上肢三維可調(diào)牽引架的設(shè)計(jì)與在肱骨外科頸骨折復(fù)位中的應(yīng)用研究

胡飛 周榮魁 焦亞軍 朱志峰 莫文

1 南京中醫(yī)藥大學(xué)江陰附屬醫(yī)院骨傷科 （江蘇 江陰 214400）

2 上海石筱山傷科學(xué)術(shù)研究中心江陰研究室 （江蘇 江陰 214400）

3 上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬龍華醫(yī)院骨傷科 （上海 200032）

4 上海石筱山傷科學(xué)術(shù)研究中心 （上海 200032）

內(nèi)容提要： 目的：依據(jù)中醫(yī)手法復(fù)位機(jī)制設(shè)計(jì)上肢三維可調(diào)牽引架并觀察應(yīng)用于肱骨外科頸骨折閉合復(fù)位中的臨床有效性及安全性。方法：納入2020年5月～2021年6月本院收治的54例肱骨外科頸骨折患者為研究對象。按區(qū)組隨機(jī)分為對照組（以手法閉合復(fù)位治療，n=27）與觀察組（以牽引架復(fù)位治療，n=27）。復(fù)查隨訪半年，對比評估療效。結(jié)果：兩組骨折復(fù)位效果無顯著性差異，均具有較高安全性，無不良事件。牽引架牽引復(fù)位較手法復(fù)位操作總耗費(fèi)時(shí)間長，準(zhǔn)備工作相對繁瑣。結(jié)論：采用三維可調(diào)牽引架復(fù)位可達(dá)手法復(fù)位效果，可節(jié)省人力輔助治療，操作相對手法復(fù)位繁瑣，尚需進(jìn)一步研究。

骨傷科正骨上骱手法是治療骨折脫位的一項(xiàng)重要外治技術(shù)，采用此技術(shù)閉合整復(fù)骨折脫位歷史悠久，療效卓著。中醫(yī)依靠工具輔助手法復(fù)位早有應(yīng)用[1]。中醫(yī)骨傷對于骨折脫位的手法復(fù)位治療技術(shù)主要有：拔伸、旋轉(zhuǎn)、屈伸、提按、端擠、搖擺、觸碰、分骨、折頂、回旋、蹬頂、杠桿等，中醫(yī)骨傷治療以這些方法來應(yīng)對臨床不同的骨折脫位情況。在這眾多的復(fù)位手法之中，最為基礎(chǔ)有效的手法即為拔伸牽引手法，其具有糾正人體力學(xué)方向，克服肌肉拮抗力，矯正患肢的重疊移位，恢復(fù)肢體的長度的作用而達(dá)到使骨折脫位復(fù)位、理順筋肉骨骼相對位置的作用[2]。鑒于牽引復(fù)位的有效性，目前臨床上廣泛采用手法牽引復(fù)位、骨牽引復(fù)位、皮牽引復(fù)位技術(shù)對骨折進(jìn)行閉合復(fù)位治療。隨著現(xiàn)代工業(yè)制造業(yè)工程學(xué)的發(fā)展，骨科輔助治療器械不斷發(fā)展，骨科手術(shù)牽引床等早已用于下肢股骨骨折等的閉合復(fù)位配合內(nèi)固定手術(shù)治療，同時(shí)，國內(nèi)外在下肢復(fù)位機(jī)器人的研究方面取得了一定成果，但上肢相關(guān)器械研發(fā)相對較少[3]。依據(jù)中醫(yī)手法復(fù)位原理及現(xiàn)代機(jī)械工程的發(fā)展，作者設(shè)計(jì)了一種上肢組配式三維可調(diào)牽引架（此牽引架已獲實(shí)用新型專利授權(quán)，一種組配式三維可調(diào)牽引架，2019-07，中國，專利號：ZL201821590845.0），該牽引架在現(xiàn)有肩關(guān)節(jié)鏡手術(shù)使用的“T”形上肢牽引架基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，使其具有縱向、橫向、可旋轉(zhuǎn)、多方向角度調(diào)節(jié)的功能，仿照手法復(fù)位需進(jìn)行三維多方向多角度調(diào)節(jié)牽引力方向及大小的特點(diǎn)[4]。手法復(fù)位是多維度的綜合力量復(fù)位，作者設(shè)計(jì)的上肢三維牽引架目前主要應(yīng)用于上肢肱骨近端骨折、肱骨干骨折的閉合復(fù)位或輔助微創(chuàng)內(nèi)固定手術(shù)治療，同時(shí)進(jìn)行基礎(chǔ)研究及臨床應(yīng)用研究，并不斷設(shè)計(jì)改進(jìn)[5]?，F(xiàn)報(bào)道如下。

1.資料與方法

1.1 臨床資料

納入2020年5月～2021年6月江陰市中醫(yī)院骨傷科門急診及住院治療的肱骨外科頸骨折患者54例為研究對象，男17例，女37例，平均58.3歲；均為外傷所致，所有患者均攝片檢查示肱骨外科頸骨折，斷端移位成角。按X射線片病理分型：內(nèi)收型35例，外展型19例。采用區(qū)組隨機(jī)、平行對照的設(shè)計(jì)方法，按就診先后順序排列編號，采用隨機(jī)數(shù)字表達(dá)法以1:1比例分為觀察組和對照組[2]。對兩組進(jìn)行對照研究。兩組一般資料比較差異均無顯著性意義（P>0.05）。研究方案經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會審核通過，患方均簽署知情同意書。

納入標(biāo)準(zhǔn)：①研究對象的診斷標(biāo)準(zhǔn)符合肱骨外科頸骨折診斷標(biāo)準(zhǔn)，參照《中醫(yī)病癥診斷療效標(biāo)準(zhǔn)》（ZY/T001.1.9-94）（國家中醫(yī)藥管理局發(fā)布，南京大學(xué)出版社，1995年），所有患者年齡20～80歲；②有外傷病史，具有骨折的一般體征，X射線片顯示為肱骨外科頸骨折者，按Watson-Jones分型外展或內(nèi)收型者，骨折移位需進(jìn)行復(fù)位治療者；③患者知情同意，志愿受試能配合治療者。排除標(biāo)準(zhǔn)：①不符合肱骨外科頸骨折診斷標(biāo)準(zhǔn)者，陳舊性肱骨外科頸骨折者；②合并有心腦血管、肝腎和造血系統(tǒng)嚴(yán)重疾病和精神疾病者；③病理性骨折脫位者，合并有骨腫瘤、骨結(jié)核者；④孕婦及哺乳期婦女；⑤合并有上肢其他部位骨折如肩胛骨骨折、鎖骨骨折、肘部、前臂、手部骨折者、肋骨骨折、腋神經(jīng)損傷、臂叢神經(jīng)損傷、腋部血管神經(jīng)損傷、上肢開放性傷口者；⑥不能配合治療，中途改變治療方式，資料不全等影響療效判定者。

儀器設(shè)備：組配式三維可調(diào)牽引架，基本構(gòu)型為T字形，包括橫臂桿和豎插桿立桿，橫臂桿上設(shè)置有三組可移動調(diào)節(jié)滑輪組，橫臂桿和立桿均為可伸縮設(shè)計(jì)，立桿底部為與床體連接固定底座，立桿可在底座上進(jìn)行旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)而使橫臂桿牽引方向可調(diào)節(jié)，通過可伸縮橫臂桿、可伸縮及旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)立桿和可移動調(diào)節(jié)滑輪組共同實(shí)現(xiàn)X、Y、Z三軸方向的可調(diào)節(jié)，三個(gè)滑輪均設(shè)有牽引繩，牽引繩的一端連接上肢皮牽引帶和肢體綁縛帶，綁縛上肢前臂遠(yuǎn)段及手部和骨折近側(cè)肢體進(jìn)行牽引，上肢在牽引狀態(tài)下可做外展、內(nèi)收、前屈、后伸，多向活動及前臂旋轉(zhuǎn)活動，牽引繩的另一端連接可拆卸調(diào)節(jié)重量重錘，從而實(shí)現(xiàn)可調(diào)節(jié)牽引力持續(xù)牽引復(fù)位。

1.2 方法

對照組采用肱骨外科頸骨折常規(guī)手法牽引復(fù)位。觀察組采用三維可調(diào)牽引架牽引復(fù)位。具體實(shí)施如下。

對照組：患者仰臥或側(cè)臥于治療床上，醫(yī)生牽引患者患肢前臂部，助手1于頭側(cè)從腋窩繞過布帶做對抗?fàn)恳?，醫(yī)生依骨折內(nèi)收或外展型相應(yīng)做逆創(chuàng)傷機(jī)制外展或內(nèi)收牽引復(fù)位，可由助手2做側(cè)方端提擠按骨折端輔助復(fù)位，高分子夾板固定[1,3]。通過體格檢查畸形消失、上肢力線恢復(fù)和攝片復(fù)查明確復(fù)位效果，進(jìn)行疼痛評分和復(fù)位效果評分。

觀察組：患者健側(cè)側(cè)臥治療床上，患肢前臂腕部用兒童用小腿皮牽引帶綁扎固定仿手法雙手抓持牽拉作用，與上肢三維牽引架第1滑輪組牽引繩連接，患肢腋下穿過軀體約束固定帶使上胸部固定于治療床上，依據(jù)肱骨外科頸骨折的類型，調(diào)整牽引架上肢軸向牽引牽引的方向角度、高度，上肢外展、前后伸的方向角度及旋轉(zhuǎn)角度，外展型骨折采用上肢外展<45?位牽引，內(nèi)收型骨折采用上肢外展>45?，<90?位牽引，通過升縮牽引架立桿進(jìn)行調(diào)節(jié)，按患者體重大小評定逐步增加牽引重錘，使?fàn)恳?kg漸漸增至15～20kg，大重量持續(xù)牽引1min內(nèi)，改5kg持續(xù)牽引，骨折側(cè)方移位成角需加側(cè)方牽引力者可用吊帶綁于骨折近端處由第2滑輪組進(jìn)行牽引，施加側(cè)向力進(jìn)行復(fù)位，牽引重錘控制范圍為2～5kg，持續(xù)牽引<30s，觀察骨折復(fù)位情況，外觀力線及畸形情況，記錄達(dá)到復(fù)位效果的牽引重量及持續(xù)時(shí)間和患者耐受性進(jìn)行疼痛評分，通過體格檢查和攝片檢查復(fù)位效果進(jìn)行復(fù)位效果評分[6]。復(fù)位后予高分子夾板固定后攝片檢查。

1.3 觀察指標(biāo)與判定標(biāo)準(zhǔn)

療效評定依據(jù)疼痛程度（視覺模擬評分）和影像學(xué)檢查骨折復(fù)位情況及Neer肩關(guān)節(jié)功能評分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行綜合評定。①視覺模擬評分：臨床評定以0～2分為優(yōu)，3～5分為良，6～8分為可，>8分為差。②骨折復(fù)位情況：優(yōu)良標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)復(fù)位后X射線攝片結(jié)果判定。優(yōu)：遠(yuǎn)近骨折端解剖對位、對線良好，肱骨頭無旋轉(zhuǎn)，無傾斜；良：遠(yuǎn)近骨折端接近解剖對位，成角<5?，肱骨頭旋轉(zhuǎn)、傾斜<5?；可：遠(yuǎn)近骨折端以上對位，成角<15?，肱骨頭旋轉(zhuǎn)、傾斜均<10?[7]。③功能評定：本組病例均于隨訪6個(gè)月后復(fù)診采用Neer肩關(guān)節(jié)功能評分系統(tǒng)進(jìn)行評分。Neer評定標(biāo)準(zhǔn)總分為100分：疼痛占35分，功能使用情況占30分，活動范圍占25分，解剖位置占10分；總分>90分為優(yōu)，90≥評分>80分為良，80≥評分>70分為可，<70分為差[2,8]。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

應(yīng)用SPSS23.0統(tǒng)計(jì)軟件，采用t檢驗(yàn)及秩和檢驗(yàn)，P<0.05差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2.結(jié)果

2.1 兩組患者治療前、中、后視覺模擬評分比較

兩組治療前、中、后的視覺模擬評分相比無顯著性差異（P>0.05），兩組患者在治療后的視覺模擬評分與治療前比較有顯著差異（P<0.05）；采用兩種復(fù)位方法復(fù)位后，觀察組與對照組組間疼痛評分對比無顯著的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P>0.05）。具體見表1。

表1.兩組患者治療前、中、后視覺模擬評分比較(n=27,±s,分)

表1.兩組患者治療前、中、后視覺模擬評分比較(n=27,±s,分)

注：同組治療前后比較，aP<0.05

組別治療前治療中治療后觀察組5.73±2.34 7.22±1.79 3.32±1.12a對照組5.72±2.17 7.30±1.81 3.21±1.33a

2.2 骨折復(fù)位情況

復(fù)位后放射學(xué)優(yōu)良率比較，在復(fù)位效果兩組間對比無顯著的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P>0.05），通過以上對比說明，采用三維牽引架牽引復(fù)位與手法復(fù)位治療肱骨外科頸骨折的臨床效果具有等效性。見表2。

表2 骨折復(fù)位后放射學(xué)比較情況（n=27，n）

2.3 兩組Neer肩關(guān)節(jié)功能評分比較

患者經(jīng)6個(gè)月隨訪，按Neer肩關(guān)節(jié)功能評分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評分，兩組患者肩關(guān)節(jié)功能評分均達(dá)優(yōu)良；兩組比較項(xiàng)目評分P>0.05，無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。具體見表3。

表3.兩組Neer肩關(guān)節(jié)功能評分比較(n=27,±s,分)

表3.兩組Neer肩關(guān)節(jié)功能評分比較(n=27,±s,分)

組別疼痛評分功能評分活動范圍解剖評分牽引架復(fù)位組29.58±4.37 24.75±3.63 20.77±3.15 7.12±1.55手法復(fù)位組29.73±4.60 24.36±3.21 21.51±2.87 7.20±1.31

2.4 并發(fā)癥發(fā)生情況比較

所有手法復(fù)位和牽引架復(fù)位患者經(jīng)臨床觀察及6個(gè)月隨訪，兩組無1例出現(xiàn)神經(jīng)、肌肉牽拉損傷、皮膚損傷等并發(fā)癥不良情況。

2.5 兩組治療復(fù)位耗時(shí)及人力配置比較

牽引采用持續(xù)牽引不斷增加重量牽引力的方式，總耗時(shí)需15～30min，手法復(fù)位耗時(shí)15min以內(nèi)；牽引架復(fù)位借助機(jī)械裝置，1名醫(yī)者和1名助手即可完成操作，手法牽引復(fù)位需要1名醫(yī)者和2、3名助手配合方可完成，醫(yī)者和助手還需要力氣大者才可有效完成。兩種治療方式在耗時(shí)和人力消耗方面各有優(yōu)劣。

3.討論

本文介紹了一種仿手法復(fù)位機(jī)制用于上肢骨折的機(jī)械輔助復(fù)位裝置。本研究中觀察組與對照組相比，骨折復(fù)位效果無顯著性差異。兩組患者復(fù)位安全性高，無不良事件，采用三維可調(diào)牽引架復(fù)位在骨折功能復(fù)位方面已達(dá)手法復(fù)位等效性，可節(jié)省人力輔助治療，具有可量化性可同質(zhì)化治療，安全性高。目前，牽引架牽引復(fù)位不足之處為較手法復(fù)位總操作耗費(fèi)時(shí)間長，準(zhǔn)備工作和操作相對手法復(fù)位繁瑣，尚需進(jìn)一步研究改進(jìn)實(shí)現(xiàn)自動化智能化。本研究為研發(fā)實(shí)現(xiàn)電動化機(jī)器人復(fù)位系統(tǒng)做鋪墊，也為上肢肱骨骨折閉合復(fù)位進(jìn)一步配合微創(chuàng)手術(shù)內(nèi)固定的研究奠定基礎(chǔ)，相較導(dǎo)航引導(dǎo)的串聯(lián)或并聯(lián)下肢復(fù)位機(jī)器人系統(tǒng)在骨折復(fù)位精度和解剖復(fù)位的實(shí)現(xiàn)率方面尚有差距，這是需要努力的方向[9]。今后將進(jìn)一步進(jìn)行手法復(fù)位的量化研究及機(jī)械裝置的優(yōu)化設(shè)計(jì)工作，為研制簡單易用安全有效的上肢仿手法復(fù)位機(jī)器人系統(tǒng)做準(zhǔn)備。