BMC Musculoskelet Disord：我国学者进行锁骨中段骨折顺行与逆行髓内钉内固定的有限元分析

锁骨骨折是一种常见的损伤，在急诊科所有骨折病例中占比5%至10%，其中锁骨中段骨折占这些病例的75%至80%。传统上，锁骨中段骨折通常采用保守治疗，但据报道，高达41%的患者对这种治疗方法不满意。众多研究表明，移位的锁骨中段骨折不愈合率为15%至20%，这促使治疗方式逐渐向手术干预转变。对于完全移位的锁骨骨折，尤其是短缩1.5至2厘米或移位超过100%的骨折，建议采用手术治疗。与保守治疗相比，接受切开复位内固定（ORIF）的患者骨折愈合速度往往更快，不愈合率更低，畸形愈合的情况也更少。

锁骨骨折的主要手术治疗方法包括钢板固定和髓内钉固定。钢板固定因其有效的稳定性，常被认为是首选方法，但其并发症发生率较高（≥23%），包括感染、骨不连和内固定物失效。此外，钢板固定需要进行大量的软组织剥离，增加了神经和血管损伤的风险。弹性髓内钉（TEN）内固定因其微创特性而受到欢迎，它对软组织的破坏较小，且切口更美观。研究表明，与钢板固定相比，髓内钉固定手术时间更短，住院时间更短，感染率更低，内固定物取出更容易，取出内固定物后的再骨折率也更低。 弹性髓内钉固定可采用顺行或逆行插入，大多数文献更倾向于顺行技术。然而，顺行钛弹性髓内钉（ATEN）内固定的并发症发生率较高（高达70%），翻修率也较高（高达44%）。锁骨外侧的背侧皮肤和肌肉覆盖密集，使其成为一个潜在的更具美观性切口的部位。先前的研究对髓内钉固定的稳定性表示担忧。然而，尚无研究比较顺行钛弹性髓内钉（ATEN）和逆行外侧钛弹性髓内钉（RTEN）之间的生物力学差异。

有限元分析（FEA）是一种强大的生物力学工具，已在骨科研究中得到广泛认可。有限元分析可以模拟骨骼在各种载荷和运动条件下的反应，还可以计算应力和位移分布。本研究旨在通过有限元分析方法，比较顺行钛弹性髓内钉（ATEN）和逆行外侧钛弹性髓内钉（RTEN）对锁骨中段骨折的固定效果。

材料与方法：CT图像取自一名40岁男性志愿者的右侧锁骨。构建了完整的锁骨模型以及采用顺行钛弹性髓内钉（ATEN）和逆行外侧钛弹性髓内钉（RTEN）固定的锁骨中段骨折模型。在轴向压缩载荷和悬臂弯曲载荷下，测量锁骨远端的位移、米塞斯应力（von Mises stress）和米塞斯应变（von Mises strain）。

RTEN（A）和ATEN（B）固定锁骨中段骨折的有限元模型

“三点支撑”示意图

显示边界和负载条件的图表

与Zeng等人相比，在弯曲条件下构建ATEN固定模型的验证

在两种加载条件下构建每个模型的刚度

完整锁骨模型在轴向压缩力（A/B）和悬臂弯曲力（C/D）下的应力云图。图（B）和（D）表示冠状面，而图（A）和（C）表示水平面

轴向压缩力（A/B）和悬臂弯曲力（C/D）下RTEN固定的应力云图

轴向压缩力（A/B）和悬臂弯曲力（C/D）下ATEN固定的应力云图

RTEN模型和ATEN模型中植入物在轴向压缩力（A/C）和悬臂弯曲力（B/D）下的应力云图

结果：在两种载荷条件下，两种钛弹性髓内钉固定模型的刚度均低于完整的锁骨。然而，在比较两种固定方法时，在悬臂弯曲载荷下（43.05%对38.57%）和轴向压缩载荷下（25.73%对22.44%），逆行外侧钛弹性髓内钉（RTEN）的刚度均高于顺行钛弹性髓内钉（ATEN）。两种钛弹性髓内钉模型的米塞斯应力峰值均集中在内固定物上，在两种条件下，逆行外侧钛弹性髓内钉（RTEN）的峰值应力均低于顺行钛弹性髓内（ATEN）（悬臂弯曲载荷下为1090.4兆帕对1371.3兆帕，轴向压缩载荷下为1112.9兆帕对1433.8兆帕）。

结论：与顺行钛弹性髓内钉（ATEN）相比，逆行外侧钛弹性髓内钉（RTEN）具有更优越的生物力学性能，刚度更高，米塞斯应力峰值更低。这表明逆行外侧钛弹性髓内钉（RTEN）可能允许更短的固定时间和更早的康复，同时也降低了内固定失败（如弯曲或断裂）的风险。模拟结果很有前景，但在得出逆行髓内钉在解剖学方面更具优势的结论之前，还需要进行临床研究。

原始出处：

Renwei, Cao;  Jie, Tan;  Yufu, Zhang; Finite element analysis of antegrade and retrograde internal intramedullary nailing for mid-shaft clavicle fracture.BMC Musculoskelet Disord 2025 Feb 19;26(1):172