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《河北医科大学》 2004年
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髋臼骨折对髋关节生物力学行为的影响及相关研究

宋朝晖  
【摘要】:目的:髋臼骨折是一种严重的关节内骨折,其预后受许多因素影响, 诸如:骨折的类型,患者的年龄,有无髋关节脱位,股骨头有无损伤及程 度,复位的质量,有无并发症等。虽然有些因素并非认为所能控制,但大 量的临床实践证实切开复位有移位的髋臼骨折,特别是累及负重顶区的髋 臼骨折,提高了临床疗效,减少了创伤性关节炎的发生率。许多学者对髋 臼骨折的分型、手术方法、复位和固定措施、临床疗效进行了详细的研究, 然而,在髋臼骨折的手术标准以及可以获得满意临床疗效的骨折移位的最 大程度和类型上仍存在争议。目前多数学者认为以下情况应手术治疗:① 凡经髋臼负重顶区的骨折移位大于 3mm 者;② 关节腔内有游离骨片阻碍 股骨头复位者;③ 骨折占整个后壁 40%以上的后壁骨折以及后柱骨折导 致关节不稳者;④ 合并有坐骨神经损伤需及时手术探查者。这些标准来 源于学者们对大量临床经验的总结,特别是 Matta 等对大量髋臼骨折病例 的观察研究,他们发现髋臼骨折残存移位≤3mm,临床疗效优良,>3mm 临床疗效不佳,因此把骨折移位 3mm 作为手术与非手术的分界标准及术 后临床疗效的评价标准,以后的学者沿用了这个标准。对于后壁骨折主要 是从其对髋关节稳定性的影响来确定手术标准。这些标准并没有从生物力 学的角度加以证实,而且对于髋臼骨折不同移位类型和程度对髋关节生物 力学行为的影响仍不十分清楚。另外,髋臼唇是附着在髋臼边缘的纤维软 骨环,近年来认为髋臼唇的撕裂是引起患者,特别是年轻患者髋部疼痛的 原因之一,而髋臼唇在髋关节生物力学行为中的作用尚不清楚。我们通过 模拟髋臼后壁骨折、经顶的横形髋臼骨折、高位前柱髋臼骨折以及切除髋 臼唇,探讨累及和未累及髋臼负重顶区的髋臼骨折不同类型和不同程度的 移位对髋关节生物力学行为的影响和髋臼唇在髋关节生物力学行为中的 作用,为确定手术标准和术后疗效评价标准提供理论依据。 方法:取 19 具成年骨盆标本和与之相连的近侧 1/3 股骨进行研究。4 具骨盆标本(6 个髋关节)模拟未累及髋臼负重顶区的后壁骨折,5 具骨 1 WP=6 中 文 摘 要 盆标本(9 个髋关节)模拟经顶的横形骨折,5 具骨盆标本(9 个髋关节) 模拟高位前柱骨折,5 具骨盆标本(9 个髋关节)进行髋臼唇生物力学行 为的研究。实验时取完整骨盆及与之相连的近侧 1/3 股骨,去除肌肉组织, 保留骨盆的韧带和两侧髋关节囊。用自制的夹具将骨盆和股骨固定于单足 站立骨盆中立位,即两侧髂嵴连线平行于地面,在额状面上,两侧髂前上 棘与耻骨联合平面垂直于地面,股骨体相对于骨盆内收 15°;在矢状面 上,股骨体垂直。并且股骨体保持 5°-10°的内旋。髋关节生物力学行为 的变化通过日本富士公司生产的压敏片来测量,压敏片可以同时测量髋臼 与股骨头之间的负重、负重面积、平均应力、峰值应力和应力的分布情况。 去除实验侧的髋关节囊,将压敏片贴于股骨头上,压敏片上下覆盖乳胶套 防潮。距髋臼顶点前后 30°的关节面的中央,由关节内向外钻两个直径 2.0mm 的标记孔。以便实验中标记压敏片的位置,并以此将髋臼关节面 分为负重顶区、前壁和后壁三部分。实验在 CSS-44020 生物力学试验机 上进行,加载量为标本生前体重的 5/6,维持 2 分钟,钝性探针自标记孔 插入,在压敏片上建立压敏片与髋臼的参照点,同时髋臼边缘也标记在压 敏片上。加载后,将压敏片取下,粘贴于纸板上,用 FPD-305E 密度计和 FPD-306E 压力转换器进行应力分析,AutoCAD2004 软件进行图像分析, 测量负重面积。 髋臼后壁骨折测量完整髋臼、后壁 1/3、2/3、3/3 骨折时髋臼与股骨 头之间的接触特性---负重、负重面积、平均应力、峰值应力和应力的分布 情况。后壁骨折的范围是将距髋臼顶点 40°-90°范围的后壁关节面纵向 分为三等份,去除外侧 1/3,形成后壁 1/3 骨折;去除 2/3,形成后壁 2/3 骨折;去除 3/3,形成后壁 3/3 骨折。经顶的横形髋臼骨折骨折线横断髋 臼前后柱并经过髋臼负重顶区的中点,高位前柱髋臼骨折骨折线纵行平分 髋臼负重顶区,骨折线在髂嵴的位置大约在髂前上棘和髂后上棘中间,在 髂骨的外面骨折线延伸至髋臼上缘,在髂骨内面骨折线向下延伸在骶髂关 节前 3-4cm 处横断真骨盆缘,向下穿过方形区,到达闭孔上缘,耻骨下 支与骨折线相对应处同时被切断。经顶的横形髋臼骨折和高位前柱髋臼骨 折分别测量髋臼完整、解剖复位、不同类型(台阶状移位和裂纹状移位)、 不同程度(移位 1mm、2mm、3mm、4mm、5mm)移位时髋臼与股骨头 之间的接触特性。对于髋臼唇的研究,测量髋臼唇切除前后髋臼与股骨头 2 WP=7 中 文 摘 要 之间的接触特性的变化。 结果:后壁骨折使髋臼负重顶区的负重、负重面积和平均应力显著增 加。完整髋臼负重顶区的负重面积为 4.17±1.00 cm2,后壁 1/3 骨折后, 负重顶区的负重面积显著增加到 5.22±0.73cm2(与后壁完整时相比, P0.05);后壁 2/3 骨折时,负重顶区的负重面积进一步增加到 5.35±0.39 cm2 (与后壁完整时相比, P0.01);后壁 3/3 骨折后
【学位授予单位】:河北医科大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:R683

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【参考文献】
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