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髋臼双柱骨折继发性匹配的生物力学研究

王志红  
【摘要】:目的:髋臼双柱骨折继发性匹配是 Letournel 描述的一种 理论上的状态,即当髋臼双柱骨折时,由于前后柱可以同时 围绕股骨头旋转,从而使髋臼的关节面与股骨头仍然保持匹 配的状态,也就是二者保持相对的同心圆结构。这种情况下, 允许关节内的接触压力仍能较均匀的分布于关节表面,与其 它类型的、累及负重顶区的、有移位的髋臼骨折相比,此种 类型的骨折在髋关节负重顶区产生较低的平均压力和峰值 压力。据报道此种特殊类型的髋臼骨折保守治疗有良好的预 后。众所周知,关节内骨折如复位不良可改变负重关节的应 力分布,增加关节软骨的负重,加速关节软骨的破坏,易产 生创伤性关节炎。髋臼双柱骨折继发性匹配虽然髋臼和股骨 头仍保持同心圆结构,但髋臼的骨折块之间有间隙存在,髋 臼变宽 这将使关节的负重发生改变,加速创伤性关节炎的 发生。 我们设计本实验的目的是利用完整骨盆以及产生不同 间隙的髋臼双柱骨折继发性匹配模型,来模拟髋关节在单足 站立骨盆中立位时的受力情况,用压敏片来测量髋臼和股骨 头之间的接触特性—负重、应力和应力的分布,评价髋臼双 柱骨折继发性匹配解剖复位、骨折间隙 2mm 及骨折间隙 5mm 时髋臼和股骨头之间的生物力学变化。研究髋臼骨折继 发性匹配存在多大间隙时,即改变了髋关节的接触特性,为 临床采取保守治疗还是手术治疗提供参考。 1 WP=4 中 文 摘 要 方法:将 3 具成年男性防腐尸体,截取完整骨盆及与之 相连的近侧 1/3 股骨,去除肌肉组织和关节囊,保留骨膜。 距髋臼顶点前后各 30°的关节面的中央,由内向外钻两个标 记孔 A、B。以建筑用密封胶覆盖股骨头,待干燥后裁剪为 12 等份制成压敏片的剪裁模板。将按模板裁剪好的压敏片原 位贴于股骨头上,用自制的夹具固定髋臼和股骨头,使体位 为单足站立骨盆中立位,即两侧髂嵴连线平行于地面,两侧 髂前上棘与耻骨联合平面垂直于地面。股骨相对于髋臼呈 15°内收、5-10°内旋、0°屈曲。标本置入 CSS-44020 生物力 学实验机,将压力传动杆压于负重平台的钢珠上,加载至 500N,维持 120 秒,在压力维持期间,用钝头探针自标记孔 插入,在压敏片上建立压敏片与髋臼关系的参照点 A、B,同 时两标记点分别与髋臼中点的连线与髋臼缘的交点形成另 两个参照点 C、D。这样 AC、BD 两线将髋关节面分成三部 分:两线间的关节面为负重顶区,两侧分别为前壁和后壁。 加载后,将压敏片取下,粘贴于纸板上。先进行完整骨盆的 测试,然后依次进行髋臼双柱骨折解剖复位、髋臼前后柱间 存在 2mm、5mm 间隙,但髋臼与股骨头仍保持匹配模型的 测试。加压着色后的压敏片根据标记点分区,分别测量负重 顶区、前壁和后壁的负重面积、应力和应力分布。进行统计 学分析,得出结论。 结果:对髋臼双柱骨折继发性匹配,当骨折间隙为 2mm 时,虽然在负重顶区骨折线两侧出现应力集中,但对髋关节 的接触特性影响不大,。而当骨折间隙为 5mm 时,髋关节的 接触特性产生了显著的改变。负重顶区的负重面积、平均应 2 WP=5 中 文 摘 要 力和峰值应力均明显增大;在前壁均显著减小;后壁负重面 积减小,但平均应力和峰值应力均显著增大。 结论:髋臼双柱骨折继发性匹配改变了髋臼与股骨头之 间的接触特性,尤其当进行为 5mm 时髋臼的负重面积、负 重和应力分布发生了重新分配。


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