王江涛，步建立，滕立佳，常 晗，钱宇航，周 勇，车建伟，罗 涛，孙 成，刘玉杰

1解放军总医院第一医学中心 骨科，北京 100853；2白求恩国际和平医院 骨二科，河北石家庄 050000；3解放军第984医院 骨科，北京 100094；4解放军92196部队，山东青岛 266000

胫骨髁间嵴撕脱骨折常发生于儿童及青少年，膝关节前交叉韧带附着处胫骨撕脱骨折造成膝关节不稳，可使半月板前角附着处损伤，导致关节功能障碍[1-3]。Ⅰ、Ⅱ型胫骨髁间嵴撕脱骨折可保守治疗，Ⅲ、Ⅳ型骨折则需手术复位固定，治疗不当可造成膝关节残疾[4-5]。髁间嵴大块骨折多采用空心螺钉固定，小块骨折或粉碎性骨折则难以处理。本研究设计了缝线网状套扎固定法，旨在通过生物力学试验，探讨其生物力学性能，为临床应用提供数据支撑。

材料与方法

1 实验材料及分组 选取平均月龄7个月的新鲜猪膝关节16个，-20℃冷冻保存，实验前室温下复温24 h。去除膝关节周围软组织，保留前交叉韧带，制备胫骨髁间嵴撕脱骨折Ⅲ型模型，骨块大小为1.5 cm×1.5 cm×1.0 cm。根据固定方法将骨折模型分为缝线网状套扎组(A组)和空心螺钉组(B组)，每组8个关节。本研究实验操作均由同一术者完成。

2 缝线网状套扎骨折固定法(A组) 方法概要：将骨折块解剖复位，采用肩关节缝合过线器引导6股2号Ultrabraid缝线(Smith & Nephew公司，美国)环绕前交叉韧带胫骨基底部穿出，每2股缝线以领带结样环形套扎于ACL基底部与骨块交界处。自胫骨结节前内侧向骨折块两侧钻取两个直径1.2 mm骨道，将缝线自两胫骨骨道牵出，每侧骨道2股缝线，缝线引出后在胫骨结节内侧骨桥上打结固定。其余缝线由骨块前方经胫骨前方皮下引出，于胫骨结节处钻取横向骨道，将缝线穿过骨道后在骨桥上打结固定(图1)。技术要点：1)缝线环抱前交叉韧带基底部而非穿过韧带实质部，避免损伤韧带组织和骨块；2)双股缝线环绕前交叉韧带后，线尾穿过顶部线环形成活袢样结构，避免因捆扎过紧导致前交叉韧带血运障碍；3)关节内两胫骨骨道分别自骨块前内、前外穿出，即4：30和7：30两个方位，并尽量避免损伤胫骨平台软骨；4)制作胫前皮下潜行隧道时可使用钝头硬膜外穿刺针沿胫骨上行直至关节腔，导引线将缝合线牵出，避免皮下隧道过大造成不必要的组织损伤或关节液外渗致切口感染、愈合不良；5)尾线打结时不易过多，以3 ～ 5个方结为宜，在保证线结牢靠的前提下最大程度降低线结对局部组织刺激。

3 空心螺钉骨折固定法(B组) 将骨折块解剖复位后使用电钻于骨块中心自前上向后下钻入导针(直径2.7 mm)，沿导针拧入空心螺钉(直径3.5 mm，Johnson & Johnson公司，美国)固定骨折块(图1)。

4 生物力学测试指标 实验于室温下进行。标本制备完成后，使用特制夹具将标本固定于力学测试仪(ElectroForce 3520；BOSE公司，美国)，使股骨干与胫骨干呈60°夹角，以便载荷更好地沿ACL方向传导，力学测试机最大位移限定为17 mm。首先进行疲劳实验，给予1 Hz、5～20 N、20次循环预载荷消除组织黏滞性；随后加载5 ～ 150 N力并以100 mm/min速率循环200次；每20 Hz采样1次，记录载荷和位移变化数据。而后进行抗拔出测试，以0.5 mm/s的速率施加单次拔出载荷直至失败，记录最大失败载荷、失效载荷、拔出刚度及循环位移数据。最大失败载荷定义为固定失败时所施加的负荷，即载荷位移曲线最高点的载荷数值；失效载荷定义为载荷不再直线上升时的载荷数值；拔出刚度定义为载荷位移曲线中直线区域的斜率；循环位移是指施加200次循环载荷后骨块的位移程度。

5 统计学方法 统计分析采用SPSS23.0软件进行。计量数据以表示，均为正态分布或轻微偏态，采用参数检验，组间比较采用两独立样本t检验。检验水准α=0.05。

图1 胫骨髁间嵴撕脱骨折固定模型A：缝线网状套扎组； B：空心螺钉Fig. 1 Fixation modes for tibial eminence avulsion fractureA： Reticular loop ligature fixation;B： Cannulated screw fi xation

结 果

1 失败模式 所有标本均完成测试，无前交叉韧带断裂、骨折等实验失败情况发生。缝线网状套扎组(A组)失败模式为位移超限8例，未发生缝线断裂、骨块碎裂等情况，表明缝线网状套扎法固定效果良好。空心螺钉固定组(B组)失败模式为螺钉拔出6例、骨块碎裂2例，螺钉拔出概率75%，骨块碎裂概率25%，表明螺钉固定最常见的失效原因是螺钉拔出。见图2。

2 生物力学结果 缝线网状套扎组(A组)的最大失败载荷平均为517.798 N，空心螺钉组(B组)平均为247.841 N，A组是B组的2.089倍(P=0.000)。缝线网状套扎组(A组)的失效载荷平均为278.769 N，空心螺钉组(B组)平均为149.063 N，A组是B组的1.870倍(P=0.001)。缝线网状套扎组(A组)的循环位移平均为2.316 mm，空心螺钉组(B组)平均为4.522 mm，A组明显小于B组(P=0.000)。缝线网状套扎组(A组)的拔出刚度平均为40.062 N，空心螺钉组(B组)平均为38.253 N，A组略大于B组，但两组差异无统计学意义(P=0.780)。生物力学结果表明，缝线网状套扎固定组的固定强度和固定稳定性明显优于空心螺钉固定组，能够满足术后膝关节早期功能锻炼的力学要求；空心螺钉固定组固定强度较低，术后膝关节需制动，以免螺钉受力造成内固定失效导致骨折块再次移位。见表1。

表1 两组生物力学测试指标比较Tab. 1 Comparison of biomechanical indexes between the two groups

讨 论

关节内骨折治疗关键是解剖复位，坚强固定[6]。关节镜技术的应用解决了微创条件下胫骨髁间嵴撕脱骨折解剖复位的问题[7]。目前，临床上固定方式多样，哪种固定方式最佳尚无定论[8-12]。空心螺钉固定的优势在于固定直径大于螺钉直径3倍以上且骨块完整的大骨块，可以起到直接复位、加压固定的作用[11-12]，但需再次手术取出内固定，有发生医源性骨块碎裂、内撞击及骺板损伤的危险，特别是骨质疏松的患者容易发生螺钉拔出失效[13-16]。缝合锚钉的优点是可用于骨折块小或粉碎性骨折的病例，但是其价格昂贵，抗拔出力弱和固定强度较低，术后易发生锚钉拔出导致固定失效，影响早期康复锻炼[17]。传统缝线固定为柔性固定，取材方便、价格低廉，但其骨道穿过骨块可致再骨折[16]。因其固定强度低且单点固定易导致骨块翘起或骨块旋转，术后早期需膝关节制动，影响膝关节早期功能康复锻炼[18]。笔者设计了缝线网状套扎固定法，通过生物力学研究证实该方法的固定性能可靠。

图2 两组力学测试的失败模式A：位移超限； B：螺钉拔出； C：骨块碎裂Fig. 2 Failure modes of biomechanical testA: Displacement is beyond limit; B: Pullout of cannulated screw; C: Bone fragment refracture

研究结果显示，缝线网状套扎组失效载荷及最大失败载荷均大于空心螺钉组，循环位移小于空心螺钉组，提示缝线网状套扎固定的生物力学性能优于空心螺钉固定。主要是由于缝线网状套扎术在不同方向的缝线均匀分散了载荷，有效地保证了骨折块的稳定性。缝线尾端通过胫骨前方骨桥固定，此处为皮质骨，强度高，抗负载能力强，而螺钉固定处为松质骨，骨质抗拉强度低，抗拔出能力弱。生物力学表明网状缝线套扎固定法可满足术后早期康复锻炼要求。

文献报告，人体正常行走及日常活动时，前交叉韧带受力约为150 N，上楼梯或慢跑等较剧烈的活动时受力约450 N[19]。本研究显示缝线网状套扎固定法的最大失败载荷平均为517 N，理论上能够满足术后膝关节早期功能锻炼的力学要求。在模拟早期功能锻炼及日常活动中膝关节受力环境下，缝线网状套扎固定组的平均循环位移为2.32 mm，表明早期康复锻炼时能够维持膝关节稳定性。因此，缝线网状套扎固定术后可无需过度制动，便于早期康复锻炼。空心螺钉固定组循环位移接近5 mm，提示术后需早期制动，以避免受力后导致内固定松动或移位。以上结论与相关临床研究相符[20-21]。

文献报道，空心螺钉固定主要失败模式是螺钉拔出及继发骨块碎裂[22]。本研究螺钉拔出6例，骨块碎裂2例。空心螺钉置入过程中发生骨块碎裂1例，究其原因主要是空心螺钉拧入骨块，局部压力大而发生骨折。研究结果与既往报道相似。缝线网状套扎固定组的失败模式皆为位移超限，未发生因固定强度问题导致的失效现象，表明其固定性能优于螺钉固定。

缝线网状套扎固定主要适用于Ⅲ型以上的胫骨髁间嵴撕脱骨折，特别适合骨折块小、粉碎性骨折或骨质疏松严重者。该方法对于关节镜技术要求较高，有一定学习曲线。术中注意事项包括：1)缝线环抱前交叉韧带基底部而非穿过韧带实质部；2)胫骨骨道关节内口分别自骨块前内、前外穿出，避免损伤胫骨平台软骨；3)制作胫前皮下潜行隧道时可使用钝头硬膜外穿刺针沿胫骨上行直至关节腔，导引线将缝合线牵出，避免皮下隧道过大造成不必要组织损伤或关节液外渗致切口感染、愈合不良；4)尾线打结时不易过多，以3 ～5个方结为宜，在保证线结牢靠的前提下最大程度降低线结对局部组织刺激。

综上所述，缝线网状套扎固定法生物力学性能较空心螺钉固定法更好，有利于术后早期功能康复。尤其对于髁间嵴骨折块小、粉碎性骨折或骨质疏松病例，缝线网状套扎固定法具有明显优势。