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1、期刊文献三种不同内固定治疗胫骨平台后外侧骨折的生物力学研究李勇 1，2 龚泰芳 1 蔡林 2邓州铭 2 陈文 1 柯文 11 湖北医药学院附属太和医院骨关节科 2 武汉大学中南医院骨科【摘要】 目的 比较三种不同内同定方式治疗胫骨平台后外侧骨折的生物力学性能。方法 将 18 具经福尔马林溶液固定后的成人尸体膝关节标本，根据胫骨平台后外侧剪应力骨折的形态学特征建立后外侧骨折模型，随机分成 3 组(n=6)：A 组采用前外侧 5 孔 T 型有限接触动力加压钢板(LC-DCP)固定，B 组采用后外侧直型 7 孔重建接骨板固定，C 组采用后外侧胫骨平台锁定钢板固定。测量三组在轴向载荷500N、800N
2、、1000N、1200N、1500N、2000N、2300N 下的垂直位移、失效载荷和应变数据。 结果 1A、B、C 三组在 500N 载荷下骨折块的相对位移分别为(0.8980.073)、(0.4180.092)、(0.2030.0270)mm，在 1000 N 载荷下骨折块的相对位移分别为(1.6580.059)、(0.8010.037)、(0.5360.166)mm，在 1500 N 载荷下骨折块相对位移分别为(2.2710.073)、(1.5180.109)、(0.7800.058)mm。在同一载荷下， C 组与其它2 组比较差异均有统计学意义(P 0.05)。B 组与 A 组比较差异
3、有统计学意义(P 0.05)。2A、B、C 三组失效载荷分别为(1817.752.697)、(2399.2162.555)、(2827.571.267)N，C 组与其它 2 组比较差异均有统计学意义(P 0.05)。B 组与 A 组比较差异有统计学意义(P 0.05)。3A 组载荷-应变曲线变化规律不一致；B 组载荷-应变曲线变化规律不太一致，应变值相差较大；C 组载荷-应变曲线变化规律一致，应变值相近。结论：胫骨平台后外侧骨折使用新的内固定器械-胫骨平台后外侧锁定钢板具有良好的解剖学形态及匹配，生物力学设计合理。【关键词】胫骨平台；后外髁；骨折；生物力学Biomechanical analy
4、sis of three fixations for the posterolateral shearing tibial plateau fracture.LI Yong, CAI Lin, GONG Tai-fang.【Abstract】Objective The study of biomechanical strengths of three different fixations of the posterolateral sheafing tibial plateau fracture. Methods The posteolateral shearing fracture mod
5、els were created in eighteen single of embalmed cadavers of adults around a tibial specimens and assigned into three groups randomly with six single in each group. Each fracture model was randomly instrumented with one of the three following constructs, an anterolateral limited contact dynamic compr
6、ession plate (LC-DCP), a posterolateral straight type buttress plate, or a 1期刊文献posterolateral locking plate. Vertical displacements of the posterolateral fragments and failure loads and strain data were measured under axial loads 500N to 2300N. Results 1.The vertical displacements in groups A, B an
7、d C were respectively (0.8980.073)mm, (0.4180.092)mm, (0.2030.0270)mm under axial loads of 500N; (1.6580.059)mm, (0.8010.037)mm, (0.5360.166)mm under 1000N; (2.2710.073)mm, (1.5180.109)mm, (0.7800.058)mm under 1500N; The differences between the 3 groups were statistically significant(P0.05). groups
8、were statistically significant(P005)2. The loads to failure in groups A, B and C were respeetively (1817.752.697)N, (2399.2162.555)N, (2827.571.267)N. The differences between the 3 groups were statistically significant(P0.05). 3. The curve change rule of load-strain for group A was not consistently,
9、 group B was less consistently, and the differ of data is large, group C was consistently, and data is close. Conclusion The new type of posterolateral locking plate that applies to tibial plateau fractures with posterolateral condyle splitting has a good anatomy form and matching, the design of bio
10、mechanics is rational.Keywords: Tibial plateau; Posterolateral condyle; Fracture; Internal fixtion; Biomechanics. 随着医疗技术的发展和条件的改善，人们渐渐开始对胫骨平台后外侧骨折的治疗有所关注。以往对胫骨平台后外侧骨折的报道较少。胫骨平台后外侧髁的骨折线多数位于冠状面，正位X 线片冠状面的骨折线比较模糊, 侧位片虽可显示冠状面的骨折线, 但内、外侧胫骨平台的重叠不能清晰显示骨折移位及塌陷程度。长期以来，此种类型的骨折未得到足够的重视，导致胫骨平台后侧髁骨折漏诊或延迟诊断。认识不足导
11、致了诸多膝关节功能障碍等并发症。而且因其骨折块偏后，显露和固定均较为困难，治疗效果不佳 1。传统的固定多是从胫骨内外侧入路固定骨折块, 无法对后髁骨折进行坚强有效的固定。近年来，国内外不少骨科专家建议可以从后内、后外侧手术入路, 充分的暴露骨折端，从而更坚强有效的固定后髁骨折2，3 。从后方固定骨折块更具有力学优势, 更符合内固定的生物力学。但因后髁的解剖轮廓不规则, 与干骺端移行区弯度较大,而且后外侧有重要的血管、神经经过，所以在内固定的选择上，目前还没有非常合适的内固定器材。所以我们设计了一种与胫骨平台后外髁形态匹配的钢板内固定器材，并给以生物力学测试，来说明其固定胫骨平台后外髁骨折的稳定
12、性及合理性,以便指导临床应用。材料与方法一、材料通讯作者：蔡林，E-mail: 期刊文献18 具经福尔马林溶液固定后的成人尸体膝关节标本，男性 12 具，女性 6 具(由湖北医药学院解剖教研室提供)。年龄 2545 岁,平均 32.5 岁。以上标本均系健康成年人，肉眼观及X 线片排除陈旧性骨折、骨肿瘤、骨结核、骨质疏松等骨关节疾病，且胫骨干骺端骨密度用Osteocore 3-EXA 型骨密度仪测量并计算比较无统计学差异。自股骨与胫骨之间上 15cm、下25cm 处切断。LC-DCP(4.5 mm，5 孔，T 形钢板)、后外侧重建支撑钢板(3.5 mm，7 孔，直型重建接骨板)、胫骨平台后外侧锁
13、定钢板( 国家级专利号:201220122403.X)。所有钢板、螺钉都由武汉德骼拜尔外科植入物有限公司提供。本次实验在武汉理工大学力学实验中心完成。所有模型采用德国 Zwick Z100 型电子万能材料实验机进行生物力学性能测试，采用百分表测量后外侧骨折块的垂直位移。采用静态电阻应变仪（TS3862）测量后外侧骨折块的应变。二、建立模型骨折模型按照张巍等 4所测量的骨折形态制作。首先骨折块高度从胫骨关节面高度至下段骨皮质 3 厘米，骨折线矢状面角度 80 度。关节骨块矢状面与冠状面之间角度是 120度。根据骨折线形态应用电动摆锯进行截骨，所有操作均由同一位医生完成，从而建立胫骨平台后外侧骨折
14、模型(见图 1)。图 1 骨折模型的制备方法 Figure.1 The preparation method of fracture modelA 组 B 组 C 组图 2 三组内固定置入后示意图 Figure.2 The photos of three groups after treatment of the posteromedial split tibial plateau fracture 三、实验分组及固定将 18 具胫骨平台后外侧骨折模型随机分成 3 组，每组 6 具，分别采用不同的内固定方式进行固定（见图 2） 。A 组采用前外侧 LC-DCP 固定，该钢板为 5 孔 45 m
15、m，钢板预塑形后期刊文献置于前外侧，近端水平置入 2 枚松质骨螺钉，尽量垂直骨折块，钢板远端自最远孔连续置入4 枚皮质骨螺钉。B 组采用后外侧 7 孔 35 mm 直重建接骨板进行固定，钢板预塑形后置于后外侧，纵形放置，骨折块内置入 2 枚松质骨螺钉，骨折线远端置入 4 枚皮质骨螺钉，其中1 枚置于最远端孔。C 组采用后外侧锁定钢板固定。通过膝关节后外侧入路暴露胫骨平台后外侧，钢板置于胫骨平台后外侧，通过膝关节后外侧入路暴露胫骨平台后外侧，从腓骨小头外下方间隙将钢板内侧段插入至胫骨髁间后区，螺钉逐一固定。模型的固定均是由同一位骨科医生按标准操作程序进行。四、生物力学测试测相同载荷下骨折块的位移
16、、失效载荷及应变，是生物力学实验中经常采用的方法。系统在骨折类型相同的情况下，相同载荷下的骨折块的位移越小表明系统越稳定，骨折固定越坚强。失效载荷代表的是系统所能承受载荷的临界值，在骨折类型相同的情况下，失效载荷越大表明系统越稳定，骨折固定越牢固。应变反映了内固定的固定强度和力的传导性能，所谓模型的强度就是在载荷作用下，抵抗破坏的能力大小。当载荷-应变变化呈线性变化，即应力-应变成正比，表明系统越稳定，骨折固定越坚强。术后患者主动功能锻炼时膝关节应力约为正常人体质量的 13 倍(约 1000 N)5，因此我们选取测定 500N、800N、1000N、1200N 等载荷时标本的位移。Ali 等 6认为关节面台阶大于 3mm 即可导致明显的关节应力异常分布,进而早期出现关节退变。但无论骨折术前及术后的情况如何，因膝关节可
