交鎖髓內(nèi)針固定股骨干骨折的療效及生物力學(xué)原理研究

李維斌，任淑杰

（1.山東省龍口市第二人民醫(yī)院骨科，山東龍口 265700；2.山東省煙臺(tái)市龍口榮軍醫(yī)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(nèi)針內(nèi)固定是一種比較理想的治療方法，交鎖髓內(nèi)針內(nèi)固定是近年來四肢骨干骨折治療的首選[1]，其生物力學(xué)優(yōu)勢已得到公認(rèn)[2-3]。筆者根據(jù)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(nèi)針內(nèi)固定進(jìn)行分析，并對交鎖髓內(nèi)針固定股骨干骨折進(jìn)行力學(xué)對比，現(xiàn)將材料總結(jié)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(yī)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(cè)股骨54例，右側(cè)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(shù)患者伴有其他部位損傷，其中一側(cè)股骨干橫形合并同側(cè)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(biāo)準(zhǔn)：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(biāo)準(zhǔn)：①病理性骨折或嚴(yán)重粉碎性骨折；②年齡小于18歲或者大于65歲；③嚴(yán)重血管、神經(jīng)損傷；④身體條件差。

1.2 治療方法

髓內(nèi)釘采用常州武進(jìn)三廠股骨交鎖髓內(nèi)釘，彈性輸血帶應(yīng)用上海器械廠生產(chǎn)（規(guī)格為 0.5 mm×140.0 mm），彈性模量為4.2 MPa。力學(xué)測壓儀器使用南方醫(yī)科大學(xué)生物力學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室KYOWA WGA-6708測壓儀。所有患者采用持續(xù)硬膜外麻醉，取側(cè)臥位，患肢在上，內(nèi)外旋中立位，屈髖80°，內(nèi)收30°；在大粗隆頂點(diǎn)向上行直切口4 cm，切開至大轉(zhuǎn)子內(nèi)壁，用甲鉤向兩側(cè)牽開，在梨狀窩處大轉(zhuǎn)子前后緣中點(diǎn)緊貼大轉(zhuǎn)子內(nèi)壁錐透骨皮質(zhì)；用T柄錐狀髓腔擴(kuò)大器，自直徑8 mm開始，每次遞增1 mm擴(kuò)大進(jìn)釘點(diǎn)以達(dá)到髓內(nèi)針尾端所需直徑；再屈膝位牽引，手法整復(fù)骨折并維持股骨的力線及長度，將合適長度、直徑的髓內(nèi)釘從梨狀窩打入髓腔至釘尾平大轉(zhuǎn)子尖止。對患者術(shù)前、后進(jìn)行股骨X線攝片，見圖1、2、3。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

數(shù)據(jù)由SPSS 13.0軟件包進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理，數(shù)據(jù)方差采用（±s）表示，組間數(shù)據(jù)采用t檢驗(yàn)，以P＜0.05為有顯著性差異。

2 結(jié)果

兩組患者內(nèi)固定手術(shù)時(shí)間、住院時(shí)間、骨折愈合時(shí)間、手術(shù)失血量的比較，實(shí)驗(yàn)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(shù)時(shí)間、住院時(shí)間、骨愈合時(shí)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(shù)時(shí)間、住院時(shí)間、骨愈合時(shí)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(nèi)釘組鋼板組t值P值組別 n 手術(shù)時(shí)間（h）88 88 1.91±0.22 2.63±0.34 2.865＜0.05住院時(shí)間（d）42.7±3.5 55.2±4.3 4.18＜0.01骨折愈合時(shí)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(zhuǎn)試驗(yàn)中，骨折遠(yuǎn)近端與夾具之間均無滑動(dòng)；在負(fù)載試驗(yàn)中骨折遠(yuǎn)近端無滑移（表2）。

表2 兩種內(nèi)固定方法負(fù)載指標(biāo)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(nèi)固定方法負(fù)載指標(biāo)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(yīng)位移（mm）髓內(nèi)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(nèi)釘?shù)膲毫?cè)位移較小，鋼板側(cè)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(qiáng)度及穩(wěn)定性越好。髓內(nèi)釘在承受連續(xù)動(dòng)量載荷時(shí)，鋼板位移較小且恒定，位移較大，其抗壓強(qiáng)度有非常顯著性差異(P＜0.01)。鋼板的強(qiáng)度及穩(wěn)定性不如髓內(nèi)釘，兩種內(nèi)固定物均有固位作用，而且也可防止滑移。兩組內(nèi)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(nèi)釘固定均符合生物力學(xué)要求，但是鋼板固定手術(shù)切口很長，術(shù)中創(chuàng)傷較大，骨折愈合時(shí)間長，且經(jīng)常出現(xiàn)螺絲松動(dòng)、彎曲、折斷等情況，嚴(yán)重影響骨折愈合，容易出現(xiàn)并發(fā)癥[4-5]。

帶鎖髓內(nèi)釘作為治療股骨干骨折的常用方法，具有以下優(yōu)點(diǎn)：①固定牢固，能有效防止骨折端旋轉(zhuǎn)及短縮，手術(shù)適應(yīng)證廣，應(yīng)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(jù)本研究中兩組內(nèi)固定方法的生物力學(xué)檢測結(jié)果表明，帶鎖髓內(nèi)釘在壓、彎、扭三種最大載荷作用下，其強(qiáng)度、剛度明顯優(yōu)于對照組，采用帶鎖髓內(nèi)釘比AO加壓鋼板內(nèi)固定的軸向強(qiáng)度高6.7%，彎曲強(qiáng)度高5.4%，剪切強(qiáng)度高9.8%。而對應(yīng)軸向剛度相應(yīng)高5.9%，彎曲剛度高7.7%，扭轉(zhuǎn)剛度高1.8%，兩組內(nèi)固定物比較無顯著性差異（P＞0.05）。本文研究結(jié)果表明，帶鎖髓內(nèi)釘具有力學(xué)分布合理，內(nèi)固定穩(wěn)定可靠，與AO加壓鋼板一樣，是一種優(yōu)良的內(nèi)固定器械[8-10]。由于帶鎖髓內(nèi)釘?shù)墓潭ńY(jié)構(gòu)，它能起到動(dòng)態(tài)加壓的作用，其應(yīng)力遮擋特別小，根據(jù)本文測定的應(yīng)力遮擋效應(yīng)（即應(yīng)力保護(hù)率）比對照組小57%，具有非常顯著性差異（P＜0.01）。 結(jié)果表明，鋼板內(nèi)固定屬于偏中軸固定，雖然鋼板固定過程中的彎曲應(yīng)力大于髓內(nèi)釘固定，但是鋼板固定過程中負(fù)重所產(chǎn)生應(yīng)力遮擋效應(yīng)將導(dǎo)致骨質(zhì)疏松，對骨折的愈合有一定的影響。交鎖髓內(nèi)釘固定骨折過程中，屬于中央型內(nèi)夾板式固定，該種固定方式對骨骼力學(xué)傳導(dǎo)是應(yīng)力分享作用，其生物力學(xué)對肢體的干擾相對較少，而且具備抗彎、剪、扭、旋優(yōu)良及彈性固定的作用，避免了生物力學(xué)矛盾而影響療效。另外，交鎖髓內(nèi)釘內(nèi)固定牢靠，利于骨痂生成，與其他內(nèi)固定器械相比有很大優(yōu)勢，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，且操作簡單，是一種較理想的內(nèi)固定方法[11-12]。

表3 兩組內(nèi)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(nèi)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(jì)5 mm 6 mm髓內(nèi)釘組鋼板組標(biāo)準(zhǔn)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(nèi)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(nèi)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(jì)500 N 600 N髓內(nèi)釘組鋼板組標(biāo)準(zhǔn)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

[1]劉志雄.骨科常用診斷分類方法和功能結(jié)果評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)[M].北京∶北京科學(xué)技術(shù)出版社,2005∶296-297.

[2]王亦璁.如何理解合理的骨折治療[J].中華創(chuàng)傷骨科雜志,2002,4(1)∶7.

[3]郭巖鳳,吳瑞森.股骨干骨折術(shù)后膝關(guān)節(jié)功能早期康復(fù)治療[J].中華理療雜志,2000,23(5)∶304-305.

[4]蔣協(xié)遠(yuǎn),李曉彤,王滿宜.股骨干骨折帶鎖髓內(nèi)針固定后骨折端旋轉(zhuǎn)畸形的測量[J].中華外科雜志,2002,40(1)∶55-58.

[5]榮國威.骨折治療的 AO 原則[M].北京∶華夏出版社,2003∶195-215.

[6]張伯松,劉洪波,王雪松.股骨干骨折帶鎖髓內(nèi)針固定后骨折端旋轉(zhuǎn)畸形的測量[J].中華醫(yī)學(xué)雜志,2005,85(31)∶2211-2213.

[7]武勇,王滿宜,孫林.非擴(kuò)髓帶鎖髓內(nèi)針治療股骨干新鮮骨折[J].中華外科雜志,2000,38(6)∶418-421.

[8]左進(jìn)步,武勇,齊進(jìn)如.帶瞄準(zhǔn)器的帶鎖髓內(nèi)針治療下肢骨干骨折(附55 例報(bào)告)[J].中國矯形外科雜志,2002,9(2)∶119-121.

[9]師繼紅,徐永清,湯遜.帶瞄準(zhǔn)裝置的交鎖髓內(nèi)針在下肢骨折中的應(yīng)用(附 76 例報(bào)告)[J].中華創(chuàng)傷骨科雜志,2004,6(2)∶232-233.

[10]將庭虎,袁華軍,劉敬望.有限切開逆行交鎖髓內(nèi)針治療股骨遠(yuǎn)端骨折[J].實(shí)用骨科雜志,2004,10(5)∶455-456.

[11]楊永林,林慶喜.交鎖髓內(nèi)釘治療脛骨骨折[J].臨床軍醫(yī)雜志,2006,34(4)∶444.

[12]李強(qiáng)一,張秋琴,韓擎天.股骨遠(yuǎn)端骨折三種內(nèi)固定方法生物力學(xué)比較研究與臨床應(yīng)用[J].骨與關(guān)節(jié)損傷雜志,2001,16(4)∶276-278.