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仿生弹性固定装置治疗下胫腓联合损伤的解剖学、生物力学与临床研究

作　者: 王琳
导　师: 崔慧先；张英泽
学　校: 河北医科大学
专　业: 人体解剖与组织胚胎学
关键词: 下胫腓联合弹性固定手术治疗内固定 Endo-button 螺钉固定
分类号: R687.3
类　型: 博士论文
年　份: 2014年
下　载: 2次
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内容摘要

借助韧带包绕、连结胫骨远端外侧和外踝上方的腓骨内侧，形成下胫腓联合，这是维持踝关节稳定性的重要结构。踝关节损伤常合并下胫腓联合损伤，原有的踝关节结构也随之改变。若治疗不当，未能及时、有效地复位下胫腓联合并恢复其原有的微动功能，则可能产生踝关节不稳定、慢性疼痛、踝关节功能退化和创伤性关节炎等问题。诸多学者对下胫腓联合的结构和功能，以及损伤后的治疗不断地进行研究和探讨，设计了多种内固定装置。本研究也对下胫腓联合损伤的内固定技术和内固定装置进行了创新，改进了下胫腓联合损伤手术中内固定的置入角度，本研究的第一部分，为这一改进提供解剖学理论支持。本研究还将螺栓和Suture-button技术相结合，设计了“仿生弹性固定装置”。利用这种内固定装置，即可在有效固定下胫腓联合的同时，最大限度保留其原有微动功能。本实验的第二部分，分别将仿生弹性固定装置、皮质骨螺钉、双Endo-button钢板固定的下胫腓联合，与完整下胫腓联合进行了生物力学实验，比较各种固定装置的生物力学性能，以期为仿生弹性固定装置的临床应用，提供生物力学方面的实验依据。本研究的第三部分，评价应用改进技术和装置治疗下胫腓联合损伤的功能结果，为其有效性提供临床证据。第一部分下胫腓联合的临床解剖学研究目的：通过对下胫腓联合的临床解剖学研究，分析下胫腓联合的结构特点，为改进临床手术方法提供解剖学依据。方法：选择6只新鲜成年尸体下胫腓联合标本，对其进行层次解剖显露下胫腓联合各韧带后，用分规和精度为0.02mm的游标卡尺测量下胫腓前、后韧带的长度（上缘和下缘）和宽度；用克氏针和量角器测量下胫腓前、后韧带长轴与冠状面和踝关节面成的角度。结果：下胫腓前韧带近端长度为8.12±0.65mm，远端长度为19.78±1.69mm，宽度为17.45±1.30mm，与冠状面夹角为24°±5°，与胫骨踝关节面夹角为31°±4°。下胫腓后韧带近端长度为9.77±0.90mm，远端长度为20.35±2.33mm，宽度为18.58±1.63mm，与冠状面夹角为14°±3°，与胫骨踝关节面夹角为18°±2°。结论：下胫腓联合属于胫腓骨远端的韧带连结，由下胫腓前、后韧带和骨间韧带维持其稳定性。固定下胫腓联合的内固定装置，若以从后外向前内且内侧轻度抬高的方向置入，则更为符合下胫腓联合的原有生理状态。第二部分仿生弹性固定装置、螺钉和双Endo-button钢板内固定治疗下胫腓联合损伤的生物力学比较研究目的：通过生物力学实验比较不同方式（皮质骨螺钉、仿生弹性固定装置、双Endo-button钢板）固定后的下胫腓联合和未破坏的下胫腓联合之间在稳定性上的区别。为仿生弹性固定装置这一创新内固定装置的临床应用，以及术后早期康复活动提供理论支持。方法：选择6例新鲜成年人小腿足踝尸体标本，切断下胫腓前、后韧带和骨间韧带制作下胫腓联合损伤模型。将下胫腓联合复位后分别使用直径3.5mm皮质骨螺钉、仿生弹性固定装置和双Endo-button钢板经相同入路固定（钉道由腓骨后外斜向胫骨前内，与冠状面夹角25°～30°，胫侧抬高10°～15°）。将标本固定于Bose ElectroForce3520-AT生物力学机上，胫腓骨远端粘贴应变片，在踝关节处于不同位置（中立位、背伸位、跖屈位、内翻位、外翻位）时，对标本加载0～700N的载荷。测量胫、腓骨间的位移变化和胫、腓骨的应变变化。在中立位300N载荷下，内旋或外旋踝关节，施加0～5Nm的扭距，测量位移变化和应变变化。将原始标本和3种内固定标本的数据结果进行两两比较，采用随机区组设计的方差分析，有统计学意义后用Student-Newman-Keuls（SNK）法进一步做两两比较，P＜0.05为差异有统计学意义，所有数据用SPSS16.0统计软件分析。结果：无论标本加载载荷或者扭矩时，螺钉固定组产生位移数值最小，并且在绝大多数情况下（中立位、背伸位、内翻位、跖屈位的低载荷、外翻位的高载荷和内、外旋），这种分别小于其他3组的差异是有统计学意义的（P<0.05）。尽管仿生固定组和双Endo-button固定组产生的位移数值大小相当，且略大于原始标本组（极个别记录点例外），但是这3组间的差异分析后几乎都没有统计学意义（P>0.05）。置入内固定装置后，胫骨的应变变化幅度减小（扭转-外旋时例外），而螺钉固定组的减小最明显（除去压力的中立位和背伸位以外，差异都有统计学意义）。仿生固定组和双Endo-button钢板组之间差异不大，而腓骨上的应变几乎没有出现有统计学意义的变化。结论：穿过4层皮质的螺钉固定，阻碍下胫腓联合微动。对下胫腓联合损伤行手术治疗时，应采用更接近生理需求的仿生弹性固定装置进行固定，在获得稳定固定的同时，保留下胫腓联合本身微动功能，以利患者早期踝关节康复训练，促进其功能恢复，减少术后并发症的产生，提高预后。第三部分仿生弹性固定装置治疗下胫腓联合损伤的临床观察目的：本研究旨在评价利用仿生弹性固定装置，治疗下胫腓联合损伤的临床疗效。方法：2013年6月至2014年1月，对12例下胫腓联合损伤患者应用仿生弹性固定装置治疗。其中男7例，女5例；左4例，右8例；年龄15～58岁，平均37.2±12.3岁。按照踝关节骨折Danis-Weber分型，其中B型5例、C型7例（C1型4例，C2型3例）。按照Lauge-Hansen分型，旋前外旋型4例、旋前外展型3例、旋后外旋型5例。所有患者均将仿生弹性固定装置按自腓骨后外向胫骨前内，胫侧轻度抬高方向置入，与冠状面夹角25°～30°，与踝关节面夹角10°～15°。术后24小时，患者即进行踝关节屈伸锻炼。结果：本组中全部患者获得随访，平均6.5个月（5～9个月）。1例术后8周骨折愈合，11例术后12周愈合。1例术后8周即完全负重锻炼，10例术后12周完全负重活动，1例因肢体其他部位骨折未愈合，延迟负重锻炼。患者术后随访X线检查均未发现仿生弹性固定装置线缆断裂现象，下胫腓联合处胫腓间隙及踝穴与术后X线片无明显变化，无关节退变和关节炎征象，也未观察到腓侧固定扣或胫侧螺母位置骨质变化。术后（9例6个月，3例5个月）AOFAS踝-后足功能评分：优8例，良3例，一般1例。结论：应用仿生弹性固定装置，可实现下胫腓联合稳定可靠的弹性固定，患者术后踝关节功能恢复良好，并发症较少，是治疗所有类型下胫腓联合损伤的理想方法。

全文目录

摘要  5-9
ABSTRACT  9-14
英文缩写  14-15
引言  15-16
第一部分下胫腓联合的临床解剖学研究  16-26
  前言  16
  材料与方法  16-18
  结果  18-19
  附图  19-21
  附表  21-22
  讨论  22-23
  小结  23-24
  参考文献  24-26
第二部分仿生弹性固定装置、螺钉和双 Endo-button 钢板内固定治疗下胫腓联合损伤的生物力学比较研究  26-56
  前言  26-27
  材料与方法  27-32
  结果  32-35
  附图  35-40
  附表  40-47
  讨论  47-51
  小结  51
  参考文献  51-56
第三部分仿生弹性固定装置治疗下胫腓联合损伤  56-73
  前言  56
  材料与方法  56-60
  结果  60-61
  附图  61-65
  附表  65-66
  讨论  66-68
  小结  68
  参考文献  68-73
结论  73-74
综述下胫腓联合损伤的基础和临床研究进展  74-100
  参考文献  87-100
致谢  100-101
个人简历  101

仿生弹性固定装置治疗下胫腓联合损伤的解剖学、生物力学与临床研究

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