膝蓋骨骨折に対処する 3 つの新しい手術法

膝蓋骨骨折は全外傷症例の 1% を占めており、現在のガイドラインで関節面変位を伴う単純膝蓋骨横骨折の治療に推奨されている外科手術は、膝蓋骨 (伸ばされた) 表面が曲げ力を受けたときに抗張力装置として機能するテンション バンド ワイヤー (TBW) です。

ただし、この処置の合併症には、ワイヤー内部固定の失敗、感染、創傷裂開などがあります。さらに、縦方向のワイヤの適用は、特にワイヤの端をクリップして膝蓋骨腱および大腿四頭筋腱に埋め込む場合に、非常に困難になる可能性があります。

私たちは、標準的な TBW と同じ材料を使用して、膝蓋骨横骨折を固定するための 3 つの新しい技術を設計しました。

1. カーフピンをクロスドライブした後、8 の字ワイヤーテンションバンドを適用します。

2. 縦方向のキルシュナーピンと膝蓋骨の両側のテンションバンド。

3. クロスキルシュナーピンと横方向のテンションストラップ。

したがって、この生体力学的研究の目的は、3 つの新しい固定方法をワイヤ テンション バンディングの AO ゴールド スタンダードと比較することでした。 

私たちの最初の仮説は、交差したカーフピンを使用した構造の生体力学的完全性は劣化しないはずだということでした。私たちの 2 番目の仮説は、横方向の TBW が標準の TBW と同様の結果をもたらすだろうということでした。

メソッド

単純な膝蓋骨横骨折は振り子鋸で切断され、その後 3 つの新しい技術が別々の膝に順番に適用され、人体解剖学に基づいた安全で再現可能な手順で膝を構築できるようになりました (図 2 および 3 を参照)。すべて無事に達成されました。生体力学的装置を使用して、3 つの新しい技術の生体力学的完全性をテストしました。

結果

すべてのテストの結果を図 4 および 5 に示します。

結果は、破壊ギャップの総変位が最も小さい構成は、横方向 TBW と組み合わせたクロスカーフピン (技術 3) であり、100 サイクル後の破壊ギャップの平均変位は 0.43 mm (範囲 0.10 ～ 0.80 mm) であり、有意な変位 2 mm を大幅に下回っていました。

次に優れたのは、交差カーフ ピンと組み合わせた標準 TBW (技術 1) で、平均破壊ギャップ変位は 0.61 mm (0.06 ～ 2.06 mm) でした。

平均適用荷重は 69.2 N でした。AO 標準は最悪で、平均最終破壊ギャップ変位は 1.72 mm (0.47 ～ 2.24 mm)、平均適用荷重は 79.6 N でした。AO 標準は最悪で、平均最終破壊ギャップ変位は 1.72 mm (0.47 ～ 2.24 mm) でした。

サイクルごとの増分変位に関しては、両方の交差カーフ (テクニック 1 および 3) 構造は、より小さい変位を示します。標準 AO および横方向 TBW を備えた縦方向カーフ構造のそれぞれ 0.41 mm および 0.60 mm と比較して、最終サイクルでは両方の交差カーフ構造で 0.27 mm でした。これは、交差したカーフ構造により、負荷がかかった状態で破断ギャップに大きな剛性が与えられるという証拠です。これは、交差したクリンチ ピン構造によって負荷がかかった状態で、破断ギャップの剛性がより高くなっているという証拠です。

議論

この結果は、キルシュナーピンの向きを周囲の軟組織から離れた十字型の構造に再設定するが、同じ平面（膝蓋骨の前凸面から 5 mm 後方）に維持することは、生体力学的完全性に悪影響を及ぼさず、むしろ内部骨折固定の安定性にプラスの影響を与えることを示唆しています。縦方向の切り溝ピンと比較して、十字型構造は前方張力に対して骨折ブロックをより安定させるようであり、関節表面での圧縮応力を増加させる可能性があります。

これらのデータは、交差後弯ピンは縦後弯ピンと比較して悪い手術ではなく、実際、どちらの構造も交差後弯ピンを使用した縦後弯ピンよりも優れたパフォーマンスを発揮するという最初の仮説を裏付けています。この研究では側方TBWの結果が標準TBWに匹敵するかどうかは不明であるため、2番目の仮説は依然としてバランスが取れています。

これは、TBW に対する外科的アプローチを単純に再評価することによって、AO 技術よりも優れていることを示した最初の生体力学的研究です。追加費用はかからず、必要な被ばく量が少なくなるため、手続きが早くなる場合があります。交差した後弯ピンの使用により、周囲の軟組織 (主に大腿四頭筋と膝蓋骨腱) への損傷が軽減されます。さらに、外科医が、覆われた軟組織の質や、前方金属内部固定の刺激や突出のリスクを懸念している場合、この研究は、TBW を膝蓋骨の両側に配置することでこれを回避し、全体的な固定を確実に改善することを安心させるはずです。

この研究は、2つの新しいクロスカーフピン技術が、単純膝蓋骨横骨折の治療においてAOによって現在記載されているゴールドスタンダードよりも優れていることを実証しています。