J Orthop Surg Res：用于髌骨横向骨折微创治疗的新型螺钉-电缆集成系统
2023-11-16 医路坦克 MedSci原创 发表于上海
改良张力带钢丝是治疗髌骨横向骨折最推荐的方法，我们旨在设计一种新型的螺钉-电缆集成系统(SCIS)，并将其生物力学特性与克氏针、SCIS和Cable-Pin系统治疗横向髌骨骨折进行比较。
髌骨骨折约占所有骨骼损伤的1%，由于其独特的解剖结构，对骨科医生提出了重大挑战。横向骨折是最常见的类型，常因骨折节段移位导致膝关节伸肌机制功能障碍。当骨折间隙大于2-3毫米或存在关节不一致时，手术是必要的。治疗髌骨横骨折最推荐的手术是改良张力带钢丝(modified tension band wiring, MTBW) ，AO组推荐使用。用于MTBW的最佳仪器仍未确定。克氏丝(k -丝)是最早用于MTBW的仪器。然而，带k -钢丝的MTBW有明显的缺点，包括固定物松动、感染风险较高、不愈合和对硬件刺激。
一些研究者报道螺钉比k -丝提供更强的固定。因此，开发了各种金属和非金属植入物的TBW，其中最具代表性的是Cable-pin系统。索钉系统结合了螺钉固定和TBW原理的优点，允许更稳定的固定和膝关节的早期活动。然而，不当的螺钉长度仍然会刺激股四头肌。此外，根据我们的临床经验和制造商的说明，Cable-pin系统使用的是实心螺钉，需要多次穿针，抗压强度仍需调整。髌骨骨折固定器械的生物力学研究也较少。鉴于现有髌骨固定研究的局限性，开发新的器械和手术入路是非常重要的。结合电缆销系统、空心螺钉和TBW原理的优点，开发了一种新型的螺纹-电缆集成系统(SCIS)。凭借独特的设计，新型SCIS具有增强的稳定性和优越的承载能力。本研究旨在对该新系统进行全面的生物力学分析，并将其性能与传统治疗方法进行比较。
方法：建立髌骨横向骨折有限元模型。使用k -钢丝、SCIS或Cable-pin固定骨折模型。设置不同拉力载荷(400 N和800 N)、方向(0°和45°)、螺钉或k线深度(5 mm和10 mm)。通过有限元分析，测量了破片的最大位移和最大间隙开口。
SCIS的设计草图和产品形象:A B:设计草图;C: SCIS仿真图像;D sci产品
Max的比较。碎片的位移和最大值。0-5 mm-400N(A)和800N(B)条件下k线、SCIS和Cable Pin之间的间隙
各工况下骨折片的最大位移和最大间隙
Max的比较。碎片的位移和最大值。0-10 mm-400N(A)和800N(B)条件下k线、SCIS和Cable Pin之间的间隙
Max的比较。碎片的位移和最大值。45-5 mm-400N(A)和800N(B)条件下k线、SCIS和Cable Pin之间的间隙
Max的比较。碎片的位移和最大值。45-10 mm-400N(A)和800N(B)条件下k线、SCIS和Cable Pin之间的间隙
结果：与k -钢丝和电缆针系统相比，SCIS通过减少碎片移位和间隙打开来增加骨折髌骨的稳定性。在45°方向400 N载荷下，与k线(0.22 mm)和Cable-pin (0.43 mm)相比，5 mm深度螺杆的SCIS最大破片位移(0.43 mm)分别减少了49.62%和26%。22mm)组。与k线组(0.30 mm)和Cable-pin组(0.18 mm)相比，SCIS组(0.05 mm)的间隙开口分别减少了83%和59.8% (0.05 ~ 0.18 mm)。
结论：SCIS治疗髌骨横骨折的生物力学稳定性优于采用克氏针和索钉的MTBW。有限元分析表明，在各种载荷条件下，SCIS都能显著降低断裂碎片位移和裂缝张开。
原始出处：
J Orthop Surg Res：用于髌骨横向骨折微创治疗的新型螺钉-电缆集成系统
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