轉子間骨折髓內釘主釘置於股骨頸軸線中心力學強度最佳

2020-11-13 丁香園

髓內釘是手術固定股骨轉子間不穩定骨折的常見內置物。在髓內釘手術操作中,將拉力主釘放置於最佳位置非常重要。以往應用滑動鋼板(SHS)治療股骨轉子間骨折時,控制好尖頂距(TAD,tip-apex distance)是防止固定失敗的重要因素。但對於髓內釘固定,拉力主釘的最佳位置尚存有爭議,有人認為拉力螺釘應該沿股骨頭軸線置入,並儘量深的放置,也有人認為拉力螺釘應該放置於股骨頭截面的下方部分。

最近,加拿大多倫多大學醫院骨科Paul等對此問題進行了一項生物力學研究。該研究目的在於評價拉力螺釘在股骨頭中不同位置(上、下、前、後)所產生的最大機械強度(mechanical stiffness)和失效載荷(load-to-failure)。另外研究還評估了髓內釘機械強度及失效載荷與5項獨立放射學測量指標之間的相關性。

該實驗應用30例合成股骨建立股骨不穩定轉子間骨折模型,採用Gamma3髓內釘固定,頭釘位置分別為:上方、下方、前側、後側、中心。在X線正側位片上測量尖頂距和參考距-尖頂距(calcar referenced tip-apex distance,CalTAD)。對標本軸向、側向彎曲及扭轉載荷進行測試,然後在軸向位置上測量失效負載。應用方差分析和線性回歸分析進行數據的統計學處理。

圖1:合成股骨模型及橫斷面圖片顯示拉力螺釘在股骨頭中五種不同位置:

S,上方;I,下方;A,前方;P,後方;C,中心。

圖2:股骨粗隆間骨折模型正位像,骨折線A:粗隆間骨折線,骨折線B:股骨距內側緣骨折線。

圖3:直線相關分析所側二兩的五种放射學指標:(A)前後位平片計算的尖頂距(TADAP),(B)前後位平片計算的參照距-(CalTADAP),(C)側位片計算的尖頂距(TADLat),(D)尖頂距(TAD)公式,(E)CalTAD的計算方法。Dtrue為拉力螺釘的直徑(如,10.5mm)。

圖4:軸向、側方、扭轉力學測試的位置。應用相同的方案監測完整的股骨和髓內釘結構。

圖5:拉力螺釘位於上方(S)、下方(I)、前方(A)、後方(P)、中心(C)五個位置的平均強度:

軸向(藍色柱)、側方彎曲(紅色柱)、扭轉(綠色柱)。

 

表1:生物力學指標(因變量)與放射學指標(自變量)的直線相關分析

圖6:軸向強度分別與(A)正位片參照距-尖頂距(CalTADAP)、和(B)參照距-TAD(CalTAD)的關係。

圖7:拉力螺釘在股骨頭不同位置的失效載荷強度:上方(superior), 下方(inferior ),前方(anterior),後方(posterior), 中心(central) 。數值為均數±1個標準差。

圖8:失效載荷分別與(A)側位片尖頂距(TADlat)和(B)尖頂距(TAD)的關係。

 

實驗結果顯示,在軸向強度方面,拉力螺釘位於下方時顯著強於上方(P < 0.01)、前側(P = 0.02)及後側(P = 0.04)。在扭轉強度方面,拉力螺釘位於上方位置時顯著小於其他位置(四組對比中P < 0.01)。側方彎曲強度方面,各位置無顯著差異。在失效載荷方面,拉力螺釘位於上方和中心位置顯著強於前側(P < 0.01 and P = 0.02)和後側位置(P < 0.01 and P = 0.05)。呈顯著負相關的是:固定強度與頭釘在正側位片上的CalTAD;失效載荷與在側位片上頭釘到股骨頸中心的距離。

 

編譯者按:本文所測量的參考距-尖頂距(calcar referenced tip-apex distance,CalTAD),結合了原有TAD的概念與九宮格分區頭釘位於下方的概念,極有可能成為未來尖頂距研究的發展方向。

 


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