逆行髖臼前柱拉力螺釘內(nèi)固定的生物力學(xué)研究及意義

李樹鋒,呂紅偉,陳 猛,張文強,彭大勇

(山東大學(xué)附屬山東省千佛山醫(yī)院,濟南 250014)

逆行髖臼前柱拉力螺釘技術(shù)治療髖臼前柱骨折具有手術(shù)創(chuàng)傷小、固定可靠、便于操作、螺釘易取出等特點,但是由于髖臼前柱呈不規(guī)則弧形,且周圍解剖結(jié)構(gòu)復(fù)雜,雖然有學(xué)者[1,2]設(shè)計過此實驗,但都存在一定缺陷,因此臨床應(yīng)用并不廣泛。為此,2007年 10月 ～2009年 10月,我們對髖臼前柱骨折標(biāo)本用新的置釘方法行逆行髖臼前柱拉力螺釘內(nèi)固定術(shù),評價其生物力學(xué)結(jié)果并探討其臨床應(yīng)用效果。

1 材料與方法

1.1 標(biāo)本制作 選取成人干燥髖骨標(biāo)本10對,男5對,女 5對。

1.2 實驗方法

1.2.1 髖臼前柱截面的制備 ①恥骨部：恥骨上支為恥骨體部向前內(nèi)下方延伸而成,其基底粗大肥厚,呈三棱柱狀,向內(nèi)下方逐漸變細(xì),逐漸變?yōu)楸馄綘?其外形極不規(guī)則。垂直于恥骨上支取兩截面,第 1截面位于恥骨上支遠(yuǎn)端最扁處,距恥骨結(jié)節(jié)平均為0.8 cm,此截面呈扁平狀;第2截面位于恥骨上支由三棱柱狀向扁平狀移行處,此處截面距髂恥隆起平均為1.5 cm,為三棱柱的“尖部”。②髖臼部：呈弧形。取 5截面,4等分。第 1截面位于髖臼下緣,第5截面位于髖臼上緣,兩截面均與髖臼相切,第 2、3、4截面平分 1、5截面,所有截面均沿與髖臼前柱表面和方形區(qū)垂直的方向鋸斷前、后柱,制備 5個截面,截面間厚度平均為0.97 cm。

1.2.2 髖臼軸心及直徑的確定 ①恥骨部：用圓盤法測定,當(dāng)圓盤恰與恥骨上支截面的骨皮質(zhì)內(nèi)緣相切時,該圓盤的直徑即為此恥骨上支截面的直徑,圓盤的圓心即為此截面的圓心,第 1截面直徑為 d1,第 2截面直徑為 d2。所有標(biāo)本結(jié)果均是 d1＜d2。因此,較小直徑 d1即為恥骨螺釘直徑的最大限值。②髖臼部：用圓盤法測定,髖臼部截面前方為髖臼前柱表面,外側(cè)為髖臼軟骨,內(nèi)側(cè)為髖臼方形區(qū),近似呈三角形,當(dāng)圓盤恰與骨皮質(zhì)內(nèi)緣相切時,該圓盤的圓心即為此截面前柱的軸心,該圓盤的直徑即為此截面的直徑,分別用 D1、D2、D3、D4、D5表示,在所有標(biāo)本中均為第 4截面直徑 D4最小。該系列截面中直徑 D4即為髖臼螺釘直徑的最大限值。

1.2.3 拉力螺釘進(jìn)針點及長度的確定 ①恥骨部：用直徑2.5mm的克氏針由第2截面的圓心順行打入,使其方向平行于恥骨上支內(nèi)側(cè)面,并通過第 1截面的圓心,再繼續(xù)順行打出恥骨上支,其出針點為P1,將第 2截面解剖復(fù)位,再將該克氏針逆行打入,其出針點為 P2,測量其在恥骨上支內(nèi)全程的長度P1P2,該長度即為恥骨螺釘?shù)淖畲箝L度。P1為恥骨螺釘?shù)倪M(jìn)針點,恰位于恥骨梳中點下方,進(jìn)針點 P1距恥骨梳中點(A)的距離PA作為恥骨螺釘進(jìn)針點的標(biāo)志。②髖臼部：將系列髖臼前柱截面解剖復(fù)位后,發(fā)現(xiàn)髖臼前柱軸心不在一條直線上,選取直徑最小的第 4截面,該截面位于髖臼前上方,將該截面及其上方的第 5截面解剖復(fù)位,用直徑 2.5 mm的克氏針由該前柱截面的圓心逆行打入,其方向恰與髖臼邊緣相切,與此區(qū)的前柱表面平行,該克氏針自髂骨后外側(cè)穿出,穿出點為 P4,將該最小截面下方的系列截面解剖復(fù)位,克氏針順行打入前柱,由恥骨上支前外側(cè)穿出,穿出點為 P3,測量克氏針在骨皮質(zhì)內(nèi)的長度 P3P4,該長度即為髖臼螺釘?shù)拈L度,穿出點 P3即為髖臼螺釘?shù)倪M(jìn)針點,其位于恥骨上支前緣閉孔脊上,P3距恥骨結(jié)節(jié)(B)的距離PB作為髖臼螺釘進(jìn)針點位置的標(biāo)志。

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS11.0統(tǒng)計軟件。數(shù)據(jù)以±s表示,行配對t檢驗。α=0.05。

2 實驗結(jié)果

左、右兩側(cè)髖臼測量數(shù)據(jù)比較,P均 ＞0.05,故將雙側(cè)數(shù)據(jù)合并后進(jìn)行均數(shù)分析。恥骨螺釘進(jìn)針點位于恥骨脊中點下方(8.6±0.5)mm處,螺釘長(70.2±6.3)mm,直徑(8.1±0.4)mm;髖臼螺釘進(jìn)針點位于恥骨前緣閉孔脊上,距恥骨結(jié)節(jié)處(25.5 ±2.0)mm,螺釘長(86.8±5.0)mm,直徑(9.8± 0.8)mm。

3 逆行髖臼前柱拉力螺釘內(nèi)固定術(shù)的臨床應(yīng)用及結(jié)果

選擇我院住院治療的髖臼前柱骨折 17例,男12例,女 5例;年齡18～48歲,平均 36.4歲。均采用逆行髖臼前柱拉力螺釘內(nèi)固定術(shù)治療。①恥骨螺釘?shù)闹萌耄涸趷u骨嵴中點下方8.5mm處安放套管, X線透視下證實套管方向平行于患側(cè)恥骨梳,從套管內(nèi)打入直徑2.0mm導(dǎo)針至骨折端。術(shù)前復(fù)位不滿意者可沿導(dǎo)針擰入螺釘達(dá)到骨折斷端處撬拔,輔以下肢牽引使骨折復(fù)位,復(fù)位后再將導(dǎo)針打向骨折遠(yuǎn)端(此過程要反復(fù) X線透視,尤其閉孔斜位的透視)。確定導(dǎo)針位置良好后沿導(dǎo)針擰入直徑6.5mm空心拉力螺釘。②髖臼螺釘?shù)闹萌耄浩溥M(jìn)釘點位于恥骨上支前緣閉孔嵴上,距恥骨結(jié)節(jié)23.5 mm。由于閉孔嵴銳利,不易打入導(dǎo)針,可用咬骨鉗開口,再用低速電鉆從導(dǎo)針與弓狀線平行的方向打入。

本組 17例共置入螺釘 18枚,其中恥骨支螺釘11枚,髖臼螺釘 7枚,1例雙側(cè)各置入恥骨螺釘 1枚。全部患者均獲隨訪,隨訪時間為 6～12個月,平均 8個月。術(shù)后復(fù)查所有螺釘均位于前柱骨性結(jié)構(gòu)內(nèi),無螺釘穿出及血管、神經(jīng)損傷和斷釘、螺釘松動、骨折再移位等并發(fā)癥發(fā)生。

4 討論

4.1 逆行拉力螺釘技術(shù)的優(yōu)勢及前人實驗方法的局限性 生物力學(xué)研究顯示髖臼前柱拉力螺釘和骨盆重建鋼板在生物力學(xué)穩(wěn)定性方面無顯著性差異[3～5];逆行髖臼前柱拉力螺釘固定技術(shù),具有手術(shù)創(chuàng)傷小,固定牢固,入針點位置表淺、標(biāo)志明顯,方向性好,便于操作,易取出等特點,特別是近年來發(fā)展起來的在C臂X線透視引導(dǎo)下的經(jīng)皮拉力螺釘固定技術(shù),可行小切口手術(shù),不必顯露髖臼前柱的復(fù)雜解剖,可在骨折最早期以最小的創(chuàng)傷復(fù)位、固定損傷的骨盆環(huán),迅速降低骨盆容量,穩(wěn)定血流動力學(xué);同時保持骨盆的穩(wěn)定,減輕骨折端微動時產(chǎn)生的疼痛,早期進(jìn)行功能鍛煉。但是髖臼前柱走行為不規(guī)則弧形,以前有學(xué)者[1,2]想應(yīng)用一個標(biāo)準(zhǔn)操作實現(xiàn)對前柱各個骨折部位的固定,實驗遇到困難,因此我們將實驗分為恥骨部和髖臼部,解決了這一困難。

4.2 逆行髖臼前柱拉力螺釘內(nèi)固定術(shù)的生物力學(xué)結(jié)果及意義 取成人新鮮帶股骨近端的髖骨標(biāo)本1對,分別建立髖臼前柱恥骨部、髖臼部骨折模型,采用上述置釘方法植入6.5 mm拉力螺釘,置于加壓裝置上加壓,分別加壓至 320 N和360 N時,髖臼前柱內(nèi)側(cè)緣出現(xiàn)3mm的裂縫狀移位,這一結(jié)果與Simonian等[6]進(jìn)行的重建鋼板固定髖臼前柱骨折的負(fù)荷方面相似,能夠完全滿足臨床中髖臼前柱骨折的固定需求。隨著人們對骨盆生物力學(xué)的進(jìn)一步了解,骨盆前環(huán)在骨盆穩(wěn)定中的作用逐漸被人們認(rèn)識,骨盆前環(huán)對骨盆的穩(wěn)定占 40%,而在前環(huán)中前柱提供的力量是后柱的 2.75倍[7],這一結(jié)論對髖臼雙柱骨折的處理有重要指導(dǎo)意義,多數(shù)學(xué)者選用前后柱雙鋼板這一手術(shù)方案,并認(rèn)為其生物力學(xué)穩(wěn)定性較強,但該方法需要采用前后聯(lián)合入路,手術(shù)時間長、出血量大、手術(shù)風(fēng)險大,且術(shù)后易位骨化、醫(yī)源性神經(jīng)損傷、切口感染等并發(fā)癥發(fā)生率高。通過本研究筆者認(rèn)為,對于髖臼雙柱骨折在行后柱鋼板內(nèi)固定的同時,可行小切口逆行髖臼前柱拉力螺釘內(nèi)固定術(shù),可同時完成雙柱固定,從而降低手術(shù)創(chuàng)傷、降低出血量、縮短手術(shù)時間。生物力學(xué)實驗證明,對于髖臼雙柱骨折,后柱鋼板 +前柱拉力螺釘?shù)墓潭◤姸却笥谇昂笾p鋼板的固定強度[8],這可能與拉力螺釘固定屬于髓內(nèi)固定,力矩小,抗折彎能力強有關(guān)。

4.3 術(shù)中置釘方法及注意事項 根據(jù)髖臼前柱解剖特點,我們將髖臼前柱拉力螺釘分為恥骨螺釘和髖臼螺釘,恥骨螺釘主要應(yīng)用于固定恥骨上支骨折;髖臼螺釘主要應(yīng)用于恥骨體、髂恥隆起及髖臼前部骨折。拉力螺釘置入的關(guān)鍵在于進(jìn)針點的確定、進(jìn)針方向的把握和螺釘直徑及長度的選擇。恥骨部螺釘和髖臼部螺釘?shù)倪M(jìn)針點分別選擇恥骨脊和恥骨結(jié)節(jié)作為參照物,是由于該標(biāo)志可在體表觸及,且位置恒定。進(jìn)針方向分別沿恥骨梳和弓狀線方向,因骨皮質(zhì)對鉆頭有導(dǎo)向作用,因此用低速電鉆較安全,穿出骨皮質(zhì)有落空感。實驗測量的螺釘直徑和長度明顯大于以前的研究結(jié)果[1,2],這與我們進(jìn)釘方向分別沿恥骨梳和弓狀線有關(guān),不像以前學(xué)者強調(diào)進(jìn)釘方向應(yīng)與矢狀面、橫斷面以及冠狀面之間的角度有關(guān),而這些角度很難掌握。另外需注意應(yīng)行進(jìn)針點髂斜位的反復(fù)X線透視。

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