桡骨头置换在类Monteggia损伤模型中重建轴向重建体刚度：一项生物力学研究

《Archives of Orthopaedic and Trauma Surgery》：Radial head arthroplasty restores axial construct stiffness in a Monteggia-like injury model: a biomechanical study

　　

类Monteggia损伤（Monteggia-like lesions）是罕见但复杂的肘部损伤，同时涉及尺骨近端与桡骨头骨折。尽管尺骨对线与软组织完整性对桡骨头稳定性的影响已被广泛研究，但桡骨头完整性对尺骨固定稳定性的作用仍知之甚少。鉴于尺骨近端骨折术后骨不连与翻修手术发生率较高，深入理解此类复合损伤中的前臂生物力学具有重要临床意义，因其影响此类损伤一期诊疗的手术策略。据此，本研究旨在评估桡骨头切除与桡骨头置换（radial head arthroplasty，RHA）对模拟类Monteggia损伤模型前臂刚度（stiffness）的生物力学影响。研究人员假设：与原生状态及桡骨头置换相比，桡骨头切除会降低重建体刚度；而桡骨头置换可将刚度部分恢复至接近原生水平。材料与方法：对8例新鲜冷冻人体尸体肘部标本在轴向加载下进行生物力学测试。在原生状态基线测试后，创建标准化的节段性粉碎模型并以锁定钢板骨接合术（locking plate osteosynthesis）稳定。随后在桡骨头切除后及模块化桡骨头假体植入后依次进行测试。标本在肘关节屈曲30°位以450 N循环加载1,000次。计算并比较各测试条件下的重建体刚度。结果：原生状态平均重建体刚度为49.3 ± 4.29 N/mm，在尺骨缺损创建并固定后显著下降（36.05 ± 6.71 N/mm）。桡骨头切除导致刚度进一步显著下降（25.83 ± 6.65 N/mm）。桡骨头置换后刚度增至33.8 ± 7.89 N/mm，与切除状态相比显著改善（p ≤ 0.0026）。假体植入后刚度与桡骨头完整且尺骨已稳定状态之间未见显著差异。结论：在类Monteggia损伤中，桡骨头完整性对前臂刚度有显著贡献。桡骨头置换可在切除后部分恢复生物力学稳定性，并可能以与固定耐久性相关的方改变载荷分布。上述发现支持在处理复杂肘部损伤时需兼顾桡侧柱以优化稳定性。证据等级：生物力学研究。

**研究背景与问题** 类Monteggia损伤（Monteggia-like lesions）指尺骨近端骨折合并桡骨头骨折脱位，属罕见但治疗困难的复杂肘部损伤，约占肘部骨折的1%–5%。尺骨近端骨折以锁定钢板骨接合术（locking plate osteosynthesis）为现行固定标准，但桡骨头的最佳处理（切开复位内固定（ORIF）、桡骨头置换（RHA）或桡骨头切除）仍存争议。既往研究多集中于尺骨对线、前臂位置及软组织完整性对桡骨头稳定性的影响，而对"反向"关系——桡骨头完整性如何影响尺骨固定稳定性——关注甚少。鉴于类Monteggia损伤中尺骨近端骨折骨不连与早期翻修率较高，明确前臂生物力学对一期手术策略具有直接临床价值。研究人员据此在模拟类Monteggia损伤模型中评估桡骨头切除与桡骨头置换对前臂刚度的影响，假设切除较原生状态及置换均降低重建体刚度，而置换可将刚度部分恢复至接近原生水平。

**主要技术方法** 采用8例新鲜冷冻人体尸体肘部标本（供体平均年龄78 ± 11岁，女7例、男1例，左右各4例；样本量经检验效能计算确定）。于肱骨干中段截断并保留肱骨干以PMMA包埋；经后路在冠突基底以远尺骨干制造5 mm节段性缺损模拟多块骨折，以鹰嘴钢板（Variax System；Stryker）桥接固定；随后依次行桡骨头切除（保留外侧韧带复合体）与模块化桡骨头假体（Evolve；Stryker）植入，假体尺寸与高度依切除桡骨头尺寸选择并经透视确认位置。标本以伺服液压试验机（Zo10；Zwick/Roell）在肘屈曲30°、前臂旋前、腕背伸90°位行循环轴向加载（预载5 N，450 N、1,000次、1 mm/s），以20 mm轴向位移为失败标准，按峰值载荷与峰值位移之比计算割线刚度，采用配对Student t检验比较各条件。

**研究结果** 标本特征：8例标本均完成全部测试流程、无排除，未达20 mm失败标准，峰值力稳定接近450 N，提示测试期间无相关疲劳或渐进性变形。生物力学结果：原生状态刚度为49.3 ± 4.29 N/mm；尺骨近端骨缺损创建并以鹰嘴钢板固定后降至36.05 ± 6.71 N/mm（p = 0.001）；桡骨头切除后进一步降至25.83 ± 6.65 N/mm（p < 0.001）；植入桡骨头假体后升至33.8 ± 7.89 N/mm，较切除状态显著改善（p = 0.005）；假体植入后与桡骨头完整且尺骨已稳定状态之间无显著差异（p = 0.440），提示置换可将重建体刚度恢复至与保留原生桡骨头相当的水平。

**讨论与结论** 讨论指出，桡骨头在桡尺骨轴向载荷分担中起关键作用，其缺失使更多轴向力经尺骨传导，可能在骨–植入物界面增加机械应力而危及固定稳定性；桡骨头置换可部分重建生理性载荷传导。既往研究（如Vannitamby等）多关注尺骨成角、前臂位置与韧带重建对桡骨头稳定性的影响，本研究则提示桡骨头稳定性亦参与尺骨重建体稳定性，应纳入整体生物力学治疗理念。同时须警惕假体过大所致桡肱关节接触压升高及相关关节病风险，假体尺寸与桡骨长度恢复仍属关键；"母–婴钢板"等尺骨固定强化是否削弱桡侧柱的稳定贡献尚不明确，有待进一步研究。临床研究提示桡骨头置换的结局与手术经验及假体设计相关，现代假体与有意宽松匹配设计报道了较低的翻修率与良好长期结果；桡骨头固定不足或切除可能促成早期失败与翻修。局限性包括：尸体模型无法完全复制体内生物学与生物力学条件（未模拟肌肉动力与神经肌肉控制）、仅评估轴向加载（未含旋转与内外翻力）、损伤模型未包含韧带损伤或近端桡尺关节不稳、标本数量有限且供体年龄偏大。结论：本研究提示桡骨头完整性在恢复类Monteggia损伤前臂刚度中起重要作用，并可能有助于尺骨固定的生物力学稳定性；上述发现支持兼顾桡骨头与尺骨相互作用的治疗理念，并强调在初次手术中处理两者的重要性。