脛骨近端骨折不同進釘點交鎖髓內釘固定的生物力學比較

陳震宇，任 棟

(1.邢臺礦業集團有限責任公司總醫院骨四科，河北 邢臺 054000；2.河北醫科大學第三醫院創傷急救中心，河北 石家莊 050051)

·論著·

脛骨近端骨折不同進釘點交鎖髓內釘固定的生物力學比較

陳震宇1，任 棟2*

(1.邢臺礦業集團有限責任公司總醫院骨四科，河北 邢臺 054000；2.河北醫科大學第三醫院創傷急救中心，河北 石家莊 050051)

目的探討采用不同進釘點交鎖髓內釘固定脛骨近端骨折的生物力學特性。方法選取青壯年防腐脛骨標本為研究對象，模擬2種相反的骨折形態，采用偏內、正中及偏外3種不同進釘點固定，進行軸向壓縮載荷試驗，載荷分別為0～600N，加載速度為5mm/min，測量骨折端的位移，對所得的數據進行單因素方差分析。結果模擬骨折線自外上斜向內下標本組中，進釘點偏內1cm組位移最小；模擬骨折線自內上斜向外下標本組中，進釘點偏外1cm組位移最小。結論交鎖髓內釘固定脛骨近端斜行骨折時，采用不同進釘點，骨折斷端穩定性有明顯差異。

脛骨骨折；內固定器；生物力學

10.3969/j.issn.1007-3205.2014.03.008

交鎖髓內釘對脛骨近端骨折治療具有特殊的優勢，但該部位髓腔較大，穩定性差。本研究是在尸體標本上模擬了2種相反的脛骨骨折類型，采用不同進針點交鎖髓內釘固定，進行生物力學研究比較分析。

1 材料與方法

1.1 標本的制作及分組：選取18具36根國人青壯年防腐脛骨骨標本(河北醫科大學第三醫院提供)，其中男性26根，女性10根，測量各股骨骨密度，攝X線片除外骨病、畸形及損傷，并測量髓腔大小以備選取髓內釘。選用天津金興達實業有限公司生產的脛骨髓內釘及配套器械。標本隨機分為6組(A、B、C、D、E、F)，每組6根。各組骨密度差異無統計學意義。對各組內標本隨機編號。A、B、C組標本均制成脛骨全長的上1/4處為中心的內斜形骨折，骨折線自外上斜向內下，與脛骨干長軸成45°角；D、E、F組標本均制成與上述標本同部位但骨折線方向相反的外斜形骨折，骨折線自內上斜向外下。A、D組標本以長短、粗細合適的交鎖髓內釘固定且進釘點偏外約1cm，B、E組標本以合適的交鎖髓內釘固定選正中進釘點，C、F組標本以合適的交鎖髓內釘固定進釘點偏內約1cm。

1.2 測試方法：軸向壓縮載荷試驗，將制作好的標本脛骨踝部以牙托粉固定于自制夾具內，固定時模擬人站立位時踝關節水平位，脛骨矢狀面保持垂直位，脛骨平臺后傾約5°，將自制的脛骨平臺加壓器械連接于CSS-44020力學試驗機上，于骨折端處放置引伸儀，通過脛骨平臺加壓，軸向加壓載荷0～600N，加載速度為5mm/min。測量骨折端的位移，計算機自動記錄數據。

2 結 果

軸向壓縮載荷為最小值(100N)、最大值(600N)時A組(骨折線自外上斜向內下，開口偏外)、B組(骨折線自外上斜向內下，開口正中)、C組(骨折線自外上斜向內下，開口偏內)骨折端位移均數差異均有統計學意義(P<0.01)，C組數據明顯小于A組、B組數據；表明當脛骨近端干骺端骨折骨折線自外上斜向內下時，在相同的軸向壓縮載荷下開口偏內時骨折端移位較小。在100N、600N軸向壓縮載荷下，D組(骨折線自內上斜向外下，開口偏外)、E組(骨折線自內上斜向外下，開口正中)、F組(骨折線自內上斜向外下，開口偏內)骨折端位移均數差異均有統計學意義(P<0.01)，D組數據明顯小于E組、F組數據；表明脛骨近端干骺端骨折骨折線自內上斜向外下，在相同的軸向壓縮載荷下開口偏外時骨折端移位較小。進一步經統計學分析發現載荷600N時D組與E、F組差異有統計學意義,而E組與F組差異無統計學意義(P>0.05)；說明脛骨近端干骺端骨折骨折線自內上斜向外下，在相同的軸向壓縮載荷下開口偏外時骨折端移位較小較穩定。見表1，2。

GroupsLoading100N200N300N400N500N600NA3．69±1．614．54±1．415．11±1．155．42±1．065．67±1．035．98±0．98B1．43±0．301．69±0．281．91±0．282．08±0．272．34±0．232．58±0．21C0．33±0．110．61±0．150．85±0．181．02±0．181．24±0．241．39±0．23F19．6135．4961．7677．2482．1296．06P0．0000．0000．0000．0000．0000．000

GroupsLoading100N200N300N400N500N600ND1．02±0．251．44±0．381．86±0．582．13±0．952．25±0．972．35±1．00E1．43±0．151．88±0．102．91±0．323．27±0．233．86±0．204．20±0．11F2．13±0．122．88±0．163．54±0．383．87±0．424．50±0．504．93±0．42F57．0554．4522．2312．4212．7126．78P0．0000．0000．0000．0010．0000．000

3 討 論

脛骨近端骨折帶鎖髓內釘固定為中央型內夾板式固定方式，對骨折端血運影響較小，感染及骨不連等并發癥的發生率較低[1-3]，因此在多發傷患者Ⅰ期固定中有明顯優勢[4],但由于髓腔類似漏斗狀，且髓腔的近端較遠端明顯寬大，脛骨結節下緣以上和內踝上緣以下松質骨強度最大，骨皮質最薄[5],臨床上脛骨近端骨折髓內釘固定時，常存在骨折端復位不佳、骨不連及固定失效等問題[6],脛骨近端骨折成為髓內釘治療的擴展適應證,前提是必須配合適當的輔助技術[7-8]。恰當的進釘點，可以提高力線糾正效果，有效輔助復位，簡化手術操作，使骨折端固定牢固，預防并發癥的發生[9-13]。目前國內相關的臨床研究不多。Weninger等[14]對18例AO/OTA 41-A3模型進行髓內釘進針點的尸體研究，發現若進針點位于外側1/3則出現平均16°的內翻畸形，中1/3進針則出現平均10°內翻，而內側1/3進針則出現4°內翻，但出現2例外翻畸形，故認為當脛骨干骨折外翻超過20°時方可考慮采用外側1/3進針點，但同時必須考慮可能導致的內翻畸形。Samuelson等[15]對57例脛骨髓內釘進針點的尸體研究顯示，除1例外，其余56例進針點都位于脛骨結節中間偏內側平均(8±6)mm，故認為脛骨髓內釘的進針點應位于冠狀面脛骨結節中間偏內側，應避免選擇外側進針點。本研究結果顯示，自內上斜向外下交鎖髓內釘固定的最佳進釘點應偏外，且穩定性加強。

從脛骨解剖特點上來考慮，Song等[16]對53對小腿骨折模型進行了三維立體分析后發現，髓腔軸線中心距離內側皮質平均56.5%位于脛骨棘內側平均1.1mm處，因此，建議選擇脛骨棘偏內側為進釘點，這樣才能保證髓內釘的方向與軸線一致，穩定性才能增強。Lembcke等[17]報道22例脛骨髓內釘進釘點選擇的基礎研究，偏內側進釘可能導致外翻畸形，且遠端骨折塊向外側移位，相反，偏外側進釘可能導致內翻畸形和遠端骨折塊向內側移位，故認為髓內釘的進釘點對于小腿軸位力線的恢復至關重要。因此，手術時應根據不同的骨折類型考慮選擇不同的進釘點，此外可根據進釘點的位置采用髕韌帶兩側入路，以減少常規劈開髕韌帶引發的膝關節疼痛，從而最大程度地恢復膝關節功能[18]。

[1]KR?PFL A,NAGLIK H,PRIMAVESI C,et al.Unreamed intramedullary nailing of femoral fractures[J].J Trauma,1995,38(5):717-726

[2]KLEMM KW,B?RNER M.Interlocking nailing of complex fractures of the femur and tibial[J].Clin Orthop Relat Res,1986,(212):89-100.

[3]CANALE ST.Campbell′s operative orthopaedics[M].10th ed.Philadelphia:Mosby Inc,2003:2826-2859.

[4]李永剛，李立平，唐海,等.伴脛骨干閉合骨折的嚴重多發傷Ⅰ期應用交鎖髓內釘與外固定架的比較[J].中華創傷雜志，2013，29(2)：151-152.

[5]王永清，羅先正，劉長貴,等.國人股骨脛骨髓腔的形態學研究及帶鎖髓內釘的改進[J].中華骨科雜志，1998，18(4)：215-218.

[6]陳小偉，任少君，季必池,等.阻擋釘的原理和臨床應用[J].河北醫科大學學報，2012，33(3)：318-320.

[7]VIDYADHARA S,SHARATH KR.Prospective study of the clinico-radiological outcome of interlocked nailing in proximal third tibial shaft fractures [J].Injury,2006,37(6):536-542.

[8]JOSTEN C,MARQUASS B,SCHWARZ C,et al.Intramedullary nailing of proximal tibial fractures.Complications and risk factors[J].Unfallchirurg,2010,113(1):21-28.

[9]李廷棟，蔣贊利.交鎖髓內釘治療脛骨骨折的研究進展[J].重慶醫學，2013,42(30)：3702-3703,3717.

[10]陳哨軍.脛骨骨折與髓內固定[J].中華骨科雜志，2003,23(12)：739-742.

[11]熊超，王永清，姜文學.脛骨干骺端骨折的髓內釘治療的研究進展[J].組織工程與重建外科雜志，2013，9(4)：235-240.

[12]張浩，申國慶，高發旺,等.帶鎖髓內釘結合進釘點取骨植骨治療脛骨多段骨折[J].中國醫師進修雜志，2013，36(14)：50-53.

[13]GAMAVOS C，LASANIANOS N.Proximal tibia fractures and intramedullary nailing：the impact of nail trajectory to varus/valgus deformity[J].Injury，2011，42(12)：1499-1505.

[14]WENINGER P,TSCHABITSCHER M,TRAXLER H,et al.Intramedullary nailing of proximal tibia fractures--an anatomical study comparing three lateral starting points for nail insertion[J].Injury,2010,41(2):220-225.

[15]SAMUELSON MA,MCPHERSON EJ,NORRIS L.Anatomic assessment of the proper insertion site for a tibial intramedullary nail[J].J Orthop Trauma,2002,16(1):23-25.

[16]SONG SJ,JEONG BO.Three-dimensional analysis of the intramedullary canal axis of tibia:clinical relevance to tibia intramedullary nailing[J].Arch Orthop Trauma Surg,2010,130(7):903-907.

[17]LEMBCKE O,RüTER A,BECK A.The nail-insertion point in unreamed tibial nailing and its influence on the axial malalignment in proximal tibial fractures[J].Arch Orthop Trauma Surg,2001,121(4):197-200.

[18]朱龍章，薛鋒，韓本松.髓內針置入內固定脛骨骨折后膝關節功能比較及組織學評價[J].中國組織工程研究與臨床康復，2011,15(43)：8079-8082.

BIOMECHANICALCOMPARISONOFINTERLOCKINGINTRAMEDULLARYNAILWITHDIFFERENTENTRYPOINTSINTREATINGPROXIMALTIBIALMETAPHYSEALFRACTURES

CHENZhenyu1,RENDong2*

(1.FourthDepartmentofOrthopedic,theGeneralHospitalofXingtaiMining(group)co.ltd,HebeiProvince,Xingtai054000，China;2.TraumaCenter,theThirdHospitalofHebeiMedicalUniversity,Shijiazhuang050051,China)

ObjectiveToexplorebiomechanicalcharacteristicsofdifferententrypointsofintramedullaryinterlockingnailfixationoftheproximaltibiafractures.MethodsAnticorrosivetibialspecimensinyoungadultswereselectedasexperimentalobjects,twocontraryfracturemorphologiesweresimulated,threedifferententrypointsincludingmedial,middleandlateral,axialcompressionloadingexperimentwerecarriedout,loadingfor0-600N,Loadingspeedfor5mm/min,fracturedisplacementsweremeasured,statisticalsoftwarewasusedfordatacomparison,andthemethodwasOne-wayANOVA.ResultsForthelateralobliquefracturegroup,nailentrywasselected1cmmedialtothemiddlepoint，thedisplacementsoffractureswasminimum.Inthegroupofmedialobliquefracture,nailentrywasselected1cmlateraltothemiddlepoint,thedisplacementsoffractureswasminimum.ConclusionIntramedullarynailtreatingtheproximaltibiaobliquefracturesprovidechoice-differententrypoints,thestabilityoffracturehassignificantdifference.

tibialfractures;internalfixators;biomechanics

2013-11-18；

2013-12-24

邢臺市科學技術研究與發展計劃項目(2013ZC218)

陳震宇(1976-)，男，河北邢臺人，邢臺礦業集團有限責任公司總醫院主治醫師，醫學碩士，從事創傷骨科疾病診治研究。

*通訊作者

R683.423

A

1007-3205(2014)03-0269-03

趙麗潔)