不同内植物修复单侧不稳定骨盆后环损伤的有限元及生物力学分析

背景:骨盆稳定性主要由骨盆后环决定及骶髂关节决定,车祸等高能量冲击带来的骨盆后环损伤及骶髂关节脱位病例逐年递增。手术治疗是最优方法,临床中存在多种内植物修复方式,但哪种治疗方式的生物力学性能最优仍有一定争议。目的:对比前路双钢板、后路桥接钢板、拉力钉3种内植物修复单侧不稳定骨盆后环损伤的生物力学性能,为其临床治疗及骨盆新型拉力钉研发提供参考。方法:①有限元仿真:利用Mimics、Wrap和SolidWorks分别建立正常骨盆、单侧后环损伤骨盆及其前路双钢板、后路桥接钢板、拉力钉修复模型,利用Ansys分析模型的应力和变形情况;②生物力学实验:用15个完整骨盆标本随机分为5组,分别为正常骨盆、单侧后环损伤骨盆及其前路双钢板、后路桥接钢板、拉力钉修复组,并用Instron E10000力学试验机进行力学测试。结果与结论:①仿真分析结果显示,正常骨盆模型骶骨平均位移为0.174 mm,骶髂骨最大应力为10.51 MPa,应力分布均匀;单侧不稳定损伤骨盆模型骶骨平均位移最大,为0.267 mm,模型应力集中明显;3种修复模型骶骨平均位移都接近正常骨盆模型,拉力钉修复模型骶髂骨应力分布均匀;②力学实验结果显示,正常骨盆模型整体刚度为(226.38±4.18)N/mm,单侧不稳定损伤骨盆模型整体刚度最小为(130.02±2.19)N/mm,3种修复方式整体刚度和正常骨盆偏差都在±10%以内,修复效果明显;③仿真结果和力学实验结果相符;④从生物力学角度分析,拉力钉修复模型的生物力学状态与正常骨盆最接近,该种方式最佳;前路双钢板修复刚度过大,应力遮挡效果更显著;后路桥接钢板修复不能解决正常侧软组织的代偿效果,存在缺陷;该研究可为临床手术提供优选依据;⑤骨盆新型拉力钉应从拉力钉的角度进行改良,保留拉力钉良好的生物力学性能,同时附加其他优势性能,例如可用于骨质疏松骨盆等。

骨盆解锁复位装置复位不稳定骨盆后环损伤多中心研究

目的探讨骨盆解锁复位装置用于不稳定骨盆后环损伤复位和维持复位的疗效。方法回顾分析2018年12月—2020年6月于全国13个骨创伤中心采用骨盆解锁复位装置复位治疗的243例不稳定骨盆后环损伤患者临床资料。男139例,女104例;年龄18~92岁,平均48.5岁。致伤原因:交通事故伤132例,高处坠落伤102例,压砸伤9例。国际内固定研究协会/美国骨创伤协会(AO/OTA)分型:61-B1型5例,61-B2型13例,61-C1.1型32例,61-C1.2型47例,61-C1.3型89例,61-C2型35例,61-C3型22例。受伤至手术时间2~121 d,中位时间10 d。记录术前准备时间、骨盆解锁复位装置安装时间、术中骨折复位时间、术中透视次数、术中出血量及手术并发症情况,术后采用Matta评分标准评价骨折复位质量;并按Matta评价结果将患者分为优良和可差两个亚组,比较两组患者性别、年龄、受伤至手术时间、AO/OTA分型及各围术期临床指标的差异,研究患者基线资料及围术期临床指标对骨折复位质量的影响。结果在骨盆后环损伤闭合复位、维持复位及通道螺钉完成骨盆环稳定过程中,骨盆解锁复位装置不干扰透视机对骨盆解剖结构和骨折块移位方向的显示。术前准备时间17~60 min,平均30 min;骨盆解锁复位装置安装时间10~32 min,平均21 min;术中骨折复位时间15~205 min,平均49.2 min;术中透视次数41~420次,平均132次;术中出血量40~1500 mL,平均71.5 mL。术后即刻按Matta评分标准评价骨折复位质量,获优153例、良61例、可24例、差5例,优良率88.1%。进一步亚组分析显示,优良组和可差组间除受伤至手术时间及AO/OTA分型比较差异有统计学意义(P<0.05)外,其余指标比较差异均无统计学意义(P>0.05)。其中,受伤至手术时间≤10 d的患者复位优良率达92.2%(119/129),AO/OTA 61-C2和61-C3型患者可差率分别为25.7%(9/35)和40.9%(9/22)。未发生因应用骨盆解锁复位装置导致的手术相关并发症,未继发髂骨骨折、血管和神经损伤;术后CT示所有通道螺钉均位于骨性通道内。结论骨盆解锁复位装置可有效辅助不稳定骨盆后环损伤复位和维持复位,满足术中透视骨盆骨折不同投照角度的需求,方便术者实施骨盆复位和精准固定。