楊朝旭，李 升，張 奇，吳戰(zhàn)坡，陳 偉，張英澤

（河北醫(yī)科大學(xué)第三醫(yī)院創(chuàng)傷急救中心，河北石家莊 050051）

·研究快報(bào)·

跟骨解剖接骨板加壓螺栓與AO接骨板固定跟骨骨折的生物力學(xué)比較

楊朝旭，李 升，張 奇，吳戰(zhàn)坡，陳 偉，張英澤*

（河北醫(yī)科大學(xué)第三醫(yī)院創(chuàng)傷急救中心，河北石家莊 050051）

跟骨；骨折；內(nèi)固定器

跟骨骨折是足部最常見的跗骨骨折，占成人全身骨折的2%，其中70%的跟骨骨折為關(guān)節(jié)內(nèi)骨折，致殘率達(dá)20%以上。目前，經(jīng)后足外側(cè)L形切口切開復(fù)位、應(yīng)用AO接骨板固定是最為常用的治療方案之一，但是早期軟組織并發(fā)癥多，遠(yuǎn)期遺留足部功能不良。我院應(yīng)用跟骨解剖接骨板加壓螺栓經(jīng)小切口治療跟骨關(guān)節(jié)內(nèi)骨折［1］，降低了并發(fā)癥和后遺癥的發(fā)生率［2］。本研究主要驗(yàn)證跟骨解剖接骨板加壓螺栓系統(tǒng)的生物力學(xué)性能并探討其固定跟骨骨折的有效性。

1 資料與方法

1.1 一般資料：選取8具帶有完整小腿的新鮮足標(biāo)本，男性6例，女性2例，年齡23～55歲，平均45歲，攝X線片及行骨密度檢測(cè)，證實(shí)無骨折、骨質(zhì)疏松等。使用隨機(jī)數(shù)字表分為跟骨解剖接骨板加壓螺栓組（實(shí)驗(yàn)組）和AO接骨板組（對(duì)照組），每組4足。

1.2 試驗(yàn)儀器及材料：Bose Electroforce 3520-AT生物力學(xué)試驗(yàn)機(jī)（Bose Corporation，USA）、DR攝片機(jī)（Siemens Medical Solutions，Munich，Germany）、跟骨解剖接骨板及加壓螺栓內(nèi)固定系統(tǒng)，AO接骨板螺釘內(nèi)固定系統(tǒng)、牙托粉等。

1.3 模型制備：用擺鋸分3步將標(biāo)本跟骨切開制成SandersⅢ型跟骨骨折模型。第1步，使第1條模擬骨折線貫穿跟骨結(jié)節(jié)前部的內(nèi)側(cè)面及距跟后關(guān)節(jié)面的內(nèi)1/3平面；第2步，使第2條模擬骨折線貫穿跟骨結(jié)節(jié)后部的內(nèi)側(cè)面和距跟后關(guān)節(jié)面的外1/3平面；第3步，使第3條模擬骨折線縱向貫穿跟骨結(jié)節(jié)外側(cè)后部。之后對(duì)跟骨標(biāo)本進(jìn)行攝側(cè)軸位X線片、冠矢軸位CT掃描，確認(rèn)骨折模型均為SandersⅢ型并評(píng)估模型是否具有極高的相似性。

1.4 固定方式：復(fù)位跟骨骨折后，試驗(yàn)組和對(duì)照組分別用跟骨解剖接骨板加壓螺栓、AO接骨板松質(zhì)骨螺釘固定，每個(gè)模型的載距突都要有螺釘或螺栓固定，經(jīng)檢查固定牢靠后，行跟骨側(cè)軸位X線片以行評(píng)價(jià)及確認(rèn)（圖1）。

圖1 跟骨骨折模型應(yīng)用接骨板固定X線側(cè)位片

1.5 生物力學(xué)測(cè)試：將標(biāo)本固定到生物力學(xué)機(jī)上，足跟部及前腳掌部用牙托粉固定在平臺(tái)上并保持足中立位，給予預(yù)載荷20N，消除蠕變。然后對(duì)每個(gè)標(biāo)本依次進(jìn)行20～200N及20～700N垂直負(fù)荷循環(huán)分級(jí)加載力學(xué)測(cè)試，頻率是1Hz，循環(huán)1 000次，記錄循環(huán)過程中足踝部的不可逆位移變化。最后行屈服試驗(yàn)，施加垂直載荷，直至試驗(yàn)機(jī)上顯示內(nèi)固定失效，記錄最大負(fù)荷、最終位移數(shù)值。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法：應(yīng)用SPSS13.0統(tǒng)計(jì)學(xué)處理軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，計(jì)量資料以±s表示，組間比較采用t檢驗(yàn)。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

在20～200N循環(huán)測(cè)試中，1 000次循環(huán)后2組的不可逆位移差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），說明2個(gè)固定系統(tǒng)均可有效地維持骨折塊間的對(duì)位。在20～700N循環(huán)測(cè)試中，1 000次循環(huán)后實(shí)驗(yàn)組的不可逆位移明顯小于對(duì)照組（P＜0.01），說明跟骨解剖接骨板加壓螺栓比AO接骨板提供更高的固定強(qiáng)度和穩(wěn)定性。見表1。

表1 實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)比較

屈服試驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)組最大負(fù)荷高于對(duì)照組標(biāo)本（P＜0.01），但2組間的最終位移差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），見表1。實(shí)驗(yàn)組跟骨解剖板無明顯變形，對(duì)照組AO接骨板明顯變形，表明最大負(fù)荷對(duì)跟骨解剖接骨板系統(tǒng)的破壞程度較?。▓D2）。

圖2 屈服實(shí)驗(yàn)后拍攝的跟骨軸位X線片

3 討 論

在本研究中跟骨解剖接骨板加壓螺栓表現(xiàn)出更好生物力學(xué)性能與植入物的設(shè)計(jì)有關(guān)。堅(jiān)強(qiáng)內(nèi)固定穩(wěn)定性取決于內(nèi)置物與骨之間以及骨折塊之間的力的傳遞情況。跟骨解剖接骨板加壓螺栓系統(tǒng)與AO接骨板系統(tǒng)相比：①加壓螺栓可以增加接骨板和骨質(zhì)間的摩擦力，增強(qiáng)螺栓與解剖接骨板的力學(xué)交鎖作用，提高了釘板一體化程度；②使跟骨內(nèi)、外側(cè)的應(yīng)力盡可能均勻分布；③用螺帽替代了松質(zhì)骨螺釘?shù)穆菁y實(shí)現(xiàn)固定系統(tǒng)對(duì)骨質(zhì)的把持，增加了對(duì)骨質(zhì)的把持力度；④加壓螺栓最大限度地恢復(fù)了跟骨外形尤其是寬度、承重結(jié)構(gòu)及負(fù)重能力，使骨結(jié)構(gòu)能更好地分擔(dān)功能性負(fù)荷并使應(yīng)力在骨塊間更好地傳遞，最大程度上避免了應(yīng)力遮擋；⑤與單純松質(zhì)骨螺釘相比，對(duì)后關(guān)節(jié)面的支撐作用及維持載距突骨折塊復(fù)位的牢固程度增強(qiáng)，提高了最大負(fù)載能力。

本研究表明跟骨解剖接骨板加壓螺栓固定跟骨關(guān)節(jié)內(nèi)骨折穩(wěn)定性好，固定強(qiáng)度大，能最大限度地滿足術(shù)后早期功能鍛煉及負(fù)重的需要，具有很大的臨床應(yīng)用價(jià)值。本研究目前樣本量較小，誤差較大，有待于加大樣本量作進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)比較，以驗(yàn)證結(jié)論。

［1］ 吳戰(zhàn)坡，陳偉，張英澤，等.臨床病例討論——跟骨關(guān)節(jié)內(nèi)骨折的手術(shù)治療［J］.中華創(chuàng)傷骨科雜志，2011，13（5）：499-500.

［2］ WANGQ，CHENW，SU Y，et al.Minimally invasive treatment of calcaneal fracture by percutaneous leverage，anatomical plate，and compression bolts——the clinical evaluation of cohort of 156 patients［J］.JTrauma，2010，69（6）：1515-1522.

（本文編輯：趙麗潔）

R683.42

B

1007-3205（2012）03-0346-02

2012-02-13；

2012-03-10

河北省科學(xué)技術(shù)研究與發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目（05276403 D-16）；河北省二00九年醫(yī)學(xué)科學(xué)研究重點(diǎn)課題計(jì)劃（2009040）

楊朝旭（1981-），男，河北清河人，河北醫(yī)科大學(xué)第三醫(yī)院醫(yī)學(xué)碩士研究生，從事創(chuàng)傷骨科疾病診治研究。

*通訊作者。E-mail：yzling_liu@yahoo.com.cn

10.3969/j.issn.1007-3205.2012.03.041