生物整合性固定用于胫骨结节截骨术效果显著并可降低内植物取出率

【字体: 时间:2025年09月25日 来源:Arthroscopy, Sports Medicine,and Rehabilitation CS2.7

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  本研究针对胫骨结节截骨术(TTO)后金属螺钉导致的症状性内植物突出问题,开展了生物整合性纤维增强螺钉的临床应用研究。结果表明新型生物整合性螺钉在保证6个月骨愈合率(100%)的同时,显著降低内植物取出率(0% vs 29.5%),为TTO固定提供了兼具安全性、有效性与患者舒适度的创新解决方案。

  

在治疗髌股关节紊乱的众多术式中,胫骨结节截骨术(tibial tubercle osteotomy, TTO)因其能够有效调整髌骨轨迹而成为经典选择。然而,传统金属压缩螺钉(compression screws, CS)固定虽能提供可靠力学支撑,却伴随着高达36.7%的内植物取出率——这些突出于骨面的螺钉头常导致局部疼痛、皮肤刺激甚至坏死,迫使患者承受二次手术的痛苦与经济负担。更令人困扰的是,即便使用生物可吸收材料,其降解过程中可能产生的酸性微环境和异物反应仍可能导致骨溶解、囊肿形成等并发症。这些困境促使研究者将目光投向兼具力学强度与生物相容性的新一代固定材料。

针对这一临床挑战,Walter Reed国家军事医学中心的Scott M. Feeley教授团队在《Arthroscopy, Sports Medicine, and Rehabilitation》发表了一项创新性临床研究。他们首次系统评估了由天然骨矿物质成分(SiO2、Na2O、CaO、MgO、B2O3和P2O5)增强的生物整合性螺钉在TTO固定中的应用效果,并通过成本效益分析为临床决策提供了经济性参考。

研究团队采用回顾性队列研究设计,纳入了2017年5月至2024年7月间由同一位具有17年运动医学经验的资深外科医生实施的62例TTO手术。其中44例采用传统4.5mm金属螺钉固定,18例采用新型4.0mm生物整合性螺钉固定。所有患者术后遵循统一康复方案:完全负重行走(患肢保持完全伸直)6周,立即开始0-90°范围关节活动度训练。主要观察指标包括骨愈合情况、复发不稳发生率以及再手术率。

关键技术方法包括:1)采用单一术者标准化TTO手术技术,确保操作一致性;2)使用新型矿物纤维增强PLDLA [poly (L-lactide-co-D,L-lactide)]复合材料螺钉;3)通过临床检查(无压痛)和影像学(骨痂桥接)双重验证骨愈合;4)基于医疗系统实际费用的成本效益建模分析。

研究结果方面:

患者特征:队列中61.3%为女性,平均年龄23.3岁,两组患者在年龄、BMI、TT-TG距离等基线指标上无显著差异,但生物整合组随访时间较短(1.3年 vs 3.5年)。

骨愈合结果:所有患者均在6个月内达到临床愈合,两组在愈合时间上无统计学差异(p=0.159)。生物整合组所有病例均实现影像学愈合,术后4.6个月X线显示骨痂良好桥接,仅可见螺钉的放射性透明影。

并发症比较:金属组有13.6%出现复发性髌骨不稳,而生物整合组无一例发生(p=0.099)。浅表感染率(2.3% vs 0%)和深部感染率(2.3% vs 5.6%)均无组间差异。唯一一例生物整合组感染病例在术后9天接受清创保留内植物处理后顺利康复。

硬件取出率:这是最显著的差异——金属组29.5%需要二次手术取出螺钉,而生物整合组无一例需要取出(p=0.009)。金属螺钉取出的时间跨度从7个月至4.3年不等。

成本分析:虽然生物整合性螺钉单枚价格高达803美元(金属螺钉仅19美元),但考虑29.5%的金属螺钉取出手术成本,生物整合组每例手术的综合成本仅高出455美元。

研究结论与讨论强调,生物整合性螺钉在短期随访中表现出与金属螺钉相当的安全性和有效性,同时彻底避免了二次取出手术的需要。这种新型材料通过矿物纤维增强技术,实现了更渐进的组织整合过程,避免了传统生物可吸收材料常见的酸性降解和异物反应问题。尽管目前随访时间较短(生物整合组平均1.3年),但临床前研究表明该材料在78周时基本完成生物整合,104周完全重塑,提示其长期表现值得期待。

该研究的真正价值在于为临床医生提供了新的决策维度:虽然生物整合性螺钉初始成本较高,但避免了患者因症状性内植物接受二次手术的痛苦,减少了因二次手术产生的间接成本(误工、康复时间等),同时消除了金属内植物对后续影像学检查的干扰。特别是在年轻活跃人群中,这种"一劳永逸"的解决方案可能带来更好的长期体验。未来需要更长时间的随访来确认这些螺钉的最终命运,以及它们在更复杂病例(如创伤、骨质疏松患者)中的表现,但无疑,这项研究为TTO固定技术开启了新的篇章。

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