IMN與MIPPO治療脛骨中下段骨折的生物力學性能及對骨折愈合的影響

王 勇，蘇建敏，李中心，侯江偉

脛骨中下段骨折常由高處墜落、交通事故或摔倒等因素導致，占全身各部位骨折發(fā)生率的8%～15%[1]。脛骨中下段骨折均需行手術(shù)治療，交鎖髓內(nèi)釘(IMN)和微創(chuàng)經(jīng)皮鋼板內(nèi)固定(MIPPO)是治療的兩種主要手段[2]。IMN屬于中心固定，相對穩(wěn)定，適用于長斜行或橫行骨折；MIPPO是近年來隨著微創(chuàng)外科發(fā)展而出現(xiàn)的新型固定方式，符合生物學固定原則，可有效減少術(shù)中對脛骨軟組織的損傷和對脛骨供血系統(tǒng)的破壞[3]，保護骨膜，促進骨折面愈合[4-5]。兩種方法各有優(yōu)劣，其生物力學性能和在脛骨中下段骨折中的療效尚不確定。本研究通過分析兩種內(nèi)固定方式的生物力學性能，比較其臨床療效，為臨床手術(shù)方案的選擇提供指導。

臨床資料

1 實驗室標本

2014 年2月選取鄭州大學醫(yī)學院解剖教研室提供的新鮮成人踝關(guān)節(jié)標本10具，男性6具，女性4具；年齡48～67歲，平均56.1歲；平均體重66.7kg，平均身高1.72m。將標本上的軟組織除關(guān)節(jié)韌帶和關(guān)節(jié)囊外全部去除，模擬正常人單足站立姿勢，然后用骨水泥固定標本，制備脛骨中下段骨折模型。將其按隨機數(shù)字法分為觀察組和對照組，每組5例。分別采用IMN和MIPPO固定。固定后拍攝正側(cè)位X線片(R=130Ω，k=2.27，標距2.0mm×2.0mm)。

2 生物力學實驗

標本均由本校解剖學實驗室提供， WDW-50萬能材料力學試驗機由濟南川佰儀器設備有限公司提供，進行以下三種力學實驗：(1)三點彎曲實驗。連接標本與磨具及實驗儀器后施加應力，方向自脛骨前內(nèi)側(cè)向后外側(cè)，從0開始，逐漸加大至300N。(2)軸向壓縮實驗。應力方向從脛骨近端軸向試壓，逐漸加大至650N。(3)扭轉(zhuǎn)強度實驗。應力方向自骨折近端向內(nèi)側(cè)扭轉(zhuǎn)，最大扭矩為3 Nm。(1)、(2)加載速度均為10N/s，(3)為0.1Nm/s，記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。固定失效標準：(1)出現(xiàn)新骨折，或骨折縫明顯增寬；應力形變曲線中線性負載曲線出現(xiàn)偏離或中斷；(2)固定失效時的載荷為極限壓縮載荷；(3)記錄壓縮位移曲線及極限壓縮載荷[3]。

3 臨床資料

回顧性分析2013年1月—2015年12月在鄭州市第一人民醫(yī)院骨二科就診的76例脛骨中下段骨折患者的臨床資料，按治療方法不同分為IMN組(38例)和MIPPO組(38例)。其中IMN組男性19例，女性19例；年齡27～62歲，平均44.8歲；病程0～6d，平均2.2d;骨折分型： A1型10例， A2型9例， B1型9例， B2型4例， C型6例。MIPPO組男性20例，女性18例;年齡26～62歲，平均45.1歲；病程0～6d，平均病程2.5d；骨折分型： A1型10例， A2型8例， B1型9例， B2型5例， C型6例。均為閉合性骨折，不伴重要神經(jīng)血管損傷。兩組一般資料差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準[批件號：倫審批(2013)第3號]，并簽署知情同意書。

4 手術(shù)方法

所有患者均于術(shù)前2h內(nèi)予頭孢替安(哈藥集團制藥總廠，國藥準字H20051741，規(guī)格：2g)2g溶于100mL生理鹽水中靜脈滴注。所有患者行腰硬聯(lián)合麻醉，取仰臥位，將止血帶綁于患肢中上段，傷口消毒，鋪消毒巾。IMN組經(jīng)X線檢查對患者髓腔長度和大小進行了解，選擇合適特定髓腔狀況的髓內(nèi)釘。取髕骨上入路，在脛骨結(jié)節(jié)上端斜坡處打開并暴露髓腔，擴髓，并同時復位近端骨折位點，中下段骨折位點通過瞄準器將帶鎖的髓內(nèi)釘(瑞士Synthes GmbH公司)打入固定。MIPPO組患者標記骨折斷端后，在其上方約5cm處作一長約2cm的縱行切口，暴露骨折端。清除淤血和軟組織，操作時避免剝離骨膜。牽引、旋轉(zhuǎn)復位，透視滿意后以1枚拉力螺釘垂直骨折線打入。適當鈍性分離皮下組織，建立皮下隧道，選擇合適的解剖型鎖定鋼板(瑞士Synthes GmbH公司)插入，先固定兩端螺釘，不上緊。C型臂X線機透視滿意后，用等長鋼板測量脛骨中下段骨折部位，兩端各預留4孔后，做小切口擰入鎖定螺釘并上緊，同法固定其余螺釘。術(shù)后使用頭孢替安抗感染，術(shù)后2個月部分負重功能鍛煉，術(shù)后3個月完全負重行走。

5 觀察指標

手術(shù)后1～6個月，患者每個月末均門診復查，觀察骨折愈合情況和相關(guān)并發(fā)癥，包括內(nèi)固定失敗率、內(nèi)固定松動、斷裂等，以及傷口愈合情況，軟組織情況；同時進行踝關(guān)節(jié)功能評價：采用Mazur評分系統(tǒng)[6]對患者術(shù)后1年踝關(guān)節(jié)功能進行評價，>92分為優(yōu)，踝關(guān)節(jié)無疼痛感，可自由活動；87～92分為良，活動時踝關(guān)節(jié)有輕微疼痛感；65～87分為中，活動時踝關(guān)節(jié)有明顯疼痛感；<65為差，靜止時踝關(guān)節(jié)有明顯疼痛感且腫脹明顯。采用美國膝關(guān)節(jié)學會評分系統(tǒng)(KSS)膝評分評價兩組膝關(guān)節(jié)功能，滿分100分，85～100分為優(yōu)，70～84分為良，60～69分為可，<60分為差。

6 統(tǒng)計學分析

結(jié) 果

1所有患者均完成1年隨訪，兩組均未發(fā)生內(nèi)固定松動、斷裂等內(nèi)固定失敗情況。IMN組3例出現(xiàn)骨折延遲愈合，2例出現(xiàn)骨折不愈合，愈合時間平均(13.6±2.1)周；MIPPO組患者骨折均愈合，愈合時間平均(11.3±1.7)周，未出現(xiàn)切口感染、裂開和竇道等情況。

2兩組術(shù)后1年踝關(guān)節(jié)功能Mazur評分比較，無明顯差異(P>0.05)。見表1。術(shù)后兩組KSS膝關(guān)節(jié)評分MIPPO組(88.7±14.8)分，IMN組(82.9±12.5)分，組間差異有統(tǒng)計學意義(t=0.001,P<0.05)。

表1 兩組患者術(shù)后1年踝關(guān)節(jié)功能Mazur評分比較

3兩組生物力學性能比較，MIPPO組彎曲偏移量、軸向壓縮偏移量和扭轉(zhuǎn)角度均大于IMN組，組間差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表2。

表2 兩組患者生物力學性能比較

4典型病例見圖1、2。

討 論

脛骨中下段骨折常易導致骨折不愈，復位固定是骨折愈合的前提，因此治療的首要原則是先行解剖復位和堅強內(nèi)固定[7]。臨床上，治療脛骨中下段骨折的金標準是采用髓內(nèi)釘進行固定和治療，但是髓內(nèi)釘抗旋轉(zhuǎn)能力差，且對血運破壞較多，因此尤其在脛骨中下1/3骨折中，常易導致骨折延遲愈合或不愈合。隨著內(nèi)固定材料和微創(chuàng)外科的發(fā)展，微創(chuàng)經(jīng)皮鋼板植入術(shù)(MIPPO技術(shù))越來越普遍地應用于臨床治療中。它遵循生物力學固定原理，主張減少對骨折部位骨膜的破壞，保證骨折斷端血供。另外，鋼板微創(chuàng)置入、損傷小、切口短，不僅可為骨折端提供具相對穩(wěn)定及合理的生態(tài)環(huán)境，而且更容易被患者接受；另外，MIPPO鋼板類似“內(nèi)支架”，可遠離骨折端固定，同時固定可靠。但MIPPO鋼板屬于偏心固定，容易導致應力分散，對長斜形和螺旋形骨折的臨床療效尚待考證。如何防止鋼板和螺釘?shù)乃蓜雍蛿嗔咽桥R床研究的熱點之一。

a b

c d

圖1 患者女性，42歲，因交通事故致左脛腓骨下段骨折入院。a、b.術(shù)前CT重建片示左脛腓骨下段骨折；c、d.行MIPPO鋼板內(nèi)固定術(shù)，術(shù)后力線恢復，骨折對位對線佳

a b c

圖2 患者男性，39歲，因交通事故致右脛腓骨下段骨折入院。a.術(shù)前X線片示右脛腓骨下段骨折，不累及關(guān)節(jié)面；b.行IMN內(nèi)固定術(shù)，術(shù)中透視，骨折對位對線佳，力線可；c.術(shù)后復查，骨折線模糊，力線正常

在本研究中，透視滿意后以1枚拉力螺釘垂直骨折線打入。適當鈍性分離皮下組織，建立皮下隧道，選擇合適的解剖型鎖定鋼板插入，一次固定兩端螺釘，這種做法將拉力螺釘與鎖定鋼板相結(jié)合，更易做到堅強內(nèi)固定[8-9]。由于經(jīng)皮小切口插入和C臂機透視下可有效協(xié)助復位和固定，避免髓內(nèi)釘固定術(shù)中一次不成功而需反復插入，同時髓內(nèi)釘具有對旋轉(zhuǎn)對線控制不足的缺陷，因此與髓內(nèi)釘固定系統(tǒng)相比，MIPPO技術(shù)避免了術(shù)中過度破壞骨折端血運，明顯縮短了骨折愈合時間，也在一定程度上避免骨折部位不愈合或者延遲愈合[10-12]。Collinge和Protzman[13]也采用MIPPO鋼板治療脛骨中下段骨折，效果滿意。但也有學者指出對脛骨中下段骨折采用MIPPO鋼板治療，效果不一，尤其對于部分累及關(guān)節(jié)面的骨折，容易出現(xiàn)關(guān)節(jié)面塌陷等并發(fā)癥。因此筆者認為，對復雜的脛骨中下段骨折不必苛求MIPPO技術(shù)，可行經(jīng)皮鋼板內(nèi)固定，對復雜骨折，可行切開復位或髓內(nèi)釘技術(shù)[14]。內(nèi)固定材料的生物力學性能是選擇固定方式的主要依據(jù)之一。本研究也對兩種材料進行試驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，MIPPO組彎曲偏移量、軸向壓縮偏移量和扭轉(zhuǎn)角度均大于IMN組，說明其力學性能較IMN略差。脛骨中下段解剖結(jié)構(gòu)較為特殊，在張應力和重力的作用下，骨折端常不穩(wěn)定，交鎖髓內(nèi)釘屬中心性固定，抗旋轉(zhuǎn)、抗彎曲和軸向壓縮力量均較強，因此在選擇器械時，除考慮解剖部位之外，應盡量減少擴髓，避免破壞骨折端的血運，在可能的情況下選擇髓內(nèi)固定。

綜上所述，MIPPO與IMN治療脛骨中下段骨折各有利弊， MIPPO可縮小手術(shù)創(chuàng)傷，但力學性能不如IMN，臨床使用時應嚴格掌握適應證。但本研究納入樣本量不足，隨訪時間較短，其大樣本統(tǒng)計還需要進一步分析，以減少偏倚，進一步為臨床提供指導。

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