周 君,宫玉锁,李盛华,朱艳国
(甘肃省中医院,甘肃 兰州 730050)
耻骨联合参与骨盆前环构成,以耻骨联合上缘、骶岬上缘、髂耻线为界,将骨盆分为前环、后环两部分。一般而言,正常人的耻骨联合间隙为4~6mm,即便是在孕期中,增宽的幅度也大约处于2~3mm[1,2]。如果超出该范围,例如宽度超过10mm就会导致临床上各种不良状况的发生,例如因耻骨联合分离造成患者活动受限,严重者翻身抬臀的动作都限制,特别是在经产妇女有慢性下腰痛。若耻骨联合分离处理不当将直接影响骨盆生物力学和下肢行走,将严重影响骨盆环的稳定性[3,4]。故耻骨联合分离治疗目的在于恢复耻骨联合的生理间隙,维护骨盆环的稳定性和完整性。目前普遍认为耻骨联合分离超过25mm就可影响到骨盆环的稳定性,需行复位固定。目前治疗耻骨联合分离的内固定主要有外固定架固定、张力带固定、钢板内固定、镍钛记忆合金等,克氏针张力带生物力学稳定性差,且容易切割骨质[5,6]。钢板内固定手术创伤大,容易产生应力集中,而导致内固定断裂或失效等可能。镍钛记忆合金内固定器具有温度形状记忆功能的新型材料,避免了上述内固定材料的弊端。在骨科临床工作中日益受到重视。基于此,我们探讨所研发的耻骨联合分离记忆合金内固定器的生物力学效果[7,8]。为临床工作提供实验数据支持。
万能生物材料试验机 (日本岛津公司AGISM20kN型),高清位移摄像装置(兰州西脉记忆合金有限责任公司提供)及配套数据分析软件。内固定材料及实验配套器械 (3.5mm动力加压钢板与配套螺钉,强生上海医疗器械有限公司;耻骨联合分离记忆合金内固定器,兰州西脉记忆合金股份有限公司),义齿基托树脂(Ⅱ型,上海新世纪齿科材料有限公司)等。
成人防腐尸体骨盆6具(男4具,女2具),由兰州大学医学院解剖教研室提供,年龄 42~69岁,平均49.7岁。标本自腰 4~5水平直至双侧股骨1/3处切断,只保留双侧骶髂关节及韧带结构、双侧髋关节及韧带结构、双侧骶棘韧带和双侧骶结节韧带。切断耻骨联合周围韧带,分离耻骨联合>2.5cm。造模成功后用福尔马林液浸泡备用。
腰4、5椎体及双侧股骨用义齿基托树脂包埋,凝固成形;安装于义齿基托树脂约 15°角度底座。耻骨联合对缘放置标记球,使双侧髂前上棘与耻骨联合处于同一冠状平面,固定于生物材料试验机上,安装调节测试装置。对照组:复位钳复位耻骨联合,4孔动力加压钢板耻骨联合上方固定。匀速加载负荷记录耻骨联合相对位移。观察组:复位钳复位耻骨联合,将耻骨联合分离记忆合金内固定器下缘的固定棘齿在冰盐水中撑开后,主板贴敷耻骨联合表面,将位于主板下缘两侧的固定棘齿热盐水热敷,使其恢复形状并加压固定。匀速加载负荷记录耻骨联合相对位移。实验结束,检查标本有无损伤及固定器有无松动。
观察耻骨联合不同固定方式后,耻骨联合垂直方向相对位移,抗扭转位移[9-11]。位移图像经互相垂直的摄像头分别采集,得到目标的三维位移情况,经软件换算得出耻骨联合垂直及扭转相对位移数据(兰州西脉记忆合金股份有限公司力学测试中心协助完成)。
结果显示:不同载荷下,两组内水平方向位移差异具有统计学意义(F=105.746,P<0.05)。动力加压钢板组(对照组)垂直方向位移明显高于耻骨联合分离记忆合金固定组(观察组)(P<0.05)。垂直方向位移各组内不同载荷之间比较,结果显示:对照组(动力加压钢板)600 N垂直位移值高于其他载负荷(P<0.05)。耻骨联合分离记忆合金固定组(观察组)抗扭转位移低于动力加压钢板组(对照组)(P<0.05)(见表 1)
表1 不同载荷耻骨联合垂直方向位移和扭转位移(n=6,单位:mm)
耻骨联合分离作为骨盆损伤的一部分,治疗时,应着眼于骨盆这一整体,对其准确复位和固定,结合所受暴力的大小及作用方式,准确判断骨折的类型,做好早期的急救,等到病情平稳及全身状况允许时,再针对耻骨联合分离选择个体化的治疗方案,可以明显降低后遗症的发生[12,13]。
以往临床常采用保守治疗对耻骨联合分离患者实施治疗,根据不同患者情况给予相应牵引,能改善患者病情,但恢复期较长,且易发生并发症,治疗效果不佳。随着医疗水平的不断发展,切开复位内固定在国内外广泛应用[14]。内固定和外固定是耻骨联合分离固定方法的常用方式,外固定稳定性较差,而内固定更为稳定[15]。钢板螺钉固定做为耻骨耻骨联合分离常用固定方式。但是由于应力集中易引起内固定断裂或松动。随着记忆合金被应用于临床,自身的形状记忆性能,已广泛用于微动关节及骨折部位的手术治疗。同时研究结果显示[16],骨折断端记忆合金固定能自动持续加压,使骨折端获得足够稳定性。从力学性能上观察,记忆合金扭转能力明显强于常规钢板,能防止旋转移位,利于骨折端愈合。
模型随加载负荷增加,耻骨联合间隙随之增宽,即耻骨联合分离位移与加载负荷呈正相关。
我们研发的耻骨联合分离记忆合金内固定器下缘的复位拉钩,将闭口内缘拉紧复位,提供了耻骨联合最大的复位作用。对抗耻骨联合分离垂直方向位移。由于镍钛合金的记忆效应,钢板与骨面贴敷比动力加压钢板更加紧密,从而比动力加压钢板具有更好的对抗垂直方向及抗扭转位移的作用。抗扭转能力明显强于常规钢板,能防止旋转移位,利于骨折端愈合。
该实验标本样本量偏小,模型标本多次力学测试,造成一定的实验结果影响。有必要加载三维有限元研究,进行不同载负荷作用力研究,模拟耻骨联合实际受力情况,为临床治疗提供一定的借鉴意义。