掌骨、近节指骨骨折钢板、交叉及单根克氏针固定的生物力学对比

姜志刚

掌骨、近节指骨骨折钢板、交叉及单根克氏针固定的生物力学对比

姜志刚

目的利用力学分析方法对三种掌骨、指骨骨折内固定方式进行力学分析，以求最佳内固定方法。方法以国人新鲜尸体手部为标本，利用电子万能试验机对使用三种固定方式的标本进行力学测试，并将实验数据进行对比、统计学分级。结果采用了钢板内固定的实验组标本在压缩试验、弯曲试验及骨粘弹性试验方面较其他两组更具有优势。结论应用微型钢板内固定手部骨折的方法较克氏针固定骨折的方法更具有生物力学优势，有利于手部骨折的尽早愈合。

微型钢板，粘弹性；应力松弛；蠕变

1资料与方法

1.1一般资料随机选用正常国人新鲜尸体手部标本6侧，男3例，女3例，年龄21～32岁。用线锯沿近节指骨及掌骨中段切割标本，人为造成掌骨及近节指骨的中段横行骨折。实验组：采用5孔掌骨及近节指骨微型钢板掌背侧面固定骨折。对照组Ⅰ：采用直径为1.0 mm克氏针交叉内固定骨折。对照组Ⅱ：采用直径为1.2 mm单根克氏针轴向内固定骨折。测量试件原始尺寸并输入计算机。

1.2仪器与方法采用AG-10TA型(日本岛津公司)自动控制电子万能实验机，以50N作为压缩弯曲的初始基础量，支座跨距为30mm，以2 mm/min的试验速度对试件施加压力，进行压缩及弯曲实验，测量试件的承载负荷、强度极限及弯距，由计算机记录最大载荷、强度极限、弯距数据。

分别对经过预调处理的实验组对照组纵向和横向试样进行实验。首先向计算机输入试样序号、试样尺寸等参数，设定应力松弛实验程序。在36.5℃±0.5℃的温度场下，将试样置于pH=7.4的生理盐水槽中，对实验组和对照组纵向和横向各6个试样分别以50%/min和0.5 gPa/min的应变增加速度对试样施加常应变，从时间t(0)开始采集数据，每0.6 s采集一个数据，采集10次，之后每10 s采集一个数据，采集40次；之后每136 s采集一个数据，采集50个数据，共采集100个数据。

2结果

2.1各组试件压缩力学性能实验数据(表1、2)和弯曲力学性能实验数据(表3、4)表明实验组与对照组压缩最大载荷、强度极限、三点弯曲最大载荷、弯距差异显著。微型钢板固定在控制断端弯曲，压缩方面强度较大。由于钢板本身强度、刚度加上4枚螺钉与骨质紧密接触保证了断端稳定性。

表1第5掌骨不同固定压缩力学性能数据

表2第2近节指骨不同固定压缩力学性能数据

表3第5掌骨不同固定三点弯曲力学性能数据

表4第2近节指骨不同固定三点弯曲力学性能数据

2.2各组试件压缩压缩应力松弛实验数据(表5)和压缩蠕变实验数据(表6)表明实验组的骨应力松弛及蠕变介于两个对照组之间，无显著差异，对骨的粘弹性影响小。

表1实验组与对照组应力松弛实验数据

表2实验组与对照组蠕变实验数据

3讨论

掌、指骨骨折是手外科常见的创伤性疾病，常为多发性损伤，约占手外伤的1/4。由于手部需要完成多种精细动作，手部骨折后的功能重建极为重要。治疗掌、指骨骨折应力求解剖复位，严禁有旋转、侧方成角和大于10°的掌背向成角移位。

常规治疗掌、指骨骨折的方法有闭合手法复位，指托、石膏或各种支架外固定，克氏针固定，但疗效均难满意，容易产生骨折复位不满意，不稳定骨折不易维持固定，固定时间较长，容易并发关节僵硬、畸形愈合和骨不连，严重地影响了手部功能的康复。内固定方法有效与否、取决于内固定材料本身的强度、刚度、稳定性及与骨组织的接合部位和接合方式[1]。而微型钢板内固定与上述常规治疗方法相比具有以下优点：①适应证较广。②固定牢固，无需外固定。③不影响手指功能锻炼。④利于植骨或有肌腱损伤的恢复[2]。

本文将微型钢板内固定和交叉克氏针及单根克氏针内固定方法进行了生物力学比较,发现应用微型钢板内固定手部骨折从弯曲强度及抗压强度明显优于克氏针固定，且对骨的粘弹性影响微型钢板固定界于单根克氏针及交叉克氏针固定之间，对骨的粘弹性影响较小。结果表明应用微型钢板内固定手部骨折,在表面刚度、骨折断端的稳定性和压力均优于其他内固定方法；而这些优势均有助于手部骨折的尽早愈合。

[1]杨国敬，张雷，张力威,等.AO微型钢板与克氏针治疗掌、指骨骨折的疗效对比.中华手外科杂志，2006，22(1)：40-42.

[2]唐三元，杨辉,等.克氏针与微型钢板内固定治疗掌指骨骨折的比较.中国骨伤杂志，2004，17(2)：69-70.

130051 吉林省长春市中心医院骨二科

手部骨折在日常生活中十分常见。由于手部结构复杂，功能特殊，因此应十分重视手部骨折的诊断及治疗。本文针对手部掌骨、指骨的不同特点，通过对三种不同内固定方法进行生物力学研究，进而得出具有最佳生物力学的固定方式。