胫骨近端骨折不同进钉点交锁髓内钉固定的生物力学比较

陈震宇，任 栋

(1.邢台矿业集团有限责任公司总医院骨四科，河北 邢台 054000；2.河北医科大学第三医院创伤急救中心，河北 石家庄 050051)

·论著·

胫骨近端骨折不同进钉点交锁髓内钉固定的生物力学比较

陈震宇1，任 栋2*

(1.邢台矿业集团有限责任公司总医院骨四科，河北 邢台 054000；2.河北医科大学第三医院创伤急救中心，河北 石家庄 050051)

目的探讨采用不同进钉点交锁髓内钉固定胫骨近端骨折的生物力学特性。方法选取青壮年防腐胫骨标本为研究对象，模拟2种相反的骨折形态，采用偏内、正中及偏外3种不同进钉点固定，进行轴向压缩载荷试验，载荷分别为0～600N，加载速度为5mm/min，测量骨折端的位移，对所得的数据进行单因素方差分析。结果模拟骨折线自外上斜向内下标本组中，进钉点偏内1cm组位移最小；模拟骨折线自内上斜向外下标本组中，进钉点偏外1cm组位移最小。结论交锁髓内钉固定胫骨近端斜行骨折时，采用不同进钉点，骨折断端稳定性有明显差异。

胫骨骨折；内固定器；生物力学

10.3969/j.issn.1007-3205.2014.03.008

交锁髓内钉对胫骨近端骨折治疗具有特殊的优势，但该部位髓腔较大，稳定性差。本研究是在尸体标本上模拟了2种相反的胫骨骨折类型，采用不同进针点交锁髓内钉固定，进行生物力学研究比较分析。

1 材料与方法

1.1 标本的制作及分组：选取18具36根国人青壮年防腐胫骨骨标本(河北医科大学第三医院提供)，其中男性26根，女性10根，测量各股骨骨密度，摄X线片除外骨病、畸形及损伤，并测量髓腔大小以备选取髓内钉。选用天津金兴达实业有限公司生产的胫骨髓内钉及配套器械。标本随机分为6组(A、B、C、D、E、F)，每组6根。各组骨密度差异无统计学意义。对各组内标本随机编号。A、B、C组标本均制成胫骨全长的上1/4处为中心的内斜形骨折，骨折线自外上斜向内下，与胫骨干长轴成45°角；D、E、F组标本均制成与上述标本同部位但骨折线方向相反的外斜形骨折，骨折线自内上斜向外下。A、D组标本以长短、粗细合适的交锁髓内钉固定且进钉点偏外约1cm，B、E组标本以合适的交锁髓内钉固定选正中进钉点，C、F组标本以合适的交锁髓内钉固定进钉点偏内约1cm。

1.2 测试方法：轴向压缩载荷试验，将制作好的标本胫骨踝部以牙托粉固定于自制夹具内，固定时模拟人站立位时踝关节水平位，胫骨矢状面保持垂直位，胫骨平台后倾约5°，将自制的胫骨平台加压器械连接于CSS-44020力学试验机上，于骨折端处放置引伸仪，通过胫骨平台加压，轴向加压载荷0～600N，加载速度为5mm/min。测量骨折端的位移，计算机自动记录数据。

2 结 果

轴向压缩载荷为最小值(100N)、最大值(600N)时A组(骨折线自外上斜向内下，开口偏外)、B组(骨折线自外上斜向内下，开口正中)、C组(骨折线自外上斜向内下，开口偏内)骨折端位移均数差异均有统计学意义(P<0.01)，C组数据明显小于A组、B组数据；表明当胫骨近端干骺端骨折骨折线自外上斜向内下时，在相同的轴向压缩载荷下开口偏内时骨折端移位较小。在100N、600N轴向压缩载荷下，D组(骨折线自内上斜向外下，开口偏外)、E组(骨折线自内上斜向外下，开口正中)、F组(骨折线自内上斜向外下，开口偏内)骨折端位移均数差异均有统计学意义(P<0.01)，D组数据明显小于E组、F组数据；表明胫骨近端干骺端骨折骨折线自内上斜向外下，在相同的轴向压缩载荷下开口偏外时骨折端移位较小。进一步经统计学分析发现载荷600N时D组与E、F组差异有统计学意义,而E组与F组差异无统计学意义(P>0.05)；说明胫骨近端干骺端骨折骨折线自内上斜向外下，在相同的轴向压缩载荷下开口偏外时骨折端移位较小较稳定。见表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 讨 论

胫骨近端骨折带锁髓内钉固定为中央型内夹板式固定方式，对骨折端血运影响较小，感染及骨不连等并发症的发生率较低[1-3]，因此在多发伤患者Ⅰ期固定中有明显优势[4],但由于髓腔类似漏斗状，且髓腔的近端较远端明显宽大，胫骨结节下缘以上和内踝上缘以下松质骨强度最大，骨皮质最薄[5],临床上胫骨近端骨折髓内钉固定时，常存在骨折端复位不佳、骨不连及固定失效等问题[6],胫骨近端骨折成为髓内钉治疗的扩展适应证,前提是必须配合适当的辅助技术[7-8]。恰当的进钉点，可以提高力线纠正效果，有效辅助复位，简化手术操作，使骨折端固定牢固，预防并发症的发生[9-13]。目前国内相关的临床研究不多。Weninger等[14]对18例AO/OTA 41-A3模型进行髓内钉进针点的尸体研究，发现若进针点位于外侧1/3则出现平均16°的内翻畸形，中1/3进针则出现平均10°内翻，而内侧1/3进针则出现4°内翻，但出现2例外翻畸形，故认为当胫骨干骨折外翻超过20°时方可考虑采用外侧1/3进针点，但同时必须考虑可能导致的内翻畸形。Samuelson等[15]对57例胫骨髓内钉进针点的尸体研究显示，除1例外，其余56例进针点都位于胫骨结节中间偏内侧平均(8±6)mm，故认为胫骨髓内钉的进针点应位于冠状面胫骨结节中间偏内侧，应避免选择外侧进针点。本研究结果显示，自内上斜向外下交锁髓内钉固定的最佳进钉点应偏外，且稳定性加强。

从胫骨解剖特点上来考虑，Song等[16]对53对小腿骨折模型进行了三维立体分析后发现，髓腔轴线中心距离内侧皮质平均56.5%位于胫骨棘内侧平均1.1mm处，因此，建议选择胫骨棘偏内侧为进钉点，这样才能保证髓内钉的方向与轴线一致，稳定性才能增强。Lembcke等[17]报道22例胫骨髓内钉进钉点选择的基础研究，偏内侧进钉可能导致外翻畸形，且远端骨折块向外侧移位，相反，偏外侧进钉可能导致内翻畸形和远端骨折块向内侧移位，故认为髓内钉的进钉点对于小腿轴位力线的恢复至关重要。因此，手术时应根据不同的骨折类型考虑选择不同的进钉点，此外可根据进钉点的位置采用髌韧带两侧入路，以减少常规劈开髌韧带引发的膝关节疼痛，从而最大程度地恢复膝关节功能[18]。

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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

邢台市科学技术研究与发展计划项目(2013ZC218)

陈震宇(1976-)，男，河北邢台人，邢台矿业集团有限责任公司总医院主治医师，医学硕士，从事创伤骨科疾病诊治研究。

*通讯作者

R683.423

A

1007-3205(2014)03-0269-03

赵丽洁)