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下胫腓联合损伤包括从微小的扭伤到引起严重失稳的损伤,某些时候其诊断和治疗都具有一定的挑战性,下胫腓联合损伤可能发生在单纯性损伤也可能合并有踝骨折。损伤可能会涉及到前韧带、后韧带或骨间韧带或其联合方式。由于通常不能及时而深刻的理解,其治疗仍是争论不休。到底何种部分的下胫腓损伤是否需要内固定处理许多医生仍比较棘手,这些损伤是否需要DLES稳定、稳定方法和达到稳定的优化技术至今存在着一定的分歧。 而且,下胫腓联合损伤后常规螺钉内固定不符合其生理性愈合的特点,存在足部下地前短期内需要二次手术取出、增加了患者经济和身心上的压力弊端。弹性固定允许胫腓联合一定程度上的微动以实现韧带的生理性愈合。研制下胫腓联合损伤的弹性固定装置是必要的。 本课题是通过新鲜冷冻尸体完整的小腿标本,利用国内首家使用德国光学非接触应变测量系统(Optical Non-contact Measurement System)测量骨骼位移变化,了解不同下胫腓联合损伤模式和不同固定方式下胫腓骨之间的相对移位程度,判断其是否超过了正常分离的允许程度。并利用压力测试系统对胫距关节进行力学分析,以判断下胫腓联合损伤后的应力变化特点以及不同固定方式的应力分布特点。从而为临床医生提供治疗的生物力学基础和依据。 研究方法: 1、采用8具小腿标本,保留完整的上胫腓联合,去除踝穴上下6cm软组织,保留下胫腓联合前韧带、后韧带、骨间韧带、三角韧带以及距腓韧带、跟腓韧带,采取选择性切断的不同组合模拟不同下胫腓联合的损伤模式,通过德国BOSE万能材料试验机逐级加载至750N,利用光学非接触应变测量系统测量加载模拟人体体重的负荷后腓骨相对胫骨的位移。同时测量胫距关节在矢状面上不同屈伸角度的应力变化。 2、将以上切断下胫腓联合前韧带、后韧带、骨间韧带、三角韧带的小腿标本进行三组不同固定方式内固定(研制的弹性固定螺栓4例标本、常规皮质骨螺钉4例标本、双骨道Endbutton-Suture4例标本)的生物力学测试,其中3.5mm常规螺钉测试后的标本可以重复使用4mm的弹性固定螺栓进行生物力学测试。观察加载循环5次负荷消除蠕变后再逐级加载至750N时腓骨相对胫骨的位移,同时测量应力分布的变化。 结果: 1、切断下胫腓前韧带、后韧带、骨间韧带、三角韧带(A+I+D+P)组和切断下胫腓前韧带、后韧带、骨间韧带(A+I+P)组与完整组在加载负荷后冠状面和矢状面上腓骨相对于胫骨的位移外翻位和外旋位均明显增大(P<0.01)。所有组别的应力分析中最大接触面积和峰值压力在矢状面上的不同位置与完整组对比均没有明显差异(P>0.05)。 2、研制的弹性固定螺栓与Endbutton-Sture和常规螺钉相比在循环加载750N负荷后冠状面和矢状面上腓骨相对于胫骨的位移变化两两比较无明显差异。常规螺钉固定移位呈最小趋势。不同工况下中立位的压力分布云图显示:从损伤-完整-Endbutton-Suture-弹性螺栓-常规螺钉压力分布中心向外侧(腓侧)转移趋势。 结论: 1、切断下胫腓前韧带、骨间韧带和后韧带以及切断三角韧带、下胫腓前韧带、骨间韧带和后韧带都会出现明显不稳定,提示此类损伤可能需要内固定手术治疗。 2、弹性固定螺栓或柔性固定装置Endbutton-Suture允许一定程度的腓骨移位,可以满足腱性韧带组织生理性的愈合特性。弹性固定螺栓在控制胫腓骨的相对移位上具有良好的生理复位。与常规螺钉和双骨道Endbutton-Suture均可以达到相似的生物力学稳定效应。 3、下胫腓弹性固定螺栓允许下胫腓联合生理性运动,可以早期下地活动,加速康复。具有操作简单、价格便宜、容易普及等优点。