锁定钢板治疗肱骨近端骨折及钛制弹性钉治疗锁骨中段骨折的临床及生物力学研究

摘要

第一部分锁定钢板治疗成人肱骨近端骨折:内侧柱支撑重建的临床意义
　　 [目的]探讨锁定钢板固定肱骨近端骨折术中肱骨近端内侧柱支撑重建的临床意义。
　　 [方法]回顾性分析2005年6月至2010年12月采用锁定钢板治疗且获得随访的125例肱骨近端骨折患者临床资料，男54例，女71例;年龄18～88岁，平均54.6岁。骨折根据Neer分型:二部分骨折57例，三部分骨折62例，四部分骨折6例。根据术后X线片所示肱骨近端内侧柱支撑重建分为2组:内侧柱支撑重建组（重建组，84例）和内侧柱支撑未重建组（未重建组，41例）。随访记录并比较两组患者的肩关节功能Constant评分、视觉模拟评分(VAS)、肱骨头内翻角度及并发症。
　　 [结果]125例患者术后获6～30个月（平均13.6个月）随访。重建组与未重建组平均Constant评分分别为77.9±13.0和67.3±11.3分，优良率分别为72.6％和43.9％，平均VAS评分分别为1.6±2.0和3.2±2.4分:重建组术后肱骨头内翻角度1.2°±3.3°小于未重建组4.4°±4.0°;重建组术后并发症发生率16.6％、二次手术率4.8％，均较未重建组34.1％和17.0％低，以上项目两组比较差异均有统计学意义(P＜0.05)。
　　 [结论]锁定钢板固定肱骨近端骨折术中重建肱骨近端内侧柱支撑、骨折端良好复位不仅能使肱骨头得到有效的支撑、预防术后肱骨头内翻及内固定失败，而且术后能取得更满意的临床疗效。
　　 第二部分锁定钢板治疗肱骨近端骨折:内侧支撑螺钉的生物力学优势
　　 [目的]探讨锁定钢板治疗肱骨近端骨折，内侧支撑螺钉的生物力学性能。
　　 [方法]将30具人工合成左侧肱骨随机分成三组，并建立骨折模型，采用肱骨近端锁定钢板固定:A组，肱骨近端内侧骨皮质支撑，无内侧支撑螺钉支撑;B组，采用3枚内侧支撑螺钉支撑而无内侧骨皮质支撑;C组，无内侧骨皮质和内侧支撑螺钉支撑。分别对三组标本进行轴向压缩、抗扭、剪切力压缩、模型失效测试。
　　 [结果]ABC三组轴向压缩最大载荷分别为:240.88±19.13N、169.04±19.26N、128.58±17.53N，组间比较差异有统计学意义(P＜0.05)，进一步两两比较，差异均有统计学意义(P＜0.05);三组抗压刚度分别为:424.4±101.2 N/mm、230.7±40.54 N/mm、147.0±29.2 N/mm，组间比较差异有统计学意义(P＜0.05)，进一步两两比较，差异均有统计学意义(P＜0.05)。三组抗扭测试最大扭矩分别为:8.92±0.25 Nm、9.09±0.31Nm、7.57±0.53Nm，组间比较差异有统计学意义(P＜0.05)，进一步两两比较，C组分别与A组和B组差异有统计学意义(P＜0.05)，A组与B组差异无统计学意义(P＞0.05);三组抗扭刚度分别为:1.80±0.07 N*M/°、1.86±0.07N*M/°、1.53±0.10 N*M/°，组间比较差异有统计学意义(P＜0.05)，C组分别与A组和B组差异有统计学意义(P＜0.05)，A组与B组差异无统计学意义(P＞0.05)。三组剪切力压缩测试最大载荷分别为:444.71±20.87 N、228.79±28.95N、188.73±26.15 N，组间比较差异有统计学意义(P＜0.05)，进一步两两比较，差异均有统计学意义(P＜0.05);其抗压刚度分别为:470.0±54.4 N/mm、183.89±29.64 N/mm、140.2±32.1N/mm，组间比较差异有统计学意义(P＜0.05)，进一步两两比较，差异均有统计学意义(P＜0.05)。模型失效载荷分别为:2949.76±355.08N、2448.13±402.39N、2222.55±336.41N，组间比较差异有统计学意义(P＜0.05)，A组分别与B组和C组差异有统计学意义(P＜0.05)，B组与C组差异无统计学意义(P＞0.05)。
　　 [结论]肱骨近端内侧骨皮质支撑具有最佳的生物力学性能，采用3枚内侧支撑螺钉重建肱骨近端内侧柱支撑的生物力学性能较无内侧柱支撑时明显增强。通过内侧骨皮质支撑或内侧支撑螺钉重建肱骨近端内侧柱支撑值得临床运用，以预防术后内固定失败。
　　 第三部分锁定钢板治疗成人移位肱骨近端骨折:重建肱骨颈干角的临床意义
　　 [目的]探讨重建肱骨颈干角在锁定钢板治疗成人移位肱骨近端骨折中的临床意义。
　　 [方法]采用MB-Ruler4.0软件测量382例正常成人肩前后位平片肱骨颈干角，其结果:颈干角136.1°±4.5°，双侧95％参考值范围127.2°～144.9°。分析2006年6月至2011年2月我院采用锁定钢板治疗治疗的128例肱骨近端骨折的临床资料。测量术后患肩前后位平片肱骨颈干角，并采用测量得到的正常成人肱骨颈干角双侧95％参考值范围近似值127°～145°作为参考，将病例分成三组:
　　 ①、内翻复位组，术后颈干角＜127°;
　　 ②、正常重建组，术后颈干角127°～145°;
　　 ③、外翻复位组，术后颈干角＞145°。
　　 随访评估并记录患者肩关节Constant评分、视觉模拟评分(VAS)、并发症以及测量患侧肱骨颈干角的变化。
　　 [结果]本组患者获得6-32个月随访，平均13.8个月。内翻复位组29例、正常重建组90例、外翻复位组9例，Constant评分平均分别为70.3分、77.2分和73.2分，VAS疼痛评分平均分别为2.8分、1.8分和2.1分，肱骨头内翻角度平均分别为4.2°、1.6°、3.1°，并发症发生率分别为34.5％、14.4％、22.2％。正常重建组患者在功能恢复、疼痛评分、术后肱骨头内翻情况及并发症发生率等结果均优于内翻复位组患者，差异均有统计学意义(P＜0.05)。
　　 [结论]本组患者采用锁定钢板取得满意疗效，肱骨头内翻复位容易导致肱骨头进行性内翻塌陷及发生相关并发症，临床疗效亦较差。术中重建良好的肱骨颈干角是内固定稳定、预防术后肱骨头内翻、内固定失败和取得良好临床疗效的关键。
　　 第四部分钛制弹性钉与重建钢板在治疗移位锁骨中段骨折中临床效果的比较
　　 [目的]探讨钛制弹性钉(TEN)与重建钢板治疗移位的锁骨中段骨折的疗效。
　　 [方法]2005年1月至2007年7月，采用TEN或重建钢板治疗187例OTA分型A型和B型的锁骨中段移位骨折患者。对照两组患者的一般情况、术后并发症、术后6个月及术后24个月Constant及DASH评分。
　　 [结果]影像学显示TEN组骨愈合平均12.4±3.4周，重建钢板组平均14.4±3.7周。两组患者骨不连和成角畸形等方面无明显差别。TEN组有17例内置物移位，但移位程度轻，多数病人无临床症状。术后6个月随访时，TEN组患者DASH评分明显低于重建钢板组(P＜0.05)，而Constant评分明显高于重建钢板组(P＜0.05)。术后两年时，两组患者的DASH评分和Constant评分无明显差异(P＞0.05)。TEN组患者对术后肩部外表及综合术后结果较钢板组更满意。
　　 [结论]TEN治疗移位的锁骨中段骨折在术后早期功能锻炼及功能恢复方面有着明显的优势。术后早期TEN组患者对肩部外型及术后综合结果方面更为满意。两组患者的术后并发症发生率近似。
　　 第五部分锁骨中段骨折钛制弹性钉与重建钢板两种内固定方式的有限元分析
　　 [目的]通过有限元分析研究，比较锁骨中段骨折分别采用TEN髓内固定和重建钢板固定的应力分布、最大应力等生物力学表现。
　　 [方法]建立锁骨中段骨折分别采用TEN髓内固定和重建钢板固定的三维有限元模型。通过有限元分析，模拟锁骨远端250N轴向载荷及250N垂直载荷下，计算二者锁骨远端位移、应力大小及应力分布等情况，并与无损锁骨模型比较。
　　 [结果]两载荷下锁骨远端轴向及垂直位移比较:TEN髓内固定模型＞无损锁骨模型＞重建钢板固定模型。轴向载荷锁骨最大应力比较:TEN髓内固定模型33.10Mpa＞重建钢板固定模型18.65 Mpa＞无损锁骨模型15.50 Mpa;垂直载荷锁骨最大应力比较:TEN髓内固定模型146.30Mpa＞无损锁骨模型64.13Mpa＞重建钢板固定模型56.09Mpa。两载荷下锁骨应力分布比较:无损锁骨模型均在锁骨中段出现明显的应力集中现象，TEN髓内固定模型锁骨的应力分布均与无损锁骨模型较接近;垂直载荷下重建钢板固定模型锁骨的应力分布与无损锁骨模型明显不同。两载荷下内固定物最大应力:TEN最大应力均＞重建钢板。
　　 [结论]TEN髓内固定治疗简单的锁骨中段骨折，锁骨应力分布更接近于正常锁骨，但其骨折断端锁骨及TEN应力均较大。重建钢板固定锁骨中段骨折，其固定效果更稳定，但应力遮挡效应更明显。因此，对于简单移位的锁骨中段骨折，我们建议采用TEN髓内固定治疗，但术后早期患肩应避免过度锻炼及持重。

目录

声明

上海交通大学学位论文版权使用授权书

摘要

绪论

参考文献

一、第一部分 锁定钢板治疗成人肱骨近端骨折：内侧柱支撑重建的临床意义

1．资料与方法

1．1 一般资料

1．2 手术方法

1．3 术后处理

1．4 随访及疗效评定

1．5 统计学处理

2．结果

2．1 内侧柱支撑获重建比例

2．2 重建组与未重建组组的临床结果比较

2．3 重建组与未重建组患者的并发症发生率及二次手术率的比较

2．4 典型病例

3．讨论

3．1 肱骨近端内侧柱支撑重建的重要意义

3．2 肱骨近端内侧柱支撑重建的挑战及方法

3．3 解剖复位、稳定固定

4．结论

5．参考文献

第二部分 锁定钢板治疗肱骨近端骨折：内侧支撑螺钉的生物力学优势

1．材料与方法

1．1 材料

1．2 实验分组及相应骨折模型和固定方式

1．3 生物力学测试步骤

1．4 统计学处理

2．结果

2．1 轴向压缩测试：

2．2 抗扭测试：

2．3 剪切力压缩测试：

2．4 模型失效载荷：

2．5 模型失效类型：

3．讨论

4．结论

5．参考文献

第三部分 锁定钢板治疗成人移位肱骨近端骨折： 重建肱骨颈干角的临床意义

1．资料与方法

1．1 一般资料

1．2 手术方法

1．3 术后处理

1．4 随访

1．5 病例分组

1．6 疗效评定

1．7 数据统计

结果

2．1 三组患者一般资料比较

2．2 三组患者临床结果比较

2．3 三组患者并发症发生率及二次手术率的比较

2．4 典型病例

3．讨论

4．结论

5．参考文献

第四部分 钛制弹性钉与重建钢板在治疗移位锁骨中段骨折中临床效果的比较

1．资料与方法

1．1 一般资料

1．2 手术技巧及术后治疗

1．3 疗效评定

1．4 影像学评估

1．5 临床并发症

1．6 统计学处理

2．结果

2．1 两组患者术中情况及骨愈合比较：

2．2 两组患者术后并发症情况比较：

2．3 两组患者术后功能情况比较：

2．4 典型病例：

3．讨论

3．1 锁骨中段骨折手术治疗指征

3．2 切开复位钢板内固定治疗锁骨中段骨折

3．3 髓内固定治疗锁骨中段骨折

3．4 弹性钉治疗VS钢板内固定治疗

4．结论

5．参考文献

第五部分 锁骨中段骨折钛制弹性钉与重建钢板两种内固定方式的有限元分析

1．材料与方法

1．1 建模

1．2 载荷与边界条件

1．3 模型验证

2．结果

2．1 锁骨远端15mm位移比较

2．2 三个模型锁骨的最大Von Mises应力与Von Mises应力分布

2．3 钢板与弹性钉最大Von Mises应力与Von Mises应力分布比较

2．4 锁骨与内固定物标准化最大Von Mises应力比较

3．讨论

3．1 锁骨中段骨折钢板固定与TEN髓内固定的优缺点及适应症

3．2 本研究结果的临床意义

3．3 本研究与Favre等研究的异同

3．4 本研究的局限

4．结论

5．参考文献

附录 在读期间申请获得的专利

致谢

攻读学位期间发表(或录用)的学术论文