J Clin Med：骶髂螺钉固定后对行走的影响
2024-04-19 医路坦克 MedSci原创 发表于上海
本文目的是更深入地了解目前手术治疗不稳定骨盆骨折对患者行走的影响，并证明髂骶关节如何有助于未治疗个体的正常步态。
骨盆对人体的机械稳定性和运动至关重要。它是一个由双侧髋骨(髂骨、坐骨和耻骨)和骶骨(髂骨之间的三角骨)组成的环。当骶骨骨折时，例如由于机动车事故等高能创伤，骨盆环被破坏，因此不再稳定地抵抗旋转和垂直剪切力。
传统上，导致骨盆环不稳定的骶骨骨折通过手术植入物，即内固定来稳定。然而，这些植入物也会固定髂骨和骶骨之间的关节(髂骶关节)长达一年，直到骨折愈合并取出植入物。以前的研究尚未调查髂骶关节的亚慢性固定如何影响患者的运动。在这里，我们报道髂骶关节螺钉固定手术治疗如何影响患者的双足行走。髂骶关节在两足行走中起着直观的作用，因为它在下肢和上半身之间传递力。正如Lee所描述的那样，该关节使髋骨和骶骨在步态周期(即同一只脚连续脚跟接触的时间间隔)中进行相对旋转。在摆动腿一侧，髋骨相对于骶骨在矢状面向后旋转。
在站立腿一侧，髋骨相对于骶骨在矢状面向前旋转。在仰卧位髋关节屈伸时观察到这些旋转，它们分别类似于步态周期的摆动和站立。通过关节固定消除这种旋转可能会改变患者的步态。事实上，我们已经知道，在控制良好的腿部运动时，髂骶关节的活动和运动是非常有限的。然而，这是否会影响步态，在此过程中肌肉活动要高得多，并可能进一步使髂骶关节僵硬，仍然是未知的，也是我们研究的一部分。
髂骶关节固定的效果可以从不稳定骨盆环断裂内固定后发生的步态障碍推断出来，假设观察到的个体已经经历了常规的稳定方法。一些研究报道，与规范数据相比，内部固定骨盆环中断的个体表现出更小的平均步长和更大的个体间变异性。其他研究报道仅存在步态障碍或基于视觉检查的简单描述。我们的目的是更深入地了解目前手术治疗不稳定骨盆骨折对患者行走的影响，并证明髂骶关节如何有助于未治疗个体的正常步态。
方法:观察不稳定骨盆骨折后骶髂关节固定患者的步态(n = 8;平均年龄:45.63±23.19;5名女性和3名男性)以及性别和年龄匹配的健康对照个体(n = 8;平均年龄:46.50±22.91;使用动作捕捉系统记录并分析了5名女性和3名男性。鞋面和脚之间的力也被记录下来。采用仿真软件OpenSim分析了标准步态参数以及下肢关节角和力矩的动态模式。
测量的设计。先证物具有来自Qualisys (Qualisys AB, Goteborg, Sweden)的逆行反射标记，前视图(A1)、侧视图(A2)和后视图(A3)。台阶构造的木材准确地配合在力板上
实验任务:在平地上行走(A)和在平地上直线行走(B)的同时从高架地面(高度:17.5 cm)上下行走。分析的时间窗口(一个步态周期，由同一侧的两个连续脚接触定义)包含两个感兴趣的姿态(S1和S2)。正确放置足部(C,D)。左栏(C)显示了正确的脚放置模式:左脚放在第一个力板上，右脚放在第二个力板上。右列(D)显示了另一种有效模式
已选择的关节参数。参数值由对照组平地行走时关节角度、力矩和功率的组均值上的圆形标记表示。实线和虚线分别表示参与者间均值和标准差。红色线表示S1开始时的领先肢体，黑色线表示滞后肢体。蓝线表示腰椎弯曲。y轴表示各自的关节角度、关节力矩、关节功率和地面反作用力，x轴表示步态周期[%]。=关节角,广告=踝关节背屈,美联社=脚踝plantarflexor(在图与轴上的力矩和功率)或前后的(在图与肾小球滤过率(GFR)轴),平=地面反作用力,HAB =髋关节外展的时刻,=髋关节内收,他=臀部伸肌,高频=髋关节屈曲,HR =外部旋转臀部,KF =膝盖弯曲,柯=伸膝,磅=腰椎弯曲,M =联合时刻,毫升=中部外侧,NP = -联合力量,P =联合力量,S1 =在S1, S2 = S2期间,SI =上级下级。
对照组逆动力学期间骨盆的残余力矩和力。关于中外侧(ML)轴计算倾斜力矩，关于正前方(AP)轴计算列表力矩，关于上下(SI)轴计算旋转(rot)力矩。红色表示标准差，黑色表示平均值。
已选择的关节参数。对照组和髂骶固定(ISF)关节组在平地行走和踏上高架地面时关节角度、力矩和力量的组均值上用圆形标记表示参数值。
(A)与足底和背屈肌相关的对照组与ISF组的步态和步进力度。黄色虚线为对照组的步数，橙色虚线为对照组的步数，浅蓝色线为ISF组的步数，深蓝色线为ISF组的步数。y轴表示功率[Nm*rad/BW/s]， x轴表示步态周期[%]。(B)对照组与ISF组与足底和背屈肌相关的步态和步进力矩。黄色虚线为对照组的步数，橙色虚线为对照组的步数，浅蓝色线为ISF组的步数，深蓝色线为ISF组的步数。y轴表示力矩[Nm/BW]， x轴表示步态周期[%]。AP =踝关节跖屈肌，M =关节力矩，P =关节力量，S1 = S1期间
结果:除髋关节伸肌强度外，患者的关节监测参数在行走过程中均出现任务依赖性偏差，即踏在升高的表面时跖屈肌力增加，髋关节屈伸力矩增加，膝关节屈伸力矩增加，以及在升高的表面站立时踝关节背屈和相关的负跖屈肌力增加。
结论:髂骶关节固定导致向前和向上推进减少，需要扩大髋矢状面运动范围。髂骶螺钉固定后患者活动受限。
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