骨盆骨折病情嚴重,治療不當的話往往出現較嚴重的并發癥。據文獻[1-2]報道,骨盆骨折致死率為5%~20%左右,而致殘率卻高達50%~60%。因此,本研究通過對標本骨盆進行生物力學研究,為治療提供一種能有效減少骨折損傷并發癥的生物力學依據,現報告如下。
1材料與方法
1.1一般材料
選取實驗室用一年內尸體標準6具,其中男4具,女2具;死亡年齡35~54歲,平均\\(42.5±8.3\\)歲。所用標本經X線攝片均未有骨質疏松等骨骼相關疾病。取標本包括腰四及股骨近端三分之一之間的完整骨盆模型,除去皮膚、肌肉、結締組織,只保留髖關節囊、骨間韌帶、恥骨聯合及骨盆后方諸韌帶。
1.2方法
1.2.1單純垂直作用力將制作好的模具放入夾具內,模擬人體正常站立。以應變花布置測試點,如圖1所示,選取20個觀察點\\(骶髂關節兩側\\)。將模具置于力學實驗機上,以10N/S的垂直作用力作用于模具上,應用應變儀分別記錄模具在恥骨聯合正常、恥骨聯合分離1cm、2cm、2.5cm時模具承受依次100N/S、200N/S、300N/S、400N/S、500N/S作用力時的應變值。每個模具實驗過程重復三次取平均值。
1.2.2垂直作用力結合扭轉作用力在對模具施以垂直作用力同時,向模具逆時針方向加以10~80N/S的力,同時采集相應的應變值。
1.3統計學處理
應用SPSS16.0統計軟件進行數據分析,正態分布的各統計指標均以均數±標準差\\(x-±s\\)表示,不同恥骨聯合分離數據作用于同一位點產生的數值比較應用t檢驗,P<0.05為差異有統計學意義。
2結果
2.1單純垂直作用
\\(1\\)恥骨聯合未分離:點1~3、6、7、9、10、13、14、17~19處隨垂直作用力加大時應變值變化逐步增大\\(P<0.05\\)。其余各點應變值稍有變化,但是差異無統計學意義\\(P>0.05\\)。
\\(2\\)恥骨聯合分離從1cm逐步增大至2cm時,點1~5、8~10、12、15~19處應變值也隨之增大\\(P<0.05\\),而點6、7處應變值則隨之減小\\(P<0.05\\)。其余各點差異無統計學意義\\(P>0.05\\)。
\\(3\\)恥骨聯合分離從2cm增大到2.5cm時,點6~8、13、14應變值變小\\(P<0.05\\),點11先增大后減小\\(P<0.05\\),其余各點差異無統計學意義\\(P>0.05\\)。
2.2垂直作用結合扭轉作用
隨著扭轉力增大,點1~3、13、14壓應變值差異無統計學意義\\(P>0.05\\),拉應變值逐步增大\\(P<0.05\\)。點4~7壓應變值逐步增大,而拉應變值逐步減小\\(P<0.05\\)。
2.3前后環損壞與固定
恥骨聯合分離后,導致模具前環不穩;而破壞骶髂關節、關節囊、切斷韌帶,模具后環不穩。應用鋼板固定恥骨聯合可穩定前環\\(P<0.05\\),對后環影響不確\\(P>0.05\\)。
3 討論
在所有骨盆環損傷患者中,高處墜落傷占絕大部分,患者在下肢著地骨盆環不僅僅承受來自垂直作用的作用力,往往帶有旋力。故本研究除了選擇垂直作用的外力外,還加有逆時針扭轉作用力。在垂直作用力較小時,由于骨盆的結構復雜性及牢固性,可以將垂直作用力均勻分散,故本研究在恥骨聯合未分離時,除了個別觀察點,幾乎所有觀察點應變值隨著作用力的增加而增大,且主要體現在骨盆后環處\\(1~3、6、7、9、10、13、14\\)。前人研究骨盆后環承受大概60%的作用力,本實驗結果與其吻合。恥骨聯合分離即“開書型分離”,主要是由于強烈的外旋暴力,所造成的危害是破壞了骨盆的正常結構,故易行成各類并發癥,本研究分離恥骨聯合后發現,點1~5、8~10、12、15~19處應變值也隨之增大,而點6、7處應變值則隨之減小,說明分離后由于增大了骨盆環面積導致骶棘韌帶緊張,進而骶髂關節縫隙增大。而隨著恥骨聯合分離到2.5cm,骶髂關節縫隙進一步增大,當韌帶斷裂時,兩側受力開始減小。
故盆腔前環損傷可以引起骶髂關節功能障礙。而垂直結合外旋作用時,骶髂關節髂骨側\\(點4~7\\)受壓力逐漸增大,骶骨側收拉力減小,易發生挫裂。本研究顯示,隨著扭轉力增大,點1~3、13、14壓應變值差異無統計學意義\\(P>0.05\\),拉應變值逐步增大\\(P<0.05\\)。點4~7壓應變值逐步增大,而拉應變值逐步減小\\(P<0.05\\)。恥骨聯合分離后,導致模具前環不穩;而破壞骶髂關節、關節囊、切斷韌帶,模具后環不穩。應用鋼板固定恥骨聯合可穩定前環\\(P<0.05\\),對后環影響不確\\(P>0.05\\)。提示隨著作用力加大,相關觀察點應變值隨即變化。
以往對骨盆骨折的治療往往采取保守治療或者僅僅內固定恥骨聯合,本研究發現恥骨聯合固定后僅僅對前環穩定性增強,并不影響后環,因此建議對于復雜骨盆骨折患者應采取前后環協同固定,以加強骨盆的穩定性,最大程度減少骨折后并發癥。綜上所述,本研究通過對骨盆受力研究,加強了對骨盆損傷的認識,對未來應用微創治療骨盆骨折提供了理論基礎。
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