交锁髓内针固定股骨干骨折的疗效及生物力学原理研究

李维斌，任淑杰

（1.山东省龙口市第二人民医院骨科，山东龙口 265700；2.山东省烟台市龙口荣军医院，山东龙口 265700）

股骨干骨折的是一种较为常见的由直接或间接暴力所致的骨折。股骨干骨折采用交锁髓内针内固定是一种比较理想的治疗方法，交锁髓内针内固定是近年来四肢骨干骨折治疗的首选[1]，其生物力学优势已得到公认[2-3]。笔者根据2008年3月～2010年4月收治的88例(不同部位)股骨干骨折行交锁髓内针内固定进行分析，并对交锁髓内针固定股骨干骨折进行力学对比，现将材料总结如下：

1 资料与方法

1.1 一般资料

本组资料选取龙口市第二人民医院2008年3月～2010年4月收治入院的88例股骨干骨折患者，其中，男性患者65例，女性患者23例；年龄最小 19岁，最大 63岁，平均（34.3±3.2）岁；骨折部位：左侧股骨54例，右侧股骨34例；骨折原因：交通事故伤65例，坠落伤10例，摔伤13例；多数患者伴有其他部位损伤，其中一侧股骨干横形合并同侧胫腓骨粉碎性骨折1例。于伤后1～8 h入院，所有患者均顺行固定。纳入标准：①闭合性股骨干中段新鲜骨折；②年龄18～65岁；③身体状况良好。排除标准：①病理性骨折或严重粉碎性骨折；②年龄小于18岁或者大于65岁；③严重血管、神经损伤；④身体条件差。

1.2 治疗方法

髓内钉采用常州武进三厂股骨交锁髓内钉，弹性输血带应用上海器械厂生产（规格为 0.5 mm×140.0 mm），弹性模量为4.2 MPa。力学测压仪器使用南方医科大学生物力学重点实验室KYOWA WGA-6708测压仪。所有患者采用持续硬膜外麻醉，取侧卧位，患肢在上，内外旋中立位，屈髋80°，内收30°；在大粗隆顶点向上行直切口4 cm，切开至大转子内壁，用甲钩向两侧牵开，在梨状窝处大转子前后缘中点紧贴大转子内壁锥透骨皮质；用T柄锥状髓腔扩大器，自直径8 mm开始，每次递增1 mm扩大进钉点以达到髓内针尾端所需直径；再屈膝位牵引，手法整复骨折并维持股骨的力线及长度，将合适长度、直径的髓内钉从梨状窝打入髓腔至钉尾平大转子尖止。对患者术前、后进行股骨X线摄片，见图1、2、3。

1.3 统计学方法

数据由SPSS 13.0软件包进行统计处理，数据方差采用（±s）表示，组间数据采用t检验，以P＜0.05为有显著性差异。

2 结果

两组患者内固定手术时间、住院时间、骨折愈合时间、手术失血量的比较，实验组与对照组的骨密度无显著性差异（t=0.733，ν=7，P＞0.05），见表1。

表1 两组患者手术时间、住院时间、骨愈合时间、失血量、骨密度情况比较（±s）Tab.1 Comparison of the operative time,hospitalization time,bone healing time,blood loss and bone mineral density between two groups（±s）

表1 两组患者手术时间、住院时间、骨愈合时间、失血量、骨密度情况比较（±s）Tab.1 Comparison of the operative time,hospitalization time,bone healing time,blood loss and bone mineral density between two groups（±s）

髓内钉组钢板组t值P值组别 n 手术时间（h）88 88 1.91±0.22 2.63±0.34 2.865＜0.05住院时间（d）42.7±3.5 55.2±4.3 4.18＜0.01骨折愈合时间（d）113.2±11.4 137.5±10.6 6.827＜0.01失血量（ml）293.8±25.6 406.3±33.7 8.251＜0.01骨密度（g/cm2）0.889±0.432 0.934±0.465-0.347＞0.05

在扭转试验中，骨折远近端与夹具之间均无滑动；在负载试验中骨折远近端无滑移（表2）。

表2 两种内固定方法负载指标比较（±s，n=88）Tab.2 Comparison of load index of two kinds internal fixation methods（±s，n=88）

表2 两种内固定方法负载指标比较（±s，n=88）Tab.2 Comparison of load index of two kinds internal fixation methods（±s，n=88）

组别 极限载荷（N） 对应位移（mm）髓内钉组钢板组均值差值t值P值1 452±551 2 013±814-548.00-1.470 0.238 8.61±1.82 12.64±3.72-5.21-4.374 0.022

髓内钉的压力侧位移较小，钢板侧位移较大，两者比较有非常显著性差异(P＜0.01)，说明位移越小，抗压强度及稳定性越好。髓内钉在承受连续动量载荷时，钢板位移较小且恒定，位移较大，其抗压强度有非常显著性差异(P＜0.01)。钢板的强度及稳定性不如髓内钉，两种内固定物均有固位作用，而且也可防止滑移。两组内固定方法不同压力下位移、位移-扭矩比较见表3、4。

3 讨论

成人股骨干骨折所采用的AO加压钢板和髓内钉固定均符合生物力学要求，但是钢板固定手术切口很长，术中创伤较大，骨折愈合时间长，且经常出现螺丝松动、弯曲、折断等情况，严重影响骨折愈合，容易出现并发症[4-5]。

带锁髓内钉作为治疗股骨干骨折的常用方法，具有以下优点：①固定牢固，能有效防止骨折端旋转及短缩，手术适应证广，应力遮挡小[6]；②有利于早期功能锻炼；③较AO钢板骨愈合快，感染率低[7]。根据本研究中两组内固定方法的生物力学检测结果表明，带锁髓内钉在压、弯、扭三种最大载荷作用下，其强度、刚度明显优于对照组，采用带锁髓内钉比AO加压钢板内固定的轴向强度高6.7%，弯曲强度高5.4%，剪切强度高9.8%。而对应轴向刚度相应高5.9%，弯曲刚度高7.7%，扭转刚度高1.8%，两组内固定物比较无显著性差异（P＞0.05）。本文研究结果表明，带锁髓内钉具有力学分布合理，内固定稳定可靠，与AO加压钢板一样，是一种优良的内固定器械[8-10]。由于带锁髓内钉的固定结构，它能起到动态加压的作用，其应力遮挡特别小，根据本文测定的应力遮挡效应（即应力保护率）比对照组小57%，具有非常显著性差异（P＜0.01）。 结果表明，钢板内固定属于偏中轴固定，虽然钢板固定过程中的弯曲应力大于髓内钉固定，但是钢板固定过程中负重所产生应力遮挡效应将导致骨质疏松，对骨折的愈合有一定的影响。交锁髓内钉固定骨折过程中，属于中央型内夹板式固定，该种固定方式对骨骼力学传导是应力分享作用，其生物力学对肢体的干扰相对较少，而且具备抗弯、剪、扭、旋优良及弹性固定的作用，避免了生物力学矛盾而影响疗效。另外，交锁髓内钉内固定牢靠，利于骨痂生成，与其他内固定器械相比有很大优势，其手术适应证较广，几乎适合所有年龄的股骨颈骨折的治疗，且操作简单，是一种较理想的内固定方法[11-12]。

表3 两组内固定方法不同压力下位移-扭矩比较（±s，mm）Tab.3 Comparison of displacement-torsion under different compressions of two kinds internal fixation methods（±s，mm）

表3 两组内固定方法不同压力下位移-扭矩比较（±s，mm）Tab.3 Comparison of displacement-torsion under different compressions of two kinds internal fixation methods（±s，mm）

3 mm 15.01±6.23 5.17±1.41 9.84 3.527 0.039组别 0.5 mm 1 mm 7.34±1.77 4.16±1.00 4 mm 16.16±5.93 5.16±1.63 11.00 4.244 0.024 7 mm 8 mm 合计5 mm 6 mm髓内钉组钢板组标准差值t值P值3.18 3.178 0.050 9.42±3.34 4.81±1.19 4.61 2.947 0.060 2 mm 12.52±5.15 5.14±1.37 7.38 3.259 0.047 16.35±5.28 5.30±1.58 11.06 4.867 0.017 16.76±5.25 5.44±1.66 11.32 5.115 0.014 16.68±4.91 5.55±1.75 11.13 5.586 0.011 16.65±4.57 5.31±2.05 9.56 6.349 0.024 233.39±78.38 83.56±23.97 149.83 4.447 0.021

表4 两组内固定方法不同压力下位移比较（±s，mm）Tab.4 Comparison of displacement under different compressions of two kinds internal fixation methods（±s，mm）

表4 两组内固定方法不同压力下位移比较（±s，mm）Tab.4 Comparison of displacement under different compressions of two kinds internal fixation methods（±s，mm）

300 N 0.59±1.16 0.15±0.04 0.45 0.781 0.492组别 50 N 100 N 0.00±0.00 0.01±0.00-0.01-2.611 0.080 400 N 0.07±0.06 0.35±0.17-0.29-1.802 0.213 700 N 800 N 900 N 合计500 N 600 N髓内钉组钢板组标准差值t值P值0.01±0.01 0.02±0.01-0.01-1.359 0.267 200 N 0.42±0.83 0.08±0.03 0.34 0.837 0.464 0.29±0.28 0.45±0.19-0.18-0.748 0.532 0.38±0.36 0.50±0.20-0.10-0.314 0.783 0.51±0.45 0.54±0.20 0.03 0.105 0.926 0.63±0.56 0.59±0.27 0.16 0.474 0.682 0.76±0.66 0.44±0.22 0.66 4.344 0.144 5.88±4.05 5.78±1.89 0.10 0.046 0.966

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