彭源祥，唐強(qiáng)，蔡風(fēng)，黎騰，劉春龍，陳彬祺

（1.江西省南昌市第一醫(yī)院骨科，南昌 330000；2.江西省高安市人民醫(yī)院骨科，高安 330880）

脛骨平臺(tái)骨折屬于關(guān)節(jié)內(nèi)骨折， 嚴(yán)重威脅到膝關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)及功能， 對(duì)患者的生活質(zhì)量影響很大[1]。 首選手術(shù)治療，目的是關(guān)節(jié)面的解剖復(fù)位、堅(jiān)強(qiáng)固定以及早期功能鍛煉， 最大限度恢復(fù)膝關(guān)節(jié)功能。 其內(nèi)固定方式較多，有克氏針、拉力螺釘、筏釘?shù)萚2]，目的是支撐塌陷的骨折塊并防止其復(fù)位丟失。 近年來(lái)筏釘技術(shù)通過(guò)生物力學(xué)測(cè)試，其更能對(duì)抗局部壓應(yīng)力[3]，可有效防止關(guān)節(jié)面的二次塌陷[4]，其重點(diǎn)是使用多枚螺釘接近軟骨下以并排方式對(duì)塌陷骨折塊進(jìn)行支撐， 輔以支撐鋼板進(jìn)一步增強(qiáng)內(nèi)固定對(duì)關(guān)節(jié)面的支撐能力[5]。對(duì)于筏螺釘在使用普通螺釘或者鎖定螺釘時(shí)的穩(wěn)定性有何差別目前研究較少。本文主要研究?jī)煞N螺釘使用筏螺釘技術(shù)治療脛骨平臺(tái)骨折時(shí)的生物力學(xué)狀況，比較兩者穩(wěn)定性，為臨床提供指導(dǎo)。

1 資料與方法

1.1 標(biāo)本制備 從13 具人體防腐尸體中獲得26根脛骨（南昌大學(xué)醫(yī)學(xué)院解剖教研室提供）其中男性6 例，女性7 例，年齡范圍24～98 歲，平均年齡72.2 歲，并將其隨機(jī)分成2 組進(jìn)行比較。 第一組平均年齡(71.8±11.95)歲，男性6 例，女性7 例，右6例，左7 例。第二組平均年齡(73.2±16.17)歲，男性6例，女性7 例，右7 例，左6 例。

這些標(biāo)本在解剖和測(cè)試之前， 先用生理鹽水浸泡30 min，雙層塑料保鮮膜密封后置于-20℃冰柜中保存。 在進(jìn)行解剖以及生物力學(xué)試驗(yàn)之前放置在2 ℃的冰箱中解凍。 一旦解凍， 標(biāo)本被切成20 cm 的長(zhǎng)度。在脛骨外側(cè)平臺(tái)放置鋼板區(qū)域內(nèi)的所有軟組織及腓骨均去除。

1.2 建立模型 每個(gè)標(biāo)本的遠(yuǎn)端6 cm 用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)水泥固定在夾具中，使夾具底部與脛骨平臺(tái)平行，并且固定在生物力學(xué)機(jī)上。 標(biāo)本安裝好后， 在外側(cè)平臺(tái)最常見(jiàn)塌陷的部位使用Karunaka 法[6]進(jìn)行造模，使用鋼尺測(cè)量13 mm×20 mm 的塌陷區(qū)域。用往復(fù)式擺鋸將塌陷邊緣鋸至2 cm 深， 標(biāo)記脛骨平臺(tái)外側(cè)髁間棘頂點(diǎn)及脛骨平臺(tái)外側(cè)緣頂點(diǎn)， 于兩點(diǎn)連線的內(nèi)1/3 點(diǎn)作一垂線，即劈裂骨塊在關(guān)節(jié)面的骨折線， 用擺鋸沿該線傾斜25°向外下切割造成劈裂骨折； 使用CSS.44020 生物力學(xué)試驗(yàn)機(jī)探頭加壓塌陷范圍直至垂直塌陷距離達(dá)到5 mm，即是典型的SchatzkerⅡ型劈裂壓縮型脛骨平臺(tái)骨折模型。

1.3 模型固定 使用威高2 孔鎖定鋼板，所有標(biāo)本的鋼板頂部一致放在關(guān)節(jié)面下方3 mm 處，A 組筏螺釘由3 枚3.5 mm 鎖定螺釘穿過(guò)鋼板，B 組筏螺釘由3 枚3.5 mm 普通皮質(zhì)骨螺釘穿過(guò)鋼板。 為了消除更多的變量， 遠(yuǎn)側(cè)剩下的孔均使用鎖定螺釘固定。 具體方法：首先用骨膜起子將塌陷的關(guān)節(jié)面整體頂起復(fù)位，缺損處取標(biāo)本的自體骨植骨，復(fù)位劈裂骨塊，克氏針臨時(shí)固定。 A 組的3 枚筏螺釘距離軟骨下骨3 mm 處平行于關(guān)節(jié)面置入，均穿透雙側(cè)皮質(zhì)，剩下的孔均使用鎖定螺釘固定。 B 組的3枚筏螺釘距離軟骨下骨3 mm 處平行于關(guān)節(jié)面置入，螺釘之間盡量保持平行，均穿透雙側(cè)皮質(zhì)，剩下的孔均使用鎖定螺釘固定。 所有骨折模型同定均由同一名骨科醫(yī)生按標(biāo)準(zhǔn)操作程序完成以保證解剖復(fù)位及內(nèi)固定的準(zhǔn)確置入。

1.4 力學(xué)實(shí)驗(yàn) 兩組均采用股骨髁垂直加載力學(xué)試驗(yàn)， 所有標(biāo)本每次加壓測(cè)試前先軸向預(yù)載150 N，持續(xù)30 s，以降低標(biāo)本蠕變效應(yīng)的影響；采用軸向連續(xù)加壓的方式，載荷加載速度為1 mm/min。兩組將同一標(biāo)本股骨遠(yuǎn)端作為施壓模具， 模擬膝關(guān)節(jié)伸直位時(shí)進(jìn)行軸向載荷加壓測(cè)試。 使用YJY-17型引伸計(jì)分別記錄載荷為400、800、1200、1600 N時(shí)劈裂骨塊的垂直位移以及骨塊位移達(dá)至5 mm、10 mm、15 mm 時(shí)的失效載荷。 生物力學(xué)檢測(cè)過(guò)程中保持實(shí)驗(yàn)室環(huán)境穩(wěn)定：溫度為26℃，濕度為55%。1.5 統(tǒng)計(jì)方法 應(yīng)用SPSS 13.0 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，計(jì)量資料以（±s）表示，兩種方法之間采用配對(duì)t 檢驗(yàn)。 P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

在400 N 條件下對(duì)A、B 組進(jìn)行循環(huán)試驗(yàn)，位移分別為0.48 mm、0.63 mm（P＝0.6495）。 在800 N時(shí)，位移分別為1.32 mm、1.41 mm（P＝0.9789）。 在1200 N 時(shí)，位移分別為2.14 mm，1.92 mm(P＝0.4301)。在1600 N 時(shí)， 位移分別為2.82 mm、2.48 mm （P＝0.8523）。 環(huán)位移試驗(yàn)的詳細(xì)情況見(jiàn)表1。

表1 循環(huán)負(fù)荷實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

抗平臺(tái)移位負(fù)荷實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，A、B 組位移達(dá)5 mm 所需的平均力分別為330 N 和321 N（P＝0.1478）。對(duì)10 mm 的位移，所需的力分別為556 N和517 N（P＝0.2601）。 對(duì)15 mm 位移，所需力分別為960 N 和850 N（P＝0.3899）。 見(jiàn)表2。

表2 抗平臺(tái)塌陷數(shù)據(jù)

3 討論

在脛骨平臺(tái)外側(cè)骨折中， 最常見(jiàn)的模式是裂陷型(Schatzker II 型或OTA/AO 41-B3)。據(jù)觀察，它發(fā)生在50%～84%的外側(cè)平臺(tái)骨折[7]。 外側(cè)脛骨平臺(tái)骨折的治療一直存在爭(zhēng)議， 治療這些骨折有幾種選擇。 文獻(xiàn)中沒(méi)有“理想”的治療方法，外科醫(yī)生必須考慮幾個(gè)因素。 例如，在嚴(yán)重骨質(zhì)疏松的骨折中，相比年輕患者的致密和強(qiáng)壯的骨，需要更穩(wěn)定的固定。

Karunakar 等人[6]研究了四種不同構(gòu)造在治療Schatzker II 脛骨平臺(tái)尸體骨折模型中的生物力學(xué)性能。他們比較了L 型解剖板、4 枚3.5 mm 軟骨下筏螺釘和1 枚抗滑移板、L 型解剖板加同種異體骨植骨和4 枚3.5 mm 非鎖定筏螺釘通過(guò)鋼板，然后通過(guò)軸向載荷測(cè)試這些結(jié)構(gòu)， 記錄局部凹陷和總縱向剛度。 研究者得出結(jié)論， 在骨折整體固定方面，四組之間沒(méi)有顯著差異。 然而，他們注意到相對(duì)于不帶骨移植的大骨片結(jié)構(gòu)和帶骨移植的支撐結(jié)構(gòu)， 軟骨下筏螺釘形成有增加對(duì)局部凹陷抵抗的趨勢(shì)。

Patil 等[2]首先通過(guò)生物力學(xué)研究證明,使用4枚平行置入的3.5 mm 皮質(zhì)骨螺釘?shù)目馆S向負(fù)荷要強(qiáng)于2 枚平行置入的6.5 mm 松質(zhì)骨螺釘。 Yang等[8]在豬的脛骨上比較經(jīng)脛骨近端鎖定板頭部打入空心釘與打入皮質(zhì)骨螺釘在生物力學(xué)穩(wěn)定性上的差異,結(jié)果表明皮質(zhì)骨螺釘維持關(guān)節(jié)面穩(wěn)定要優(yōu)于空心釘。Yoon 等[9]因?yàn)閾?dān)心塌陷關(guān)節(jié)面復(fù)位后無(wú)法確保打入的排釘一定能夠支撐到抬起的關(guān)節(jié)面,提出在鋼板上方利用克氏針維持復(fù)位后關(guān)節(jié)面的倒打排釘技術(shù):術(shù)中翻開(kāi)劈裂的骨塊,復(fù)位塌陷關(guān)節(jié)面后,自外向內(nèi)打入支撐關(guān)節(jié)面的克氏針,然后復(fù)位翻開(kāi)的骨塊,再將克氏針由內(nèi)向外打出,最后折彎,克氏針下方是脛骨近端鎖定板堅(jiān)強(qiáng)固定。 與我們的研究結(jié)果相似，筏螺釘有穩(wěn)定性增加趨勢(shì)。

文獻(xiàn)中對(duì)使用小骨塊螺釘固定脛骨平臺(tái)骨折進(jìn)行了研究。 Ballmer 等[10]回顧性分析了17 例采用小骨片內(nèi)固定治療的脛骨平臺(tái)骨折患者。 所有病例均使用小骨塊6 孔T 形鋼板， 一些病例在需要時(shí)采用額外的小螺釘固定， 另一些病例在需要時(shí)采用內(nèi)固定架。 大多數(shù)病例為脛骨平臺(tái)裂陷性骨折(65%)。他們注意到除一例骨折外，所有骨折復(fù)位均維持到骨愈合。Westmoreland 等[11]在脛骨近端測(cè)試了6.5 mm 部分螺紋松質(zhì)螺釘、4.5 mm 全螺紋皮質(zhì)螺釘與3.5 mm 皮質(zhì)螺釘?shù)睦螐?qiáng)度。 本研究使用了人類尸體脛骨標(biāo)本， 螺釘植入采用5 孔L 型解剖鋼板模板進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。 作者發(fā)現(xiàn)兩組在脛骨近端軟骨下和干骺端區(qū)抗拔出強(qiáng)度沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)上的差異。

鎖定鋼板及其角度固定的引入為治療包括骨質(zhì)疏松性(病理性)骨折在內(nèi)的各種類型的骨折增加了一個(gè)有價(jià)值的工具。 鎖定鋼板用于脛骨近端骨折， 取得了良好的效果， 固定穩(wěn)定， 愈合率為97%，并發(fā)癥發(fā)生率為4%[12-15]。 其他作者報(bào)道了更高的并發(fā)癥，如Phisitkul 等[16]報(bào)道了58.1%接受鎖定鋼板固定的脛骨近端復(fù)雜骨折患者出現(xiàn)并發(fā)癥，與上述研究不成比例。 此外，它們?cè)诿劰墙说膽?yīng)用主要局限于雙髁骨折。 對(duì)鎖定鋼板的效用的調(diào)查正在進(jìn)行中， 關(guān)于僅使用鎖定鋼板的固有穩(wěn)定性存在爭(zhēng)議[17-18]。

鎖定鋼板治療單側(cè)脛骨平臺(tái)骨折的適應(yīng)癥尚未被廣泛接受。 我們的項(xiàng)目采用鎖定鋼板，它提供了選擇使用所有鎖定螺釘、 所有普通螺釘或混合類型的設(shè)計(jì)。 另一項(xiàng)研究證實(shí)了其有效性，該研究包括31 例雙側(cè)脛骨平臺(tái)骨折， 其愈合率為94%，無(wú)內(nèi)翻塌陷或機(jī)械并發(fā)癥[19]。

類似于Karunakar 等[6]的結(jié)果,我們的數(shù)據(jù)表明，當(dāng)選擇使用筏螺釘治療外側(cè)脛骨平臺(tái)骨折時(shí)，在我們研究的2 種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中， 沒(méi)有一種在統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)上優(yōu)于其他任何一種。 在內(nèi)側(cè)平臺(tái)不能提供支撐的情況下， 鎖定鋼板對(duì)于創(chuàng)建固定的懸臂梁非常重要。 然而，在我們的模型中，螺釘接受了足夠的內(nèi)側(cè)和外側(cè)支撐， 因此螺釘結(jié)構(gòu)類似于簡(jiǎn)單的梁。 梁理論將預(yù)測(cè)兩種簡(jiǎn)單梁之間的細(xì)微差別，一種是有兩個(gè)支撐的簡(jiǎn)單梁， 類似于傳統(tǒng)的鋼板或螺釘穿過(guò)骨頭， 另一種是有一個(gè)固定的一端和支撐的一端，類似于鎖定鋼板。 我們的數(shù)據(jù)與這些預(yù)測(cè)是一致的， 而且無(wú)論該結(jié)構(gòu)是使用鎖定螺釘(形成固定角度結(jié)構(gòu))還是使用標(biāo)準(zhǔn)的普通螺釘，都沒(méi)有顯示出顯著的差異。

由于2 組之間沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)上的顯著差異，而且鎖定螺釘比普通螺釘要昂貴得多， 因此對(duì)于這種類型的骨折， 最具成本效益的選擇可能是使用普通螺釘。 一個(gè)例外可能是在明顯骨質(zhì)疏松的標(biāo)本中， 其固定角度的結(jié)構(gòu)在臨床評(píng)估中顯示出改善的固定效果[20]。此外，為了均勻性，我們的研究模型沒(méi)有使用拉力螺釘， 可以推測(cè)這些額外的固定方法可能增加剛度并進(jìn)一步抵抗平臺(tái)位移。 由于測(cè)試這樣一個(gè)模型會(huì)給我們的研究增加相當(dāng)多的變異性， 我們選擇不研究拉力螺釘在這種情況下的效果。

我們的研究并非沒(méi)有局限性。 首先,尸體標(biāo)本的使用并不等同于臨床實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)， 也不等同于一個(gè)良好的臨床試驗(yàn)所產(chǎn)生的證據(jù),在我們研究設(shè)計(jì)中應(yīng)用的力分布， 雖然計(jì)算出在臨床人群中看到的近似值， 但不能準(zhǔn)確地反映在體內(nèi)觀察到的值。 其次， 我們的尸體標(biāo)本在分析前沒(méi)有進(jìn)行DEXA 掃描，因此沒(méi)有按照可能存在的骨質(zhì)疏松程度進(jìn)行分類。 我們相信，我們的隨機(jī)化過(guò)程減輕了與年齡或骨質(zhì)量相關(guān)的混雜變量。 此外，年齡組的匹配如年齡和性別等因素可以增強(qiáng)整個(gè)研究設(shè)計(jì)，然而，這是不實(shí)際的。

總之， 研究無(wú)法確定脛骨平臺(tái)骨折固定的顯著差異。 數(shù)據(jù)表明，在對(duì)外側(cè)劈裂壓縮骨折應(yīng)用鋼板時(shí)，在選擇使用筏螺釘結(jié)構(gòu)時(shí)，通過(guò)鋼板放置鎖定螺釘與普通螺釘沒(méi)有顯著差異， 因此在軟骨下筏螺釘中使用鎖定螺釘缺乏令人信服的論據(jù)。