桡骨近端骨折、脱位的生物力学与临床研究

发布时间：2019-07-24 20:01

【摘要】：桡骨近端与肱骨小头形成肱桡关节，这是维持肘关节外侧稳定的重要结构。桡骨颈骨折移位和桡骨头脱位都会导致桡骨头与肱骨小头的对应关节发生改变，肘关节的应力分布也随之改变。若治疗不当，未能及时、有效地复位固定桡骨颈骨折和桡骨头脱位，则可能产生肘关节不稳定、疼痛、肘外翻畸形、前臂旋转受限、创伤性关节炎等问题。对桡骨近端损伤包括桡骨头和桡骨颈骨折、桡骨头脱位的外科治疗，学者们不断地进行研究探讨。我们也对桡骨颈骨折的微创固定技术和桡骨头脱位的复位固定技术进行了创新。我们改进了桡骨颈骨折的经皮复位、克氏针髓内固定技术，本研究第一部分为这一改进提供生物力学理论支持，第二部分评价应用改进技术治疗儿童移位桡骨颈骨折的影像学和功能结果，为其有效性提供临床证据。对于创伤性桡骨头脱位，我们应用自创的钢丝套环法进行短期固定，为环状韧带的修复愈合创造条件，结果令人满意。本研究第三部分通过生物力学试验为钢丝套环法治疗桡骨头脱位提供理论支持。第一部分桡骨颈骨折克氏针髓内固定关键技术的生物力学研究目的：通过生物力学试验比较钻入法和锤入法髓内置针固定桡骨颈骨折的扭转稳定性，为临床采用经皮撬拨复位、克氏针锤入法髓内固定治疗桡骨颈骨折提供理论依据。方法：选择6对防腐成年男性尸体桡骨标本，随机将成对桡骨标本中的一侧纳入钻入法固定组，对侧纳入锤入法固定组。在所有标本桡骨颈中部水平截断，造成桡骨颈横行骨折模型。将骨折解剖复位后，用一枚2.0mm克氏针行髓内固定。在钻入法固定组，用电钻推进克氏针，使其尖端通过骨折线进入近端骨折块，达软骨下骨水平。在锤入法固定组，用电钻将克氏针推进至骨折线远侧，然后用锤子敲击针尾使克氏针尖端进入近端骨折块，达软骨下骨水平。完成骨折固定后，用Bose ElectroForce3520-AT生物力学机对标本进行扭转破坏试验，记录扭转角度、扭矩和破坏方式。采用配对t检验对扭转刚度和扭转强度进行两组间比较。结果：钻入法固定组的扭转刚度为（9.0±4.3）×10-3Nm/deg，锤入法固定组的扭转刚度为（40.5±23.8）×10-3Nm/deg，，组间差异有统计学意义（t=3.393, P=0.019）；钻入法固定组的扭转强度为（23.3±9.10）×10-3Nm，锤入法固定组的扭转强度为（89.5±47.1）×10-3Nm，组间差异有统计学意义（t=3.176, P=0.025）。所有6对标本的破坏方式均为桡骨近端骨折块内克氏针松动导致固定失效。结论：经皮撬拨复位、克氏针锤入法髓内固定是治疗桡骨颈骨折的可靠方法。采用锤入法进行固定可获得更好的扭转稳定性，有利于患者早期活动，恢复上肢功能。第二部分经皮复位髓内固定技术治疗儿童移位桡骨颈骨折目的：回顾2006年2月至2008年8月期间收治的23例儿童移位桡骨颈骨折病例，评价经皮撬拨复位、克氏针髓内固定治疗儿童移位桡骨颈骨折的效果。方法：2006年2月至2008年8月期间收治移位桡骨颈骨折患儿23例，年龄8～14岁。按Judet分型，3型15例，4型8例，骨折移位平均为65%（32%～100%）。对所有患者均用1～2枚克氏针经皮撬拨充分复位，然后以一枚2.0mm克氏针采用锤入法进行髓内固定。术后对患者进行影像学和功能随访，8～10周拔除克氏针。结果：本组中21例获得随访，平均37个月。影像学随访评价29个月，19例骨折术后8周愈合，2例术后12周愈合。3例畸形愈合，平均遗留7.3°成角。根据Mayo肘关节功能指数，15例预后为优，6例为良。无异位骨化和肘关节不稳病例。结论：经皮撬拨复位、克氏针髓内固定是一种简单、微创的手术方法，复位效果好，预后令人满意，是治疗儿童移位桡骨颈骨折的有效方法。第三部分钢丝套环法治疗桡骨头脱位的生物力学研究目的：利用成人防腐上肢尸体标本制成创伤性桡骨头脱位模型，通过生物力学试验考量经不同位置尺骨隧道进行钢丝套环法固定的效果，为此方法在成人桡骨头脱位病例的应用提供理论依据。方法：选择4对成人防腐尸体上肢标本，近端于肱骨中下三分之一处截断，远端自腕关节离断，去除附着的软组织，仅保留肘关节囊、肘关节侧副韧带和环状韧带、骨间膜和下尺桡关节韧带。将标本置于肘关节伸直位，倒向固定于Bose ElectroForce3520-AT生物力学机上，使尺骨远端连接上方的动力单元，肱骨近端连接下方的固定单元，前臂旋转轴通过生物力学机的扭转中心。生物力学机的动力单元转动时带动桡骨远端围绕尺骨头作环转运动，模拟前臂旋转运动。首先进行一次匀速扭转试验，使前臂从最大旋后位前旋至最大旋前位再后旋回到最大旋后位。然后去除肱桡关节囊、环状韧带和骨间膜，制成桡骨头脱位模型，再采用前方单隧道、中间单隧道、后方单隧道和前、后双隧道4种方式对桡骨进行钢丝套环法固定后，每种固定后各进行一次匀速扭转试验。在扭转试验过程中，，用2台高分辨率摄像机分别记录桡骨头在冠状面和矢状面方向的活动。选取所有标本都能达到的前臂旋转范围，每扭转10°在录制的图像上测量并计算桡骨头的冠状面和矢状面位置。应用PASW Statistics18.0统计分析软件，采用随机区组设计的方差分析对桡骨头的位置进行计量资料多组间比较，采用Student-Newman-Keuls （SNK）检验进行多组间两两比较。结果：所有标本都能达到的活动范围为旋后90°～旋前50°～旋后90°。在前臂旋前扭转过程中，采用中间单隧道、后方单隧道和前后双隧道三种方式固定时，桡骨头冠状面位置的变化趋势与正常时基本一致，桡骨头较正常时均轻微向外侧移位，移位的程度为中间单隧道后方单隧道前后双隧道；采用前方单隧道固定时，桡骨头冠状面位置的变化趋势与正常时明显不同，两条曲线在旋后10°与0°之间相交，前臂处于旋后位时桡骨头较正常时轻微向外侧移位，前臂处于旋前位时则向内侧移位；统计分析结果显示，采用中间单隧道固定时，仅在旋后90°位桡骨头明显向外侧移位（P0.05），在其它位置上桡骨头的冠状面位置与正常时相比均没有统计学差异（P0.05），采用前方单隧道、后方单隧道和前后双隧道固定后桡骨头的冠状面位置与正常时相比均没有统计学差异（P0.05）。在前臂旋后扭转过程中，采用中间单隧道、后方单隧道和前后双隧道固定时，桡骨头的冠状面位置与正常时接近；而采用前方单隧道固定时，在前臂旋前位置上桡骨头向内侧移位的趋势比较明显，随着前臂旋后运动，桡骨头的位置越来越接近正常；统计分析结果显示，采用前方单隧道固定后，在前臂旋前50°和40°两个位置上桡骨头明显向内侧移位（P0.05），在其它位置上桡骨头的冠状面位置与正常时相比均没有统计学差异（P0.05），采用中间单隧道、后方单隧道和前后双隧道固定后桡骨头的冠状面位置与正常时相比均没有统计学差异（P0.05）。在前臂旋前扭转过程中，采用中间单隧道、后方单隧道和前后双隧道固定后，桡骨头的矢状面位置与正常时接近，但在旋后20°位以后桡骨头向前移位的趋势均逐渐增大；采用前方单隧道固定与采用其它三种方式固定相比，桡骨头的前方移位更加明显；统计分析结果显示，采用前方单隧道固定时，自前臂旋后80°位直至旋前50°位桡骨头均明显向前方移位（P0.05）；采用中间单隧道、后方单隧道和前后双隧道固定后桡骨头的矢状面位置与正常时相比均没有统计学差异（P0.05）。在前臂旋后扭转过程中，4种钢丝套环法固定后桡骨头矢状面位置的变化趋势与前臂旋前过程中的变化趋势是基本对称的；中间单隧道、后方单隧道和前后双隧道固定的曲线均与正常时的曲线在前臂旋后10°位附近相交，前方单隧道固定的曲线与正常曲线之间的距离明显大于前三者；统计分析结果显示，采用前方单隧道固定时在所有15个位置上桡骨头均明显向前方移位（P0.05），采用后方单隧道固定时在旋后80°和90°位桡骨头明显向后移位，而在其它位置上桡骨头的位置与正常时相比没有统计学差异（P0.05），采用中间单隧道和前后双隧道固定时桡骨头的位置与正常时相比均没有统计学差异（P0.05）。总体上，钢丝套环法对桡骨头矢状面位置的影响比对其冠状面位置的影响明显，采用前方单隧道固定时桡骨头位置的变化最为明显，而采用前、后双隧道固定时桡骨头的位置与正常时最为接近。结论：对于成人创伤性桡骨头脱位，修复或重建环状韧带后采用钢丝套环法进行短期固定，可在术后早期维持肱桡关节稳定，有利于韧带愈合。通过前、后双隧道固定钢丝是最佳方案，也可采用中间单隧道和后方单隧道固定，但不建议采用前方单隧道固定。
【学位授予单位】：河北医科大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：R683.41;R318.01

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