第一部分三种骨盆后环固定方式治疗老年骨盆骨折的生物力学研究目的:骨盆约60%稳定性维持来自于后侧结构,老年骨盆骨折与年轻患者有明显区别,目前专门针对老年人特点的生物力学研究仍非常缺乏。本研究拟评估比较三种常见的后环固定方式在老年骨质疏松骨盆骨折固定中的生物力学性能。方法:本研究使用尸体骨盆标本6具,制造前环耻骨联合分离、后环骶骨翼骨折模型,前环均使用重建钢板固定,根据后环固定方式不同分为A组:三角固定;B组:双骶髂螺钉固定(S1+S2);C组:后方张力带钢板固定,每个骨盆标本反复使用,分别测试3种后环内固定方式生物力学性能。主要采集力学指标:(1)骨盆轴向刚度;(2)骶骨骨折处的最大相对位移;(3)耻骨联合处的最大相对位移。结果:三角固定、两骶髂螺钉固定、后方跨髂骨钢板固定时,(1)骨盆轴向刚度分别为:35.44±7.24N/mm,33.93±12.45 N/mm,21.76±6.00 N/mm;(2)骶骨骨折处最大位移:1.14±0.40mm,2.50±1.37mm,3.42±1.71 mm;(3)耻骨联合处最大位移:0.99±0.30mm,1.39±0.71mm,2.12±1.00 mm。三角固定在以上三个测量指标中相对后方钢板优势均有统计学意义(P<0.05)。结论:(1)三角固定固定效果佳,建议对于老年患者FFPⅣb型骨折采用三角固定的内固定方式治疗。(2)S1+S2骶髂螺钉固定强度良好,加之其在微创性上的优势符合老年骨盆骨折固定需求,我们认为骶髂螺钉是非常适合老年骨盆骨折后环损伤的固定方式。第二部分通道螺钉体外导向装置的研发设计与辅助骶髂螺钉置钉的临床验证目的:经皮骶髂螺钉是有着良好固定强度的骨盆后环微创固定方式,在老年骨盆骨折的治疗中拥有广阔的适应症。但是,该固定方式也存在着螺钉穿出损伤血管神经、反复透视、射线暴露大等缺点。我们团队研发了体外导板辅助骶髂螺钉置入,本部分对该装置及使用策略作详细介绍并进行初步临床验证。方法:回顾性研究因骨盆骨折需要经皮骶髂螺钉固定的病例,根据是否采用体外导板辅助置入螺钉,分为体外导板组(22患者,38螺钉)和传统组(18患者,30螺钉)。统计单枚螺钉手术时间、射线暴露、螺钉穿出情况并进行比较。另外,对体外导板组患者,比较规划螺钉和实际置入螺钉之间的偏差。结果:传统组:单枚螺钉平均手术时间39.8±10.7分钟,射线暴露1904.0±844.5 c Gy/cm2,4枚螺钉穿出。体外导板组:单枚螺钉平均手术时间17.9±4.5分钟,射线暴露742.8±230.6 c Gy/cm2,1枚螺钉穿出。规划的螺钉与实际置入螺钉的差距:分别为2.8±1.1毫米(螺钉末端),1.8±0.7毫米(神经根管区)和1.5±0.5毫米(入钉点),平均偏差角为1.7±0.8°。结论:体外导板提高了经皮骨盆通道螺钉置入的效率,减少了外科医生和患者的放射暴露,有效减小了螺钉穿出风险。考虑到体外导板在辅助骶髂螺钉置入中的良好效果,我们认为该技术可进一步用于骨盆髋臼手术中其他经皮通道螺钉置入。第三部分四方区组合钢板的设计与初步有限元分析目的:我们团队因应骨盆内手术入路日益广泛应用的趋势,根据髋臼周围框架固定理念设计了四方区组合钢板,本研究拟通过有限元分析方法对钢板固定进行生物力学评估。方法:获得1名健康成年男性CT数据,通过有限元分析相关软件构建(A)基于弓状缘内侧钢板的四方区组合钢板(B)基于弓状缘上方钢板的四方区组合钢板(C)前后柱双钢板(D)弓状缘上方钢板+四方区长螺钉固定前方4种方式固定前方伴后半横行髋臼骨折模型。站立位加载700N,观察骨折线上位移量、内植物应力分布。结果:在20个观察点中,1-11点位移差异较大,12-20点位移差异较小。固定方式间位移值比较结果为:D<A<B<C。两种四方区组合钢板应力最高位置位于髂坐钢板最远端螺孔附近,前后柱双钢板固定应力最高处在后柱钢板中段后柱骨折线附近。结论:两种四方区组合钢板固定方式较前后柱双钢板的经典固定方式的固定强度更高,可以有效固定ACPHT骨折。老年骨质疏松条件下,建议髂坐钢板末端尽量向坐骨骨块打入2枚螺钉以分散内植物应力。第四部分四方区组合钢板治疗老年髋臼骨折的疗效观察目的:在设计研发解剖型四方区组合钢板的同时,我们利用普通重建钢板构建四方区组合钢板固定方式,治疗了一些老年髋臼骨折患者,拟初步评估临床治疗效果。方法:回顾研究2016年8月-2017年12月我们使用四方区组合钢板治疗的10例老年髋臼骨折患者的临床资料。男5例,女5例,平均年龄64.5±2.3岁。所有患者均采用高位髂腹股沟入路、基于弓状缘内侧钢板的四方区组合钢板(重建钢板模拟)治疗。统计分析手术时间、术中出血量、骨折复位情况、功能恢复情况、骨折愈合情况等指标,观察术中及术后并发症。结果:本组患者手术时间为100-180min,平均136.0±26.7min;术中出血量为350-1100ml,平均650.0±249.4ml。按照Matta标准,解剖复位6例,满意复位2例,不满意复位2例,优良率为80.0%(8/10),随访中未发现内植物松动、骨折再移位情况。按照Merle d’Aubigné-Postel标准,患者髋关节功能评分优4例,良3例,可2例,差1例。并发症主要有术中腹膜破裂1例,术后闭孔神经麻痹1例,股外侧皮神经麻痹1例,伤口脂肪液化1例。结论:四方区组合钢板在初步的临床应用中治疗效果良好,未见严重并发症。3D打印技术辅助下,提前对钢板折弯塑形消毒,可以在术中很方便地模拟四方区组合钢板使用,在没有解剖型产品情况下不失为一种较好的解决方案。