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      骨搬運術(shù)治療脛骨骨折合并骨缺損的臨床效果及作用機制

      2018-09-26 03:14:38王鄭鋼張衛(wèi)肖湘君黃新鋒曾德輝向磊劉鳴江
      山東醫(yī)藥 2018年32期
      關(guān)鍵詞:腓骨踝關(guān)節(jié)脛骨

      王鄭鋼,張衛(wèi),肖湘君,黃新鋒,曾德輝,向磊,劉鳴江

      (南華大學(xué)附屬南華醫(yī)院,湖南衡陽421002)

      脛骨骨折一般由高能暴力損傷所致,通常伴隨下肢畸形或軟組織缺損,若延誤治療會發(fā)生關(guān)節(jié)功能障礙、骨不愈合等,患者治療周期長,手術(shù)次數(shù)多,且術(shù)后易發(fā)生肢體縮短和再骨折等并發(fā)癥。脛骨骨折合并骨缺損患者預(yù)后差,致殘率較高[1]。脛骨骨折合并骨缺損治療時通常需清除大塊死骨,產(chǎn)生較大骨缺損,不利于骨修復(fù)。目前,臨床一般采用帶血供腓骨移植、異種骨移植、骨延長等手術(shù)修復(fù)骨缺損,但效果均不理想。骨搬運手術(shù)是Ilizarov技術(shù)不斷創(chuàng)新的產(chǎn)物,可避免內(nèi)固定手術(shù)造成的骨不連、畸形愈合等并發(fā)癥,對踝關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)功能恢復(fù)更有利。近年來骨搬運術(shù)逐漸應(yīng)用于脛骨骨折合并骨缺損的治療,效果肯定,但研究例數(shù)均較少,且具體作用機制未明確[2,3]。本研究探討骨搬運術(shù)對脛骨骨折合并骨缺損的治療效果及作用機制。

      1 資料與方法

      1.1 臨床資料 選取2015年3月 2017年3月我院收治的脛骨骨折合并骨缺損患者78例,男41例、女37例,年齡20~60(44.3±5.7)歲,病程1~7(3.18±0.69)天,骨折位于脛骨上段7例、中段14例、下段57例,骨缺損面積5~16(8.61±2.17)cm2。納入標準:經(jīng)影像學(xué)檢查明確診斷骨折;患肢縮短 2 cm,缺損骨長2~4 cm;骨折處無感染。排除標準:合并血管神經(jīng)受損;有造血系統(tǒng)、心腦血管、腎、肝等原發(fā)疾病。將患者隨機分為觀察組及對照組,每組39例。兩組性別、年齡、骨折部位等基本資料均具有可比性。

      1.2 手術(shù)方法 對照組行普通鋼板固定聯(lián)合自體髂骨移植術(shù)。具體方法:患者平臥位,屈膝90°,給予連續(xù)性硬膜外麻醉;于脛骨結(jié)節(jié)上方髕韌帶內(nèi)側(cè)作長3~5 cm縱行切口,顯露髕韌帶并向外側(cè)牽引,顯露脛骨平臺前緣;于脛骨結(jié)節(jié)內(nèi)2.5 cm處進針,逐級擴大髓腔,擴髓時留取自體骨髓和骨碎屑,將髓內(nèi)釘插入髓腔,骨折遠近端分別常用鎖釘固定,將骨髓和骨碎屑填充到斷端髓腔內(nèi),鋼板外固定。

      觀察組行骨搬運術(shù)。具體方法:患者仰臥于可視手術(shù)臺上,腰硬聯(lián)合麻醉,手術(shù)前設(shè)定骺端截骨部位,使用雙排套筒電鉆打孔,使用郵票式截骨器依次鉆孔備截骨用;于遠離創(chuàng)面部位截斷腓骨,腓骨截骨水平距踝關(guān)節(jié)8~10 cm;于小腿上下端分別放置全環(huán);于脛腓骨遠近干骺端各交叉穿入兩根2.0 mm全針,近端位于腓骨平臺下2.0 cm,遠端距離踝關(guān)節(jié)面 1.0 cm,交叉角度大于30°,牽張器拉緊克氏針;于脛骨骨缺損近端或遠端(單向延長)或者遠近端(雙向延長)截骨面交叉穿針,如果腓骨缺損比較大,可使用斜拉鋼針,預(yù)先鉆入橄欖針;皮膚內(nèi)安裝牽引針。對于皮膚缺損 4.0 cm×3.0 cm者,采用骨段延長和皮膚延長術(shù)同期修復(fù),更大的皮膚缺損可酌情進行肢體縮短,以減少加壓固定時間。

      術(shù)后處理:兩組術(shù)后均抬高患肢以減輕患肢腫脹,術(shù)后1周為間歇期(制動),第8天開始按照0.25 mm/次、4次/d(每天1 mm),快速牽拉,連續(xù)5天。5天后復(fù)查X線片,判斷截骨是否牽開。之后改為3次/d,即每天0.75 mm速度勻速牽拉。鼓勵患者進行膝踝關(guān)節(jié)主動活動,牽拉開始后患者即可下床部分負重。術(shù)后3周復(fù)查X線片。

      1.3 相關(guān)指標觀察 ①手術(shù)情況:統(tǒng)計兩組術(shù)中出血量、手術(shù)時間。②血清骨鈣素(BGP)、轉(zhuǎn)化生長因子β1(TGF-β1)、胰島素樣生長因子1(IGF-1)水平:兩組術(shù)前1天、術(shù)后1周均留取外周靜脈血,離心后取血清,采用ELISA法檢測BGP、TGF-β1及IGF-1。③治療效果:患者術(shù)后均隨訪6個月,統(tǒng)計骨愈合指數(shù)及治療效果。依據(jù)Paley等[4]標準判定治療效果。優(yōu):骨折愈合,無復(fù)發(fā)感染、局部畸形<7°、肢體不等<2.5 cm;良:骨折愈合,無復(fù)發(fā)感染、局部畸形<7°、肢體不等<2.5 cm三項中符合兩項;中:骨折愈合,無復(fù)發(fā)感染、局部畸形<7°、肢體不等<2.5 cm三項中符合一項者;差:骨折未愈合或者再骨折。④踝關(guān)節(jié)功能及膝關(guān)節(jié)功能評分:術(shù)前及術(shù)后6個月分別評定踝關(guān)節(jié)功能及膝關(guān)節(jié)功能:采用Baird評分系統(tǒng)[5]評價踝關(guān)節(jié)功能,得分越高說明踝關(guān)節(jié)功能恢復(fù)越好;采用HHS評分系統(tǒng)[5]評價膝關(guān)節(jié)功能,得分越高說明膝關(guān)節(jié)功能恢復(fù)越好。⑤不良反應(yīng):統(tǒng)計兩組術(shù)后6個月內(nèi)循環(huán)障礙、固定不牢、延遲愈合、移植骨骨折等不良反應(yīng)發(fā)生情況。

      2 結(jié)果

      2.1 兩組術(shù)中出血量、手術(shù)時間比較 觀察組手術(shù)時間、手術(shù)出血量均低于對照組(P<0.05)。見表1。

      2.2 兩組手術(shù)前后血清BGP、TGF-β1及IGF-1水平比較 兩組術(shù)后血清BGP、TGF-β1及IGF-1水平均高于同組術(shù)前,且觀察組術(shù)后均高于對照組,組間及組內(nèi)比較P均<0.05。見表2。

      表1 兩組術(shù)中出血量、手術(shù)時間比較

      注:與對照組比較,*P<0.05。

      表2 兩組手術(shù)前后血清BGP、TGF-β1及IGF-1水平比較

      注:與同組術(shù)前比較,*P<0.05;與對照組術(shù)后1周比較,△P<0.05。

      2.3 兩組臨床效果比較 觀察組治療效果為優(yōu)26例、良10例、中2例、差1例,優(yōu)良率為92.31%;對照組優(yōu)15例、良12例、中8例、差4例,優(yōu)良率為69.23%;觀察組優(yōu)良率高于對照組(P<0.05)。

      2.4 兩組踝關(guān)節(jié)功能及膝關(guān)節(jié)功能評分比較 兩組術(shù)后6個月HHS評分和Baird評分均高于同組術(shù)前,且觀察組術(shù)后均高于對照組,組間及組內(nèi)比較P均<0.05。見表3。

      表3 兩組手術(shù)前后Baird評分和HHS評分比較(分,

      注:與同組術(shù)前比較,*P<0.05;與對照組術(shù)后6個月比較,△P<0.05。

      2.5 兩組不良反應(yīng)發(fā)生率比較 觀察組術(shù)后出現(xiàn)循環(huán)障礙1例、固定不牢1例、釘?shù)栏腥?例,不良反應(yīng)發(fā)生率為7.69%;對照組術(shù)后出現(xiàn)循環(huán)障礙1例、固定不牢2例、延遲愈合3例、移植骨骨折2例,不良反應(yīng)發(fā)生率為20.51%;兩組不良反應(yīng)發(fā)生率比較P<0.05。

      3 討論

      普通鋼板結(jié)合自體髂骨移植手術(shù)是治療脛骨骨折合并骨缺損的常用方法。該術(shù)式對小段骨缺損比較適用,在修補大段骨缺損時,大塊的骨移植僅表面可看到膜內(nèi)成骨或者軟骨內(nèi)成骨,中央多因缺血壞死被吸收,難以迅速恢復(fù)肢體力學(xué)功能;且自體骨移植可用骨量有限,在取骨區(qū)域內(nèi)造成新的骨缺損,對大段骨缺損不太適合;同時此術(shù)式治療患者多合并感染,可導(dǎo)致皮瓣血管壞死。

      骨搬運術(shù)是Ilizarov技術(shù)創(chuàng)新的產(chǎn)物,可避免內(nèi)固定手術(shù)造成骨不連、畸形愈合等并發(fā)癥,有利于踝關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)功能恢復(fù)[5~ 8]。骨搬運術(shù)的原理是利用連續(xù)、緩慢牽引所產(chǎn)生的張力,彈性連接截骨端,促進截骨端成骨細胞增殖,產(chǎn)生較多骨小梁,使骨延長區(qū)內(nèi)骨礦化,出現(xiàn)具有和原骨一樣再生能力和生物力學(xué)強度的成熟再生骨[9~12];伴隨著連續(xù)性加壓、牽拉與短縮加壓,產(chǎn)生骨皮質(zhì)的同時使骨髓腔貫通[13,14]。此外,在骨搬運時Ilizarov環(huán)形的固定架能夠使骨端發(fā)生有益微動,使截骨端出現(xiàn)壓力負荷,更有利于骨結(jié)構(gòu)重建與骨愈合。Ilizarov支架連接方式靈活,可經(jīng)過多角度穿針,通過橄欖交叉環(huán)和足環(huán)等促進骨折恢復(fù),還可糾正骨內(nèi)翻,復(fù)位效果理想;另外,Ilizarov環(huán)形固定架有去側(cè)方移動、去成角和去旋轉(zhuǎn)作用,對外部固定架可進行彈性固定、加壓固定與堅強固定,達到和力學(xué)環(huán)境適合的剛度,保持脛骨力線,促進關(guān)節(jié)功能恢復(fù)[15~17]。

      本研究結(jié)果顯示,觀察組手術(shù)時間短于對照組,術(shù)中出血量少于對照組,治療效果優(yōu)于對照組,且踝關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)功能恢復(fù)好于對照組。進一步明確了骨搬運術(shù)治療脛骨骨折合并骨缺損的優(yōu)勢。TGF-β1是由兩個結(jié)構(gòu)相同或相近、相對分子質(zhì)量為12.5 kDa亞單位借二硫鍵連接的雙體,屬于調(diào)節(jié)細胞生長和分化的TGF-β超家族[13]。TGF-β1可調(diào)節(jié)細胞生長、分化和免疫功能,可刺激并激活間充質(zhì)起源的細胞,而對上皮或神經(jīng)外胚層來源的細胞具有抑制作用[14]。IGF-1是一種活性蛋白多肽物質(zhì),其是人體內(nèi)肝細胞、腎細胞、脾細胞等十幾種細胞自分泌和旁分泌的產(chǎn)物,具有促進骨合成代謝,保持骨正常結(jié)構(gòu)功能等作用[15]。IGF-1可促進多種來源的軟骨細胞分裂增殖和軟骨基質(zhì)合成,還可刺激軟骨細胞合成軟骨基質(zhì)特異型膠原蛋白——Ⅱ型膠原,增加糖胺聚酶及成骨細胞堿性磷酸酯酶活性。BGP是一種由49個氨基酸組成的蛋白質(zhì),屬于非膠原酸性糖蛋白,其是一種維生素K依賴性鈣結(jié)合蛋白。BGP主要由成骨細胞、成牙質(zhì)細胞合成,亦可由增生的軟骨細胞合成,調(diào)節(jié)骨鈣代謝[16]。脛骨血液由滋養(yǎng)動脈和骨膜血管供給,脛骨骨折通常并發(fā)關(guān)節(jié)面受損,穩(wěn)定性較差,周邊軟組織覆蓋少,易造成滋養(yǎng)動脈破裂,血供減少,愈合慢。TGF-β1和IGF-1可誘導(dǎo)充質(zhì)干細胞、成骨細胞與軟骨細胞進增殖,增加骨折端供血量;BGF可使成骨活性增強,加速骨受損修復(fù)。本研究結(jié)果顯示,兩組術(shù)后血清BGP、TGF-β1及IGF-1水平均高于同組術(shù)前,且觀察組均高于對照組。提示骨搬運術(shù)可能通過增加血清TGF-β1、IGF-1和BGP水平,促進骨折愈合及關(guān)節(jié)功能恢復(fù)。

      綜上所述,骨搬運手術(shù)對脛骨骨折合并骨缺損的治療效果較好,可促進患者踝關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)功能恢復(fù);增加血清TGF-β1、IGF-1和BGP水平可能是其作用機制。

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