四種內(nèi)固定器固定股骨轉(zhuǎn)子下骨折的生物力學(xué)對(duì)比研究.pdf

1、目的:隨著社會(huì)的迅猛發(fā)展，人口老齡化日趨加快，激素類藥物的廣泛使用、工地跌落、砸傷以及車禍等暴力因素?fù)p傷的增加，股骨轉(zhuǎn)子下骨折的發(fā)生率在逐年增加，給家庭和社會(huì)帶來(lái)了沉重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。目前報(bào)道的治療方法有多種，并發(fā)癥的發(fā)生率也較高。幾個(gè)世紀(jì)以來(lái)，骨科醫(yī)生們探索出PFN、DHS、DCS、PFLCP等內(nèi)固定器固定此類骨折。但是各家學(xué)說(shuō)和支持的內(nèi)固定器以及不同類型骨折適合哪種內(nèi)固定器尚在爭(zhēng)論中。本試驗(yàn)旨在全面細(xì)致地對(duì)比研究四種內(nèi)固定器固定股骨轉(zhuǎn)子

2、下骨折的生物力學(xué)性能，從而為不同類型股骨轉(zhuǎn)子下骨折選擇最合理的內(nèi)固定方式，為指導(dǎo)臨床工作提供一定的理論依據(jù)。
　　方法:(1)選取成年防腐人尸體股骨32根，隨機(jī)分為四組，分別為PFN組、DHS組、DCS組和PFLCP組，先后模擬SeinsheimerⅠ型骨折、ⅢA型骨折恢復(fù)內(nèi)側(cè)皮質(zhì)完整、ⅢA型骨折移除內(nèi)側(cè)皮質(zhì)和Ⅳ型骨折。在生物力學(xué)試驗(yàn)機(jī)上先后進(jìn)行軸向壓縮試驗(yàn)（0～1200 N，速度10 mm/min）、扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)（扭轉(zhuǎn)方向?yàn)楣钦劢?/p>

3、外旋，扭矩為10 Nm）和軸向壓縮破壞試驗(yàn)（模型Ⅴ在完成軸向壓縮試驗(yàn)和扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)后，進(jìn)行軸向壓縮破壞試驗(yàn)，從0N開始連續(xù)動(dòng)態(tài)加載，加載速度10mm/min）。測(cè)定股骨近端內(nèi)外側(cè)的應(yīng)變變化、抗壓剛度、抗扭轉(zhuǎn)剛度及破壞載荷。記錄的應(yīng)變值均除以自身對(duì)照股骨所測(cè)得應(yīng)變值，即為應(yīng)變比率;而軸向抗壓剛度和扭轉(zhuǎn)剛度也均除以自身對(duì)照股骨的軸向抗壓剛度和扭轉(zhuǎn)剛度，即為軸向抗壓剛度比率和扭轉(zhuǎn)剛度比率。(2)選取成人防腐股骨20個(gè)，隨機(jī)分成4組，為四種內(nèi)固定組

4、。按照標(biāo)準(zhǔn)手術(shù)規(guī)程安裝內(nèi)固定后在小轉(zhuǎn)子下方1 cm處截去長(zhǎng)2 cm的圓柱形骨塊模擬股骨轉(zhuǎn)子下SeinsheimerⅣ骨折，即轉(zhuǎn)子下粉碎性骨折。預(yù)加載5次，以消除股骨標(biāo)本的松弛和蠕變等時(shí)間效應(yīng)。正式加載:分為5組，每組循環(huán)300次，共1500次，每組均從100 N開始加載，最大載荷200 N～600 N（單倍體重，人體體重以60 kg計(jì)算），加載速率為1 Hz，遞增載荷為100N，組間去載荷時(shí)間30 min以使股骨彈性回復(fù)。記錄載荷、頭下

5、沉位移及循環(huán)次數(shù)。
　　結(jié)果:(1) PFN組股骨內(nèi)外側(cè)應(yīng)變比率下降較均勻，在各骨折模型中，軸向抗壓剛度比率最高、扭轉(zhuǎn)剛度比率最小，破壞載荷最大;DHS組和DCS組股骨內(nèi)側(cè)應(yīng)變比率曲線呈向上的拱形，外側(cè)張應(yīng)變?cè)趦?nèi)側(cè)皮質(zhì)不穩(wěn)定的骨折模型中轉(zhuǎn)變?yōu)檩^大的壓應(yīng)變。在各骨折模型中，DHS的軸向抗壓剛度比率較PFLCP小。在骨折模型Ⅱ～Ⅴ中，扭轉(zhuǎn)剛度比率最高，破壞載荷僅次于PFN。DCS的軸向抗壓剛度比率和破壞載荷均最低。在骨折模型Ⅱ～Ⅴ中，

6、扭轉(zhuǎn)剛度比率與PFLCP相近。PFLCP組內(nèi)側(cè)應(yīng)變比率下降類似于PFN，但是外側(cè)應(yīng)變比率的變化不大。在各內(nèi)固定組中，軸向抗壓剛度比率僅次于PFN組，破壞載荷較DHS低。(2)不同內(nèi)固定組在循環(huán)1500次后平均頭下沉位移:PFN，(1.09±0.03) mm;DHS,(1.78±0.05) mm; DCS,(2.63±0.06) mm; PFLCP,(2.26±0.06) mm，兩兩比較均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＜0.05)。各內(nèi)固定組平均頭下

7、沉位移1 mm時(shí)所需載荷:PFN,(563.04±158.34) N; DHS,(485.73±147.27) N; DCS,(258.44±97.23) N;PFLCP，(332.68±100.34)N，兩兩之間均存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＜0.05)。各內(nèi)固定組平均頭下沉位移1 mm時(shí)的循環(huán)次數(shù):PFN，(1458±277)次;DHS，(908±184)次;DCS，(369±116)次;PFLCP，(603±162)次，兩兩之間均存在統(tǒng)計(jì)學(xué)

8、差異(P＜0.001)。
　　結(jié)論:(1)對(duì)于SeinsheimerⅠ轉(zhuǎn)子下骨折，四種內(nèi)固定器均能提供較好的穩(wěn)定性;對(duì)于SeinsheimerⅢA轉(zhuǎn)子下骨折，PFN和PFLCP均可提供較為可靠地穩(wěn)定固定，而在轉(zhuǎn)子下內(nèi)側(cè)皮質(zhì)復(fù)位，支撐作用良好的情況下，也可考慮使用DHS;對(duì)于SeinsheimerⅣ轉(zhuǎn)子下骨折，也即轉(zhuǎn)子下粉碎性骨折，只有PFN能夠提供較好穩(wěn)定固定。(2)在循環(huán)載荷下，對(duì)于股骨轉(zhuǎn)子下粉碎性骨折，PFN的生物力學(xué)性能最好