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1、分类号：R 6 8 3 6密级：学位类别：科学学位囤专业学位口学校代码：1 0 0 6 2学号：2 0 1 0 6 0 2 7 9 9学科门类：医学 天坪酱科矢垮 T l 氨糙J l KM E O l e A LU N l V R S l 科硕士学位论文M A S T E R SD I S S E R T A T I O N论文题目：骶骨“U 型骨折内固定治疗的生物力学研究TIT L EB i o m e c h a n i c a lS t u d yo fF i x a t i o nT r e a t m e n ti nU T y p eS a c r a lF r a c t u r
2、 e一级学科：临床医学二级学科：外科学骨外论文作者：葛振新指导教师：贾健教授导师组成员：马宝通主任医师天津医科大学研究生院二O 一三年五月学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下独立进行研究工作取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容和致谢的地方外，论文中不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：夔毖日期渺1 年脚日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津医科大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检
3、索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文，并编入有关数据库。保密I ，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密巴了。( 请在相对应的方框内打“”)L 厶1学位论文作者签名：猕日期办，；年J 为夕含日导师签名：鼋壁日期：沙，；年y 月如日天津医科大学硕士学位论文中文摘要背景：骶骨是组成骨盆后环的重要结构，在骨盆损伤中，不稳定型骶骨骨折的发生率占17 - 3 0 。临床上，创伤性脊柱骨盆分离常继发于骶骨U 型骨折或H 型骨折。其中骶骨U 型骨折是由位于骶骨双侧的纵形骨折和累及一条的横形骨折所组成的联合损伤，其中纵行骨折线常常波及骶孔，横行骨
4、折线位于S 1 2 或S 3 4 水平，占骨盆骨折的2 9 ，较为罕见，在骶骨骨折的标准分类中也未对该型进行准确描述。骶骨“U ”型骨折往往合并神经损伤，如果诊疗不当会造成神经功能障碍和持续的腰骶部疼痛。近些年来，大量的证据已表明手术治疗同非手术治疗相比可以明显的降低死亡率。由于该型合并神经损伤，长期的随访效果还未达到共识。目前临床上最常用治疗骶骨“U ”型骨折的内固定物主要为骶髂螺钉、重建钢板( 少用) 、钉棒系统等。一些研究证明经骶髂螺钉固定其生物力学强度相对满意，但其安全通道较窄，易造成神经的二次伤害。脊柱一骨盆内固定模式已得到多数学者的肯定和认同，且逐渐有被髂腰固定取代的趋势。其中钉棒
5、系统是脊柱一骨盆内固定模式的一种，不过钉棒系统在用于治疗骶骨“U ”骨折的生物力学研究方面缺乏相应的支持、临床资料报道很少。目的：对钉棒系统固定骶骨U ”型骨折进行尸体标本生物力学研究，并与骶髂螺钉固定强度、正常骨盆生物力学强度进行比较，为钉棒系统固定骶骨“u ”型骨折广泛应用于临床提供生物力学支持。方法：第一步：标本制备取成年防腐湿性尸体1 2 具，其中男6 具，女6 具( 天津医科大学解剖教研室提供) ，自L 4 5 腰椎交界处及双大腿中下1 3 交界处将尸体标本横断，得骨盆标本1 2 个。将1 2 具标本随机等分为钉棒固定组、骶髂螺钉两组，正常骨盆组，每组4 具。第二步：骶骨“U ”型骨
6、折模型的建立用高速电锯等工具制作骶骨“U ”骨折线，纵形骨折线位于骶骨两侧，横行骨折线位于S 1 2水平，不要破坏尸体骨盆的韧带，以免造成测量结果失真，建立骨折模型。第三步：骨折模型的固定钉棒系统固定组：确定L 5 椎弓根螺钉的入点，拧入螺钉，在髂后上棘下缘水平剥离髂骨后方内侧软组织，显露进针点，安装S c h a n z钉，塑形并安装连接棒；骶髂螺钉组：骶髂螺钉固定组于髂前、后上棘连线中后1 3 交点为进针点，用空心钻头沿导针钻孑L 后拧入合适长度直径7 3m m 空心松质骨螺钉，本组尸体标本全部放置两枚骶髂螺钉。第四步：生物力学强度测试：所有骨盆标本用电子万能试验机测试，模型模拟人体站立姿
7、势，固定于电天津医科大学硕士学位论文子万能试验机上，测量骶骨“U ”骨折骶髂螺钉固定组、钉棒固定组、正常骨盆组的生物力学性能。第五步：数据统计分析：计量数据用X + s 表示，用S P S S l 3 0 统计软件包( v e r s i o n1 1 5 ，C h i c a g o ，I L ，U S A ) 统计，P 0 0 5 ) 、角位移大于骶髂螺钉固定组，有统计学差异( P O 0 5 ) ，角位移大于骶髂螺钉固定组，差异有统计学意义( P 0 0 5 ) ，都明显高于骶髂螺钉组。图1 1 0二组模型屈服极限负荷强度天津医科大学硕士学位论文讨论3 讨论3 1 骶骨的解剖学以及生物力
8、学特点骶骨是由三块骶椎相互融合而成的类三角形骨块，骶骨前面存在一横行骨嵴，又称横线，两侧骶骨翼上部成耳状面，与同侧的髂骨组成骶髂关节，骶髂关节下部达到第三骶椎中部，于是造成了骶4 5 处于游离状态，该部位也是创伤骨折的好发部位。骶骨底后表面向上形成突起，形成左右两上关节突，上关节突外侧为骶骨切迹，L 5 神经根的后支由此通过，外侧为S 1 S 5 的横突，相互融合成为耳状面。在椎体外侧具有4 对骶前孔，与之相连的有4 对骶后孔，位于骶骨后下方有一个弓形的骶管裂孔。骶正中嵴、骶外侧嵴、骶骨上关节突及骶后孔，由于在解剖上恒定出现、便于寻找，常作为骶骨“U ”螺钉进钉点的参照标志【3 。在同一水平处
9、，骶前孔与骶后孔的直径相差不大，重要的神经血管走行于此。骶骨前庭是位于骶骨翼与骶骨体移行处有一骶髂螺钉走行最狭窄的三维可用空间，是骶骨椎体的解剖入口，这个结构与骶骨骨折的内固定治疗走行密切相关，该通道较窄，螺钉走形式易造成神经损伤，骶骨是人体在直立位时的主要承力部位，力学传导过程主要是骶髂关节至髂骨弓状线至髋臼及骶骨 4 】，而骶髂关节的主要功能就是传递并分散机械应力，骶骨是人体在直立位时的主要承力部位，力学传导过程主要是骶髂关节至髂骨弓状线至髋臼及骶骨，而骶髂关节的主要功能就是传递并分散机械应力，骶骨骨折时会导致人体力学传导障碍。目前生物力学的开展都是围绕骨盆开展的，单纯研究骶骨生物力学的研
10、究还未完全开展，这是今后研究的重点。3 2 骶骨“U ”骨折临床特征R o y C a m i l l e T M 在19 8 4 年第一次对骶骨“U ”骨折进行了描述，根据远近端骨折部分的相对位移，“U ”骨折主要分为三种类型：第一型为屈曲型损伤，骨折上端向前脱位，第二型也为屈曲型损伤，但是骨折上端向后移位，近乎水平，第三型为伸展型移位，骨折上端向前下移位。S t r a n g e V o g n s e n 6 】等人描述了一种特殊的类型，即便上方骨折块没有发生移位，但是该型骨折仍然会产生继发损害。骶骨“U ”型骨折是一种罕见的损伤，即便在多发伤的患者中也较少发生。合并马尾神经损伤者更为
11、罕见【7 J 。但是由于往往合并神经损伤，患者预后不良，文献报道神经损伤程度与预后没有一定的相关性随1 但是明确诊断并恰当的治疗对于天津医科大学硕士学位论文讨论患者预后是极其重要的。H o n g 9 1 报道了一例孤立的骶骨“U ”型骨折伴发马尾神经功能障碍，采取重建钢板治疗，取得了良的效果。国外一级创伤中心【lu J 经过7 年的研究发现每年收治的1 0 0 0 例创伤患者中仅有8 例骶骨“U ”型骨折患者，患者平均年龄与其他的文献报道相均年龄为3 3 岁【1 1 | ，骶骨“U ”骨折是由高爆力造成的，文献报道u 纠骶骨“U ”型骨折的致伤原因主要是：高处坠落、严重的交通事故，其中高处坠
12、落伤占大多数。“U ”骨折的大多数由两个主要的部分组成：严重的脊柱轴向漩入骨盆，导致双向纵行骨折加横行骨折，横向骨折一般位于S 1 与S 2 之间，这种骨折容易造成骨盆后环的不稳定，进而会造成创伤性脊柱一骨盆分离，严重影响患者功能。由于骶骨的特殊形态以及该类骨折相对少见，目前，在临床上较易漏诊，漏诊率约占3 1 附1 3 J ，在临床上，我们还应该注意隐匿性骶骨骨折的存在，P e n t e c o s t 1 4 1 等第一次报道骶骨不充分性骨折，也称为骶骨不全骨折，将非肿瘤性疾病引起骨组织强度减少和弹性抵抗力降低导致的应力骨折称为不全骨折。L o u r i e 1 5 J 等人于1 9
13、8 2 年报道了原发性骨质疏松性骨折；第二年R i e s 1 6 1 等人报道了放射性核素影像诊断所导致的继发性骨质疏松性骶骨不全骨折。常用的影像学检查方法主要有侧位x 线以及C T 三维重建检查，可以明确骨折部位，显示成角畸形。对于隐形骶骨骨折，M e u r e r 【17 】等建议可采用M R I 检查可提高检出率。除此以外，在骨盆正位片上还会出现双侧骶孔破裂，骶孔上方弧线不规则改变、双侧L 5 出现横突骨折、在骶骨上方中部可见“阶梯征均提示骶骨“U ”型骨折，N o r k l l 8 】等人研究发现在大部分骶骨“U ”骨折患者中在骨盆入口位像上存在矛盾影像。一般意义上讲，骶骨“U
14、”型骨折往往是作为不稳定骨盆骨折和其他合并伤的一部分来处理，如果合并神经损伤，需要尽早完成骶神经减压，目前报道的骶骨“u ”型骨折早期神经损伤率为6 9 ，遗留永久性神经损害者约占2 2 【l9 I ，一般建议在受伤后2 4 7 2 小时内完成减压1 2 0 ，因为神经纤维瘢痕变性以及骶骨骨折处过量骨痂形成导致晚期神经减压效果不佳。同时V a c c a r o 2 1 等认为骶骨“U ”骨折中的横行骨折线导致的神经损伤预后不佳。对于不稳定骶骨骨折应早期有效地稳定骨折，从而缓解神经受到的压力瞄J ，单独的减压并不能提供任何稳定性【2 引，为了提高术后的稳定性我们一般采用骶神经减压联合腰骶固定术
15、，但是目前尚没有充足的证据证明早期的神经减压能够在术后神经功能的恢复中起重要作用【2 4 ，Y a n g 2 5 】等建议双斜面的骶骨M P R 对骶神经损伤的诊断具有较好的效果，在临床上，对骶骨“U ”型骨折主要包括非手术治疗和手术治疗，在过去，由于手术治疗仅能提供有限的复位固定天津医科大学硕士学位论文讨论及减压，并且术后疗效也不太令人满意，非手术治疗占据首位【2 引，但是S i e b l e r 2 7 J等人认为非手术治疗的效果远不及手术治疗的效果，同时N e i lH u n t 等人【2 8 】通过对研究发现早期的手术治疗可以允许患者早期下地，恢复效果好，随着现在对骶骨解剖特点以
16、及生物力学的认识，手术治疗已经取得了长足的进步，主要包括：后路切开复位、融合、植骨，对神经直接或间接减压【29 | ，手术治疗的主要目的是瞄：最大限度的获得解剖复位，恢复骶管及神经通道形态；早期神经减压；有效固定骨折，重建骨盆后方的张力带结构的完整性。解剖复位是纠正骶管狭窄和扩大骶孔的解剖基础。坚强固定是保证骨折愈合防止继发性神经损伤的必要条件。对于骨盆稳定性受到严重破坏、存在神经系统损害的患者，均应施行积极的治疗以使移位的骨折断端获得复位，并重建骨盆的稳定性。一旦骨折得以复位、骨盆的稳定性得以重建，神经系统的功能多能获得满意的恢复。目前，在临床上常用的内固定种类包括骶骨棒、骶髂螺钉、重建钢板、锁定钢板、脊柱一腰椎椎弓根钉棒固定系统等 3 1 】，L e t o u r n e 3 2 】首次提出使用骶髂螺钉固定骨盆后环损伤后，同时M a t t a 3 3 J 等人从上世纪8 0 年代开始应用骶髂螺钉治疗骶髂关节脱位以及骶
