天鹅型形状记忆合金接骨器对实验性骨折愈合中皮质骨胶原构筑与力学性能的影响

The effects of swan-like memory connector fixation on collagen architecture and mechanical properties of cortical bone in a rabbit fracture model

目的 探讨天鹅型形状记忆合金接骨器(SMC)对实验性骨折愈合中皮质骨胶原构筑和力学性能的影响.方法 45只新西兰大白兔双侧肱骨干截骨后,随机选取一侧用SMC固定,另一侧用4孔动力加压接骨板(DCP)固定;分别于术后2、4、8、16、32周各处死9只动物取材,4只用于扫描电镜观察固定段皮质骨胶原构筑的变化,5只用于骨干扭转生物力学性能的测定.结果 SMC组在整个固定过程中,皮质骨结构与正常对照组相比无明显变化.而DCP组术后4周,胶原排列出现稀疏,局部有小吸收陷窝形成;术后8周时,胶原排列紊乱,且有多个吸收腔形成;术后16周时,胶原纤维出现中断;术后32周,骨质疏松化更加明显.术后2周时,两组肱骨骨断端尚未形成骨性连接,不能测得力学数据.术后4～32周,SMC组骨折愈合部位的扭转刚度明显优于DCP组,差异有统计学意义(F=5.468,P＜0.05).术后16周,SMC组骨折愈合部位的力学性能即接近正常,而DCP组术后16周扭转刚度即不再增加.结论 SMC具有材料特性和几何构型上的优势,对骨干不产生应力遮挡效应,而且能有效防止骨质疏松的发生,使骨的力学性能尽早恢复.