杨朝旭，李 升，张 奇，吴战坡，陈 伟，张英泽

（河北医科大学第三医院创伤急救中心，河北石家庄 050051）

·研究快报·

跟骨解剖接骨板加压螺栓与AO接骨板固定跟骨骨折的生物力学比较

杨朝旭，李 升，张 奇，吴战坡，陈 伟，张英泽*

（河北医科大学第三医院创伤急救中心，河北石家庄 050051）

跟骨；骨折；内固定器

跟骨骨折是足部最常见的跗骨骨折，占成人全身骨折的2%，其中70%的跟骨骨折为关节内骨折，致残率达20%以上。目前，经后足外侧L形切口切开复位、应用AO接骨板固定是最为常用的治疗方案之一，但是早期软组织并发症多，远期遗留足部功能不良。我院应用跟骨解剖接骨板加压螺栓经小切口治疗跟骨关节内骨折［1］，降低了并发症和后遗症的发生率［2］。本研究主要验证跟骨解剖接骨板加压螺栓系统的生物力学性能并探讨其固定跟骨骨折的有效性。

1 资料与方法

1.1 一般资料：选取8具带有完整小腿的新鲜足标本，男性6例，女性2例，年龄23～55岁，平均45岁，摄X线片及行骨密度检测，证实无骨折、骨质疏松等。使用随机数字表分为跟骨解剖接骨板加压螺栓组（实验组）和AO接骨板组（对照组），每组4足。

1.2 试验仪器及材料：Bose Electroforce 3520-AT生物力学试验机（Bose Corporation，USA）、DR摄片机（Siemens Medical Solutions，Munich，Germany）、跟骨解剖接骨板及加压螺栓内固定系统，AO接骨板螺钉内固定系统、牙托粉等。

1.3 模型制备：用摆锯分3步将标本跟骨切开制成SandersⅢ型跟骨骨折模型。第1步，使第1条模拟骨折线贯穿跟骨结节前部的内侧面及距跟后关节面的内1/3平面；第2步，使第2条模拟骨折线贯穿跟骨结节后部的内侧面和距跟后关节面的外1/3平面；第3步，使第3条模拟骨折线纵向贯穿跟骨结节外侧后部。之后对跟骨标本进行摄侧轴位X线片、冠矢轴位CT扫描，确认骨折模型均为SandersⅢ型并评估模型是否具有极高的相似性。

1.4 固定方式：复位跟骨骨折后，试验组和对照组分别用跟骨解剖接骨板加压螺栓、AO接骨板松质骨螺钉固定，每个模型的载距突都要有螺钉或螺栓固定，经检查固定牢靠后，行跟骨侧轴位X线片以行评价及确认（图1）。

图1 跟骨骨折模型应用接骨板固定X线侧位片

1.5 生物力学测试：将标本固定到生物力学机上，足跟部及前脚掌部用牙托粉固定在平台上并保持足中立位，给予预载荷20N，消除蠕变。然后对每个标本依次进行20～200N及20～700N垂直负荷循环分级加载力学测试，频率是1Hz，循环1 000次，记录循环过程中足踝部的不可逆位移变化。最后行屈服试验，施加垂直载荷，直至试验机上显示内固定失效，记录最大负荷、最终位移数值。

1.6 统计学方法：应用SPSS13.0统计学处理软件进行数据处理，计量资料以±s表示，组间比较采用t检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

在20～200N循环测试中，1 000次循环后2组的不可逆位移差异无统计学意义（P＞0.05），说明2个固定系统均可有效地维持骨折块间的对位。在20～700N循环测试中，1 000次循环后实验组的不可逆位移明显小于对照组（P＜0.01），说明跟骨解剖接骨板加压螺栓比AO接骨板提供更高的固定强度和稳定性。见表1。

表1 实验组与对照组实验数据比较

屈服试验中，实验组最大负荷高于对照组标本（P＜0.01），但2组间的最终位移差异无统计学意义（P＞0.05），见表1。实验组跟骨解剖板无明显变形，对照组AO接骨板明显变形，表明最大负荷对跟骨解剖接骨板系统的破坏程度较小（图2）。

图2 屈服实验后拍摄的跟骨轴位X线片

3 讨 论

在本研究中跟骨解剖接骨板加压螺栓表现出更好生物力学性能与植入物的设计有关。坚强内固定稳定性取决于内置物与骨之间以及骨折块之间的力的传递情况。跟骨解剖接骨板加压螺栓系统与AO接骨板系统相比：①加压螺栓可以增加接骨板和骨质间的摩擦力，增强螺栓与解剖接骨板的力学交锁作用，提高了钉板一体化程度；②使跟骨内、外侧的应力尽可能均匀分布；③用螺帽替代了松质骨螺钉的螺纹实现固定系统对骨质的把持，增加了对骨质的把持力度；④加压螺栓最大限度地恢复了跟骨外形尤其是宽度、承重结构及负重能力，使骨结构能更好地分担功能性负荷并使应力在骨块间更好地传递，最大程度上避免了应力遮挡；⑤与单纯松质骨螺钉相比，对后关节面的支撑作用及维持载距突骨折块复位的牢固程度增强，提高了最大负载能力。

本研究表明跟骨解剖接骨板加压螺栓固定跟骨关节内骨折稳定性好，固定强度大，能最大限度地满足术后早期功能锻炼及负重的需要，具有很大的临床应用价值。本研究目前样本量较小，误差较大，有待于加大样本量作进一步统计比较，以验证结论。

［1］ 吴战坡，陈伟，张英泽，等.临床病例讨论——跟骨关节内骨折的手术治疗［J］.中华创伤骨科杂志，2011，13（5）：499-500.

［2］ WANGQ，CHENW，SU Y，et al.Minimally invasive treatment of calcaneal fracture by percutaneous leverage，anatomical plate，and compression bolts——the clinical evaluation of cohort of 156 patients［J］.JTrauma，2010，69（6）：1515-1522.

（本文编辑：赵丽洁）

R683.42

B

1007-3205（2012）03-0346-02

2012-02-13；

2012-03-10

河北省科学技术研究与发展计划项目（05276403 D-16）；河北省二00九年医学科学研究重点课题计划（2009040）

杨朝旭（1981-），男，河北清河人，河北医科大学第三医院医学硕士研究生，从事创伤骨科疾病诊治研究。

*通讯作者。E-mail：yzling_liu@yahoo.com.cn

10.3969/j.issn.1007-3205.2012.03.041