交鎖髓內針固定股骨干骨折的療效及生物力學原理研究

李維斌，任淑杰

（1.山東省龍口市第二人民醫院骨科，山東龍口 265700；2.山東省煙臺市龍口榮軍醫院，山東龍口 265700）

股骨干骨折的是一種較為常見的由直接或間接暴力所致的骨折。股骨干骨折采用交鎖髓內針內固定是一種比較理想的治療方法，交鎖髓內針內固定是近年來四肢骨干骨折治療的首選[1]，其生物力學優勢已得到公認[2-3]。筆者根據2008年3月～2010年4月收治的88例(不同部位)股骨干骨折行交鎖髓內針內固定進行分析，并對交鎖髓內針固定股骨干骨折進行力學對比，現將材料總結如下：

1 資料與方法

1.1 一般資料

本組資料選取龍口市第二人民醫院2008年3月～2010年4月收治入院的88例股骨干骨折患者，其中，男性患者65例，女性患者23例；年齡最小 19歲，最大 63歲，平均（34.3±3.2）歲；骨折部位：左側股骨54例，右側股骨34例；骨折原因：交通事故傷65例，墜落傷10例，摔傷13例；多數患者伴有其他部位損傷，其中一側股骨干橫形合并同側脛腓骨粉碎性骨折1例。于傷后1～8 h入院，所有患者均順行固定。納入標準：①閉合性股骨干中段新鮮骨折；②年齡18～65歲；③身體狀況良好。排除標準：①病理性骨折或嚴重粉碎性骨折；②年齡小于18歲或者大于65歲；③嚴重血管、神經損傷；④身體條件差。

1.2 治療方法

髓內釘采用常州武進三廠股骨交鎖髓內釘，彈性輸血帶應用上海器械廠生產（規格為 0.5 mm×140.0 mm），彈性模量為4.2 MPa。力學測壓儀器使用南方醫科大學生物力學重點實驗室KYOWA WGA-6708測壓儀。所有患者采用持續硬膜外麻醉，取側臥位，患肢在上，內外旋中立位，屈髖80°，內收30°；在大粗隆頂點向上行直切口4 cm，切開至大轉子內壁，用甲鉤向兩側牽開，在梨狀窩處大轉子前后緣中點緊貼大轉子內壁錐透骨皮質；用T柄錐狀髓腔擴大器，自直徑8 mm開始，每次遞增1 mm擴大進釘點以達到髓內針尾端所需直徑；再屈膝位牽引，手法整復骨折并維持股骨的力線及長度，將合適長度、直徑的髓內釘從梨狀窩打入髓腔至釘尾平大轉子尖止。對患者術前、后進行股骨X線攝片，見圖1、2、3。

1.3 統計學方法

數據由SPSS 13.0軟件包進行統計處理，數據方差采用（±s）表示，組間數據采用t檢驗，以P＜0.05為有顯著性差異。

2 結果

兩組患者內固定手術時間、住院時間、骨折愈合時間、手術失血量的比較，實驗組與對照組的骨密度無顯著性差異（t=0.733，ν=7，P＞0.05），見表1。

表1 兩組患者手術時間、住院時間、骨愈合時間、失血量、骨密度情況比較（±s）Tab.1 Comparison of the operative time,hospitalization time,bone healing time,blood loss and bone mineral density between two groups（±s）

表1 兩組患者手術時間、住院時間、骨愈合時間、失血量、骨密度情況比較（±s）Tab.1 Comparison of the operative time,hospitalization time,bone healing time,blood loss and bone mineral density between two groups（±s）

髓內釘組鋼板組t值P值組別 n 手術時間（h）88 88 1.91±0.22 2.63±0.34 2.865＜0.05住院時間（d）42.7±3.5 55.2±4.3 4.18＜0.01骨折愈合時間（d）113.2±11.4 137.5±10.6 6.827＜0.01失血量（ml）293.8±25.6 406.3±33.7 8.251＜0.01骨密度（g/cm2）0.889±0.432 0.934±0.465-0.347＞0.05

在扭轉試驗中，骨折遠近端與夾具之間均無滑動；在負載試驗中骨折遠近端無滑移（表2）。

表2 兩種內固定方法負載指標比較（±s，n=88）Tab.2 Comparison of load index of two kinds internal fixation methods（±s，n=88）

表2 兩種內固定方法負載指標比較（±s，n=88）Tab.2 Comparison of load index of two kinds internal fixation methods（±s，n=88）

組別 極限載荷（N） 對應位移（mm）髓內釘組鋼板組均值差值t值P值1 452±551 2 013±814-548.00-1.470 0.238 8.61±1.82 12.64±3.72-5.21-4.374 0.022

髓內釘的壓力側位移較小，鋼板側位移較大，兩者比較有非常顯著性差異(P＜0.01)，說明位移越小，抗壓強度及穩定性越好。髓內釘在承受連續動量載荷時，鋼板位移較小且恒定，位移較大，其抗壓強度有非常顯著性差異(P＜0.01)。鋼板的強度及穩定性不如髓內釘，兩種內固定物均有固位作用，而且也可防止滑移。兩組內固定方法不同壓力下位移、位移-扭矩比較見表3、4。

3 討論

成人股骨干骨折所采用的AO加壓鋼板和髓內釘固定均符合生物力學要求，但是鋼板固定手術切口很長，術中創傷較大，骨折愈合時間長，且經常出現螺絲松動、彎曲、折斷等情況，嚴重影響骨折愈合，容易出現并發癥[4-5]。

帶鎖髓內釘作為治療股骨干骨折的常用方法，具有以下優點：①固定牢固，能有效防止骨折端旋轉及短縮，手術適應證廣，應力遮擋小[6]；②有利于早期功能鍛煉；③較AO鋼板骨愈合快，感染率低[7]。根據本研究中兩組內固定方法的生物力學檢測結果表明，帶鎖髓內釘在壓、彎、扭三種最大載荷作用下，其強度、剛度明顯優于對照組，采用帶鎖髓內釘比AO加壓鋼板內固定的軸向強度高6.7%，彎曲強度高5.4%，剪切強度高9.8%。而對應軸向剛度相應高5.9%，彎曲剛度高7.7%，扭轉剛度高1.8%，兩組內固定物比較無顯著性差異（P＞0.05）。本文研究結果表明，帶鎖髓內釘具有力學分布合理，內固定穩定可靠，與AO加壓鋼板一樣，是一種優良的內固定器械[8-10]。由于帶鎖髓內釘的固定結構，它能起到動態加壓的作用，其應力遮擋特別小，根據本文測定的應力遮擋效應（即應力保護率）比對照組小57%，具有非常顯著性差異（P＜0.01）。 結果表明，鋼板內固定屬于偏中軸固定，雖然鋼板固定過程中的彎曲應力大于髓內釘固定，但是鋼板固定過程中負重所產生應力遮擋效應將導致骨質疏松，對骨折的愈合有一定的影響。交鎖髓內釘固定骨折過程中，屬于中央型內夾板式固定，該種固定方式對骨骼力學傳導是應力分享作用，其生物力學對肢體的干擾相對較少，而且具備抗彎、剪、扭、旋優良及彈性固定的作用，避免了生物力學矛盾而影響療效。另外，交鎖髓內釘內固定牢靠，利于骨痂生成，與其他內固定器械相比有很大優勢，其手術適應證較廣，幾乎適合所有年齡的股骨頸骨折的治療，且操作簡單，是一種較理想的內固定方法[11-12]。

表3 兩組內固定方法不同壓力下位移-扭矩比較（±s，mm）Tab.3 Comparison of displacement-torsion under different compressions of two kinds internal fixation methods（±s，mm）

表3 兩組內固定方法不同壓力下位移-扭矩比較（±s，mm）Tab.3 Comparison of displacement-torsion under different compressions of two kinds internal fixation methods（±s，mm）

3 mm 15.01±6.23 5.17±1.41 9.84 3.527 0.039組別 0.5 mm 1 mm 7.34±1.77 4.16±1.00 4 mm 16.16±5.93 5.16±1.63 11.00 4.244 0.024 7 mm 8 mm 合計5 mm 6 mm髓內釘組鋼板組標準差值t值P值3.18 3.178 0.050 9.42±3.34 4.81±1.19 4.61 2.947 0.060 2 mm 12.52±5.15 5.14±1.37 7.38 3.259 0.047 16.35±5.28 5.30±1.58 11.06 4.867 0.017 16.76±5.25 5.44±1.66 11.32 5.115 0.014 16.68±4.91 5.55±1.75 11.13 5.586 0.011 16.65±4.57 5.31±2.05 9.56 6.349 0.024 233.39±78.38 83.56±23.97 149.83 4.447 0.021

表4 兩組內固定方法不同壓力下位移比較（±s，mm）Tab.4 Comparison of displacement under different compressions of two kinds internal fixation methods（±s，mm）

表4 兩組內固定方法不同壓力下位移比較（±s，mm）Tab.4 Comparison of displacement under different compressions of two kinds internal fixation methods（±s，mm）

300 N 0.59±1.16 0.15±0.04 0.45 0.781 0.492組別 50 N 100 N 0.00±0.00 0.01±0.00-0.01-2.611 0.080 400 N 0.07±0.06 0.35±0.17-0.29-1.802 0.213 700 N 800 N 900 N 合計500 N 600 N髓內釘組鋼板組標準差值t值P值0.01±0.01 0.02±0.01-0.01-1.359 0.267 200 N 0.42±0.83 0.08±0.03 0.34 0.837 0.464 0.29±0.28 0.45±0.19-0.18-0.748 0.532 0.38±0.36 0.50±0.20-0.10-0.314 0.783 0.51±0.45 0.54±0.20 0.03 0.105 0.926 0.63±0.56 0.59±0.27 0.16 0.474 0.682 0.76±0.66 0.44±0.22 0.66 4.344 0.144 5.88±4.05 5.78±1.89 0.10 0.046 0.966

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