合页骨折对内侧开放楔形胫骨高位截骨术后稳定性影响的有限元分析

李兵; 赖志敏; 张巧娜; 陈蛟; 赵丰年; 岳聚安; 孙强; 王冉东; 刘忘言

摘要：目的合页骨折是内侧开放楔形胫骨高位截骨术(medial open wedge high tibial osteotomy,MOWHTO)的常见并发症,本研究通过有限元模型分析,探讨合页骨折后截骨端力学稳定性的改变.方法 CT扫描一名成年男性膝骨关节炎患者的下肢骨骼数据,建立完整合页和TomoFix钢板、螺钉固定的Takeuchi分型Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型合页骨折的MOWHTO有限元模型.分别在不同模型上加载载荷,模拟坐—起状态、行走状态、扭转载荷下的钢板应力变化、内侧截骨端移位、外侧合页周围移位.结果坐—起状态下,相较完整合页模型,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型合页骨折模型中的最大钢板应力分别增加了 118.3％、178.3％、85.5％,内侧截骨端移位最大值分别增加了 27.2％、33.2％、6.0％,外侧合页周围移位最大值分别增加了 35.2％、51.0％、15.8％.行走状态下,相较完整合页模型,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型合页骨折模型中的最大钢板应力分别增加了 56.6％、113.1％、62.8％,内侧截骨端移位最大值分别增加了-3.4％、17.2％、-3.4％,外侧合页周围移位最大值分别增加了 40.4％、389.4％、106.4％.扭转载荷下,相较完整合页模型,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型合页骨折模型中的最大钢板应力分别增加了 154.2％、261.4％、25.5％,内侧截骨端移位最大值分别增加了 307.5％、362.6％、16.8％,外侧合页周围移位最大值分别增加了 286.0％、338.8％、8.5％.结论合页骨折会导致MOWHTO截骨端钢板应力增加,力学稳定性下降,其中Ⅰ型合页骨折影响小,术后应该尽可能避免扭转应力的影响;Ⅱ型合页骨折影响较大,术中需增加截骨端稳定性、术后延迟完全负重,以减少内固定物失效、术后力线丢失、截骨端不愈合的发生率;Ⅲ型合页骨折对稳定性的影响主要体现在外侧胫骨平台骨折端,术中必要时可增加由外向内侧固定、术后延迟负重,保证胫骨平台骨折的愈合.坐—起应力和扭转应力对截骨部位稳定性影响最大,伴有合页骨折的MOWHTO患者术后早期康复过程中,尽量避免或保护下做起立、扭转动作,以减少并发症发生.以上研究为伴合页骨折MOWHTO患者的治疗和康复提供参考,但仍需进一步的生物力学研究证实.