脛骨內(nèi)側(cè)平臺塌陷骨折對膝關(guān)節(jié)接觸應(yīng)力的影響.pdf

1、目的：脛骨平臺骨折是一種復(fù)雜的關(guān)節(jié)內(nèi)骨折，往往源于高能量損傷。脛骨近端關(guān)節(jié)骨折的治療目的是恢復(fù)關(guān)節(jié)的外形輪廓、軸向?qū)€、穩(wěn)定性及其活動功能等。關(guān)節(jié)面骨折術(shù)后關(guān)節(jié)功能恢復(fù)程度與骨折復(fù)位的精確程度相關(guān)。大多數(shù)學(xué)者指出，對于移位型骨折而言，影響其長期效果及治療方法選擇的最主要的因素是骨折移位和壓縮的程度。目前可接受的關(guān)節(jié)移位程度仍存在爭議。脛骨平臺骨折是典型的關(guān)節(jié)內(nèi)骨折，并常常合并韌帶、半月板以及神經(jīng)的損傷。脛骨平臺骨折通常被劃分為兩大類，簡

2、單脛骨平臺骨折和復(fù)雜脛骨平臺骨折，不同的骨折類型及處理方式使得并發(fā)癥和預(yù)后有所不同。大多數(shù)脛骨平臺骨折是由軸向壓縮，伴膝關(guān)節(jié)的內(nèi)翻和間接的剪切力所導(dǎo)致。力的大小、方向、作用點(diǎn)和受傷時膝關(guān)節(jié)的位置等因素決定了骨折的類型。正常脛骨平臺負(fù)重時，內(nèi)外側(cè)平臺受力基本相同，行走時內(nèi)側(cè)較外側(cè)受力更多，當(dāng)平臺表面發(fā)生塌陷時導(dǎo)致單位面積上的壓力增加，此壓力超過關(guān)節(jié)軟骨再生能力時，即產(chǎn)生創(chuàng)傷性骨關(guān)節(jié)炎。除了少數(shù)SchatzkerⅠ型和Ⅱ型無移位和移位較少的

3、骨折外，大部分脛骨平臺骨折都需要手術(shù)治療，以達(dá)到良好的復(fù)位。
　　 本實(shí)驗(yàn)研究在膝關(guān)節(jié)伸直0°位置時，應(yīng)用壓敏片技術(shù)，通過生物力學(xué)實(shí)驗(yàn)和統(tǒng)計分析來評價脛骨內(nèi)側(cè)平臺不同塌陷高度對膝關(guān)節(jié)接觸應(yīng)力的影響，指導(dǎo)臨床適應(yīng)癥的選擇。
　　 方法：選取8具成人防腐膝關(guān)節(jié)標(biāo)本，均為男性，平均年齡65.5歲（58-77歲），實(shí)驗(yàn)前經(jīng)X線檢查排除骨折、腫瘤和畸形。在距膝關(guān)節(jié)線上下18cm處分別離斷股骨和脛骨，注意使截面與關(guān)節(jié)面平行，去除膝關(guān)

4、節(jié)周圍的皮膚、皮下脂肪和肌肉、去除髕骨及前方關(guān)節(jié)囊，保留側(cè)方和后方關(guān)節(jié)囊、內(nèi)外側(cè)副韌帶和前后交叉韌帶。用游標(biāo)卡尺測量，取脛骨髁間棘內(nèi)側(cè)緣至脛骨內(nèi)側(cè)平臺內(nèi)側(cè)緣中點(diǎn)，沿矢狀面用鋼鋸鋸開，將鋸下的內(nèi)側(cè)平臺每次向遠(yuǎn)端移動1mm，并用2枚6.5mm松質(zhì)骨螺釘固定，形成內(nèi)側(cè)平臺內(nèi)側(cè)1/2分別塌陷0、1、2、3mm的脛骨內(nèi)側(cè)平臺骨折塌陷模型。將標(biāo)本固定在生物力學(xué)機(jī)上，保持膝關(guān)節(jié)屈曲0°，外翻5°位置，先給予400-500N的軸向牽張力，增加膝關(guān)節(jié)的間

5、隙，又不破壞關(guān)節(jié)囊、側(cè)副韌帶及交叉韌帶等組織，將包裹密封好的內(nèi)外側(cè)平臺壓敏片從前向后置入關(guān)節(jié)間隙、半月板的下方。卸載牽張力后以40N/s的速度軸向加壓至700N，在峰值位置保持5s，然后卸載，每個模型重復(fù)兩次。分別在脛骨內(nèi)側(cè)平臺內(nèi)側(cè)1/2塌陷0、1、2、3mm時，得到壓敏片著色壓跡，用FPD305E密度儀讀取壓跡區(qū)密度值（在壓跡區(qū)均勻讀取9個點(diǎn)），將實(shí)驗(yàn)中的溫度和相對濕度輸入FPD306E壓力轉(zhuǎn)換器，自動轉(zhuǎn)換后得到應(yīng)力值，計算出平均接觸

6、壓力，得出膝關(guān)節(jié)主要負(fù)重區(qū)域的接觸應(yīng)力的變化。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果應(yīng)用SPSS13.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析（P≤0.05有顯著統(tǒng)計學(xué)意義）。
　　 結(jié)果：根據(jù)測量結(jié)果計算骨折塌陷不同高度時脛骨關(guān)節(jié)面的平均接觸應(yīng)力，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用單因素方差進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析。測得脛骨內(nèi)側(cè)平臺塌陷0mm、1mm、2mm、3mm時外側(cè)平臺平均接觸應(yīng)力分別為：3.34±0.06MPa、3.48±0.06MPa、4.19±0.06MPa、4.19±0.04MPa，內(nèi)側(cè)平臺平

7、均接觸應(yīng)力分別為：4.04±0.17MPa、4.57±0.20MPa、5.64±0.20MPa、5.64±0.19MPa;數(shù)據(jù)均符合正態(tài)性檢驗(yàn)和方差齊性檢驗(yàn)，然后進(jìn)行單因素方差分析，當(dāng)脛骨內(nèi)側(cè)平臺塌陷1mm時，外側(cè)平臺的接觸應(yīng)力與塌陷0mm相比增加了4.2％(P＞0.05)，差異無統(tǒng)計學(xué)意義，塌陷2mm時，外側(cè)平臺的接觸應(yīng)力與塌陷0mm相比增加了25.4％(P＜0.05)，差異有統(tǒng)計學(xué)意義，塌陷3mm時，外側(cè)平臺的接觸應(yīng)力與塌陷0mm相

8、比增加了25.4％(P＜0.05)，差異有統(tǒng)計學(xué)意義；當(dāng)脛骨內(nèi)側(cè)平臺塌陷1mm時，內(nèi)側(cè)平臺的接觸應(yīng)力與塌陷0mm相比增加了13.1％(P＞0.05)，差異無統(tǒng)計學(xué)意義，塌陷2mm時，內(nèi)側(cè)平臺的接觸應(yīng)力與塌陷0mm相比增加了39.6％(P＜0.05)，差異有統(tǒng)計學(xué)意義，塌陷3mm時，內(nèi)側(cè)平臺的接觸應(yīng)力與塌陷0mm相比增加了39.9％(P＜0.05)，差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
　　 結(jié)論：研究結(jié)果表明脛骨內(nèi)側(cè)平臺塌陷骨折改變了膝關(guān)節(jié)內(nèi)外側(cè)