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髋部骨折是常见的骨质疏松性骨折,主要包括股骨颈骨折和股骨粗隆间骨折两类,多见于老年人,主要由低能量损伤引起,多与骨量丢失及跌倒等因素相关。随着全球社会人口老龄化的加剧,髋部骨折的数量急剧增加,社会和卫生系统的负担也随之增加,已经发展成为严峻的公共卫生事件。髋部骨折位居全球十大至残性疾病之一,全世界范围内,每年约有450万髋部骨折发生,而在未来四十年髋部骨折的数量预计将达到2100万。预计2040年,美国和加拿大因治疗髋部骨折而支出的医疗费用将达到98亿美元及到6.5亿美元。随着亚洲各国人口老龄化趋势的加剧及人均预期寿命的增加,预计到2050年全球范围内髋部骨折总数的50%将会发生于亚洲。我国作为人口基数最大的国家,随着人口老龄化的加剧,髋部骨折将是医疗卫生体系乃至全社会不得不面临的一大挑战。股骨粗隆间骨折,又称为股骨转子间骨折,约占成人髋部骨折的50%,约占所有成人骨折的3.13%。股骨粗隆间骨折的首选治疗为手术治疗,主要包括髓内固定与髓外固定两种形式。虽然关于股骨粗隆间骨折治疗最佳内固定物的选择仍然存在争议,但在最近二十年中,髓内设备的使用数量已远远超过髓外设备的使用。伽马钉是治疗股骨粗隆间骨折经典的髓内固定物,主要适用于稳定性股骨粗隆间骨折的治疗。伽马钉治疗股骨粗隆间骨折的缺点之一是螺钉的使用容易造成应力集中,进而出现内固定失败。此外,骨折愈合后二次手术取出髓内钉不仅增加患者创伤,同时导致医疗支出的增加。鉴于此,本团队设计了一种新型仿生可降解镁合金伽马钉,其可降解性可以有效降低内植物的刚度,从而降低内植物相关的应力集中;并在螺钉中增加了仿生孔,通过仿生孔为松质骨的生长提供合适的条件,以促进恢复原有的骨小梁结构,同时促进皮质骨、松质骨双向愈合,重塑粗隆部的机械支撑和力线传导。因此,通过新型伽马钉与传统伽马钉的有限元分析模型,对比两者在治疗股骨粗隆间骨折的疗效差异,可以为以后的生物力学及临床引用提供重要参考。髓内钉治疗股骨粗隆间骨折时,往往需要借助人工或牵引设备完成牵引,并维持复位状态至成功植入髓内钉。牵引床是髓内钉治疗股骨粗隆间骨折时最常用的牵引设备。然而,牵引床使用往往会引起一系列的相关并发症,相关并发症的发生及治疗,为患者造成额外的痛苦,增加治疗周期及医疗费用。此外,当患者合并同侧肢体远端骨折或软组织损伤、足踝部皮肤条件不好时,牵引床的使用往往受限,只能选择人工牵引,增加手术的难度等。此外,牵引床价格较为昂贵,在一些非骨科特色的医院或基层医院中往往因财政支出有限,对牵引床望而却步。既往有许多报道曾提出过新型的牵引设备或方法取代牵引床在股骨粗隆间骨折的应用,然而因技术不成熟,均未得到推广应用。双反牵引复位器,是一种用于四肢长骨骨折治疗的复位设备,已成功应用于股骨干骨折、胫骨平台骨折等等治疗。然而,其在髓内钉治疗不稳定股骨粗隆间骨折中的疗效仍然有待观察。当下髓内钉治疗股骨粗隆间骨折技术已较为成熟,然而,如何降低术后并发症的发生,降低患者术后死亡率,仍然是治疗的难点。股骨粗隆间骨折,因其高死亡率,又被称为人生的最后一次骨折。肺炎,是粗隆间骨折术后常见且较为严重的并发症,同样是患者术后短期内死亡的主要危险因素。了解其发生率及危险因素,进而采取相应的预防措施对于提高股骨粗隆间骨折预后,降低相应的医疗支出至关重要。掌握当下股骨粗隆间骨折的流行病学特征,更加全面的了解股骨粗隆间骨折的特点,可以为粗隆间骨折的治疗及预防提供参考。20世纪90年代,髓内钉开始出现并应用于股骨粗隆间骨折的治疗,随后髓内钉应用推广一度受阻。近20年,随着髓内钉设计的不断完善及相关手术技术的提高,髓内钉重新活跃于股骨粗隆间骨折的治疗领域,并逐渐发展成为股骨粗隆间骨折治疗的主流方式之一。随着内固定器械的发展及手术技术的进步,粗隆间骨折患者的手术治疗已经相当成熟,但其死亡率仍然居高不下,成为当下治疗的难题。并发症是导致患者术后死亡率居高不下的主要原因,而肺炎更是首要因素,因此了解肺炎发生的危险因素,对于肺炎的预防,降低患者死亡率至关重要。总之,虽然髓内钉技术已经得到长足发展,但只有不断推动髓内钉设计的完善、提高相关手术技术,加强围手术期管理,降低灾难性并发症的发生,才能进一步促进髓内钉的推广,同时推动股骨粗隆间骨折治疗的进一步发展。第一部分传统髓内钉与新型仿生可降解镁合金髓内钉治疗股骨粗隆间骨折的有限元分析目的:伽马钉是治疗稳定股骨粗隆间骨折常用的内植物之一,然而伽马钉的使用面临内固定失败率较高等风险。本团队设计了一种新型可降解生物镁合金仿生伽马钉,拟通过有限元分析对比新型伽马钉与传统伽马钉治疗股骨粗隆间骨折的疗效差异。方法:首先建立股骨粗隆间骨折的三维有限元模型。利用计算机扫描成像扫描1具经甲醛处理(未超过1个月)的成年男性尸体的股骨标本,建立AO31-A1型股骨粗隆间骨折的三维有限元模型。然后,分别模拟使用传统传统钛合金伽马钉和仿生可降解生物镁合金伽马钉固定骨折。通过比较两种内植物固定后的等效应力、最大主应力和最小主应力,评估内固定后骨长入对股骨近端的影响,进而比例两种内植物的固定效果。结果:在完整模型中,最大主应力为5.8Mpa,最小主应力为-11.7Mpa,等效应力为11.4Mpa。完整模型中松质骨的最大主应力分布出现在与主、次压力区骨小梁生长方向一致的位置。传统伽玛钉愈合后最大主应力为32Mpa,最小主应力为-23.5Mpa,等效应力为31.3Mpa。应力集中较为明显。在新型伽马钉模型中,随着骨折愈合,镁合金逐渐溶解吸收,并设定为在术后12个月完全降解。新型伽马钉固定后,最大主应力为18.7Mpa,最小主应力为-12.6Mpa,等效应力为14.0Mpa。在最小主应力区小于-10Mpa的应力值较传统钛合金伽马钉有显著提高。同时,仿生伽马钉模型在股骨近端的应力分布更接近于完整骨的应力分布,显著降低了内植物相关的应力集中。结论:治疗股骨粗隆间骨折时,与传统伽马钉相比,仿生可降解镁合金伽玛钉,可以改善应力分布,使其接近完整股骨模型,具有良好的临床应用前景。第二部分双反牵引复位器在髓内钉治疗股骨粗隆间骨折中的应用目的:双反牵引复位器是一种用于治疗四肢长骨骨折的复位器,为了探索其在不稳定股骨粗隆间骨折治疗中的应用及使用效果,本团队开展了其与牵引床在治疗不稳定股骨粗隆间骨折中的疗效分析。方法:本研究回顾性分析了于2017年1月至2017年6月期间在我院住院,并采用股骨近端防旋髓内钉治疗的不稳定型股骨粗隆间骨折患者66例。根据术中牵引方式分为两组:双反牵引组和牵引床组,其中双反牵引组患者30例、牵引床组患者36例。收集了患者的人口学特征、骨折相关特征、手术相关数据及部分预后指标等数据。通过独立样本t检验或惠特尼U检验,卡方检验或费舍尔精确检验,进行组间比较。结果:两组间在人口学及骨折相关特征间的差异不具有统计学意义。在手术相关数据方面:两组患者在术前准备时间、手术时间、术中出血量、骨折复位质量等方面无显著差异。其中,双反牵引床组患者的平均颈干角为129.37°,显著低于牵引床组的平均135.67°(p=0.001);牵引床组患者切开复位率显著高于双反牵引组(13.9%vs3.3%,p<0.001)。在骨折预后方面,两组患者各项预后指标间的差异无统计学意义。结论:双反牵引复位器可以安全、有效的辅助完成股骨近端防旋髓内钉固定不稳定型股骨粗隆间骨折。且与牵引床相比,双反牵引复位器可以通过更加微创的方式取得相似的临床疗效。第三部分髓内钉治疗股骨粗隆间骨折术后肺炎的发生率及危险因素分析目的:术后肺炎是股骨粗隆间骨折术后常见的并发症,同时也是灾难性的并发症,不仅对患者的健康造成危害,也是的公共卫生体统面临的挑战。了解术后肺炎的发生率、掌握潜在的危险因素,对于预防术后肺炎的发生至关重要。方法:回顾性分析了2014年10月至2018年12月于河北医科大学第三医院住院并采取髓内钉治疗的股骨粗隆间骨折患者。根据是否合并术后肺炎将患者分为两组,即肺炎组和非肺炎组。收集患者的人口学特征及骨折特征、术前血液指标、手术相关指标。首先,通过独立样本t检验或惠特尼U检验,卡方检验或费舍尔精确检验,进行组间比较。单因素分析后,将有统计学差异的因素纳入二元logistic回归模型,进行分析,探索潜在的危险因素。结果:单因素分析结果显示,两组患者在以下方面的比较中,差异有统计学意义,分别为:年龄>82岁、男性、脑血管疾病、心血管疾病、慢性肺病、慢性肾病、慢性肝病、泌尿系感染、合并症数量、ASA3-4级、BMI、ICU经历、CKMB、BNP、PCT、D-Dimer;将上述因素纳入二元logistic回归模型中,结果显示:年龄>82岁(OR=2.54,p=0.004),男性(OR=2.13,p=0.017),慢性呼吸系统疾病(OR=5.02,p<0.001),慢性肝病(OR=3.39,p=0.037),泌尿系感染(OR=8.46,p=0.005),CKMB>20U/l(OR=2.31,p=0.020),BNP≥75ng/l(OR=4.02,p=0.001),以及D-dimer>2.26 mg/l为术后肺炎发生风险增加的独立危险因素。其他因素与术后肺炎的发生无显著相关性。结论:本研究中术后肺炎的发生率约为3.5%(53/1495例)。年龄>82岁,男性,慢性呼吸系统疾病,慢性肝病,泌尿系感染,CKMB>20U/l,BNP≥75ng/l,以及D-dimer>2.26 mg/l为术后肺炎发生风险增加的独立危险因素。加强围手术期患者术后肺炎的筛查,对高危人群采取靶向性的管理,对于术后肺炎的预防及治疗至关重要。