雙頭空心加壓螺釘固定前交叉韌帶脛骨止點撕脫骨折的生物力學研究.pdf

1、目的：前交叉韌帶（anterior cruciate ligament,ACL）脛骨止點撕脫骨折是臨床常見的關節(jié)內(nèi)骨折之一，若明顯移位者采用非手術治療易造成骨折不愈合、ACL松弛，影響膝關節(jié)功能。因此多數(shù)學者主張移位骨折塊的解剖復位及堅強內(nèi)固定，以恢復 ACL的生物力學功能。目前處理 ACL脛骨止點撕脫骨折的金標準是關節(jié)鏡下復位內(nèi)固定術，關節(jié)鏡手術因創(chuàng)傷小，恢復快，并發(fā)癥少，而取代了傳統(tǒng)的開放手術，但采用何種固定方式仍存在爭議。目前有大

2、量文獻描述了關節(jié)鏡下不同方法固定ACL脛骨止點撕脫骨折，其中常用的固定材料有空心拉力螺釘、縫線、帶線錨釘、張力帶鋼絲、紐扣鋼板等。針對常見的Ⅱ、Ⅲ型（Meyers-McKeever-Zaricanyj分型）ACL脛骨止點撕脫骨折，關節(jié)鏡下復位空心拉力螺釘及縫線內(nèi)固定是常用的兩種方式。研究發(fā)現(xiàn)，縫線固定因不考慮骨折塊的形狀及大小，可用于Ⅲ、Ⅳ型骨折的治療。它的優(yōu)點是不易造成骨折塊的再次破裂，不用二次手術取出縫線；缺點是手術技術要求較高，手

3、術時間相對較長，術后支具固定時間長，易造成膝關節(jié)僵直、活動受限以及肌肉萎縮等并發(fā)癥?？p線對ACL實質(zhì)部有切割作用，可造成ACL損傷，影響膝關節(jié)功能。縫線長期存留于關節(jié)腔及組織內(nèi)，可能會發(fā)生縫線反應，致關節(jié)炎癥及疼痛等癥狀?？p線穿過兒童骺板時，可造成生長受限。有報道顯示，可吸收空心拉力螺釘固定也取得了滿意的效果。它的突出優(yōu)點是由生物可吸收材料制成，術后無需二次手術取出內(nèi)固定物，但其最小直徑為4.5mm，不適合較小骨折塊的固定，也易出現(xiàn)固定

4、骨折塊的碎裂。另外臨床使用中發(fā)現(xiàn)可吸收空心拉力螺釘在吸收的過程中常出現(xiàn)螺帽與螺干連接處斷裂，螺帽會游離于關節(jié)腔，從而形成游離體，易導致關節(jié)軟骨破壞，關節(jié)疼痛及活動受限等癥狀。臨床研究發(fā)現(xiàn)，金屬空心拉力螺釘固定也取得了滿意的療效，但仍有缺陷，比如：①、螺帽突出于關節(jié)腔，易造成髁間窩撞擊，破壞股骨內(nèi)外髁軟骨面，最終導致骨關節(jié)炎；②、固定把持力不足，螺紋和骨道之間易發(fā)生松動，以致螺釘松動，內(nèi)固定失效，骨折不愈合；③、擰入力量過大，易導致骨折塊

5、碎裂。雙頭空心加壓螺釘在臨床中常用于創(chuàng)傷骨折的固定，固定牢靠，它的螺帽帶有螺紋，可擰入骨質(zhì)內(nèi)，避免對鄰近關節(jié)的撞擊，它是雙螺紋結構，固定ACL脛骨止點撕脫骨折時，固定力量可能強于空心拉力螺釘及縫線，且查閱文獻，未見報道雙頭空心加壓螺釘用于固定ACL脛骨止點撕脫骨折的生物力學分析，故我們假設雙頭空心加壓螺釘固定ACL脛骨止點撕脫骨折的生物力學強度不差于空心拉力螺釘及縫線固定，并且雙頭空心加壓螺釘?shù)穆菝甭袢牍钦蹓K內(nèi)，可避免髁間窩撞擊等并發(fā)癥

6、的發(fā)生。因此本研究擬通過雙頭空心加壓螺釘、空心拉力螺釘和縫線固定ACL脛骨止點撕脫骨折的生物力學比較，以評估雙頭空心加壓螺釘固定ACL脛骨止點撕脫骨折的生物力學特性，為臨床使用雙頭空心加壓螺釘固定ACL脛骨止點撕脫骨折提供理論依據(jù)。
　　方法：選擇1歲左右，體重約100Kg的成年豬膝關節(jié)30例。按隨機數(shù)字表法將30例標本分為三組，分別對應雙頭空心加壓螺釘組（A組）、空心拉力螺釘組（B組）以及縫線組（C組），每組10例膝關節(jié)樣本。用

7、線鋸在豬膝關節(jié)上下各10cm處切斷股骨近端及脛骨遠端，并用手術刀切除膝關節(jié)周圍所有軟組織，只保留股骨遠端-ACL-脛骨近端（the femur-ACL-tibia complex(FATC)）。用自凝牙托粉填充樣本的股骨上端及脛骨下端。使用骨刀將三組樣本的ACL脛骨止點制成30mm(長)*15mm（寬）*8.5mm（深）的骨折塊，以模擬Ⅲ型骨折。直視下解剖復位各組樣本后，三組分別采用一枚直徑為3.5mm的雙頭空心加壓螺釘、一枚直徑為3.

8、5mm的空心拉力螺釘及2條2號UltraBraid縫線固定。造模后的標本在-20℃下存放，實驗前24小時在常溫環(huán)境下解凍。通過電子萬能試驗機(Electronic universal testing machine，EUTM)測量并記錄循環(huán)負載（初始位移）和失效負載（峰值負載、屈服負載），肉眼觀察并記錄失效類型及 A、B兩組螺釘?shù)穆菝甭袢牍钦蹓K內(nèi)的情況。采用SPSS17.0軟件進行數(shù)據(jù)分析，實驗中計量資料采用均數(shù)±標準差表示，兩組比較使

9、用獨立樣本 t檢驗，三組比較使用單因素方差分析，檢驗水準為雙側，α=0.05，P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
　　結果：本實驗30例豬膝關節(jié)標本造模成功，骨折塊完整，骨折塊的長、寬、深差異均無統(tǒng)計學意義。30例標本骨折塊均實現(xiàn)解剖復位，且三種內(nèi)固定材料固定骨塊的位置良好。A、B、C三組的峰值負載分別為（443.10±8.54）N、（361.70±18.76） N以及（457.00±26.53）N。A組的峰值負載明顯大于B組的峰值

10、負載（p＜0.05），差異有統(tǒng)計學意義。A組的峰值負載與C組相似，差異無統(tǒng)計學意義（p＞0.05）。三組的屈服負載分別為（398.10±14.21）N、（324.80±17.50）以及（457.00±26.53）N。A組的屈服負載明顯大于B組的屈服負載（p＜0.05），差異有統(tǒng)計學意義。A組的屈服負載明顯小于 C組的屈服負載（p＜0.05），差異有統(tǒng)計學意義。三組的循環(huán)負載檢測的初始位移分別為（1.38±0.14）mm、（1.94±0.

11、12）mm以及（3.98±0.19）mm。A組的循環(huán)負載檢測的初始位移明顯短于B、C兩組的初始位移（p＜0.05），差異有統(tǒng)計學意義。并且A組中所有10個樣本的循環(huán)負載的初始位移均短于B組及C組的初始位移。A組中所有標本的螺帽均埋入骨折塊內(nèi)，而 B組中所有標本的螺帽均明顯突出于ACL實質(zhì)。
　　結論：雙頭空心加壓螺釘固定 ACL脛骨止點撕脫骨折的初始穩(wěn)定性和力學強度明顯高于空心拉力螺釘。雙頭空心加壓螺釘固定ACL脛骨止點撕脫骨折的