骨水泥增強(qiáng)改良中空螺釘固定骨質(zhì)疏松性股骨頸骨折的生物力學(xué)研究.pdf

1、目的:骨質(zhì)疏松定義為“以骨強(qiáng)度下降而易發(fā)骨折為特征的骨骼系統(tǒng)疾病”。其嚴(yán)重危害是易發(fā)骨折,即骨質(zhì)疏松性骨折,大多發(fā)生于老年患者,主要包括髖部骨折、椎體骨折和橈骨遠(yuǎn)端骨折。其中髖部骨折在骨質(zhì)疏松性骨折中危害最為嚴(yán)重,包括股骨頸和粗隆間骨折,輕微跌倒就可引起骨折。股骨頸骨折是一種比較常見的骨折類型,國內(nèi)文獻(xiàn)報(bào)道其發(fā)生率約占全身骨折的3.58％,占股骨近端骨折的53％。由于股骨頸特殊的解剖結(jié)構(gòu)和力學(xué)特點(diǎn),其很容易發(fā)生骨折,而且骨折后不易愈合,

2、易并發(fā)股骨頭壞死。文獻(xiàn)報(bào)道骨折后不愈合率和股骨頭壞死率分別為20％和30％,是目前臨床治療中的棘手問題。隨著社會老齡化的加劇,骨質(zhì)疏松癥及骨質(zhì)疏松性骨折已經(jīng)成為嚴(yán)重的社會經(jīng)濟(jì)問題之一,嚴(yán)重危害老年人的身心健康和生活質(zhì)量。對骨科醫(yī)生而言,四肢骨質(zhì)疏松性骨折的治療一直是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。尤其是對股骨頸骨折的治療,如何改善骨折預(yù)后,增強(qiáng)術(shù)后的穩(wěn)定性,促進(jìn)骨折愈合,降低不愈合和股骨頭壞死的幾率是國內(nèi)外學(xué)者探討研究的焦點(diǎn)所在。由于內(nèi)固定在疏松骨質(zhì)上

3、的錨著力差,不易提供足夠的穩(wěn)定性,患者術(shù)后功能鍛煉期間可導(dǎo)致螺釘松動和退出,進(jìn)而引起固定失敗的發(fā)生。而且由于固定不牢靠,勢必增加臥床時(shí)間,從而引起因長期臥床所致的肺部感染、壓瘡、下肢深靜脈血栓形成等系統(tǒng)性并發(fā)癥的發(fā)生,使骨折后一年內(nèi)死亡率約為40％。因此,針對骨質(zhì)疏松特殊病理狀態(tài)和局部骨生物力學(xué)特點(diǎn),開展骨質(zhì)疏松骨折內(nèi)固定的力學(xué)及生物學(xué)研究,增加骨折固定的即刻穩(wěn)定性、長期穩(wěn)定性來提供良好的骨愈合環(huán)境具有重要的臨床意義。
　　 本

4、實(shí)驗(yàn)通過將臨床常用的中空螺釘加以改良,在螺釘?shù)穆菥嘀g設(shè)計(jì)1-2個(gè)側(cè)孔,經(jīng)空心螺釘注入骨水泥,通過生物力學(xué)測試及統(tǒng)計(jì)分析來評價(jià):1、改良空心螺釘固定股骨頸骨折的可行性。2、通過與不注射骨水泥的空心螺釘組的生物力學(xué)比較,骨水泥對改良的空心螺釘固定骨質(zhì)疏松性股骨頸骨折的生物力學(xué)影響。
　　 方法:首先將臨床常用的AO空心螺釘進(jìn)行改造加工,將螺釘于螺距之間設(shè)計(jì)2個(gè)側(cè)孔,每個(gè)側(cè)孔直徑約1.5mm,兩個(gè)側(cè)孔相間約2-3螺紋,并沿螺桿旋轉(zhuǎn)1

5、80°,呈對向分布。標(biāo)本來自8具防腐老年女性尸體標(biāo)本,平均年齡71.13歲(63-78歲,SD=4.76);實(shí)驗(yàn)前行均X線檢查,排除股骨頸部存在有腫瘤、結(jié)核和骨折等病理問題;雙能X線骨密度儀測量股骨頭負(fù)重區(qū)的骨密度。為了便于試驗(yàn)固定,去除股骨遠(yuǎn)端中下段,取雙側(cè)股骨中上段制成經(jīng)頸型骨折模型。隨機(jī)分為A、B兩組,A組用改良的空心螺釘復(fù)位固定;對側(cè)標(biāo)本歸為B組,選用普通空心螺釘固定做為對照。固定方法均采用標(biāo)準(zhǔn)的空心螺釘復(fù)位固定技術(shù),三枚空心螺

6、釘呈倒三角形分布與股骨頸內(nèi)。首先測試A、B兩組標(biāo)本固定后在700N生理負(fù)荷加載下標(biāo)本的位移變化值,接著將A組標(biāo)本C型臂透視下依次經(jīng)空心螺釘注入骨水泥加強(qiáng);注射后室溫放置24h后,待骨水泥徹底凝固穩(wěn)定后,應(yīng)用相同模式測定在700N生理負(fù)荷加載時(shí),增強(qiáng)后A組標(biāo)本的位移變化值。第三步應(yīng)用生物力學(xué)機(jī)測量骨水泥增強(qiáng)改良螺釘固定后A組標(biāo)本和普通螺釘固定的B組標(biāo)本所能承受的最大承載負(fù)荷(導(dǎo)致固定失敗或引起再骨折的最大負(fù)荷值)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果應(yīng)用SPSS

7、15.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析(P＜0.05有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義)。
　　 結(jié)果:
　　 1 A、B兩組標(biāo)本骨密度統(tǒng)計(jì)學(xué)檢驗(yàn)結(jié)果P值大于0.05(P=0.77),即可以認(rèn)為兩組標(biāo)本骨密度之間無顯著性差異,可排除骨密度對標(biāo)本實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。
　　 2改良螺釘固定組、普通螺釘固定組、骨水泥增強(qiáng)改良螺釘固定組在生理負(fù)荷700N加載下標(biāo)本位移變化值的統(tǒng)計(jì)學(xué)分析中,三組之間具有顯著性差異(F=5.573,P=0.011)。進(jìn)行多重比較結(jié)

8、果:改良螺釘組與普通螺釘組之間結(jié)果無差異(P=0.997),而改良螺釘組與骨水泥增強(qiáng)改良螺釘組(P=0.034),普通螺釘組與骨水泥增強(qiáng)改良螺釘組(P=0.023)之間均有顯著性差異。骨水泥增強(qiáng)組螺釘?shù)钠骄灰?5.408±2.057 mm*10-1)較單用改良螺釘組(10.088±3.834 mm*10-1)及普通螺釘組(9.761±3.236mm*10-1)分別減少約為54％和55.4％。而后兩者之間則無明顯差異。這足以說明這種改良

9、螺釘復(fù)合骨水泥增強(qiáng)固定骨質(zhì)疏松性股骨頸骨折是可行的,而且其固定后標(biāo)本早期穩(wěn)定性有明顯提高。
　　 3在A、B兩組標(biāo)本抗壓縮試驗(yàn)中,標(biāo)本的最大承載負(fù)荷結(jié)果采用統(tǒng)計(jì)分析學(xué)中的配對樣本W(wǎng)ilcoxon符號秩檢驗(yàn),結(jié)果顯示P值小于0.05(P=0.012),有顯著性性差異。骨水泥增強(qiáng)改良螺釘固定組壓縮承載最大負(fù)荷(3667±841N)較普通螺釘固定組壓縮承載的最大負(fù)荷(2887±667N)提高約127％?？梢哉J(rèn)為,骨水泥增強(qiáng)改良螺釘固定