選擇，還必須考慮固定的要求、病人的年齡、體質(zhì)等多種情況。三枚加壓螺紋釘基本符合上述條件。眾所周知，三刃釘固定是治療股骨頸骨折的一種傳統(tǒng)方法。然而不少報(bào)道證實(shí)其抗壓、抗張強(qiáng)度均較差，實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)單一三刃釘固定僅是多根Knowles 針固定強(qiáng)度的50%。而且在內(nèi)固定過(guò)程中需要進(jìn)行錘擊和大粗隆沖擊，有可能損傷股骨頭的血供和關(guān)節(jié)軟骨面。另外，三刃釘無(wú)螺紋，載荷時(shí)很容易使骨折斷端分離，故不能有效地起加壓穩(wěn)定作用。本組采用三根骨圓針固定股骨頸骨折，經(jīng)力學(xué)測(cè)試，表明其抗張強(qiáng)度稍優(yōu)于三刃釘，抗扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度接近三枚加壓螺紋釘。因其直徑較細(xì)，又無(wú)螺紋抓持，不能承受較大的載荷，故其抗壓強(qiáng)

12、度穩(wěn)定性仍不如加壓螺紋釘。而且容易發(fā)生退針，使其固定失效或針頭穿過(guò)關(guān)節(jié)進(jìn)入盆腔，而引起嚴(yán)重合并癥。單一空心加壓螺釘，直徑粗，螺紋深，抓持力強(qiáng)，有助于早期負(fù)重。本實(shí)驗(yàn)也證實(shí)其抗壓、抗張強(qiáng)度均較好，由于該釘為單一固定，不能有效地控制旋轉(zhuǎn)，故其抗扭強(qiáng)度不如三枚加壓螺絲釘，加之該釘在股骨頸內(nèi)所占的體積較大且較粗的螺紋可能破壞髓內(nèi)血管，影響股骨頭的血運(yùn)和骨折愈合。本實(shí)驗(yàn)證實(shí)三枚加壓螺紋釘?shù)目箟?、抗張?qiáng)度和抗扭能力均優(yōu)于其它三種固定物。螺紋釘系鉆孔擰入，并非捶入，避免了骨折端間的分離；其螺紋深、螺距寬、抓持力強(qiáng)，能使骨折端緊密靠擾。而且螺紋釘直徑較小，對(duì)骨質(zhì)及髓內(nèi)血管損傷小，三枚加壓螺紋釘呈三角形立體固定，穩(wěn)定性好，能有效地防止股骨頭的旋轉(zhuǎn)和下沉。其手術(shù)適應(yīng)證較廣，幾乎適合所有年齡的股骨頸骨折的治療，且操作簡(jiǎn)單，是一種較理想的內(nèi)固定方法。 作者單位：陳家祿彭昊劉世清王炳勛湖北醫(yī)科大學(xué)附一醫(yī)院骨科武漢市430060劉莉手術(shù)室魏偉進(jìn)修生參考文獻(xiàn)1Springer ER.Internal fixation of fe