三種長(zhǎng)度的PFNA固定股骨轉(zhuǎn)子間骨折的生物力學(xué)研究.pdf

1、目的:隨著社會(huì)老年人口的增加，股骨轉(zhuǎn)子間骨折的發(fā)生率也越來(lái)越高。成功的治療轉(zhuǎn)子間骨折不僅有利患者本身健康，而且有助于減輕社會(huì)及個(gè)人的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。近些年，越來(lái)越多的臨床醫(yī)師傾向于選擇髓內(nèi)固定方法治療股骨轉(zhuǎn)子間骨折。盡管髓內(nèi)固定裝置較髓外固定裝置有許多理論上的優(yōu)勢(shì)，但是前者存在較高的術(shù)后髓內(nèi)釘遠(yuǎn)端繼發(fā)股骨骨折的發(fā)生率。很多學(xué)者研究認(rèn)為，術(shù)后髓內(nèi)釘遠(yuǎn)端繼發(fā)股骨骨折的發(fā)生與該處存在明顯應(yīng)力集中有關(guān)，使用較長(zhǎng)的髓內(nèi)釘能減少應(yīng)力的集中，降低術(shù)后繼發(fā)股

2、骨骨折的發(fā)生率。我們通過(guò)本次實(shí)驗(yàn)觀察三種不同長(zhǎng)度的PFNA固定股骨轉(zhuǎn)子間骨折時(shí)，隨著骨折不穩(wěn)定性的增加，其股骨干的應(yīng)力分布的變化情況，比較哪種長(zhǎng)度的PFNA遠(yuǎn)端應(yīng)力分布更合理。
　　 方法:選取12根完整且長(zhǎng)度近似相等的成年男性股骨標(biāo)本，隨機(jī)分為短釘組、中釘組和長(zhǎng)釘組三組，分別利用主釘長(zhǎng)度為200mm、240mm和280mm的PFNA固定。將裝有PFNA的完整股骨標(biāo)本在冠狀面上內(nèi)收15°，模擬單腿站立時(shí)的股骨位置，固定于電子萬(wàn)能

3、實(shí)驗(yàn)機(jī)上。在股骨近端的內(nèi)外側(cè)皮質(zhì)及鎖釘和釘尾處的內(nèi)外側(cè)皮質(zhì)選取8個(gè)點(diǎn)，分別黏貼電阻應(yīng)變片，應(yīng)用數(shù)字式應(yīng)變儀記錄標(biāo)本在0-1200N垂直負(fù)荷下8處電阻應(yīng)變片的應(yīng)變值。每根股骨分別在5種類(lèi)型下進(jìn)行實(shí)驗(yàn):Ⅰ型.裝有PFNA的完整股骨;Ⅱ型.簡(jiǎn)單的兩部分骨折;Ⅲ型.伴有小轉(zhuǎn)子缺損的三部分骨折;Ⅳ型.伴有小轉(zhuǎn)子及小部分內(nèi)側(cè)皮質(zhì)缺損的三部分骨折;Ⅴ型.伴有小轉(zhuǎn)子及大部分內(nèi)側(cè)皮質(zhì)缺損的三部分骨折，分別記錄所選各位點(diǎn)的應(yīng)變值變化。采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)資料的

4、方差分析方法對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析。
　　 結(jié)果:三組標(biāo)本在股骨近端的四個(gè)指定位點(diǎn)所記錄的應(yīng)變值隨骨折穩(wěn)定性的降低而降低，其中位于小轉(zhuǎn)子水平內(nèi)側(cè)皮質(zhì)的1點(diǎn)電阻應(yīng)變片記錄的壓力應(yīng)變下降最明顯，在伴有小轉(zhuǎn)子及大部分內(nèi)側(cè)皮質(zhì)缺損的三部分骨折時(shí)幾乎減少為0。
　　 位于鎖釘處側(cè)皮質(zhì)的6點(diǎn)，在短釘、中釘兩組記錄的初始應(yīng)變?yōu)閺埩?yīng)變，在制造簡(jiǎn)單兩部分骨折后，張力應(yīng)變均轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫?yīng)變，壓力應(yīng)變隨著骨折不穩(wěn)定性的進(jìn)一步增加而增加。兩組組內(nèi)Ⅰ-Ⅴ

5、型間具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（兩組P值均為0.000），其中Ⅱ-Ⅳ型任意兩型間無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，僅在伴有小轉(zhuǎn)子及大部分內(nèi)側(cè)皮質(zhì)缺損的三部分骨折時(shí)出現(xiàn)明顯的壓應(yīng)變?cè)黾?。長(zhǎng)釘組在6點(diǎn)記錄的初始值為壓力應(yīng)變，應(yīng)變值隨骨折不穩(wěn)定性的增加逐漸緩慢增大，組內(nèi)Ⅰ-Ⅴ型間無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P=0.539)。
　　 三組標(biāo)本在位于鎖釘尾端外側(cè)皮質(zhì)的8點(diǎn)記錄的初始值均為壓力應(yīng)變值，且壓力應(yīng)變值隨著骨折不穩(wěn)定性的增加而增大。短釘組及中釘組各自組內(nèi)的Ⅰ-Ⅴ型間具有統(tǒng)計(jì)學(xué)

6、差異（短釘組P=0.000，中釘組P=0.002），他們?cè)冖?Ⅲ型時(shí)均未出現(xiàn)明顯的壓應(yīng)力增加，短釘組從Ⅳ型（伴有小轉(zhuǎn)子及小部分內(nèi)側(cè)皮質(zhì)缺損的三部分骨折）時(shí)開(kāi)始出現(xiàn)明顯的壓應(yīng)力增加，Ⅳ型、Ⅴ型（伴有小轉(zhuǎn)子及小部分內(nèi)側(cè)皮質(zhì)缺損的三部分骨折）分別較初始?jí)毫?yīng)變值增加了約100％及150％;中釘組在Ⅴ（伴有小轉(zhuǎn)子及小部分內(nèi)側(cè)皮質(zhì)缺損的三部分骨折）型時(shí)壓應(yīng)力明顯增加，Ⅳ型、Ⅴ型時(shí)分別較初始?jí)毫?yīng)變值增加了約45％及85％。長(zhǎng)釘組隨著骨折不穩(wěn)定性的

7、增加，8點(diǎn)壓力應(yīng)變始終未出現(xiàn)明顯的增加，組內(nèi)Ⅰ-Ⅴ型間無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P=0.163)，Ⅳ型、Ⅴ型時(shí)分別較初始?jí)毫?yīng)變值增加了約30％和36％。
　　 結(jié)論:通過(guò)這個(gè)研究我們可以發(fā)現(xiàn)，三種長(zhǎng)度的PFNA在股骨近端的生物力學(xué)特性相似，隨著骨折不穩(wěn)定性的增加，均明顯減少了股骨近端轉(zhuǎn)子下區(qū)域的應(yīng)力。與此同時(shí)，在模擬較穩(wěn)定的兩部分骨折及伴有小轉(zhuǎn)子基底缺損的三部分骨折時(shí)，三組PFNA均未在鎖釘及釘尾處出現(xiàn)明顯的應(yīng)力增加;中釘組在模擬伴有小轉(zhuǎn)

8、子及大部分內(nèi)側(cè)皮質(zhì)缺損的三部分骨折時(shí)鎖釘處及釘尾處外側(cè)皮質(zhì)出現(xiàn)明顯的壓應(yīng)力增加;短釘組在模擬伴有小轉(zhuǎn)子及大部分內(nèi)側(cè)皮質(zhì)缺損的三部分骨折時(shí)鎖釘處外側(cè)皮質(zhì)出現(xiàn)明顯的壓應(yīng)力增加，釘尾處外側(cè)皮質(zhì)在模擬模擬伴有小轉(zhuǎn)子及小部分內(nèi)側(cè)皮質(zhì)缺損的三部分骨折時(shí)已經(jīng)出現(xiàn)了明顯的壓應(yīng)力增加;長(zhǎng)釘組始終未出現(xiàn)明顯的應(yīng)力增加。因此，在治療伴有小轉(zhuǎn)子及內(nèi)側(cè)皮質(zhì)缺損的不穩(wěn)定轉(zhuǎn)子間骨折時(shí)，我們應(yīng)該選擇加長(zhǎng)的PFNA，以減少在鎖釘及釘尾處的應(yīng)力集中;在治療穩(wěn)定的轉(zhuǎn)子間骨折