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

1、目的:隨著社會的迅猛發(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損傷的增加，股骨轉(zhuǎn)子下骨折的發(fā)生率在逐年增加，給家庭和社會帶來了沉重的經(jīng)濟負擔。目前報道的治療方法有多種，并發(fā)癥的發(fā)生率也較高。幾個世紀以來，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。但是各家學說和支持的內(nèi)固定器以及不同類型骨折適合哪種內(nèi)固定器尚在爭論中。本試驗旨在全面細致地對比研究四種內(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。在生物力學試驗機上先后進行軸向壓縮試驗（0～1200 N，速度10 mm/min）、扭轉(zhuǎn)試驗（扭轉(zhuǎn)方向為骨折近端

3、外旋，扭矩為10 Nm）和軸向壓縮破壞試驗（模型Ⅴ在完成軸向壓縮試驗和扭轉(zhuǎn)試驗后，進行軸向壓縮破壞試驗，從0N開始連續(xù)動態(tài)加載，加載速度10mm/min）。測定股骨近端內(nèi)外側(cè)的應變變化、抗壓剛度、抗扭轉(zhuǎn)剛度及破壞載荷。記錄的應變值均除以自身對照股骨所測得應變值，即為應變比率;而軸向抗壓剛度和扭轉(zhuǎn)剛度也均除以自身對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，隨機分成4組，為四種內(nèi)固定組

4、。按照標準手術(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。預加載5次，以消除股骨標本的松弛和蠕變等時間效應。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計算），加載速率為1 Hz，遞增載荷為100N，組間去載荷時間30 min以使股骨彈性回復。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)應變比率曲線呈向上的拱形，外側(cè)張應變在內(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)應變比率下降類似于PFN，但是外側(cè)應變比率的變化不大。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)計學差異(P＜0.05)。各內(nèi)固定組平均頭下

7、沉位移1 mm時所需載荷: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)計學差異(P＜0.05)。各內(nèi)固定組平均頭下沉位移1 mm時的循環(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)計學

8、差異(P＜0.001)。
　　結(jié)論:(1)對于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)復位，支撐作用良好的情況下，也可考慮使用DHS;對于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，對于股骨轉(zhuǎn)子下粉碎性骨折，PFN的生物力學性能最好