股骨髁上骨折四种内固定的生物力学评估

侯明国 赵雪林

1 广元市第四人民医院呼吸内科,四川 广元 628001；2 广元市第四人民医院骨科，四川 广元 628001

股骨髁上骨折四种内固定的生物力学评估

侯明国1赵雪林2

1 广元市第四人民医院呼吸内科,四川 广元 628001；2 广元市第四人民医院骨科，四川 广元 628001

目的探讨股骨踝上骨折内固定方法及疗效。方法选取20例新鲜股骨标本为研究对象，分别采取Ender钉、L形踝钢板、动力踝螺钉、逆行交锁髓内钉固定。结果逆行交锁髓内钉内固定垂直压缩性位移最小为0.61 mm，显著低于L形踝钢板与Ender钉（1.22 mm，3.30 mm），P＜0.05；逆行交锁髓内钉固定方法的抗折弯力和抗轴向压缩力学性能最强，动力踝螺钉抗扭能力最强。结论动力踝螺钉、逆行交锁髓内钉内固定生物力学性能优越，广泛适用于各类型的股骨踝上骨折，并发症少。

股骨踝上骨折；内固定；生物力学

股骨踝上骨折部位接近膝关节，原始高能量暴力下软组织损伤和骨折的移位均较为严重，如手术固定效果不佳，骨折畸形愈合会导致膝关节严重功能障碍[1]。为准确评估股骨踝上骨折内固定的生物力学性能，从而为临床治疗提供依据，笔者对四种临床常用内固定方法进行了对照研究，现报道如下。

1 资料与方法

选取20～35岁成人新鲜完整的股骨标本20例为研究对象，分别采用Ender钉、L形踝钢板、动力踝螺钉、逆行交锁髓内钉固定等四组内固定并分组，内固定器由Synthes医疗器械有限公司提供。四组病例在固定方式、材料、载荷与结构条件上比较无显著差异性，具有均衡可比性。

2 结果

四种方法平均应变大小顺序分别为Ender钉、L形踝钢板、动力踝螺钉和逆行交锁髓内钉，临床上平均应变值越大说明内固定越不牢固，越容易引起变形，结果四种方式中逆行交锁髓内钉内固定效果最佳，高于其他三种（56%、74%和68%，P＜0.05），提示有显著差异性。水平位移均小于垂直压缩性位移，提示股骨踝上骨折断端的间隙造成了轴向位移较大，逆行交锁髓内钉内固定垂直压缩性位移最小为0.61 mm，显著低于L形踝钢板与Ender钉（1.22 mm，3.30 mm），P＜0.05，提示逆行交锁髓内钉内固定最为牢固，不易变形移位。在相同扭矩情况下，动力踝螺钉内固定扭角变形度数最小，显著低于L形踝钢板与Ender钉内固定法，P＜0.05，提示动力踝螺钉内固定法抗扭转强度显著高于其他内固定法。逆行交锁髓内钉与动力踝螺钉内固定法抗水平剪切刚度（GF）p最大，逆行交锁髓内钉内固定抗轴向刚度（EF）p最强，动力螺钉内固定扭转刚度（EF）p显著高于其他内固定法（其中p表示材料刚度），P＜0.05，具有统计学意义。

3 讨论

社会工业化和现代交通的发展的一个负面影响就是各种高能量损伤的激增，其中较为常见的骨折类型是股骨踝上骨折[2]。传统的牵引和动力踝钢板治疗方法并发症较多，患者在治疗后往往还被畸形愈合、创伤性关节炎和膝关节粘连等并发症困扰，工作和生活质量受到很大影响[3]。虽然近年来开放复位大大降低了骨折后遗症，但因为股骨上段肌肉力量强大，强大的牵拉作用影响了手术的疗效，患者术后仍难以摆脱膝关节功能障碍、骨折愈合迟缓，内固定不牢固等问题[4]。

各种内固定方法虽然操作方法不同，但目的是一致的，那就是尽可能在恢复骨折端血供的同时确保骨的对位对线，保证骨折断端间的稳固性，适当传导骨折块间的生理应力，实现骨折部位较好的愈合[5]。可见稳定、牢固的内固定是骨折手术的最佳效果，是所有患者和骨科医生的理想目标。为探讨和评价不同内固定方法治疗股骨踝上骨折的生物力学性能，笔者利用标本制成骨折模型进行生物力学测试，并从刚度和强度两个方面对结果进行了分析。结果表明，四种内固定方法中以逆行交锁髓内钉与动力踝螺钉生物力学性能为最强，二者各有优势，逆行交锁髓内钉固定方法的抗折弯力和抗轴向压缩力学性能最强，逆行交锁髓内钉属于中心型固定，符合生理应力的传导。逆行交锁髓内钉在钉体与骨组织之间形成了较均匀的弹性应力分布，扩髓后置入髓内钉与骨的接触点较多，有助于增强骨折固定的牢固性。髓内钉远离骨折线，无需剥离骨膜，能避免软组织广泛剥离问题，避免了应力遮挡。动力踝螺钉的抗折弯力和抗轴向压缩力虽然不如逆行交锁内钉，但在抗扭能力方面却有着无可比拟的优势。动力髁螺钉为半螺纹设计，与95°套筒髁钢板之间在受力情况下有滑动加压作用，既能促进骨折的愈合，又能保证骨折端的稳定性。而套筒髁钢板是置于股骨转子部的外侧皮质上，具有承载张应力负荷的效果，能发挥张力带的作用，使内固定效果更佳。综上所述，动力踝螺钉、逆行交锁髓内钉内固定生物力学性能优越，广泛适用于各类型的股骨踝上骨折，并发症少。

[1]何运明，叶子青. 逆行交锁髓内钉治疗股骨髁上骨折36例疗效观察[J]. 社区医学杂志， 2010(21)： 82.

[2]洪加源，练克俭，郭林新，等. 跨骨骺滑动钢板固定治疗青少年股骨髁上A3型骨折[J]. 中国骨与关节损伤杂志，2011(4): 7-9.

[3]郑伟. 股骨髁上髓内钉治疗股骨髁上及髁间粉碎性骨折护理[J]. 医学理论与实践，2011(3): 108-109.

[4]刘显东，王小兵，徐强，等. 闭合手法复位经皮钢板固定治疗股骨髁上骨折的临床观察[J]. 中国骨伤，2011(8): 79-80.

[5]王建，陈久毅，黎喜平，等. 锁定钢板配合石膏外固定治疗股骨髁上骨折15例临床分析[J]. 贵阳中医学院学报，2011(4): 146-147.

Supracondylar Fracture of the Femur Biomechanical Evaluation of Four Kinds of Internal Fixation

HOU Mingguo1ZHAO Xuelin2, 1 Department of orthopedics, the Fourth People's Hospital of Guangyuan , Guangyuan Sichuan 628001, China, 2 Respiratory department of internal medicine, Fourth People's Hospital of Guangyuan , Guangyuan Sichuan 628001, China

ObjectiveTo study the femoral ankle fracture internal fixation method and curative effect.MethodsSelected 20 fresh femur specimens as the research object, made an ankle on the femoral fracture model, respectively adopt Ender, l-shaped ankle plate, dynamic ankle screw, retrograde interlocking intramedullary nail fixation.ResultsRetrograde interlocking intramedullary nail internal fixation effect was the best, it was higher than the other three ( 56%, 74% and 68%, P＜0.05), retrograde interlocking intramedullary nail internal fixation with minimum vertical compression displacement was 0.61 mm, significantly lower than L ankle nail plate with Ender (1.22 mm and 3.30 mm), P＜0.05, suggesting retrograde interlocking intramedullary nail internal fixation were most strong, not easily deformation displacement.ConclusionDynamic ankle screw, retrograde interlocking intramedullary nail internal fixation of biomechanics of superior performance, are widely used in various types of femoral ankle fracture, and has fewer complications.

Femoral ankle fracture, Internal fixation of femoral, Biomechanical

R318.01

B

1674-9308（2014）08-0045-02

10.3969/J.ISSN. 1674-9308.2014.08.025