带袢钢板治疗下胫腓联合损伤的基础研究

中华临床医师杂志（电子版）２０１２年３月第６卷第６期Ｃｈｉｎ　Ｊ　Ｃｌｉｎｉｃｉａｎｓ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｅｄｉｔｉｏｎ），Ｍａｒｃｈ　１５．２０１２，Ｖｏ１．６．Ｎｏ．６　・短篇论著・　带袢钢板治疗下胫腓联合损伤的基础研究　彭永岳黄燕峰罗轶　【摘要】　目的探讨带袢钢板固定下胫腓分离这一新型内固定术的生物力学特性，与皮质骨螺钉、可吸　收螺钉修复固定方式相比较，为临床应用提供依据。方法采集新鲜成人尸体足标本１２具，分为３组：Ａ组　为带袢钢板固定下胫腓联合分离内固定组；Ｂ组为一枚皮质骨螺钉固定组；Ｃ组为一枚可吸收螺钉修复固定　组，运用生物力学实验应力分析方法和压敏片技术，测量不同内固定术式的远端胫腓骨刚度和稳定性的变　化。结果带袢钢板固定下胫腓联合分离在刚度和稳定性等方面优于传统手术固定方法，胫骨Ａ组的轴向　刚度高于Ｂ、Ｃ两组，分别高１３％和１６％，腓骨分别高１５％和２０％，有统计学差异（Ｐ＜０．０５）。采用带袢钢板　内固定后，胫距关节其接触面恢复到（４．７８±０．３４）ｅｍ　，接触压为（１０４．６０±７．８５）Ｎ／ｅｍ２，与正常标本比较相　差７％一８％，无统计学差异（Ｐ＞０．０５）。采用Ｂ、Ｃ组固定，接触压力分别相差１３％一１９％和１５％～２０％，显　示有统计学差异（Ｐ＜０．０５）。结论带袢钢板固定下胫腓联合分离在固定后的稳定性具有优于传统固定方　法的生物力学特性，是固定下胫腓联合分离的一种可替代术式。　【关键词】　内同定器；生物力学；下胫腓联合分离　传统的下胫腓联合分离同定方法如石膏、螺钉、骨栓等临床　疗效不一，固定不牢，常出现松动或断裂，常导致踝关节失稳，创　后进行正式加载试验，并采集数据。反复实验多次，加载速率控　制在１．５　ｍｍ／ｍｉｎ。　伤性关节炎等并发症　Ｊ。我院采用带袢钢板（ｅｎｄｏｂｕｔｔｏｎ　ｉｆｘａｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ），修复固定下胫腓联合分离术，通过微创手术能极大地减　轻患者的痛苦，减小手术风险，提高手术成功率，有效地提高了　疗效。　带袢钢板是一种下胫腓联合的新型固定方法，国内外初步　表１下肢胫腓距骨的材料力学性能（ｎ＝１２）　的应用取得了很好的临床疗效，但是与传统方法的生物力学比　较还未见文献报道。本研究通过生物力学实验方法，对带袢钢　板与传统同定方法进行生物力学性能比较，为临床应用提供实　验依据。　一所有的贴片技术严格按照实验力学要求进行。压敏片技术　测量应采用日本富士超低压压敏片，测量踝关节胫腓距骨间的　、材料与方法　１．标本制作与分组：１２具新鲜成人下肢足部胫腓骨标本，　平均年龄４８岁。将所有标本切断下胫腓韧带制成下胫腓联合　分离标本（图１）。并依次编号、测量、封装在塑料袋中，存放在　一压力值，持续加压２　ｍｉｎ，取出后平铺显色的压敏片，用ＦＰＤ一３０１　浓度计测量测点周围９点的浓度值，输入ＦＰＤ．３０２压力转换器，　微电脑自动换算后显示并打印出接触压（Ｎ／ｅｍ　），其均值为接　触面的平均接触压，最大值为峰值，数据输入计算机进行同体配　对资料ｔ检验。　３０℃冰柜内待用。实验时先予以逐级解冻，并做好实验前所　标本分组：设实验组为带袢钢板固定下胫腓联合分离内固　有的准备工作。　定组（Ａ组），对照组为一枚皮质骨螺钉固定组（Ｂ组）和一枚可　吸收螺钉修复固定组（Ｃ组），三组内固定相互比较它们的生物　力学特性。　３．统计学分析：实验所得的力学数据均以均数±标准差　（　±ｓ）表示，采用ＳＰＳＳ　１０．０软件进行数理学统计处理，以线性　回归、Ｓｔｕｄｅｎｔ　ｔ检验，经最小二乘法处理后绘图。本研究设定　Ｐ＜０．０５为标本间参数具有统计学差异。　二、结果　固定方法：将踝关节置于背伸５。，将下胫腓联合分离复位　后，在踝关节近端３～４　ｃｍ处由后外向前内，向前倾斜２５。一３０。　钻孔，穿过４层皮质，分别用上述３种内固定物固定（图１）。　２．实验力学模型和实验方法：所有实验力学模型要求在结　构、载荷、力学性质、固定方式诸方面均应保持一致，以确保实验　精度和受载均度。同时，预先应对下肢胫腓骨的材料力学性能　１．远端胫腓骨的刚度：根据踝关节力５００　Ｎ作用下，Ａ、Ｂ、Ｃ　组远端胫骨的轴向刚度测量结果分别为：（１６３．４０±１２．２６）Ｎ／　ｍｍ、（１４２．２５±１１．４０）Ｎ／ｒａｍ、（１３７．７４±１２．４０）Ｎ／ｍｍ，Ａ、Ｂ、Ｃ组　远端腓骨的轴向刚度测量结果分别为：（１９８．４１±１６．１２）Ｎ／ｒａｍ、　（１６８．３５±１３．４５）Ｎ／ｍｍ、（１６５．５６±１５．０２）Ｎ／ｒａｍ。结果表明：　进行测量，其结果见表１。新鲜成人胫腓骨标本施加生理载荷　５００　Ｎ，分级加载。在加载过程中应维持标本的新鲜状态，在试　验前先进行小量程预载，以消除骨的时间效应、松弛和蠕变，然　（１）胫骨Ａ组的轴向刚度高于Ｂ、Ｃ两组，分别高１３％和１６％，腓　骨分别高１５％和２０％，差异有统计学意义（Ｐ＜０．０５）。证明带　袢钢板固定下胫腓联合分离抗变形能力比较强，轴向刚度比较　高。（２）腓骨轴向刚度比胫骨的轴向刚度略高，因为腓骨的位移　ＤＯＩ：１０．３８７７／ｃｍａ．ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４－０７８５．２０１２．０６．０６０　比胫骨小，受到负荷比较小，但刚度分布的规律性同胫骨相似。　２．胫距关节的接触稳定性：下胫腓联合分离会导致下肢踝　部出现不稳定或造成腓骨半脱位。胫距关节的稳定性取决于胫　作者单位：２０１５００上海市第六人民医院金山分院骨科　通讯作者：彭永岳，Ｅｍｍｌ：ｐｙｙ３２２＠１２６．ｃｏｍ　２０１２年３月第６卷第６期Ｃｈｉｎ　Ｊ　Ｃｌｉｎｉｃｉａｎｓ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｅｄｉｔｉｏｎ）．Ｍａｒｃｈ　１５．２０１２．Ｖｏ１．６．Ｎｏ．６　距榫与距骨之间接触面积和接触压力的大小。Ａ、Ｂ、Ｃ组胫距关　道应用下胫腓联合钩治疗下胫腓联合韧带损伤、分离１１例，优　良率９８％。夏永法等　应用可吸收螺钉固定下胫腓联合，早期　既可达到固定作用，随着螺钉的降解吸收又逐渐恢复了下胫腓　联合的功能，而且免除了二次手术取出内固定物的痛苦。　节接触面积分别为（４．７８±０．３４）ｃｍ　、（４．４５±０．３６）ｃｍ　、　（４．１５±０．３８）ｃｍ　，Ａ、Ｂ、Ｃ组胫距关节接触压分别为（１０４．６０±　７．８５）Ｎ／ｃｍ　、（１１２．３５±８．９０）Ｎ／ｃｍ　、（１２０．４８±１０．２４）Ｎ／ｃｍ　。　结果表明：（１）正常下肢标本的胫距关节接触面积测量结果　为（５．１２　４－０．４２）ｃｍ　，平均接触压为（９５．８０　－８．２２）Ｎ／ｃｍ　。（２）４　下胫腓联合分离后，使胫腓榫与距骨晃动、旋转或倾斜，使关节　接触面减小，接触压加大，形成应力集中，应力分布极不均匀。　此时如进行有效的内固定，就能得到合理的修复。本研究采用　带袢钢板内固定后，胫距关节接触面恢复到（４．７８±０．３４）ｃｍ　，　接触压为（１０４．６０±７．８５）Ｎ／ｃｍ　，与正常标本比较相差７％一　采用带袢钢板治疗下胫腓联合分离的固定强度大，能保证　下胫腓关节的活动度。皮质骨螺钉与之相比固定强度相当，但　限制了下胫腓关节的活动，通常手术１０—１２周后下地负重前需　取螺钉防止断钉。Ｔｈｏｒｎｅｓ等　报道治疗下胫腓联合分离使用　皮质骨螺钉固定会出现螺钉松动、退出、断裂的风险。带袢钢板　治疗下胫腓联合分离后可以避免二次手术取出，可吸收螺钉与　之相比，其固定后通常需要石膏外固定，固定周期过长，能保证　８％，无统计学差异（Ｐ＞０．０５）。采用Ｂ、Ｃ组固定，接触压力分　损伤的愈合，但其功能必定受到影响，而且也限制了下胫腓关节　别相差１３％～１９％和１５％～２０％，差异有统计学意义（Ｐ＜　的活动。　０．０５）。　本研究的带袢钢板固定，既保证了下胫腓关节有坚强的固　三、讨论　定，又保证了下胫腓关节活动的生理特点，最接近下胫腓韧带的　踝关节是一个只有一个自由度的关节，由于它的特殊结构，　效果，在临床上患者可以最小的创伤恢复最大的踝关节生理功　使其不能绕两个空间轴运动。它的横向稳定性依赖于关节面之　能，克服了以往内同定的弊端，在临床应用中有重要意义。　间内锁，为榫距骨紧紧地嵌在为榫眼的胫腓骨之间，只有当下胫　生物力学实验结果证明，带袢钢板内固定既能有效满足踝　腓韧带及内外踝完整无损时才能完全满足。当踝关节猛烈外展　关节的刚度的要求，又使踝关节接触面积增大，应力分布均匀，　时，踝骨钳由于下胫腓韧带的断裂而受破坏，导致胫腓骨分离，　足部生物力学性能得到有效的改善。从临床实践证明，带袢钢　距骨晃动或旋转、倾斜，导致产生Ｐｏｒｔ骨折或Ｍａｉｓｏｎｎｅｕｖｅ骨折。　板内固定损伤小，固定可靠，能允许患者早期功能锻炼，达到快　下胫腓联合由胫腓骨远端和下胫腓韧带复合体构成。腓骨　速有效恢复患肢的功能，是符合人体生物力学特性的骨科内固　远端位于胫骨的腓切迹内，腓切迹位于胫骨下端外侧略靠后，切　定装置，是当今下胫腓联合分离比较理想的一种内固定术式。　迹面向后成角约３０。。有学者认为腓切迹的深度可能是影响下　虽然生物力学实验有别于人体正常的力学环境，但本实验　胫腓稳定性和容易造成腓骨半脱位的重要因素之一。下胫腓韧　的研究结果表明带袢钢板可以提供优于其他两种方法的生物力　带复合体由下胫腓前韧带、下胫腓后韧带、骨问韧带、胫腓横韧　学性能，作为一种新型的同定方法，其疗效还有待于临床研究进　带和骨间膜的远端部分组成，其中骨间韧带和下胫腓前、后韧带　一步证明。　较重要，这些韧带的断裂将影响下胫腓联合的稳定，对维持踝穴　（本文图片见光盘）　的完整性和稳定性具有重要意义。在踝关节骨折脱位巾常合并　有下胫腓联合分离，临床必须给予及时有效的内固定，以利于断　参考文献　裂的韧带得到合理的修复。　关于内固定方式多数学者应用１枚或２枚３．５　ｍｍ的全螺　［Ｉ］李庭，蒋协远，荣国威．旋前型踝关节骨折、脱位的研究进展．中华　纹皮质骨螺钉在踝关节水平间隙上方４　ｅｍ或３　ｃｍ，平行胫距关　骨科杂志，２００１，２１：１５４—１５７．　节面向前倾斜２５。～３０。，自腓骨向胫骨钻孔穿透３层或４层皮　［２］　Ｖａｎｄｅｒ　Ｇｒｉｅｎｄ　Ｒ，Ｍｉｃｈｅｌｓｏｎ　ＪＤ．Ｂｏｎｅ　ＬＢ．Ｆｒａｃｔｕｒｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ａｎｋｌｅ　ａｎｄ　质予以固定。固定下胫腓联合时踝关节应处于最大背屈位，以　ｄｉｓｔａｌ　ｐａｒｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｔｉｂｉａ．Ｉｎｓｔｒ　Ｃｏｕｒｓｅ　Ｌｅｃｔ，１９９７，４６：３１　１－３２１．　防踝穴过窄影响术后背屈活动，但Ｖａｎｄｅｒ　Ｇｆｉｅｎｄ等　却认为在　［３］王延涛，刘丽萍，安丰敏，等．胫腓钩钢板治疗外踝骨折并下胫腓　踝关节最大背屈位固定将使踝穴一直处于最宽的状态，在踝关　联合分离１１例体会．交通医学，２００６，２０：４３３，４３５．　节活动时易出现不稳倾向，建议在踝关节背屈５。位固定。内固　［４］　夏永法，吴向武．可吸收螺钉固定治疗伴躁部骨折的下胫腓联合　定螺钉是否取出，多数学者建议取出螺钉，且术后６～８周取出　分离．浙江医学实用骨科杂志，２００８，３０：３８３．３８４．　［５］Ｔｈｏｍｅｓ　Ｂ，Ｓｈａｎｎｏｎ　Ｆ，Ｇｕｉｎｅｙ　ＡＭ，ｅｔ　ａ１．Ｓｕｍｒｅｂｕｔｔｏｎ　ｓｙｎｄｅｓｍｏｓｉｓ　比较合适，长期保存螺钉会限制踝关节活动或出现螺钉松动、断　ｆｉｘａｔｉｏｎ　ａｃｃｅｌｅｒａｔｅｄ　ｒｅｈａｂｉｌｉｔａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｉｍｐｒｏｖｅｄ　ｏｕｔｃｏｍｅｓ．Ｃｌｉｎ　Ｏｒｔｈｏｐ　裂。目前广泛接受的观点是，基于踝关节的生物力学特点，下胫　Ｒｅｌａｔ　Ｒｅｓ，２００５，４３１：２０７￣１２，　腓联合分离不应当坚强固定，因为坚强固定将限制腓骨相对于　（收稿口期：２０１１—１２－０８）　胫骨的位移和旋转，从而影响踝穴对距骨运动的顺应性调节。　（本文编辑：张岚）　为此，有的学者改变了内同定物或应用了外固定，王延涛等　报　彭永岳，黄燕峰，罗轶．带袢钢板治疗下胫腓联合损伤的基础研究［Ｊ／ＣＤ］．中华临床医师杂志：电子版，２０１２，６（６）：１５８９—１５９１