Биомеханический анализ, анализирующий связь между минеральной плотностью кости и миграцией стягивающих винтов.

Научные отчеты, том 13, номер статьи: 747 (2023) Цитировать эту статью

599 доступов

1 Альтметрика

Подробности о метриках

Для лечения перелома проксимального отдела бедренной кости обычно используется стержень проксимального отдела бедренной кости со спиральным лезвием (HB), но прорезывание из-за отказа стягивающих винтов является одним из разрушительных осложнений после операции. Хотя это и противоречиво, но одним из потенциальных факторов риска неудачи прорезывания является низкая прочность кости, которую можно предсказать путем измерения минеральной плотности кости (МПК). В этом исследовании мы провели биомеханический тест на сломанной головке бедренной кости, чтобы проверить, может ли МПК, измеренная косвенно на контралатеральном бедре или измеренная непосредственно на извлеченной головке бедренной кости, определить структурную прочность сломанной головки бедренной кости и, таким образом, может быть использована для прогнозировать миграцию стягивающих винтов. Наш результат показал, что непосредственно измеренная МПК имеет значительную корреляцию с миграцией HB на головке бедренной кости, пораженной остеопорозом. Однако, хотя МПК, измеренная на шейке контрлатеральной бедренной кости или на всей поверхности бедра, является наиболее широко используемым параметром для прогнозирования прочности кости сломанной бедренной кости, ее применимость для прогнозирования миграции ГБ может быть ограничена.

Перелом проксимального отдела бедренной кости является одним из наиболее частых и разрушительных последствий остеопороза1,2. По оценкам, ежегодно во всем мире происходит 1,7 миллиона остеопоротических переломов проксимального отдела бедренной кости, при этом уровень смертности колеблется от 22 до 29%3,4. Для их лечения в качестве имплантата обычно используются проксимальные бедренные стержни. Хотя операция в основном проходит успешно, выход из строя стягивающих винтов является одним из наиболее серьезных осложнений. Типичный механизм разрушения возникает, когда стягивающий винт проникает в головку бедренной кости или разрезает ее; это называется «прорезанием» или «вырезанием» в зависимости от типа используемого стягивающего винта и направления проникновения5,6,7,8.

Было предложено несколько гипотез, объясняющих, почему происходит такое явление, и предотвращения таких сбоев. Хотя это и противоречиво, но одним из потенциальных факторов риска является недостаточная прочность костей9,10. Поскольку остеопорозной кости может не хватать механической прочности, костная структура головки бедренной кости может не обеспечивать достаточную поддержку, что приводит к миграции стягивающего винта, что может привести к проникновению головки бедренной кости. Поскольку прочность костей трудно измерить in vivo, минеральная плотность костной ткани (МПК) обычно используется для количественной оценки и прогнозирования прочности кости, пораженной остеопорозом11. В случае перелома проксимального отдела бедренной кости измерения проводятся непрямо с контралатерального бедра или позвоночника. Однако существует мало литературы о том, может ли косвенно измеренная МПК в этих регионах точно отражать механическую прочность сломанной головки бедренной кости. Точно так же неясно, можем ли мы на основе этой информации предсказать чрезмерную миграцию винтов с винтовой лопастью (HB).

Поэтому в этом исследовании мы провели биомеханический тест на головке бедренной кости, пораженной остеопорозом, чтобы проверить, может ли косвенно измеренная МПКТ с контралатеральной или непосредственно измеренная с извлеченной головки бедренной кости определить структурную прочность сломанной головки бедренной кости и, таким образом, ее можно использовать. прогнозировать миграцию стягивающих винтов. В частности, настоящее исследование направлено на оценку (1) коррелирует ли МПК сломанной бедренной кости с сопротивлением миграции HB на сломанной головке бедренной кости и (2) можно ли использовать МПК контралатерального бедра для прогнозирования чрезмерного Миграция HB.

Экспериментальный протокол этого исследования был одобрен нашим институциональным наблюдательным советом до проведения эксперимента (CHOSUN # 2020-03-010-0001). Все методы применялись в соответствии с соответствующими руководящими принципами и правилами, а информированное согласие было получено от пациентов или их законных опекунов до извлечения головки бедренной кости. Головка бедренной кости была извлечена у пациенток, перенесших эндопротезирование тазобедренного сустава из-за перелома шейки бедренной кости в период с марта 2018 года по июнь 2021 года. Пациентам была предоставлена ​​возможность пройти либо артропластику, либо первичную фиксацию, и решение принималось пациентами и их законными опекунами после подробное описание преимуществ и недостатков хирургического вмешательства12. Для анализа были отобраны образцы от пациентов, которые согласились пожертвовать извлеченную головку бедренной кости для данного исследования. Головки бедренных костей были исключены, если они были получены от пациентов (1) с патологическими состояниями, которые могли повлиять на качество кости, кроме остеопороза, (2) которые принимали лекарства, которые потенциально могут повлиять на качество кости, (3) у которых МПК не была полученный из контралатерального бедра из-за оставшихся имплантатов от предыдущей операции, и 4) с остеопорозными переломами в анамнезе в других местах.