远端螺钉数量对AO/OTA 2R3 C2.1型桡骨远端骨折轴向变形和骨折块特异性稳定性的影响

《Archives of Orthopaedic and Trauma Surgery》:Effect of distal screw number on axial deformation and fragment-specific stability in AO/OTA 2R3 C2.1 distal radius fractures

【字体: 时间:2026年08月11日 来源:Archives of Orthopaedic and Trauma Surgery 2.2

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  目的:探讨在伴有桡背侧干骺端粉碎性骨折的不稳定型关节内桡骨远端骨折中,掌侧钢板固定时远端螺钉数量对生物力学的影响。 方法:研究人员采用标准化AO/OTA 2R3 C2.1骨折模型,制备九对冷冻保存的人体桡骨,并设定明确的桡背侧干骺端缺损区。每对标本被随机分

  
目的:探讨在伴有桡背侧干骺端粉碎性骨折的不稳定型关节内桡骨远端骨折中,掌侧钢板固定时远端螺钉数量对生物力学的影响。
方法:研究人员采用标准化AO/OTA 2R3 C2.1骨折模型,制备九对冷冻保存的人体桡骨,并设定明确的桡背侧干骺端缺损区。每对标本被随机分配至使用2.4 mm可变角度锁定接骨板(variable-angle locking plate, VALP)进行掌侧固定,远端螺钉数量为四颗或六颗。包埋后,对构建体施加循环轴向载荷(150 N,5,000周期),模拟早期术后康复。使用光学运动追踪系统记录整体轴向变形和骨折块特异性三维骨折块间运动。采用非参数检验进行统计分析(p < 0.05)。
结果:来自同一供体对的两例标本被排除,最终纳入16根桡骨(8对)进行分析。骨密度(bone mineral density, BMD)和初始构建体刚度在两组间无显著差异。六颗螺钉配置在循环加载后表现出显著更低的轴向变形(p = 0.047),且在两个时间点的桡骨骨折块-骨干平移均更低(p = 0.028;p = 0.045)。基线时六颗螺钉组的桡骨骨折块-骨干旋转更低(p = 0.018),但循环加载后两组间无旋转差异。在总体队列中,轴向变形在循环加载后下降(p = 0.015)。
结论:在该伴有桡背侧干骺端粉碎性骨折的不稳定型关节内骨折模型中,与四颗螺钉相比,六颗远端螺钉降低了循环加载后的轴向变形和桡骨骨折块-骨干微动。这些发现的临床相关性仍有待确定。
**研究背景与目的**
掌侧锁定接骨板 osteosynthesis(osteosynthesis,接骨术)是治疗移位型桡骨远端骨折的既定标准。可变角度锁定系统通过提供多个远端螺钉选项,旨在实现骨折块特异性软骨下支撑,尤其适用于伴有干骺端粉碎性骨折的不稳定型关节内骨折。尽管应用广泛,但植入物相关并发症及复位丢失仍是不容忽视的问题。通常认为增加远端锁定螺钉数量可增强构建体稳定性并提高抗骨折块移位能力,但现有生物力学证据并不一致。部分实验研究比较不同远端螺钉数量后发现,四颗与更多螺钉配置在构建体刚度或抗复位丢失方面无显著差异;有限元分析同样提示减少远端螺钉数量可能仅引起移位或刚度的微小变化,螺钉分布而非绝对数量可能起决定作用。然而,另一些尸体研究显示较高的远端螺钉数量可增加轴向刚度,但缺乏循环加载下临床相关优势的明确证据。此外,大多数研究集中于关节外或简化骨折模型,未能针对伴有明确桡背侧干骺端缺损区的不稳定型关节内骨折这一导致骨折块特异性不稳定的重要因素进行探讨。研究人员前期在标准化AO/OTA 2R3 C2.1骨折模型中验证了构建体增强策略的骨折块特异性效应,但单独改变远端螺钉数量在同一掌侧钢板设计内对整体构建体行为和骨折块特异性稳定性的影响尚未阐明。因此,本研究旨在比较同一可变角度掌侧锁定钢板系统下,六颗远端螺钉(每个关节骨折块三颗)与四颗远端螺钉(每个骨折块两颗)在伴有桡背侧干骺端缺损区的标准化AO/OTA 2R3 C2.1骨折模型中的生物力学效果。主要结局参数为循环加载后的轴向构建体变形,次要结局包括骨折块特异性骨折块间运动及旋转参数。相关研究成果发表于《Archives of Orthopaedic and Trauma Surgery》。

**研究方法**
研究人员从机构遗体捐献项目获取九对新鲜冷冻人桡骨(-24 °C),每对左右桡骨来自同一供体以实现供体特异性匹配。剔除软组织和制备骨折模型后,通过定量计算机断层扫描(quantitative computed tomography, qCT)测量骨密度。采用标准化AO/OTA 2R3 C2.1骨折模型,包括矢状关节内截骨和两处20°开放楔形截骨制造桡背侧干骺端缺损区,保留掌尺侧皮质接触。按配对随机分为四颗或六颗远端螺钉组,均使用同一2.4/2.7 mm可变角度锁定接骨板(DePuy Synthes, Zuchwil, Switzerland)。构建体经受150 N、5,000周期的循环轴向载荷,模拟早期术后康复。使用三维光学运动追踪系统(Aramis 12 M, Carl Zeiss GOM Metrology GmbH, Braunschweig, Germany)记录整体轴向变形和骨折块间平移及旋转。统计分析采用Wilcoxon符号秩检验(p < 0.05)。最终样本队列为8对16根桡骨,每组8个标本。

**研究结果**
**轴向变形**
在循环加载后的最终静态测量中,六颗螺钉组相比于四颗螺钉组表现出显著更低的轴向构建体变形(p = 0.047)。在总体队列中,轴向变形从初始测量到最终测量显著下降(p = 0.015),提示存在初始沉降或嵌入效应。

**骨折块间平移运动**
六颗螺钉组在两个测量时间点的桡骨骨折块-骨干平移均显著低于四颗螺钉组(初始p = 0.028;最终p = 0.045)。其他骨折块间平移参数在两组间无统计学显著差异,但所有平移参数在数值上均呈六颗螺钉组较低的趋势。

**骨折块间旋转**
基线时六颗螺钉组的桡骨骨折块-骨干旋转显著低于四颗螺钉组(p = 0.018),但循环加载后该差异消失。六颗螺钉组内桡骨骨折块-骨干旋转随时间显著增加(p = 0.031),但绝对中位变化很小(<0.2°)。总体队列中,尺骨骨折块-骨干旋转随时间显著增加(p = 0.033)。

**讨论**
本研究的核心发现是,与四颗远端螺钉相比,六颗远端螺钉在循环加载后显著降低了轴向变形和桡骨骨折块的平移微动。这一结果与既往部分研究的差异主要源于骨折模型的不同:本研究采用包含明确桡背侧干骺端缺损区的不稳定关节内模型,负荷传递高度依赖掌尺侧皮质支撑和植入物本身,与临床常见的骨质疏松性粉碎性骨折更为接近。在此类不对称支撑条件下,额外远端螺钉可能提供更强的软骨下支撑,改善桡骨骨折块的载荷传递。初始构建体刚度虽在四颗组数值较低,但未达统计学显著差异,小样本量可能限制了检验效能。循环加载后刚度增加和轴向变形下降可能反映标本-夹具及植入物-骨界面的初始沉降效应,而非结构真正增强。桡骨骨折块-骨干旋转的组间差异仅存在于基线,且循环后消失,不支持额外远端螺钉改善旋转稳定性的结论。从临床角度看,减少远端螺钉可能降低植入物费用相关负担,但本研究显示六颗螺钉在不稳定关节内骨折中可减少微动,然而这些生物力学差异能否转化为更低的二次复位丢失率或更好的功能结果仍需临床研究验证。

**结论**
总之,在伴有桡背侧干骺端粉碎性骨折的不稳定AO/OTA 2R3 C2.1型桡骨远端骨折中,掌侧钢板固定时将远端螺钉数量从四颗增加到六颗,可降低循环加载后的轴向变形和桡骨骨折块微动。这些生物力学差异的临床相关性仍有待确定。
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