钢板增强固定术对比单纯前后螺钉固定治疗粉碎性 Letenneur II 型 Hoffa 骨折的生物力学优势:一项关键研究

【字体: 时间:2025年05月20日 来源:Archives of Orthopaedic and Trauma Surgery 2.0

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  【编辑推荐】针对目前粉碎性股骨后髁冠状面骨折(Hoffa 骨折)固定缺乏规范的问题,研究人员对比单纯前后螺钉与钢板增强固定(后 / 外侧锁定 / 双钢板)在 Letenneur IIb 型骨折中的生物力学表现,发现钢板增强固定显著提升稳定性,为临床治疗提供新依据。

  
在骨科领域,膝关节损伤一直是临床治疗的难点,尤其是 Hoffa 骨折 —— 一种罕见但极具破坏性的股骨后髁冠状面剪切骨折,约占股骨远端骨折的 13%。这类骨折常伴随关节面损伤和肢体对线异常,易导致创伤后骨关节炎、骨不连等严重并发症,临床功能预后往往不佳。目前,单纯前后螺钉(PA screws)固定是最常用的内固定方法,但对于粉碎性 Letenneur II 型骨折(特指合并负重区中间骨折块的亚型),其垂直剪切力中和能力不足,且缺乏针对中间骨折块的有效固定策略,导致术后固定失败风险较高。因此,寻找更稳定的固定方式成为亟待解决的临床问题。

为填补这一研究空白,德国明斯特大学医院(University Hospital Münster)与 AO 基金会(AO Research Institute)等机构的研究人员开展了一项生物力学对比研究,探讨钢板增强固定技术在粉碎性 Letenneur IIb 型外侧 Hoffa 骨折中的应用价值。该研究成果发表于《Archives of Orthopaedic and Trauma Surgery》,为临床治疗这类复杂骨折提供了关键的力学数据支持。

研究团队选取 24 例人类尸体股骨远端标本,模拟 Letenneur IIb 型骨折(Hoffa 骨折块占外侧髁前后径的 50%,中间骨折块占剩余 50% 并包含负重区),随机分为四组:单纯交叉前后螺钉固定组(PA screws)、前后螺钉 + 后钢板组(PA screws + posterior plate)、前后螺钉 + 外侧锁定钢板组(PA screws + lateral plate)、前后螺钉 + 双钢板组(PA screws + double plate)。采用伺服液压材料测试机模拟膝关节 30° 屈曲位轴向加载,通过光学运动跟踪系统(Aramis SRX)监测骨折块间位移(轴向位移、间隙扭转 / 张开),以 2 mm 轴向位移为临床失败标准,记录循环至失败次数和失败载荷。

研究结果


  1. Hoffa 骨折块稳定性
    所有钢板增强组的循环至失败次数(9869-13868 次 vs 3514 次)和失败载荷(1087-1326 N vs 551 N)均显著高于单纯螺钉组(p<0.05),且轴向位移更小(p<0.05)。后钢板、外侧锁定钢板、双钢板组之间无显著差异,表明三种钢板增强方式均能有效提升 Hoffa 骨折块的稳定性。

  2. 中间骨折块稳定性
    外侧锁定钢板组和双钢板组的循环至失败次数(9891-12260 次 vs 3451 次)、失败载荷(1005-1326 N vs 541 N)显著高于单纯螺钉组(p<0.05),且轴向位移更小(p<0.05)。而后钢板组与单纯螺钉组无显著差异,提示后钢板无法有效固定中间骨折块,仅外侧锁定钢板或双钢板可同时稳定两类骨折块。

  3. 骨折间隙运动
    四组 Hoffa 骨折块的间隙扭转和张开无显著差异,但所有钢板增强组的中间骨折块间隙张开均显著小于单纯螺钉组(p<0.01),进一步证实钢板对中间骨折块的稳定作用。


研究结论与讨论


本研究首次系统对比了不同钢板增强技术在粉碎性 Letenneur II 型 Hoffa 骨折中的生物力学表现,证实钢板增强前后螺钉固定显著优于单纯螺钉固定。具体而言:

  • 后钢板仅能稳定 Hoffa 骨折块,对中间骨折块无效;
  • 外侧锁定钢板或双钢板可同时提升两类骨折块的稳定性,尤其适用于严重粉碎病例;
  • 双钢板固定的刚度最高(699.9 N/mm vs 425.2 N/mm,p<0.05),可能为极端复杂骨折提供更强支撑。

这一结果为临床治疗提供了重要指导:对于合并中间骨折块的粉碎性 Hoffa 骨折,推荐采用外侧锁定钢板或双钢板增强固定,以中和垂直剪切力、减少骨折块位移,降低创伤后骨关节炎风险。此外,研究还提示,手术入路需兼顾骨折块暴露与钢板放置,后外侧入路可能是最优选择,可同时实现交叉螺钉固定和多钢板植入。

尽管研究使用老年尸体标本(平均 73.7 岁),可能存在骨密度差异,但通过分组匹配 BMD 确保了各组可比性。未来需进一步开展临床随访研究,验证生物力学优势是否转化为更佳的临床预后。总之,这项研究为 Hoffa 骨折的精准治疗奠定了基础,推动了从 “单纯螺钉固定” 向 “个性化钢板增强策略” 的范式转变。
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