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马近端指骨（P1）骨折治疗棘手，研究人员开展基于生物力学建模的治疗研究。通过构建模型分析 9 种外固定器螺钉配置，发现配置 II（1 骨干螺钉，4 远端干骺端螺钉，7°）和 III（1 骨干螺钉，4 远端干骺端螺钉，14°）最有利，有望降低手术失败率。
在马的世界里，奔跑、跳跃是它们的天性。然而，对于赛马和运动马来说，高强度的训练和比赛却让它们面临着骨折的风险，其中近端指骨（P1）骨折尤为常见。这种骨折不仅给马儿带来巨大痛苦，也给兽医们带来了严峻挑战。传统的治疗方法，如单纯使用螺钉或钢板内固定，在面对复杂和粉碎性 P1 骨折时往往效果不佳。很多时候，骨折部位无法承受马站立时的重量，导致固定失败，甚至可能使马失去生命，这让无数爱马之人痛心不已。
为了解决这一难题，来自华沙生命科学大学（Warsaw University of Life Sciences）和华沙理工大学（Warsaw University of Technology）的研究人员展开了深入研究。他们希望通过创新的治疗方法，提高马 P1 骨折的治愈率，减少手术失败带来的悲剧。最终，他们的研究成果发表在了《Scientific Reports》上。
研究人员采用了多种关键技术方法。首先，通过计算机断层扫描（CT）成像获取马右前肢的骨骼数据，并采集皮质骨和松质骨样本。接着，对样本进行单轴压缩试验和应力松弛试验，获取材料参数。然后，利用这些数据构建骨 - 固定器系统的数学和数值模型，模拟不同外固定器螺钉配置下的力学情况。
研究结果
- 常数识别：通过应力松弛试验模拟，确定了松质骨需要 4 个松弛时间，皮质骨需要 5 个松弛时间来准确模拟其行为。并且发现两参数的 Mooney Rivlin 模型能最好地描述松质骨行为，五参数的 Mooney Rivlin 模型则最适合皮质骨。同时，识别出了两种骨组织的相关常数。
- 模拟结果
- 应力分析：在所有配置中，最大 von Mises 应力值都出现在螺钉孔区域。皮质骨中，配置 IX 的最大应力值最低，配置 IV 最高；松质骨中，配置 IX 最低，配置 IV 最高。最大主应力也集中在螺钉孔附近，配置 VIII 的最低，配置 V 最高。
- 应变分析：皮质骨中，配置 IX 的最大 von Mises 应变最低，配置 IV 最高；松质骨中，同样是配置 IX 最低，配置 IV 最高。最大主应变方面，皮质骨在配置 IV 和 V 中最高，在配置 II、VI、VIII 和 IX 中最低；松质骨在配置 IV 中最高，在配置 I、VII 和 IX 中最低。
- 螺钉应力与骨位移：除配置 VII 外，螺钉最大应力值都在其中一个螺钉的顶面。配置 III 中螺钉的最大应力最低，配置 V 最高。骨位移方面，配置 VII 最低，配置 IV 和 V 较高。
研究结论与讨论
从生物力学和临床角度来看，配置 II（1 骨干螺钉，4 远端干骺端螺钉，7°）和 III（1 骨干螺钉，4 远端干骺端螺钉，14°）是将外固定器连接到第三掌骨（MC III）最有利的螺钉配置。这一研究成果为马 P1 骨折的治疗提供了重要参考，有望显著降低手术失败率，减少马因骨折治疗失败而被安乐死的情况。
不过，该研究也存在一定局限性。比如，仅模拟了垂直恒定载荷下的骨 - 固定器系统，未考虑骨重塑等因素。但这并不影响其为后续研究奠定基础，未来还需要进一步开展体外研究，测试这些固定器配置能够承受的最大载荷，从而更好地应用于临床实践。总的来说，这项研究为马 P1 骨折的治疗开辟了新的道路，让人们看到了提高马骨折治愈率的希望，在马的健康医学领域具有重要意义。
