王治成

深圳市龍崗區(qū)深圳仁安醫(yī)院，深圳 518116

后路單釘棒系統(tǒng)治療骶髂關(guān)節(jié)骨折脫位的生物力學(xué)及臨床效果研究

王治成

深圳市龍崗區(qū)深圳仁安醫(yī)院，深圳 518116

目的 探討單釘棒系統(tǒng)治療骶髂關(guān)節(jié)骨折脫位的生物力學(xué)及臨床效果。 方法 選取10具經(jīng)甲醛溶液浸泡的成年尸體骨盆標(biāo)本，其中，男性5具，女性5具，將其隨機(jī)平均分為后路單釘棒固定組和骶髂螺釘固定組，進(jìn)行生物力學(xué)實(shí)驗(yàn)，收集相關(guān)數(shù)據(jù)；選取骶髂關(guān)節(jié)骨折脫位患者50例，隨機(jī)分為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組，分別進(jìn)行后路單釘棒固定和骶髂螺釘固定治療，對(duì)比兩組治療效果。 結(jié)果 在相同的壓力值下，骶髂螺釘固定組的位移明顯大于后路單釘棒固定組（P＜0.05）；實(shí)驗(yàn)組骶髂關(guān)節(jié)復(fù)位的優(yōu)良率為92%，明顯高于對(duì)照組的68%（P＜0.05）。 結(jié)論 與骶髂螺釘比較，后路單釘棒系統(tǒng)治療骶髂關(guān)節(jié)脫位的優(yōu)勢(shì)比較獨(dú)特，固定效果較好，骨盆的穩(wěn)定性較好，臨床療效滿意。

后路單釘棒系統(tǒng)；骶髂關(guān)節(jié)骨折脫位；生物力學(xué)；臨床療效

骶髂關(guān)節(jié)骨折脫位是一種骨盆骨折不穩(wěn)定型損傷，多為高能量損傷，通常伴有骨盆前環(huán)破壞或髂骨、髖臼骨折[1]。骶髂關(guān)節(jié)對(duì)骨盆環(huán)穩(wěn)定性的影響極其重要，如果復(fù)位固定效果不佳，常會(huì)導(dǎo)致遺留疼痛、畸形和下肢功能障礙等并發(fā)癥，是骨盆骨折常見(jiàn)的嚴(yán)重創(chuàng)傷之一[2]。本院分別采用后路單釘棒和骶髂螺釘方法治療骶髂關(guān)節(jié)骨折脫位，并對(duì)兩種治療方法進(jìn)行生物力學(xué)研究及臨床療效對(duì)比，現(xiàn)報(bào)告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

1.1.1 骨盆標(biāo)本

取10具成年尸體骨盆作為實(shí)驗(yàn)標(biāo)本，所有標(biāo)本均經(jīng)甲醛溶液防腐浸泡，其中，男性5具，女性5具，將其隨機(jī)平均分為后路單釘棒固定組和骶髂螺釘固定組，兩組盆骨標(biāo)本在性別、質(zhì)量、外觀等一般資料方面比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），具有可比性。

1.1.2 臨床資料

選取本院2008年4月～2011年4月收治的骶髂關(guān)節(jié)骨折脫位患者50例，所有患者均獲得完整資料和長(zhǎng)期隨訪。其中，男33例，女17例；年齡16～62歲，平均年齡（36.2±3.7）歲。分別因車禍、高空墜落、擠壓傷等原因入院，根據(jù)臨床癥狀體征，X線、CT及磁共振成像等影像學(xué)檢查，診斷結(jié)果為骶髂關(guān)節(jié)骨折脫位合并腰骶結(jié)合部損傷者12例，L5橫突骨折者17例，L5神經(jīng)損傷者14例，極外側(cè)椎間盤突出同時(shí)伴有鈣化者3例，椎間盤突出游離型者3例，椎弓根峽部裂同時(shí)伴有極外側(cè)椎間盤突出1例。創(chuàng)傷嚴(yán)重度評(píng)分（ISS）為20～52分，平均（26.2±0.8）分。將所有患者隨機(jī)平均分為兩組，其中，實(shí)驗(yàn)組25例，對(duì)照組25例。兩組患者在性別、年齡、臨床癥狀等一般資料方面比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），具有可比性。

1.2 方法

1.2.1 生物力學(xué)的研究

1.2.1.1 生物力學(xué)研究方法 后路單釘棒固定組：在C型臂X線機(jī)透視下良好定位，明確S1椎弓根螺釘?shù)尼斎朦c(diǎn)，采用鈍性錐子進(jìn)行擴(kuò)孔，根據(jù)掃描結(jié)果確定螺釘?shù)闹睆郊伴L(zhǎng)度，將螺釘凝乳后，對(duì)髂骨后方內(nèi)側(cè)的軟組織進(jìn)行剝離，使進(jìn)針點(diǎn)充分顯露，然后采用探針沿著髂前上棘方向擴(kuò)出通道，采用Schanz釘進(jìn)行安裝，塑形并安裝連接棒，采用撐開(kāi)器對(duì)骨盆的垂直、前后移位進(jìn)行糾正[3-4]。骶髂螺釘固定組：取標(biāo)本的髂前、后上棘連線中后約1/3交點(diǎn)作為進(jìn)針點(diǎn)，按照C型臂X線機(jī)的引導(dǎo)，采用導(dǎo)針緩慢通過(guò)髂骨及骶髂關(guān)節(jié)并直達(dá)S1椎體，注意不要超過(guò)S1中線。以上過(guò)程在透視下進(jìn)行，密切觀察導(dǎo)針位置，準(zhǔn)確確認(rèn)導(dǎo)針位置后，采用空心鉆頭沿導(dǎo)針進(jìn)行鉆孔，最后擰入適當(dāng)長(zhǎng)度和直徑的空心松質(zhì)骨螺釘[5]。

1.2.2.2 生物力學(xué)數(shù)據(jù)的測(cè)量 在結(jié)構(gòu)、損傷、載荷及內(nèi)固定位置上保持相同的前提下，將所有骨盆標(biāo)本制作成實(shí)驗(yàn)力學(xué)模型，精度滿足實(shí)驗(yàn)要求。將標(biāo)本模擬人體站立姿勢(shì)，固定于試驗(yàn)力學(xué)機(jī)上，雙側(cè)股骨干置于套筒內(nèi)，確認(rèn)固定牢固后，連接儀器。然后預(yù)加載3次，以達(dá)到消除關(guān)節(jié)間隙、骨發(fā)生松弛蠕變等時(shí)間影響。實(shí)驗(yàn)載荷在0～1000 N范圍內(nèi)分級(jí)進(jìn)行加載，加載速度為2 mm/min。測(cè)量當(dāng)壓力分別為200、300、400、500、600、700、800、900、1000 N時(shí)標(biāo)本的骶髂關(guān)節(jié)相應(yīng)位移。測(cè)量結(jié)束后，通過(guò)極限載荷破壞實(shí)驗(yàn)，對(duì)標(biāo)本的骶髂關(guān)節(jié)垂直方向位移情況、骨盆的軸向剛度情況及其極限位移、極限載荷、屈服位移、屈服載荷進(jìn)行測(cè)量，由此評(píng)價(jià)后路單釘棒固定組和骶髂螺釘固定組的力學(xué)性能。

1.2.2 臨床療效的研究

①實(shí)驗(yàn)組行后路單釘棒系統(tǒng)治療：患者仰臥，采用常規(guī)氣管插管進(jìn)行全身麻醉，以患者腰背后的正中為切口，從一側(cè)的棘突對(duì)骶棘肌及臀大肌的髂嵴附著部進(jìn)行剖離，使椎板和關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)暴露。在髂后上棘內(nèi)上方髂嵴部切除寬深分別為1.5 cm的骨塊，形成骨槽，作為髂骨板間螺釘?shù)闹踩朦c(diǎn)。于患者病變間隙的上下相鄰節(jié)段放置椎弓根螺釘，同時(shí)咬除椎板及上關(guān)節(jié)突內(nèi)側(cè)的部分骨質(zhì)、下關(guān)節(jié)突以及黃韌帶，使硬脊膜囊和相鄰節(jié)段的上下神經(jīng)根以及病變節(jié)段的椎間盤充分暴露后，采用自制待導(dǎo)向四棱骨刀對(duì)纖維環(huán)及鈣化的邊緣部分進(jìn)行剖開(kāi)，夾除已經(jīng)病變的椎間盤組織[6-7]。手術(shù)過(guò)程中使用帶齒的刮匙對(duì)椎間隙上下終板下面的軟骨進(jìn)行刮除，在患者的椎間隙植入咬除的椎板骨粒同時(shí)進(jìn)行夯實(shí)，在患者的椎體間嵌入已經(jīng)修剪軟骨面的關(guān)節(jié)突或放置椎間融合器，安裝椎弓根釘連接桿并加壓固定。沖洗傷口并進(jìn)行止血，放置引流管，逐層關(guān)閉切口。術(shù)后，應(yīng)用抗生素進(jìn)行常規(guī)治療3～5 d，引流量＜30 ml時(shí)，可以拔除引流管。②對(duì)照組行骶髂螺釘方法治療：患者取俯臥位，在C型臂X線機(jī)透視下確定骨盆的入口位、出口位及正位、側(cè)位。于髂后上棘外側(cè)3～5 cm處切口0.5 cm，分離軟組織后直達(dá)髂骨，在切口處安置定位套管插入，在正位和出口位安置透視套管，與S1上部、骶孔上緣齊平，采用直徑2.5 mm的導(dǎo)針按照向上傾斜10°、向前傾斜20°的方向緩慢打入，在透視下通過(guò)髂骨、骶髂關(guān)節(jié)及骶骨岬到達(dá)S1椎體內(nèi)[8]。根據(jù)透視反復(fù)調(diào)整導(dǎo)針的位置，確定位置后，沿導(dǎo)針?lè)较驍Q入直徑為6.5 mm的空心螺釘。

1.3 臨床評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)生物力學(xué)實(shí)驗(yàn)中載荷-位移、極限負(fù)荷、軸向剛度的相關(guān)數(shù)據(jù)對(duì)后路單釘棒固定組和骶髂螺釘固定組的力學(xué)性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。根據(jù)Matta等提出的影像評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)[9]，對(duì)骨折復(fù)位進(jìn)行評(píng)估，優(yōu)：≤4 mm；良：5～10 mm；可：11～20 mm；差：＞20 mm。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 14.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，計(jì)量資料采用t檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)資料采用χ2檢驗(yàn)，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組標(biāo)本生物力學(xué)的比較

2.1.1 兩組標(biāo)本載荷與位移情況的比較

在相同的壓力值下，骶髂螺釘固定組的位移明顯大于后路單釘棒固定組（P＜0.05）（表1）。

表1 兩組標(biāo)本載荷與位移情況的比較（mm，±s）

表1 兩組標(biāo)本載荷與位移情況的比較（mm，±s）

壓力值（N）骶髂螺釘固定組 后路單釘棒固定組 t值 P值200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1.94±0.23 4.04±0.37 4.39±0.27 6.11±0.09 7.42±0.15 7.69±0.21 8.68±0.39 8.89±0.19 9.40±0.14 0.84±0.09 1.17±0.32 20.7±0.07 2.79±0.50 3.67±0.15 4.79±0.38 4.88±0.09 5.59±0.41 5.81±0.09 9.4 14.1 18.7 16.9 31.2 22.8 18.6 14.9 41.4 ＜0.05 ＜0.05 ＜0.05 ＜0.05 ＜0.05 ＜0.05 ＜0.05 ＜0.05 ＜0.05

2.1.2 兩組標(biāo)本骨盆軸向剛度的比較

經(jīng)過(guò)生物力學(xué)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，后路單釘棒組的軸向剛度值為（94.56±7.21）N/mm，明顯大于骶髂螺釘固定組的（66.74±7.14）N/mm。

2.2 兩組患者臨床效果的比較

經(jīng)手術(shù)治療后，實(shí)驗(yàn)組的優(yōu)良率為92%，明顯高于對(duì)照組的68%（P＜0.05）（表2）。

表2 兩組患者骶髂關(guān)節(jié)復(fù)位情況的比較[n（%）]

3 討論

目前對(duì)于骶髂關(guān)節(jié)骨折脫位的治療中，內(nèi)固定法是臨床上常用的治療方法，主要包括骶髂關(guān)節(jié)前方加壓鋼板、骶髂螺釘、髂腰支撐內(nèi)固定、骨盆后方張力帶鋼板等[10-11]。其中，骶髂螺釘在治療骶髂關(guān)節(jié)脫位的過(guò)程中，由于其操作比較簡(jiǎn)單、定位準(zhǔn)確、對(duì)患者的手術(shù)損傷較小、手術(shù)時(shí)間短、出血量少，在臨床實(shí)踐中的應(yīng)用比較廣泛，但骶髂螺釘?shù)氖中g(shù)操作要求較高，容易引發(fā)并發(fā)癥，特別是對(duì)于一些骨折移位比較明顯的患者，在治療過(guò)程中易引發(fā)醫(yī)源性的血管及神經(jīng)損傷；對(duì)于粉碎性骨折的患者，骶骨椎體的骨質(zhì)有限，在采用螺釘固定時(shí)的固定力不足，容易增加誤入骶管的風(fēng)險(xiǎn)；在進(jìn)行骶髂螺釘固定后，患者仍需較長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行臥床休息和恢復(fù)，治療周期較長(zhǎng)[12]。

近年來(lái)后路單釘棒系統(tǒng)逐步進(jìn)入了人們的視線，其主要原理是：后路單釘棒能夠在患者的骨盆后環(huán)形成一個(gè)比較穩(wěn)定并且有力的內(nèi)支架結(jié)構(gòu)，此外，Schanz釘位于髂骨內(nèi)外板之間，具有較強(qiáng)的把持力，配合后環(huán)自身結(jié)構(gòu)，能夠與骶骨上的椎弓根釘通過(guò)適度加壓，使骶髂關(guān)節(jié)得到強(qiáng)有力的固定，并通過(guò)間接固定促進(jìn)骶髂關(guān)節(jié)的復(fù)位，從而發(fā)揮復(fù)位與固定的雙重作用。髂腰固定是近年來(lái)臨床上用于治療骨盆骨折的一種方式，后路單釘棒作為髂腰固定的一種形式，能夠?qū)桥韬笾M(jìn)行三維互鎖固定，明顯增強(qiáng)抗剪切強(qiáng)度，有效減少內(nèi)骨折再移位和固定失效的發(fā)生率。

在本次研究中，通過(guò)進(jìn)行生物力學(xué)實(shí)驗(yàn)，觀察后路單釘棒固定組和骶髂螺釘固定組骶髂關(guān)節(jié)垂直方向位移、骨盆的軸向剛度（骨盆的軸向剛度能夠反映出骨盆在抵抗軸向變形方面能力的強(qiáng)弱[13]）等情況，并對(duì)兩組的力學(xué)性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果顯示骶髂螺釘固定組的垂直方向位移明顯大于后路單釘棒組，而后路單釘棒組的軸向剛度明顯大于骶髂螺釘固定組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，說(shuō)明后路單釘棒組的力學(xué)性能要優(yōu)于骶髂螺釘固定組。在治療效果方面，通過(guò)對(duì)比兩組患者的治療情況，實(shí)驗(yàn)組的骶髂關(guān)節(jié)復(fù)位優(yōu)良率為92%，明顯高于對(duì)照組的68%，由此可見(jiàn)后路單釘棒組的治療效果更佳。

綜上所述，與骶髂螺釘相比，后路單釘棒系統(tǒng)在治療骶髂關(guān)節(jié)脫位方面具有比較獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，固定效果較好，骨盆的穩(wěn)定性較高，臨床療效滿意。

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Biomechanics and clinical effect study of posterior single screw rod system in the treatment of sacroiliac joint fracture dislocation

WANG Zhi-cheng
Shenzhen Renan Hospital of Longgang District in Guangdong Province,Shenzhen 518116,China

ObjectiveTo investigate the biomechanics study and clinical effects of posterior single screw rod system in the treatment of sacroiliac joint fracture dislocation.P＜0.05.Methods10 pelvis specimens of adult cadavers were soaked by formaldehyde solution,with 5 males and 5 females,and they were randomly divided into posterior single screw rod fixation group and sacroiliac screw fixation group,then the biomechanics experiment was taken,and the relevant data was collected;50 patients with sacroiliac joint fracture dislocation were selected and were randomly divided into the experimental group and control group respectively,and they were given with the posterior single screw rod fixation and sacroiliac screw fixation respectively,the treatment effect was compared.ResultsUnder the same pressure,the displacement of sacroiliac screw fixation group was significantly higher than that of posterior single screw rod fixation group (P＜0.05);the excellent and good rate of sacroiliac joint restoration in the experimental group was 92%,which was significantly higher than that of the control group(68%)(P＜0.05).ConclusionCompared with the sacroiliac screw fixation,posterior single screw rod system has a unique advantage in the treatment of dislocation of sacroiliac joint,the fixed effect is better,the stability of pelvis is good,and the clinical curative effect is satisfactory.

Posterior single screw rod system;Sacroiliac joint fracture dislocation;Biomechanics;Clinical curative effect

R683.3

A

1674-4721（2014）02（a）-0030-04

2013-12-17本文編輯：袁 成）