髋部三角稳定重建理论指导构建髋部骨折治疗体系
01
髋部力学的认知历程
图 1 骨折内固定的研制和治疗理念的完善
02
基于髋部力学的骨折治疗方式演变
2、股骨颈骨折治疗:股骨颈骨折根据年龄的不同,采取不同的治疗策略。老年股骨颈骨折治疗以关节置换为主,青壮年股骨颈骨折治疗则以内固定手术治疗为主。基于髋部悬臂梁力学结构,空心加压螺钉(cannulated compression screw,CCS)、动力髋螺钉固定系统(dynamic hip screw,DHS)、动力髁螺钉(dynamic condylar screw,DCS)及经皮加压钢板固定系统(percutaneous compression plate,PCCP)等内固定器械被研制并应用于股骨颈骨折的临床治疗。同时,Gotfried等提出股骨颈骨折治疗的阳性支撑与阴性支撑理念,强调髋部内侧结构有效恢复对髋部力学稳定的重要性。内固定形态和治疗理念的改善在一定程度上提升了股骨颈骨折的治疗效果。然而,现有内固定器械在治疗不稳定型股骨颈骨折时,术后骨不连、股骨头坏死、骨折端分离等并发症仍时有发生,其发生率高达10%~30%。
髋部力学认知的进步所引导的内固定器械与治疗理念的改善明显提升了髋部骨折的手术治疗效果,但术后失败病例仍然频发。因此,对于髋部力学的分析和认知仍需完善。
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髋部三角稳定重建理论
髋部的松质骨和皮质骨分别承受15%~53%和47%~85%应力载荷。然而,以往髋部力学的认知主要基于松质骨小梁的形态探索,缺乏对于皮质骨的形态结构解析及人群范围验证,致使髋部力学认知尚不完善。基于骨的形态结构与功能相匹配的共识,Xu等解析大量髋部解剖形态参数,总结髋部骨结构的走行规律,发现髋部的骨组织主要集中在内、外、上三个侧壁,在空间中呈现三角形样汇聚趋势,且通过力学分析得到有效验证。
有研究构建了髋部正位像骨量分布形态示量图,展现了髋部骨结构在力学优势平面的时空变化趋势,并通过结构力学计算推导出不同部位的力学负荷功能,量化了髋部三角形态的结构和功能关系,证实髋部三角形结构是由两张一压、三力互相制约的模式所构成的稳定结构(图2):①内侧边,承受压应力,形成髋部悬臂梁构型的斜向支撑,极大地减少了结构的弯曲应力和挠度;如不完整将引起外侧边和上侧边弯矩显著增加。②外侧边,承受张应力,可有效阻挡生理载荷下股骨颈的滑动和偏转,从而实现骨折端稳定;如不完整将导致内侧边弯矩显著增加,甚至引起股骨颈骨折块的旋转不稳。③上侧边,承受张应力,连接内侧边和外侧边,使得髋部内、外侧结构共同抵抗生理载荷产生的弯矩;如不完整将显著增加内侧边的弯矩。
同时,基于366例髋部结构参数,对髋部的三角形结构进行量化分析和权重分配,证实该结构的同时存在可实现髋部弯矩的有效分散和平衡,降低弯矩载荷,任何一个侧壁断裂,都会相继引起三角结构的坍塌,导致力学失效。之后,通过系列失败病例的研究,发现各失败病例中构成髋部三角形态的内、外、上3个侧壁的结构完整性均未实现手术重建,从而引起髋部结构不稳,导致骨折固定治疗失败。
图2 髋部三角稳定原理示意: 两张一压、三力互相制约的力学稳定结构
通过髋部结构学分析、功能学分析和临床研究分析,髋部的力学结构呈三角形分布得到了理论和实践证实,该结构奠定了髋部力学稳定的基础。据此提出了髋部三角稳定重建理论,强调三角稳定结构同时重建是获得坚强力学稳定的基础,是满足术后患者下地行走的结构前提,并以此指导髋部骨折治疗新体系的构建。
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基于髋部三角稳定重建理论的髋部骨折治疗体系
目前,解决老龄人口健康问题受到社会广泛重视。髋部骨折作为老年人群所面临的重要健康挑战,也为骨科同道开展临床工作提出了重大要求。髋部三角稳定重建理论构建了髋部骨折治疗体系,并为骨科领域探索了新的模式和路径。
参考文献:略
来源:《骨科临床与研究杂志》
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