王江濤,步建立,常 晗,錢宇航,羅 濤,劉玉杰
(1.中國(guó)人民解放軍聯(lián)勤保障部隊(duì)第980醫(yī)院骨二科,河北 石家莊 050082;2.中國(guó)人民解放軍聯(lián)勤保障部隊(duì)第92196醫(yī)院骨科,山東 青島 266000;3.中國(guó)人民解放軍總醫(yī)院骨科,北京 100853)
Ⅲ、Ⅳ型脛骨髁間嵴撕脫骨折骨塊與骨床分離,前交叉韌帶松弛,同時(shí)半月板前角撕裂移位嵌夾在骨折塊之間,影響骨折復(fù)位,非手術(shù)治療效果欠佳,需要手術(shù)治療[1-4]。如果治療不當(dāng)可致膝關(guān)節(jié)松弛、關(guān)節(jié)僵硬、骨折畸形愈合或骨折不愈合等,影響膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)功能[5]??p線固定、螺釘固定和縫合錨釘固定是臨床上常用的3種固定方法[6-8]。研究表明,縫線領(lǐng)帶結(jié)套扎固定強(qiáng)度明顯優(yōu)于螺釘固定和縫合錨釘固定,特別適合骨折塊小或粉碎性骨折以及嚴(yán)重骨質(zhì)疏松患者,臨床治療效果良好[9-11]。但是,筆者發(fā)現(xiàn)該方法在治療骨折塊較大的Ⅲ型脛骨髁間嵴骨折時(shí)容易出現(xiàn)骨折塊前部翹起、旋轉(zhuǎn)移位等問題。為此,設(shè)計(jì)了縫線網(wǎng)狀套扎固定法。本研究旨在通過生物力學(xué)測(cè)試,比較縫線網(wǎng)狀套扎固定與縫線領(lǐng)帶結(jié)套扎固定Ⅲ型脛骨髁間嵴撕脫骨折的生物力學(xué)性能,為臨床應(yīng)用提供依據(jù)。報(bào)告如下。
1.1一般資料 選取新鮮豬膝關(guān)節(jié)標(biāo)本24個(gè),購(gòu)自同一飼養(yǎng)場(chǎng),品種和飼養(yǎng)方法相同,均為雌性,平均月齡7個(gè)月,置于-20 ℃冷凍保存,實(shí)驗(yàn)前室溫下復(fù)溫24 h。去除膝關(guān)節(jié)周圍軟組織,保留前交叉韌帶。用特制骨鑿(寬1.5 cm,并刻有深度標(biāo)記線)沿脛骨髁間嵴前、內(nèi)、外側(cè)緣傾斜45 °角鑿入,深度1.0 cm,然后將髁間嵴完整撬起,制造Ⅲ型脛骨髁間嵴骨折模型,骨塊大小為1.5 cm×1.5 cm×1.0 cm。采用電腦隨機(jī)方法將骨折模型分為縫線網(wǎng)狀套扎固定組和縫線領(lǐng)帶結(jié)套扎固定組,每組12個(gè)關(guān)節(jié)。本研究由同一術(shù)者完成。
1.2骨折固定方法 縫線網(wǎng)狀套扎固定組先將骨折塊解剖復(fù)位,使用肩關(guān)節(jié)縫合彎鉤過線器將6股2號(hào)Ultrabraid縫線(Smith & Nephew公司,美國(guó))環(huán)繞前交叉韌帶脛骨基底部穿出,每2股縫線以領(lǐng)帶結(jié)套扎前交叉韌帶基底部與骨折塊交界處。使用前交叉韌帶脛骨定位器(角度45 °)自脛骨結(jié)節(jié)前內(nèi)側(cè)1.5 cm間隔8 mm向骨折塊兩側(cè)鉆取2個(gè)直徑1.2 mm骨道,將縫線由骨道牽出,每側(cè)骨道2股縫線于皮質(zhì)骨骨橋上打結(jié)固定。于脛骨結(jié)節(jié)處鉆取直徑1.2 mm的橫向骨道,將另外2股縫線由骨折塊前方,經(jīng)皮下引出并交叉穿過骨道,在皮質(zhì)骨骨橋上打結(jié)固定(圖1)。技術(shù)要點(diǎn):①縫線環(huán)型套扎前交叉韌帶基底部不穿過韌帶實(shí)質(zhì)部,對(duì)韌帶組織和骨塊無(wú)直接損傷;②縫線對(duì)折環(huán)繞前交叉韌帶后,線尾穿過線環(huán)形成活袢樣固定結(jié)構(gòu),避免因捆扎過緊造成韌帶血運(yùn)障礙;③骨道關(guān)節(jié)內(nèi)口分別自骨塊前內(nèi)、前外穿出,即4∶30和7∶30方位,盡量避免損傷脛骨平臺(tái)軟骨;④骨塊前方2股縫線經(jīng)脛骨近端前方由皮下隧道潛行牽出,可使用鈍頭硬膜外穿刺針帶2號(hào)PDS線沿脛骨結(jié)節(jié)兩側(cè)皮下至關(guān)節(jié)腔,導(dǎo)引線將縫合線牽出,可避免因暴力操作致皮下隧道過大造成不必要組織損傷或術(shù)后關(guān)節(jié)液外滲;⑤尾線于皮質(zhì)骨橋上打結(jié)時(shí)以3~5個(gè)方結(jié)為宜,降低線結(jié)對(duì)局部組織刺激。
縫線領(lǐng)帶結(jié)套扎固定組將骨折塊解剖復(fù)位后,使用縫合過線器將4股2號(hào)Ultrabraid縫線環(huán)繞前交叉韌帶脛骨附著處穿出,每2股縫線環(huán)形套扎于前交叉韌帶脛骨附著處。使用前交叉韌帶脛骨定位器(角度45 °)自脛骨結(jié)節(jié)前內(nèi)側(cè)1.5 cm間隔8 mm向骨折塊兩側(cè)鉆取2個(gè)直徑1.2 mm骨道,將縫線牽出骨道,每側(cè)骨道2股縫線,并于皮質(zhì)骨骨橋上打結(jié)固定(圖2)。技術(shù)要點(diǎn):①縫線環(huán)繞前交叉韌帶脛骨基底部不穿過韌帶實(shí)質(zhì)部;②鉆頭鉆取脛骨骨道時(shí)避免損傷股骨髁軟骨,盡量避免損傷脛骨軟骨;③尾線于皮質(zhì)骨橋上打結(jié)時(shí)注意避免絞入周圍軟組織。
圖1 縫線網(wǎng)狀套扎組
1.3生物力學(xué)測(cè)試 模型制備完成后,室溫下將標(biāo)本固定于力學(xué)測(cè)試機(jī)上(ElectroForce 3520;BOSE公司,美國(guó)),股骨干與脛骨干呈60 °夾角固定,以便沿前交叉韌帶方向傳導(dǎo)載荷,力學(xué)測(cè)試機(jī)最大位移限定為17 mm。生物力學(xué)試驗(yàn)先進(jìn)行疲勞測(cè)試,測(cè)試開始前先給予1 Hz、5~20 N、20次循環(huán)預(yù)載荷以消除標(biāo)本黏滯性,后加載5~150 N力并以100 mm/min速率進(jìn)行200次循環(huán),每20 Hz采樣1次,記錄載荷和位移變化數(shù)據(jù)。隨后進(jìn)行拔出試驗(yàn),給予0.5 mm/s的速率施加單次拔出載荷直至失敗,測(cè)量并記錄最大失敗載荷、失效載荷、拔出剛度及循環(huán)位移數(shù)據(jù)。最大失敗載荷定義為固定失敗時(shí)所施加的負(fù)荷,即載荷位移曲線最高點(diǎn)的載荷數(shù)值;失效載荷定義為載荷不再直線上升時(shí)的載荷數(shù)值;拔出剛度定義為載荷位移曲線中直線區(qū)域的斜率;循環(huán)位移是指施加200次循環(huán)載荷后骨塊位移程度。
1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 應(yīng)用SPSS 23.0統(tǒng)計(jì)軟件分析數(shù)據(jù)。正態(tài)分布的計(jì)量數(shù)據(jù)比較采用獨(dú)立樣本的t檢驗(yàn);非正態(tài)分布的計(jì)量資料比較采用Wilcoxon秩和檢驗(yàn)。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
所有標(biāo)本均完成測(cè)試,未發(fā)生骨折、韌帶斷裂等實(shí)驗(yàn)失敗情況。失敗模式:縫線網(wǎng)狀套扎固定組位移超限12例;縫線領(lǐng)帶結(jié)套扎固定組位移超限7例、骨塊翹起3例、骨塊旋轉(zhuǎn)2例,骨塊失穩(wěn)率41.7%,其中骨塊翹起為25%,骨塊旋轉(zhuǎn)為16.7%(圖3~6)。生物力學(xué)顯示,縫線網(wǎng)狀套扎固定組最大失敗載荷、失效載荷高于縫線領(lǐng)帶結(jié)套扎固定組,循環(huán)位移低于縫線領(lǐng)帶結(jié)套扎固定組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);2組拔出剛度差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表1。
表1 2組生物力學(xué)測(cè)試指標(biāo)比較Table 1 Comparison of biomechanical indexes between two groups (n=12)
Ⅲ、Ⅳ型脛骨髁間嵴撕脫骨折骨塊移位明顯[12],臨床上采用的固定方式有多種,哪種效果最佳尚無(wú)定論[13-14]??招穆葆敼潭ㄖ饕糜诠潭ㄖ睆酱笥诼葆斨睆?倍以上的骨折塊完整的骨折,不適合骨折塊小或粉碎性骨折,而且存在骨塊骨折、骨折畸形愈合、內(nèi)撞擊和骺板損傷的問題,術(shù)后需要二次手術(shù)取出內(nèi)固定材料[11,15]??p合錨釘固定可用于骨折塊小或粉碎性骨折,但是其固定強(qiáng)度較低,易發(fā)生錨釘拔出,特別伴有嚴(yán)重骨質(zhì)疏松患者[16];傳統(tǒng)縫線固定法的優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格低廉,可用于骨折塊小或粉碎性骨折、伴有嚴(yán)重骨質(zhì)疏松患者,但是其固定強(qiáng)度較低,術(shù)后早期膝關(guān)節(jié)需制動(dòng),影響功能康復(fù)[17-18]??p線領(lǐng)帶結(jié)套扎固定法繼承了傳統(tǒng)縫線固定的諸多優(yōu)點(diǎn),同時(shí)固定強(qiáng)度更大,生物力學(xué)測(cè)試其固定強(qiáng)度明顯優(yōu)于空心螺釘固定和縫合錨釘固定,術(shù)后早期膝關(guān)節(jié)無(wú)需固定,利于膝關(guān)節(jié)功能鍛煉[10]。但是,筆者發(fā)現(xiàn)該方法在固定骨折塊較大的Ⅲ型脛骨髁間嵴骨折時(shí)容易出現(xiàn)骨折塊前部翹起和旋轉(zhuǎn)移位等問題。
筆者在縫線領(lǐng)帶結(jié)固定的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了縫線網(wǎng)狀套扎固定法,對(duì)骨折塊構(gòu)成多向網(wǎng)狀加壓固定,防止骨折塊移位,保證骨塊固定的穩(wěn)定性。生物力學(xué)研究表明,縫線網(wǎng)狀套扎固定法治療Ⅲ型脛骨髁間嵴骨折,其最大失敗載荷、失效載荷高于縫線領(lǐng)帶結(jié)套扎固定法。失敗模式方面,縫線領(lǐng)帶結(jié)套扎固定組發(fā)生骨塊翹起3例,骨塊旋轉(zhuǎn)移位2例,骨折失穩(wěn)發(fā)生率為41.7%??p線網(wǎng)狀套扎固定組骨折塊未發(fā)生以上情況,主要是通過增加骨塊前外、前內(nèi)兩個(gè)方向的縫線固定,從而彌補(bǔ)了縫線領(lǐng)帶結(jié)套扎固定骨塊前部的薄弱環(huán)節(jié),固定骨塊更加穩(wěn)定。理論上該固定方法較空心螺釘固定、縫合錨釘固定法的生物力學(xué)性能更具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。
文獻(xiàn)報(bào)道,人體日?;顒?dòng)時(shí),前交叉韌帶受力約為150 N,上樓、慢跑等較劇烈的活動(dòng)時(shí)受力約450 N[19],膝關(guān)節(jié)前后位移<5 mm。本研究結(jié)果顯示,縫線網(wǎng)狀套扎固定組最大失敗載荷均數(shù)為517.42 N,平均循環(huán)位移中位數(shù)為2.46 mm,符合早期關(guān)節(jié)功能鍛煉的生物力學(xué)要求。因此,Ⅲ型脛骨髁間嵴撕脫骨折患者術(shù)后可以早期功能鍛煉。
縫線固定脛骨髁間嵴骨折術(shù)中常采用穿過前交叉韌帶縫扎固定和環(huán)扎前交叉韌帶而不穿過實(shí)質(zhì)部分2種技術(shù)[11,16]。本研究2種方法均采用不穿過前交叉韌帶實(shí)質(zhì)部分的環(huán)扎固定技術(shù),避免了因固定物切割致前交叉韌帶斷裂,造成試驗(yàn)失敗的意外情況。因?yàn)槊劰趋灵g嵴骨折可能伴有前交叉韌帶實(shí)質(zhì)部分損傷[20]。術(shù)中穿刺韌帶縫扎,人為加重韌帶損傷,發(fā)生韌帶斷裂風(fēng)險(xiǎn)增高。同時(shí),前交叉韌帶血供和營(yíng)養(yǎng)主要來(lái)源于韌帶周圍的滑膜組織,術(shù)中反復(fù)穿刺縫扎會(huì)破壞韌帶的供血,加重韌帶損傷,降低韌帶強(qiáng)度。
縫線網(wǎng)狀套扎固定的不足:①操作步驟增加,手術(shù)時(shí)間相對(duì)延長(zhǎng),縫線網(wǎng)狀套扎固定相較縫線領(lǐng)帶結(jié)套扎增加了骨塊前方2個(gè)方向縫線的操作,手術(shù)時(shí)間延長(zhǎng)約20 min;②存在膝前軟組織損傷風(fēng)險(xiǎn),骨塊前方縫線自皮下潛行隧道穿出,暴力操作時(shí)有膝前軟組織損傷及皮下淤血的風(fēng)險(xiǎn);③存在脛骨嵴骨折風(fēng)險(xiǎn),脛骨嵴骨道建立時(shí)如位置過于靠前、導(dǎo)針過于粗大、操作過于暴力可能導(dǎo)致醫(yī)源性脛骨嵴骨折。
本研究不足之處:①本文研究對(duì)象為非人體標(biāo)本,且因?qū)嶒?yàn)條件局限無(wú)法完全模擬人體膝關(guān)節(jié)屈伸和旋轉(zhuǎn)等活動(dòng),研究結(jié)果不能完全代表人體實(shí)驗(yàn)結(jié)果;②本試驗(yàn)為非臨床試驗(yàn),研究結(jié)果不能代表臨床實(shí)際情況,需進(jìn)一步臨床試驗(yàn)驗(yàn)證;③本研究樣本數(shù)量有限,研究結(jié)果可能存在一定誤差。
綜上所述,縫線網(wǎng)狀套扎固定Ⅲ型脛骨髁間嵴撕脫骨折的生物力學(xué)性能優(yōu)于縫線領(lǐng)帶結(jié)套扎固定法,術(shù)后可有效預(yù)防骨折塊翹起、旋轉(zhuǎn)等對(duì)位不良問題,利于膝關(guān)節(jié)早期功能鍛煉。