三维记忆内固定与髋臼重建钛板系统修复髋臼后壁骨折伴关节后脱位的比较

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2015.22.018

摘要/Abstract

摘要：

背景：髋臼后壁骨折伴髋臼关节后脱位大多需要实施固定切开复位内固定治疗，术中可选择不同的内固定材料。
目的：观察髋臼三维记忆内固定系统在髋臼后壁骨折伴髋臼关节后脱位中的应用效果。
方法：回顾性分析山东省菏泽市立医院2010年2月至2014年2月收治的92例髋臼后壁骨折伴髋臼关节后脱位患者的临床资料，均实施固定切开复位内固定治疗，按照所使用内固定物的不同分为三维记忆内固定组45例和重建钛板组47例，固定后随访12个月。
结果与结论：重建钛板组手术时间以及术中出血量均显著长于或者大于三维记忆内固定组(P < 0.05)。三维记忆内固定组的末次随访Harris评分显著高于重建钛板组(P < 0.05)。两组患者固定后均未出现血栓并发症及深部感染等不良反应。结果表明，将三维记忆内固定系统应用于对髋臼后壁骨折伴髋臼关节后脱位的内固定治疗之中可以获得良好的应用效果。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

关键词: 植入物, 骨植入物, 髋臼, 髋臼骨折, 髋臼后壁骨折, 髋臼关节后脱位, 内固定, 手术重建, 髓臼重建钛板系统, 记忆合金, 镍钛合金, 髋臼三维记忆内固定系统

Abstract:

BACKGROUND: Posterior wall fractures of the acetabulum with posterior dislocation of the acetabular joint mostly require the operation of open reduction and internal fixation. Different materials can be chosen for internal fixation operation.
OBJECTIVE: To explore the effect of acetabular three-dimensional memory fixation system on acetabular posterior wall fractures accompanying the acetabulum joint dislocation.
METHODS: A retrospective analysis was performed on clinical data of 92 cases of acetabular posterior wall fracture and dislocation at the Heze Municipal Hospital of Shandong Province from February 2010 to February 2014. All patients received the operation of open reduction and internal fixation. They were divided into three-dimensional memory fixation group (45 cases) and reconstruction titanium plate group (47 cases) according to different fixators. All patients were followed up for 12 months after fixation.
RESULTS AND CONCLUSION: The operation time and intraoperative blood loss were significantly longer or higher in the reconstruction titanium plate group than in the three-dimensional memory fixation group (P < 0.05). Harris score was significantly greater in the three-dimensional memory fixation group than in the reconstruction titanium plate group during final follow-up (P < 0.05). Thromboembolic complications or deep infection were not detected after fixation in both groups. These findings confirm that three-dimensional memory fixation system obtained good effects in the treatment of the posterior wall fractures of the acetabulum with posterior dislocation.

中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

Key words: Acetabulum, Pelvis, Acetabular Fractures, Clinical Studies, Surgical Procedures, Operative

中图分类号:

R318

梁云扬. 三维记忆内固定与髋臼重建钛板系统修复髋臼后壁骨折伴关节后脱位的比较[J]. 中国组织工程研究, 2015, 19(22): 3538-3542.

Liang Yun-yang. Three-dimensional memory fixation versus reconstruction titanium plate to repair posterior wall acetabular fracture with posterior dislocation [J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2015, 19(22): 3538-3542.

图/表（结果） 4

参考文献

[1] 曹烈虎,王思成,苏佳灿,等.应用镍钛记忆合金内固定系统结合自体游离髂骨解剖重建髋臼后壁骨折缺损[C].第十七届全国中西医结合骨伤科学术研讨会论文集,2009:249-252.
[2] 汪光晔,张春才,许硕贵,等.髋臼三维记忆内固定系统治疗髋臼后壁骨折的有限元分析[J].中国组织工程研究与临床康复,2007, 11(13):2462-2465.
[3] 张春才,许硕贵,禹宝庆,等.应用髋臼三维记忆内固定系统(ATMFS)治疗复杂性髋臼骨折及其临床意义[J].中华创伤骨科杂志,2004,6(4):364-368.
[4] 汪光晔,张春才,许硕贵,等.髋臼记忆内固定系统治疗髋臼横断骨折的三维有限元分析[J].中国骨伤,2007,20(12):830-832.
[5] 杨林,徐海斌,杨素敏,等.记忆合金三维内固定系统在髋臼骨折中的应用[J].新乡医学院学报,2009,26(4):385-387.
[6] 牛云飞,王家林,张春才,等.ATMFS对犬骨盆弓状线部力学性能和胶原合成的影响[J].中国临床解剖学杂志,2008,26(2): 191-195.
[7] 许硕贵,张春才,付青格,等.自体髂骨解剖性重建在复杂髋臼后壁骨折合并股骨头后脱位中的应用[C].第十九届全国中西医结合骨伤科学术研讨会论文集,2012:455-455.
[8] 汪光晔,张春才,禹宝庆,等.四种步态负载下髋臼记忆内固定系统治疗髋臼后壁骨折的三维有限元分析[J].中国骨伤,2007,20(7): 448-451.
[9] 王春玲,王利丽,秦晶,等.髋臼三维记忆内固定系统治疗复杂性髋臼骨折的固定配合及体会[J].护士进修杂志,2011,26(18): 1692-1694.
[10] 牛云飞,王家林,张春才,等.骨盆髋臼三维记忆内固定系统对犬骨盆弓状线部骨折力学性能的影响[J].中国骨伤,2007,20(7): 452-454.
[11] 谢孝兴,安智全,姜朝来,等.不同种类植入物置入内固定治疗髋臼横行骨折的理论及其应用[J].中国组织工程研究与临床康复, 2009, 13(48):9491-9494.
[12] 汤洋,张春才,许硕贵,等.髋臼骨折记忆合金三维内固定系统的设计与临床应用[J].中华骨科杂志,2002,22(12):709-713.
[13] 赵斌,徐海斌.髋臼记忆合金三维内固定系统治疗髋臼后壁骨折[J].实用骨科杂志,2010,16(6):455-457.
[14] 李文锐,李文虎,叶春福,等.髋臼三维记忆内固定系统治疗髋臼骨折[J].实用骨科杂志,2006,12(5):407-409.
[15] 梁军,刘安民.髋臼后柱解剖型记忆固定器治疗骨盆骨折[J].创伤外科杂志,2012,14(4):361-362.
[16] 万岷,张春才,许硕贵,等.记忆合金三维内固定系统治疗髋臼骨折的生物力学研究[J].医用生物力学,2005,20(3):171-175.
[17] 章云童,付青格,许硕贵,等.髋臼记忆合金三维内固定系统治疗涉及臼顶负重关节面的髋臼骨折[J].中华创伤骨科杂志,2011, 13(7): 635-639.
[18] Xin-wei L, Shuo-gui X, Chun-cai Z, et al. Biomechanical study of posterior wall acetabular fracture fixation using acetabular tridimensional memory alloy-fixation system. Clin Biomech. 2010,25(4):312-317.
[19] 潘昌武,刘曦明,蔡贤华,等.AO微型联合重建接骨板内固定治疗髋臼后壁骨折[J].中华骨科杂志,2013,33(11):1097-1103.
[20] 潘昌武,刘曦明,蔡贤华,等.微型联合重建接骨板内固定治疗髋臼后壁骨折坐位下的三维有限元分析[J].中国矫形外科杂志,2015, 23(2):160-164.
[21] 苏佳灿.髋臼三维记忆内固定系统治疗髋臼骨折记忆生物力学研究-骨盆、髋臼三维模型仿真、力学模拟与有限元分析[D].上海:第二军医大学,2004.
[22] 万岷.髋臼三维记忆内固定系统治疗髋臼骨折的相关机理研究[D].上海:第二军医大学,2005.
[23] 温斌.三维记忆内固定系统治疗髋臼骨折的疗效分析[J].中国校医,2009,23(6):638,641.
[24] 张春才,许硕贵,付青格,等.髋臼骨折镍钛记忆合金三维内固定系统的设计与临床应用[C].第十九届全国中西医结合骨伤科学术研讨会论文集,2012:400-400.
[25] 张春才,许硕贵,付青格,等.髋臼粉碎性骨折合并压缩性缺损的治疗与对策[C].第十八届全国中西医结合骨伤科学术研讨会论文集,2011:83-83.
[26] 张明勇,帅克宁,金兴斌,等.髋臼骨折记忆合金三维内固定系统在髋臼骨折中的应用[J].临床骨科杂志,2008,11(2):137-138.
[27] 李铁彬.记忆合金环抱器内固定修复连枷胸：1年随访分析[J].中国组织工程研究,2015,19(4):601-605.
[28] Xin-wei L, Shuo-gui X, Chun-cai Z, et al. Biomechanical study of acetabular tridimensional memoryalloy fixation system. Clin Biomech (Bristol, Avon). 2010;25(4):312-317.
[29] 汪光晔.步态中骨盆髋臼生物力学及髋臼三维记忆内固定系统治疗髋臼骨折的三维有限元分析[D]. 上海:第二军医大学,2007.
[30] 雷剑锋.TiNi形状记忆合金内固定器治疗骨折的临床疗效分析[J].医学美学美容:中旬刊,2014,23(12);281-281.
[31] 赖小刚,王宪东.镍钛记忆合金环抱器治疗多发性肋骨骨折的临床分析[J].临床军医杂志,2015,(1):85-86.
[32] 杨利斌,宗海斌,董玉珍,等.记忆合金在髋臼骨折中的应用[J].中国医药导刊,2010,12(2):207-208.
[33] 查露露,徐恩五.记忆合金环抱器治疗多发肋骨骨折的术后疼痛观察[J].海南医学,2014,25(20):3061-3062.
[34] 牛云飞,许硕贵,张春才,等.ATMFS对犬骨盆弓状线骨折愈合及骨钙蛋白和骨唾液酸蛋白表达的影响[J].中国临床解剖学杂志, 2010,28(5):557-561.
[35] 张义栋,杨睿,姜睿.记忆合金肋骨环抱器和可吸收肋骨钉在治疗多发肋骨骨折中的应用研究[J].中国伤残医学,2014,22(10): 70-71.
[36] 许累欣,张欣,章云童.锁定钢板结合镍钛形态记忆合金弓齿钉治疗锁骨粉碎性骨折[J].实用骨科杂志,2014,20(4):343-345.
[37] 王愉思,王家让,刘宏哲,等.重建钢板联合记忆合金骑缝钉治疗髋臼骨折[J].中华创伤骨科杂志,2007,9(2):105-108.
[38] 傅利勤,陈建芳,陈丽勤,等.应用三维记忆内固定系统治疗复杂性髋臼骨折的护理体会[J].解放军护理杂志,2005,22(6):57-58.

中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

引言

现如今，受到各种因素的影响，高能量损伤的发生率越来越高^[1]。车祸和高处坠落以及砸伤等经常会导致髋臼骨折的出现，其中后壁骨折是一种常见的髋臼骨折类型，并容易合并髋臼关节后脱位情况^[2]。临床对髋臼后壁骨折伴随髋臼关节后脱位患者进行处理的时候，受到髋臼解剖部位较深，且存在大量大血管、泌尿生殖系统脏器等因素的影响，需要采取合适的处理方法，以免对患者的髋关节功能产生不良影响^[3]。目前，临床治疗髋臼后壁骨折伴随髋臼关节后脱位的主要方法为切开复位内固定治疗，以获得理想的复位和内固定效果^[4-5]。在所使用内固定材料方面，目前常用的材料为髓臼重建钛板系统^[6]。但由于髋臼是一个不规则的球面形状，因此，在利用重建钛板进行内固定的时候，钛板的弯曲度无法很好的与髋骨进行贴合，因此较易出现固定后骨折移位等情况，无法获得理想的内固定效果^[7]。镍钛记忆合金的出现，由于其具有0-60 ℃金属晶体组成奥氏体与马氏体相互转变的特性，并且由于其具有低弹性模量，生物相容性好的特点，使骨折内固定在材料上又多了一种很好的选择。近年来，镍钛记忆合金开始被积极的应用于临床对各种疾病的治疗之中^[8]。镍钛记忆合金的生物相容性很好，利用其形状记忆效应和超弹性的医学实例相当多，如血栓过滤器、脊柱矫形棒、牙齿矫形丝、脑动脉瘤夹、接骨板、髓内针、人工关节、避孕器、心脏修补元件和人造肾脏用微型泵等^[9-10]。这种材料可以通过温度的变化而发生形状变化，与患者的髋骨实现良好的贴合。记忆合金利用相应的温度差来改变形状，从而达到良好的内固定效果^[11-12]。髓臼记忆合金三维内固定系统即利用记忆合金的这一特性，对骨折部位予以良好固定，以达到满意的内固定效果。但目前关于髋臼三维记忆内固定系统在髋臼后壁骨折伴髋臼关节后脱位中的应用效果相关报道相对较少。

为此，试验通过对92例髋臼后壁骨折伴髋臼关节后脱位患者临床资料的回顾性分析，探讨髋臼三维记忆内固定系统在髋臼后壁骨折伴髋臼关节后脱位中的应用效果，以期为临床治疗提供一定的参考依据。中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

材料方法

设计：回顾性病例分析。
时间及地点：于2010年2月至2014年2月在菏泽市立医院骨科完成。
对象：入组的92例患者中，男52例，女40例；年龄17-71岁，平均(39.35±12.15)岁。受伤原因统计：车祸伤56例，高空坠落伤33例，其他伤11例；合并伤统计：合并坐骨神经损伤3例，合并股骨头骨折4例，合并骨缺损2例。入组患者均实施切开复位内固定治疗，并按照所使用内固定物的不同分为三维记忆内固定组45例和重建钛板组47例。文章相关内容和方法均经本院伦理部门审核并批准，试验设计方案和伦理问题等均符合要求。
纳入标准：①均为髋臼后壁骨折伴髋臼关节后脱位。②实施内固定前均经临床影像学检查，显示髋臼关节面存在移位现象，移位范围2-5 mm。③患者一般情况良好，符合手术相关指征。
排除标准：①其他类型髋臼骨折患者。②不符合手术适应证的患者。
材料：
髓臼重建钛板系统：由德国 Medicon eG公司提供，产品标准：进口产品注册标准 YZB/GEM 3353-2005。产品材料为符合GB/T 13810规定的纯钛或钛合金，与螺钉配合使用，安全无毒，生物相容性良好。
记忆合金三维内固定系统：由兰州西脉记忆合金股份有限公司提供，产品标准：YZB/国1338-2003，产品材料为镍钛形状记忆合金，表面无着色，安全无毒，生物相容性良好。
方法：
内固定方法：对2组患者进行常规麻醉，取漂浮体位。髋臼后壁骨折模型见图1A，结合髋臼后壁骨折模型，按照不同患者的实际情况选择固定入路。术中充分暴露，并对关节面进行解剖复位，并分别利用髓臼重建钛板系统和记忆合金三维内固定系统进行内固定，具体内固定方式见图1B， C。骨折块解剖复位后，将髋臼三维记忆内固定系统的BaⅡ型与BbⅠ型在冰水中塑变展开，根据展开BaⅡ型加压枝宽度，钻孔固定，然后BaⅠ型隧穿骨折块进行固定。C为重建钛板内固定示意图。将骨折块解剖复位后，用8孔重建钢板固定，骨块另用2枚拉力螺钉固定，做到关节面平滑无台阶，关节面骨折线处缝隙小于1 mm。对存在合并伤的患者进行相应的治疗，其中合并坐骨神经损伤者实施神经探查松解；合并股骨头骨折者将骨折块取出后实施解剖复位和可吸收螺钉固定；合并骨缺损者实施自体髂骨松质骨修复。固定后对两组患者进行常规止血和抗生素治疗，并置引流管。待患者麻醉清醒之后，指导患者进行功能锻炼，并逐渐进行负重训练。

图1A为髋臼后壁骨折模型，以直立位髋臼最高点与髋臼球心连线为起始，向下30°弧为髋臼缺损的上缘，再向下60°弧为髋臼缺损的下缘，内侧缘以髋臼唇缘线与坐骨大切迹向下延长嵴线之间距离1/2为界，电钻钻孔至软骨下，不破坏软骨，骨凿连接所钻孔，形成骨折；B为三维记忆合金内固定示意图。
主要观察指标：①手术相关指标：包括手术时间以及术中出血量。②髋关节功能[13]。对患者治疗前后的髋关节进行Harris评分，优90-100分，良80-89 分，中70-79分，差 70分以下。③不良事件发生情况。包括下肢深静脉血栓和肺栓塞以及深部感染等不良反应。
统计学分析：计量资料用x(_)±s表示，计数资料用百分率表示，对研究所得数据利用SPSS 18.0软件进行处理，其中不良事件发生率等均行χ²检验，固定时间以及术中出血量和Harris评分等均行t 检验，检验水准α=0.05。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

讨论

髋臼骨折是一种常见的骨科疾病，近年来，随着高速、高能量损伤所致，髋臼骨折患者逐年增多。髋臼后壁粉碎性骨折在髋臼损伤中的比例也越来越高，且常伴有髋关节脱位、骨折片分离等^[14]。

髋臼骨折的临床治疗难度较大，分析原因，与其特殊的位置构造有关^[15]。髋骨由髂骨、坐骨和耻骨3部分组成，其外侧面有一个大而深的窝称为髋臼，与股骨头组成髋关节^[16，17]。髋臼是髋关节的重要组成部分，由于髋关节负重大，活动度大，因此很容易发生损伤。而髋臼骨折可由骨盆骨折时耻骨坐骨或髂骨骨折而波及髋臼，也可由髋关节中心性脱位所致^[18]。由于伤者下肢功能危害大、解剖部位深、周围组织结构复杂、骨骼形状不规则、复位和固定较为困难等因素，髋臼骨折尤其是复杂后壁粉碎性骨折固定治疗难度非常大^[19]。对髋臼后壁骨折患者进行临床治疗的过程中，固定是一种主要的治疗方式^[20]。通过固定切开复位内固定的方式，可以达到良好的复位和内固定效果。为

保证固定效果，术中需要选择合适的内固定材料^[21]。以往进行固定内固定材料选择的时候，大多利用常规螺钉系统及重建钛板系统等进行固定，髋臼不能尽可能达到解剖复位^[22-23]。近年来，记忆合金材料开始被积极的应用于临床对各种疾病的治疗之中。例如人造骨骼、伤骨固定加压器、牙科正畸器、各类腔内支架、栓塞器、心脏修补器、血栓过滤器、介入导丝和固定缝合线等^[24-26]。记忆合金在现代医疗中正扮演着不可替代的角色。记忆合金材料强度大无断裂风险，无不良反应，无需二次取出，不含铁离子，不影响患者进行核磁共振检查^[27]。形状记忆合金具有形状恢复记忆功能，可以在较低温度下塑性变形，在温度升高到设定的温度时又自动回复到原来形状的特性^[28-30]。在低温状态下，形状记忆合金发生变形，当升温至临界温度以上时，可恢复到变形前形状之材料^[31-32]。目前，临床常用的形状记忆合金包括有镍-钛基、铜基及铁基等，因镍-钛基除具有较佳及稳定的特性，更有具备高生物相容性、强度、弹性、耐疲劳等特性，因此为目前最重要且最为广泛使用的合金^[33-34]。文章过程中，三维记忆内固定组的固定切开复位内固定治疗中，所使用的三维记忆内固定系统即由镍钛形状记忆合金制作而成，安全无毒，且具有良好的生物相容性^[35-36]。具有较强的固定强度大，且术中固定操作十分简单，只需暴露骨折邻近部位即可，不需予以较大范围的显露^[37]。因此，可以有效减少对患者机体造成的创伤，并显著缩短固定所耗费的时间^[38]。文章结果即显示，在固定时间以及术中出血量方面，重建钛板组均显著长于或者大于三维记忆内固定组，且2组患者均未出现血栓并发症及深部感染等。即提示，三维记忆内固定系统安全、生物相容性好，且在对患者造成创伤以及固定时间方面存在一定的应用优势。文章结果还显示，固定前，2组患者的髋关节功能Harris评分经比较不存在统计学差异；经末次随访，三维记忆内固定组的Harris评分显著高于重建钛板组。分析原因，是因为三维记忆内固定系统可以有效锁定髋臼碎骨与植骨块，达到稳定、解剖头臼对应，达到良好的临床效果，从而有效促进患者正常功能的恢复。即提示，将三维记忆内固定系统应用于对髋臼后壁骨折伴髋臼关节后脱位的内固定治疗之中，可以更好的改善患者髋关节功能，效果确切。由于样本量以及观察时间等因素的影响，试验所得到的相关结果以及相应的结论可能存在一定的片面性和不准确。且试验采用的是回顾性病例分析的方式，研究过程中，虽然在统计学处理方面予以倾向性评分匹配的方法以减少组间存在的差异，但仍然无法像前瞻性随机对照研究一样对各种混杂因素予以最大程度的消除，以提高最终结果的准确性。因此，文章还存在一定的不足之处，还需要在今后的研究中予以进一步完善和分析。中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程