克氏针与空心加压螺钉固定桡骨茎突骨折的生物力学性能比较：一项验证性研究

《European Journal of Trauma and Emergency Surgery》：K-wires as a valid alternative to dual and single headless cannulated compression screw fixation of chauffeur fractures: a biomechanical comparison

本研究针对Chauffeur骨折（桡骨茎突骨折）内固定方案缺乏共识的问题，通过生物力学测试比较单枚空心加压螺钉（CCHS）、双枚CCHS与双枚克氏针（K-wire）的固定效果。结果发现双枚K-wire与双枚CCHS在循环载荷下的失效周期和失效负荷显著优于单枚CCHS（p<0.05），表明双枚K-wire可作为双枚CCHS的有效替代方案，为临床术式选择提供了生物力学依据。

　　

手腕突然传来一阵剧痛，一场车祸或摔倒时手掌撑地，可能不仅导致常见的桡骨远端骨折，还会造成一种特殊的“Chauffeur骨折”（又称桡骨茎突骨折）。这种骨折因历史上汽车司机摇手柄启动发动机时受伤而得名，其特征是桡骨茎突的骨折线向桡骨干延伸。虽然部分无明显移位的骨折可采用保守治疗，但对于移位明显、关节面不平整或功能受损的患者，手术干预至关重要。然而，截至目前，对于哪种内固定方案是最佳选择，临床尚未达成共识。是使用一枚空心加压螺钉（Cannulated Compression Headless Screw, CCHS），两枚CCHS，还是简单的克氏针（Kirschner wires, K-wires）？每种方案都有其支持者，但也各有潜在的局限性。为了解决这一争议，由Nicolas Catalin Ionut Ion等人组成的研究团队在《European Journal of Trauma and Emergency Surgery》上发表了一项生物力学研究，旨在系统地比较这三种固定方式在模拟Chauffeur骨折模型上的生物力学性能。

为了回答上述问题，研究人员设计了一项严谨的体外生物力学实验。他们使用了18个右侧人工桡骨模型，通过精确的截骨术模拟了Chauffeur骨折。这些标本被随机分为三组（每组n=6），分别接受不同的内固定处理：第一组（Group 1）使用一枚3.0毫米x36毫米的CCHS固定；第二组（Group 2）使用两枚1.8毫米的K-wires固定；第三组（Group 3）则使用两枚CCHS（尺寸分别为2.2毫米x30毫米和2.2毫米x36毫米）进行固定。所有内固定操作由同一位住院医师按照标准指南完成，并通过X光确认植入物位置正确。

研究采用的主要关键技术方法包括：1）使用人工合成桡骨模型制备标准化的Chauffeur骨折；2）在伺服液压材料试验机上进行非破坏性生物力学测试（模拟中立位、40°屈曲和40°背伸）和破坏性渐进循环加载至失效测试；3）利用运动追踪系统（光学标记点）精确测量骨折块间的微动（总位移和旋转）；4）以骨折块总位移达到3毫米作为临床失效标准，记录失效周期和失效负荷；5）采用统计学方法（如ANOVA）进行组间比较。

研究结果

初始刚度

在中立位和背伸（40°）测试中，三组固定方式的初始刚度无显著差异（p>0.05）。然而，在屈曲（40°）测试中，第三组（双枚CCHS）的刚度（202.4 ± 32.8 牛/毫米）显著低于第一组（单枚CCHS，283.6 ± 31.3 牛/毫米）和第二组（双枚K-wires，275.3 ± 57.8 牛/毫米）（p < 0.05）。这表明在抵抗屈曲应力方面，双枚CCHS的初始稳定性反而较差。

骨折块位移与旋转

在循环加载过程中（前4000周期），研究人员监测了骨折块最远端前部和最远端后部的总位移以及骨折块的旋转角度。结果显示，第一组（单枚CCHS）在两个测量点的总位移均显著大于第二组和第三组（p ≤ 0.029），而后两组之间无显著差异。骨折块的旋转角度在三组之间以及各周期内均无显著变化，说明不同固定方式对旋转稳定性的影响相似。

失效周期与失效负荷

这是评估固定稳定性的关键指标。第三组（双枚CCHS）的失效周期（9214 ± 644）和失效负荷（510.7 ± 32.2 牛）最高，第二组（双枚K-wires）次之（8282 ± 973 周期；464.1 ± 48.7 牛），而第一组（单枚CCHS）的值（4678 ± 930 周期；283.9 ± 46.5 牛）显著低于前两组（p ≤ 0.001）。第二组和第三组之间无显著差异。这意味着双枚K-wires和双枚CCHS在承受重复载荷直至失效的能力上表现相当，且都显著优于单枚CCHS固定。

失效模式

失效后的观察和影像学检查显示了不同的失效模式。第二组（K-wires）主要表现为桡骨茎突骨折和植入物切出。而第一组和第三组（CCHS）则主要表现为植入物的弯曲。

研究结论与讨论

本研究的主要结论非常明确：由于生物力学性能较差，不推荐使用单枚空心加压螺钉（CCHS）来治疗Chauffeur骨折。相比之下，使用双枚K-wires是双枚CCHS固定的一种有效替代方案。

尽管双枚CCHS在屈曲测试中表现出较低的初始刚度，但其与双枚K-wires在循环载荷下相似的失效周期和失效负荷，凸显了双枚K-wires作为一种固定方式的稳健性。双枚K-wires在初始加载时可能表现出一定的灵活性，但这在某些情况下可能是有益的，例如可以更好地分布负荷，减少骨折部位的应力集中。而单枚CCHS固定在所有关键的循环载荷指标上均表现不佳，表明其稳定性不足以支撑骨折的顺利愈合。

研究人员在讨论中也指出了本研究的局限性，例如使用的是合成骨模型，其力学特性与真实人体骨骼存在差异，并且缺乏周围软组织的影响。然而，研究的优势在于采用了精确的运动追踪技术和生理相关的循环加载方案，从而能够更准确地评估骨折端的微动。

总之，这项研究为Chauffeur骨折的内固定选择提供了重要的生物力学证据。它表明，在需要微创手术（例如对于多发性创伤或血流动力学不稳定的患者）时，双枚K-wires固定是一个可靠且有效的选择，其效果与使用双枚空心加压螺钉相当，同时可能具有手术时间更短、创伤更小、学习曲线更平缓以及成本可能更低等潜在优势。这为临床医生在制定个体化治疗方案时提供了有价值的参考。