鑒于此,美國新墨西哥大學醫(yī)學中心骨科的學者進行了一項生物力學研究,,比較傳統(tǒng)的空心釘張力帶固定與空心釘鈦網(wǎng)固定的機械強度,,結果提示鈦網(wǎng)或可替代鋼絲用于髕骨橫行骨折張力帶固定,結果發(fā)表在 2015 年 2 月的 Injury 雜志,。
作者選用 24 個合成的左側髕骨作為標本,,制造髕骨橫行骨折,在骨折遠近端分別放置尼龍織帶模擬股四頭肌和髕腱,,用 2 枚直徑 4.0 mm 長度 36 mm 的空心螺釘平行固定骨折,,并行骨折復位和加壓。
然后將標本隨機分為 2 組,,一組采用 18 號(1.02 mm)的不銹鋼鋼絲通過空心螺釘進行單結張力帶捆綁(圖 1A),;另外一組采用 0.6 mm 厚度的鈦網(wǎng)(4x5 個網(wǎng)眼)放置于髕骨骨折中心前方,并用 3 枚 15 mm 長度的 2.3 mm 直徑鈦合金螺釘進行固定,,鈦網(wǎng)上螺釘?shù)奈恢梦挥?4 個角(圖 1B),。
圖 1. A:傳統(tǒng)的半螺紋空心螺釘張力帶固定模型;B:半螺紋空心螺釘固定聯(lián)合 0.6 mm 厚的鈦網(wǎng)和 4 枚 2.3 mmx15 mm 的鈦合金皮質螺釘
然后將骨折模型放置于力學測試儀上,,并模擬膝關節(jié)屈曲 90°時的伸膝應力,,主要了解固定失敗時的最大應力、以及骨骼 / 內固定結構的強度,、內固定失敗前的骨折縫隙,、內固定失敗的類型。
結果顯示,,鋼絲固定組和鈦網(wǎng)固定組發(fā)生內固定失敗時的平均最大應力分別為 624.7N 和 601.7N,平均差異為 23.0N,,位于預先設定的 260N 之內,。鋼絲和鈦網(wǎng)固定的平均強度為 19.49N/mm 和 19.42N/mm,,發(fā)生內固定失敗前骨折移位的平均距離為 3.87 mm 和 2.11 mm。
兩種固定模型均未出現(xiàn)螺釘或植入物的斷裂,,而骨質一般為粉碎性劈裂,。鈦網(wǎng)固定組固定失敗的形式包括以下三種,內側空心釘部位的骨質垂直劈裂至鈦網(wǎng)上內上方螺釘(2 例),,骨折縫隙對稱性增大后鈦網(wǎng)上近端的內側或 / 和外側螺釘拔出(7 例),,外側骨折間隙增寬后鈦網(wǎng)螺釘從內側空心螺釘處切出并處于外側空心螺釘?shù)南路剑? 例)。
鋼絲固定組失敗的形式有兩種,,一種是骨折縫隙增寬后鋼絲在遠端螺釘骨質接觸部分上切出(7 例),,另外一種是骨折縫隙增寬后鋼絲從內側空心螺釘?shù)纳戏焦琴|部分切出(5 例)。
圖 2. A:鋼絲張力帶固定失敗前的骨折移位間隙,;B:鈦網(wǎng)結構固定失敗前的骨折移位間隙
因此,,作者總結認為,在骨折模型失敗之前的最大應力方面,,鈦網(wǎng)固定并不比鋼絲張力帶差,,兩者的生物力學機械強度相似,而且鈦網(wǎng)固定失敗前骨折移位的縫隙更小,,因此我們可以考慮在此基礎上進行更深入的實驗和臨床研究,,從而了解是否可以采用低切跡的鈦網(wǎng)固定來替代鋼絲張力帶。