脛骨內(nèi)側平臺塌陷骨折對膝關節(jié)接觸應力的影響.pdf

1、目的：脛骨平臺骨折是一種復雜的關節(jié)內(nèi)骨折，往往源于高能量損傷。脛骨近端關節(jié)骨折的治療目的是恢復關節(jié)的外形輪廓、軸向對線、穩(wěn)定性及其活動功能等。關節(jié)面骨折術后關節(jié)功能恢復程度與骨折復位的精確程度相關。大多數(shù)學者指出，對于移位型骨折而言，影響其長期效果及治療方法選擇的最主要的因素是骨折移位和壓縮的程度。目前可接受的關節(jié)移位程度仍存在爭議。脛骨平臺骨折是典型的關節(jié)內(nèi)骨折，并常常合并韌帶、半月板以及神經(jīng)的損傷。脛骨平臺骨折通常被劃分為兩大類，簡

2、單脛骨平臺骨折和復雜脛骨平臺骨折，不同的骨折類型及處理方式使得并發(fā)癥和預后有所不同。大多數(shù)脛骨平臺骨折是由軸向壓縮，伴膝關節(jié)的內(nèi)翻和間接的剪切力所導致。力的大小、方向、作用點和受傷時膝關節(jié)的位置等因素決定了骨折的類型。正常脛骨平臺負重時，內(nèi)外側平臺受力基本相同，行走時內(nèi)側較外側受力更多，當平臺表面發(fā)生塌陷時導致單位面積上的壓力增加，此壓力超過關節(jié)軟骨再生能力時，即產(chǎn)生創(chuàng)傷性骨關節(jié)炎。除了少數(shù)SchatzkerⅠ型和Ⅱ型無移位和移位較少的

3、骨折外，大部分脛骨平臺骨折都需要手術治療，以達到良好的復位。
　　 本實驗研究在膝關節(jié)伸直0°位置時，應用壓敏片技術，通過生物力學實驗和統(tǒng)計分析來評價脛骨內(nèi)側平臺不同塌陷高度對膝關節(jié)接觸應力的影響，指導臨床適應癥的選擇。
　　 方法：選取8具成人防腐膝關節(jié)標本，均為男性，平均年齡65.5歲（58-77歲），實驗前經(jīng)X線檢查排除骨折、腫瘤和畸形。在距膝關節(jié)線上下18cm處分別離斷股骨和脛骨，注意使截面與關節(jié)面平行，去除膝關

4、節(jié)周圍的皮膚、皮下脂肪和肌肉、去除髕骨及前方關節(jié)囊，保留側方和后方關節(jié)囊、內(nèi)外側副韌帶和前后交叉韌帶。用游標卡尺測量，取脛骨髁間棘內(nèi)側緣至脛骨內(nèi)側平臺內(nèi)側緣中點，沿矢狀面用鋼鋸鋸開，將鋸下的內(nèi)側平臺每次向遠端移動1mm，并用2枚6.5mm松質(zhì)骨螺釘固定，形成內(nèi)側平臺內(nèi)側1/2分別塌陷0、1、2、3mm的脛骨內(nèi)側平臺骨折塌陷模型。將標本固定在生物力學機上，保持膝關節(jié)屈曲0°，外翻5°位置，先給予400-500N的軸向牽張力，增加膝關節(jié)的間

5、隙，又不破壞關節(jié)囊、側副韌帶及交叉韌帶等組織，將包裹密封好的內(nèi)外側平臺壓敏片從前向后置入關節(jié)間隙、半月板的下方。卸載牽張力后以40N/s的速度軸向加壓至700N，在峰值位置保持5s，然后卸載，每個模型重復兩次。分別在脛骨內(nèi)側平臺內(nèi)側1/2塌陷0、1、2、3mm時，得到壓敏片著色壓跡，用FPD305E密度儀讀取壓跡區(qū)密度值（在壓跡區(qū)均勻讀取9個點），將實驗中的溫度和相對濕度輸入FPD306E壓力轉換器，自動轉換后得到應力值，計算出平均接觸

6、壓力，得出膝關節(jié)主要負重區(qū)域的接觸應力的變化。實驗數(shù)據(jù)結果應用SPSS13.0軟件進行統(tǒng)計分析（P≤0.05有顯著統(tǒng)計學意義）。
　　 結果：根據(jù)測量結果計算骨折塌陷不同高度時脛骨關節(jié)面的平均接觸應力，實驗數(shù)據(jù)用單因素方差進行統(tǒng)計學分析。測得脛骨內(nèi)側平臺塌陷0mm、1mm、2mm、3mm時外側平臺平均接觸應力分別為：3.34±0.06MPa、3.48±0.06MPa、4.19±0.06MPa、4.19±0.04MPa，內(nèi)側平臺平

7、均接觸應力分別為：4.04±0.17MPa、4.57±0.20MPa、5.64±0.20MPa、5.64±0.19MPa;數(shù)據(jù)均符合正態(tài)性檢驗和方差齊性檢驗，然后進行單因素方差分析，當脛骨內(nèi)側平臺塌陷1mm時，外側平臺的接觸應力與塌陷0mm相比增加了4.2％(P＞0.05)，差異無統(tǒng)計學意義，塌陷2mm時，外側平臺的接觸應力與塌陷0mm相比增加了25.4％(P＜0.05)，差異有統(tǒng)計學意義，塌陷3mm時，外側平臺的接觸應力與塌陷0mm相

8、比增加了25.4％(P＜0.05)，差異有統(tǒng)計學意義；當脛骨內(nèi)側平臺塌陷1mm時，內(nèi)側平臺的接觸應力與塌陷0mm相比增加了13.1％(P＞0.05)，差異無統(tǒng)計學意義，塌陷2mm時，內(nèi)側平臺的接觸應力與塌陷0mm相比增加了39.6％(P＜0.05)，差異有統(tǒng)計學意義，塌陷3mm時，內(nèi)側平臺的接觸應力與塌陷0mm相比增加了39.9％(P＜0.05)，差異有統(tǒng)計學意義。
　　 結論：研究結果表明脛骨內(nèi)側平臺塌陷骨折改變了膝關節(jié)內(nèi)外側