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【摘要】 目的 测定多功能股骨板（MFFP）生物力学性能，对临床应用进行分析研究。方法 对12具新鲜尸体股骨上端标本上应变片进行测定，临床应用MFFP治疗股骨粗隆间骨折42例，分析治疗效果。结果 MFFP能增加骨折端的稳定性，改善股骨粗隆间骨折处骨的重建和骨折愈合的力学环境，较DHS、DCS、hip nail有显著优势;临床应用表明MFFP创伤小，复位效果好，固定牢靠稳定，抗旋性能好，愈合率高。结论 MFFP结构合理、生物力学性能好，三维固定，防旋性能优越，操作简便，应用范围广泛，易于推广。
关键词 股骨粗隆间骨折 钢板 生物力学 临床应用
Study on biomechanic properties of multifunctional femoral plate and its application in interchanteric fracture of femur Wang Guoxi，Wang Jingcheng，TaoYuping The People’s Hospital of Jiangyan，Jiangsu225500. 【Abstract】 Objective To test the biomechanic properties of multifunctional femoral plate（MFFP），and evaluˉate the plate’s clinical application.Methods Upper tip of femoral extracted from12fresh bodies were undergone strain property test，42cases with interchanteric fracture of femur were treated by MFFP.Results MFFP could enˉhance the stability of fracture，improve the osteoreconstruction of interchanteric fracture of femur and mechanical status of fracture recovery，the properties were better than that of DHS，DCS and hip nail markedly.Conclusion The MFFP is rational in construction with perfect biomechanical property，anti-rotation by3D fixation and simplify in manipulaˉtion. Key words interchanteric fracture of femur biomechanics clinical application 股骨粗隆间骨折系老年常见创伤性疾病，随着麻醉、监护等技术的发展，国内外学者愈来愈趋向于手术治疗。目前，常用的加压滑动髁螺钉（DCS）、鹅头钉、加压滑动髋螺钉（DHS&R）、成角钢板及多针内固定器械等，常常发生螺钉松动，甚至折断、滑出，而且抗扭能力较差 ［1］ 。为了使股骨粗隆间不稳定骨折内固定更加牢靠，防止断钉、松动或滑出，我们经不断改进，设计出了一种新型的股骨板（Multi Function Femoral Plate，MFFP）内固定器械。经过临床应用42例，结果表明性能优越，复位良好，愈合率高，并发症少，且手术创伤降低到最低限度，是比较优越的内固定器械，尤其是它能满足股骨粗隆间骨折内固定的生物力学原理，能使髋部骨折断端应力遮挡降低到最低程度 ［2］ 。现将临床应用情况及MFFP生物力学分析情况报告如下。 1 临床资料 1.1 一般资料 本组共42例，男25例，女17例，年龄42～85岁，平均69岁，致伤原因:跌倒21例，交通伤13例，建筑伤8例。按Evan’s分型，Ⅰ型2例，Ⅱ型6例，Ⅲ型23例，Ⅳ型9例，不稳定粗隆间粗隆下骨折2例。 1.2 MFFP组成 多功能股骨板由我们自行设计，钢板材料为317-L医用不锈钢，由张家港宏图骨科器械厂生产，钢板厚6mm，滑动钉套筒与钢板间角度为95°，其交接部为增宽的鹅颈样钢板，宽35mm，有3个大椭圆孔供任意方向固定骨块，其固定可先打入克氏针（导针），然后顺导针拧入中空松质骨螺钉，其直径为6mm，长度不等，滑动拉力螺钉直径最粗处为8mm，长度60～12.5cm，钉尖端可自攻，下方钢板拧入皮质骨加压螺钉。其结构如图1。图1 MFFP多功能股骨板示意图 1.3 手术方法 常规连续硬膜外麻醉，仰卧位，取Watson Jones髋外侧入路，暴露骨折断端，并良好复位后选择大粗隆下MFFP套筒进入点，并经C臂X线机确认无误后钻孔并拧入MFFP滑动螺钉，置放MFFP套筒，从翼部分3个椭圆孔内打入克氏针至股骨小粗隆内侧骨折块，顺导针拧入1～2枚中空加压钉至股骨小粗隆及颈部防止旋转，对内侧骨块亦用中空加压钉固定，钢板其它部分操作同AO法。对内侧缺损多、粉碎骨块多不稳定者Ⅰ期自体髂骨植骨。引流管是否放置根据术中情况，术后1周开始CPM锻炼。 1.4 结果 本组42例，随访时间最短6个月，最长4年，平均22个月。骨折愈合在3个月内8例，3～6个月愈合31例，6～8个月愈合3例，1例在术后8个月余发生钢板断裂，骨折未愈合，其主要原因为内侧缺损、粉碎，未植骨，过早负重致金属疲劳，经手术植骨重新MFFP固定后骨折愈合。按Harris评分标准，优良率97.2%。 2 生物力学测试及结果 2.1 生物力学测试方法 ［3］ 笔者选用新鲜成人尸体股骨12具，骨折损伤模型全部制成股骨粗隆间粉碎骨折Evan’sⅣ，每种器械用3具标本，分别为MFFP、DHS、DCS、鹅头钉4组。所有标本均按实验力学模型要求制成统一尺寸、统一加载方式、统一制作粗隆间骨折损伤模型（Evan’sⅣ）、用不同器械内固定，使标本在结构、载荷、力学测量上尽量保持一致性，以保证测量精度。本组粗隆间骨折内固定的生物力学测量装置见图2所示。 图2 生物力学实验示意图 股骨头的横向和纵向位移均用KG数显高精度光栅位移测微仪检测。所有测量后的载荷、应变、位移等力学量用intel-inside PentiumⅡ微机进行数据处理，以线性回归、方差分析、最小二乘法进行数理统计，计算相关参数，student’s t检验，用Chanvent法进行精度分析。 2.2 生物力学测试结果 2.2.1 股骨上的应变分布 股骨粗隆间骨折内固定的好坏，衡量的标志之一是股骨上应变分布状况。如果内固定坚强有力，载荷传递股骨上的应变就越小。根据12具标本600N加载的试验，结果表明，采用多功能型股骨板器械的平均应变明显小于加压滑动髁螺钉（DCS）、鹅头钉及DHS的固定，相差4%～8%，差异有显著性（P<0.05）。说明了多功能型股骨板器械系统（MFFP）优于对照组3种内固定器械。 2.2.2 股骨头的位移变化 不同内固定方式引起股骨头的位移并不相同。骨折固定坚实可靠，相应位移变化就比较小。这里的位移主要有股骨头的总体压缩性位移（Δl），股骨头骨折处水平位移（u）以及粗隆间张开角的大小（a）。其12具标本测试结果，600N鹅头钉（s）的位移较大，DHS（R）其次，而加压滑动的髁螺钉（D）相对比较小。3组的Δl比多功能型股骨板器械系统位移大12%～17%，U位移大11%～20%，张开角大9%～20%。再次证明采用多功能型骨板器械系统内固定之后固定比较牢靠，位移很小，比加压滑动髁螺钉和其它均优越，结果显示具有较大差异（P< 0.05）。 2.2.3 股骨的刚度变化 所谓股骨的刚度是指股骨粗隆间骨折固定后在载荷作用下抵抗变形能力的大小。股骨的刚度有3类:轴向刚度（EF）、变曲刚度（EJ）和扭转刚度（GJ）。结果12具标本的测试得到600N时股骨3类刚度的大小分别为:采用多功能型股骨板内固定系统与加压滑动髁螺钉、鹅头钉及DHS内固定相比，轴向刚度提高12%～17%，弯曲刚度提高11%～20%，扭动刚度提高2%～19%，说明前者在抵抗股骨变形能力上优于后3种，前者固定比较强，相比差异有显著性（P<0.05），显示MFFP抵抗变形能力比较强。 2.2.4 MFFP抵抗强度和极限强度比较 抗扭强度:由于股骨倾前角的存在具有较大的旋转力，在股骨上形成一个较大的扭矩。所以内在固定时应考虑股骨的抗扭能力大小。试验组和对照组标本的测试结果显示:MFFP内固定明显比加压滑动髁螺钉、鹅头钉及DHS的抗扭能力强，以相对转角θ=4°/cm时比较，相差5%～25%以上，其中MFFP比DCS高5%，比双DHS高20%，比鹅头钉高25%，说明前者抗扭强度和刚度比后3者占有明显的优势（P<0.05）。 极限强度:极限强度是一个重要的承载能力的指标，根据12具标本测试结果表明，正常人股骨一般能承受体重4BW以上，股骨粗隆间骨折内固定之后，多功能股骨板器械系统能承受体重3BW以上，而加压滑动螺钉、鹅头钉及DHS只能承受体重2.1～2.8BW。以固定的承载能力比较，前者明显优于后者，MFFP比DCS承载能力高3%，比DHS高4%，比鹅头钉高6%，差异有显著性（P<0.05）。这说明前者抗载能力强，贮藏于股骨内的能量较大，不容易破坏。从试验结果看到，破坏的形态是骨折断端再骨折，骨折线上出现严重滑移，而多功能股骨板螺钉系统并未发生弯曲破坏，仍保持完好状态，可见它的承载能力是优越的，固定之后能经得起极限强度的考验，强度裕度较大。 3 讨论 股骨粗隆间骨折的治疗一直是众多学者探讨的热点之一，经历了近百年的研讨，皆趋向手术治疗，尤以老年人发病率提高后更主张手术治疗以减少伤后长期卧床合并褥疮、心脑肺血管疾患和泌尿系感染等