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)治療骶髂關節(jié)骨折脫位的生物力學及臨床效果研究

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)治療骶髂關節(jié)骨折脫位的生物力學及臨床效果。 方法 選取10具經甲醛溶液浸泡的成年尸體骨盆標本，其中，男性5具，女性5具，將其隨機平均分為后路單釘棒固定組和骶髂螺釘固定組，進行生物力學實驗，收集相關數(shù)據(jù)；選取骶髂關節(jié)骨折脫位患者50例，隨機分為實驗組和對照組，分別進行后路單釘棒固定和骶髂螺釘固定治療，對比兩組治療效果。 結果 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）；實驗組骶髂關節(jié)復位的優(yōu)良率為92%，明顯高于對照組的68%（P＜0.05）。 結論 與骶髂螺釘比較，后路單釘棒系統(tǒng)治療骶髂關節(jié)脫位的優(yōu)勢比較獨特，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)；骶髂關節(jié)骨折脫位；生物力學；臨床療效

骶髂關節(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]。骶髂關節(jié)對骨盆環(huán)穩(wěn)定性的影響極其重要，如果復位固定效果不佳，常會導致遺留疼痛、畸形和下肢功能障礙等并發(fā)癥，是骨盆骨折常見的嚴重創(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節(jié)骨折脫位，并對兩種治療方法進行生物力學研究及臨床療效對比，現(xiàn)報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

1.1.1 骨盆標本

取10具成年尸體骨盆作為實驗標本，所有標本均經甲醛溶液防腐浸泡，其中，男性5具，女性5具，將其隨機平均分為后路單釘棒固定組和骶髂螺釘固定組，兩組盆骨標本在性別、質量、外觀等一般資料方面比較，差異無統(tǒng)計學意義（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月收治的骶髂關節(jié)骨折脫位患者50例，所有患者均獲得完整資料和長期隨訪。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檢查，診斷結果為骶髂關節(jié)骨折脫位合并腰骶結合部損傷者12例，L5橫突骨折者17例，L5神經損傷者14例，極外側椎間盤突出同時伴有鈣化者3例，椎間盤突出游離型者3例，椎弓根峽部裂同時伴有極外側椎間盤突出1例。創(chuàng)傷嚴重度評分（ISS）為20～52分，平均（26.2±0.8）分。將所有患者隨機平均分為兩組，其中，實驗組25例，對照組25例。兩組患者在性別、年齡、臨床癥狀等一般資料方面比較，差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），具有可比性。

1.2 方法

1.2.1 生物力學的研究

1.2.1.1 生物力學研究方法 后路單釘棒固定組：在C型臂X線機透視下良好定位，明確S1椎弓根螺釘?shù)尼斎朦c，采用鈍性錐子進行擴孔，根據(jù)掃描結果確定螺釘?shù)闹睆郊伴L度，將螺釘凝乳后，對髂骨后方內側的軟組織進行剝離，使進針點充分顯露，然后采用探針沿著髂前上棘方向擴出通道，采用Schanz釘進行安裝，塑形并安裝連接棒，采用撐開器對骨盆的垂直、前后移位進行糾正[3-4]。骶髂螺釘固定組：取標本的髂前、后上棘連線中后約1/3交點作為進針點，按照C型臂X線機的引導，采用導針緩慢通過髂骨及骶髂關節(jié)并直達S1椎體，注意不要超過S1中線。以上過程在透視下進行，密切觀察導針位置，準確確認導針位置后，采用空心鉆頭沿導針進行鉆孔，最后擰入適當長度和直徑的空心松質骨螺釘[5]。

1.2.2.2 生物力學數(shù)據(jù)的測量 在結構、損傷、載荷及內固定位置上保持相同的前提下，將所有骨盆標本制作成實驗力學模型，精度滿足實驗要求。將標本模擬人體站立姿勢，固定于試驗力學機上，雙側股骨干置于套筒內，確認固定牢固后，連接儀器。然后預加載3次，以達到消除關節(jié)間隙、骨發(fā)生松弛蠕變等時間影響。實驗載荷在0～1000 N范圍內分級進行加載，加載速度為2 mm/min。測量當壓力分別為200、300、400、500、600、700、800、900、1000 N時標本的骶髂關節(jié)相應位移。測量結束后，通過極限載荷破壞實驗，對標本的骶髂關節(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、屈服載荷進行測量，由此評價后路單釘棒固定組和骶髂螺釘固定組的力學性能。

1.2.2 臨床療效的研究

①實驗組行后路單釘棒系統(tǒng)治療：患者仰臥，采用常規(guī)氣管插管進行全身麻醉，以患者腰背后的正中為切口，從一側的棘突對骶棘肌及臀大肌的髂嵴附著部進行剖離，使椎板和關節(jié)突關節(jié)暴露。在髂后上棘內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。于患者病變間隙的上下相鄰節(jié)段放置椎弓根螺釘，同時咬除椎板及上關節(jié)突內側的部分骨質、下關節(jié)突以及黃韌帶，使硬脊膜囊和相鄰節(jié)段的上下神經根以及病變節(jié)段的椎間盤充分暴露后，采用自制待導向四棱骨刀對纖維環(huán)及鈣化的邊緣部分進行剖開，夾除已經病變的椎間盤組織[6-7]。手術過程中使用帶齒的刮匙對椎間隙上下終板下面的軟骨進行刮除，在患者的椎間隙植入咬除的椎板骨粒同時進行夯實，在患者的椎體間嵌入已經修剪軟骨面的關節(jié)突或放置椎間融合器，安裝椎弓根釘連接桿并加壓固定。沖洗傷口并進行止血，放置引流管，逐層關閉切口。術后，應用抗生素進行常規(guī)治療3～5 d，引流量＜30 ml時，可以拔除引流管。②對照組行骶髂螺釘方法治療：患者取俯臥位，在C型臂X線機透視下確定骨盆的入口位、出口位及正位、側位。于髂后上棘外側3～5 cm處切口0.5 cm，分離軟組織后直達髂骨，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，在透視下通過髂骨、骶髂關節(jié)及骶骨岬到達S1椎體內[8]。根據(jù)透視反復調整導針的位置，確定位置后，沿導針方向擰入直徑為6.5 mm的空心螺釘。

1.3 臨床評價標準

根據(jù)生物力學實驗中載荷-位移、極限負荷、軸向剛度的相關數(shù)據(jù)對后路單釘棒固定組和骶髂螺釘固定組的力學性能進行評價。根據(jù)Matta等提出的影像評定標準[9]，對骨折復位進行評估，優(yōu)：≤4 mm；良：5～10 mm；可：11～20 mm；差：＞20 mm。

1.4 統(tǒng)計學方法

采用SPSS 14.0統(tǒng)計學軟件對相關數(shù)據(jù)進行分析，計量資料采用t檢驗，計數(shù)資料采用χ2檢驗，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 兩組標本生物力學的比較

2.1.1 兩組標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 兩組標本載荷與位移情況的比較（mm，±s）

表1 兩組標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 兩組標本骨盆軸向剛度的比較

經過生物力學測試發(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

經手術治療后，實驗組的優(yōu)良率為92%，明顯高于對照組的68%（P＜0.05）（表2）。

表2 兩組患者骶髂關節(jié)復位情況的比較[n（%）]

3 討論

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

近年來后路單釘棒系統(tǒng)逐步進入了人們的視線，其主要原理是：后路單釘棒能夠在患者的骨盆后環(huán)形成一個比較穩(wěn)定并且有力的內支架結構，此外，Schanz釘位于髂骨內外板之間，具有較強的把持力，配合后環(huán)自身結構，能夠與骶骨上的椎弓根釘通過適度加壓，使骶髂關節(jié)得到強有力的固定，并通過間接固定促進骶髂關節(jié)的復位，從而發(fā)揮復位與固定的雙重作用。髂腰固定是近年來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，能夠對骨盆后柱進行三維互鎖固定，明顯增強抗剪切強度，有效減少內骨折再移位和固定失效的發(fā)生率。

在本次研究中，通過進行生物力學實驗，觀察后路單釘棒固定組和骶髂螺釘固定組骶髂關節(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弱[13]）等情況，并對兩組的力學性能進行評價，結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)計學意義，說明后路單釘棒組的力學性能要優(yōu)于骶髂螺釘固定組。在治療效果方面，通過對比兩組患者的治療情況，實驗組的骶髂關節(jié)復位優(yōu)良率為92%，明顯高于對照組的68%，由此可見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)在治療骶髂關節(jié)脫位方面具有比較獨特的優(yōu)勢，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）