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背景:跟骨骨折是常见的足部骨折,该骨折的分型方法很多。1952年,Essex-Lopresti根据X线平片中骨折是否累及距下关节面将跟骨骨折分为两型,这是第一个得到普遍认可的分型,但是该分型的缺点是不能准确的了解关节面的损伤情况。时代在发展,医疗技术的精准化对骨折分型也提出了更高的要求,该分型方式已不适应临床诊疗的要求。1993年,Sanders运用CT技术根据跟骨冠状位CT图像提出了一种新的分型方法。该分型方法得到了广大医务工作者的认可,在治疗方式的选择和预后评价方面具有较高的应用价值。现在,随着三维有限元和Mimics技术在临床科研中应用的越来越广泛,有学者利用这两项技术,根据跟骨后距关节面骨折线分布情况,提出一种新的跟骨骨折分型。目的:研究新跟骨骨折分型与Sanders分型之间的相关性,利用临床随访数据和三维有限元方法验证该分型的科学性。方法:1.收集2015年1月至2020年1月于我院手术治疗的88例闭合性跟骨骨折患者的薄层CT数据,获取Dicom格式文件,并将其导入Mimics系统进行三维重建,获得三维立体损伤模型。2.新分型依据患者三维立体模型中跟骨后距关节面骨折线的分布情况划分,Sanders分型依据患者跟骨冠状位CT图像划分。按照新的跟骨骨折分型:Ⅰ型4例,Ⅱ型46例,Ⅲ型14例,Ⅳ型24例。按照Sanders分型:Ⅱ型42例,Ⅲ型33例,Ⅳ型13例;所有患者均采用手术治疗,术者为同一人。术后随访通过AOFAS踝-后足评分系统评估结果并进行统计学分析。3.使用SPSS 26软件对数据进行统计分析。随访资料中计数资料采用[n(%)]表示,计量资料行单样本K-S检验,检测是否服从正态分布。正态分布的资料采用均数±标准差(±S)表示,非正态分布的资料用中位数和四分位数区间[M(Q1,Q3)]表示。使用Spearman相关性分析检验新分型与Sanders分型之间以及两种分型与AOFAS评分之间的相关性。预后评分的组间差异性分析选择非参数Kruskal-Wallis检验。4.通过三维有限元方法建立足部损伤模型,模拟足部分别在外翻5°、中立位、内翻15°于2米、4米高度处坠落,探究跟骨表面应力分布、变化,结合新分型方法,对其验证并指导临床治疗。结果:1.通过临床随访资料,基于三维有限元和Mimics技术提出的跟骨骨折分型与经典的Sanders分型之间具有显著相关性,并呈正相关(r=0.637,P<0.001)。2.Sanders分型与疗效评分之间具有显著相关性并呈正相关(r=0.336,P=0.001);新分型与疗效评分之间具有显著相关性并呈正相关(r=0.585,P<0.001)。3.Sanders分型中Ⅱ型疗效评分最高,优良率85.71%,Ⅲ型次之,优良率75.76%,Ⅳ型最低,优良率38.46%,各组间疗效评分有统计学差异(P<0.001)。新分型中Ⅰ型疗效评分最高,优良率100%,Ⅱ型次之,优良率91.30%,Ⅲ型优良率78.57%,Ⅳ型最低,优良率41.67%,各组间疗效评分有统计学差异(P<0.001)。4.治疗方法相同,骨折全部愈合,骨折累及后距关节面内侧(b、c象限)疗效评分的优良率较低(b象限优良率55.56%、c象限优良率48.72%);骨折累及后距关节面外侧(a、d象限)疗效评分的优良率较高(a象限优良率79.45%、d象限优良率76.62%),各象限之间骨折的疗效评分有统计学差异(P<0.001)。5.外翻5°、坠落高度2米的跟骨三维有限元模型中,应力集中分布于跟腱止点区域。后距关节面最高应力为150.45Mpa,集中分布于后距关节面后外侧,最大位移为1.65mm,分布于跟骨前突。外翻5°、坠落高度4米的跟骨模型中,应力集中分布于跟腱止点区域。后距关节面最高应力为155.42Mpa,集中分布于后距关节面内侧。最大位移为1.94mm,分布于跟骨前突外侧;在中立位、坠落高度2米的模型中,应力集中分布于载距突后缘。后关节面最高应力为63.29Mpa,集中分布于后距关节面内侧。最大位移为1.33mm,分布于跟骨前突。在中立位、坠落高度4米的模型中,应力集中分布于跟腱止点区域。后距关节面最高应力值为72.77Mpa,集中分布于后距关节面后内侧。最大位移为1.84mm,分布于跟骨前突及载距突前缘;在内翻15°、坠落高度2米的模型中,应力集中分布于载距突后缘。后距关节面最高应力为41.57Mpa,集中分布于后距关节面内侧。最大位移为2.78mm,分布于载距突内侧及跟骨前突内侧缘。在内翻15°、坠落高度4米的模型中,应力集中分布于载距突后缘。后距关节面最高应力为62.44Mpa,集中分布于后距关节面内侧。最大位移为3.78mm,分布于载距突内侧及跟骨前突内侧缘。结论:1.临床随访资料显示基于三维有限元和Mimics技术的新跟骨骨折分型与经典Sanders分型对预后的判断具有一致性。2.新分型中Ⅰ型、Ⅱ型骨折手术治疗预后较好,Ⅲ型、Ⅳ型预后较差,骨折累及后距关节面内侧(b、c象限)预后较差,累及外侧(a、d象限)预后较好,该分型可以作为新的跟骨骨折分型用于临床并判断跟骨骨折的预后。3.三维有限元分析结果提示后距关节面内侧及载距突为跟骨重要负重区,若骨折累及后距关节面内侧(b、c象限),术中需要尽量解剖复位后距关节面及跟骨内侧壁,恢复其解剖力线和关节面的平滑度,以便获得更好的术后效果。