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为解决锁骨中段骨折治疗中 TEN 固定稳定性及 ATEN 与 RTEN 差异问题，北京大学第四临床医学院等单位研究人员开展相关研究，发现 RTEN 比 ATEN 生物力学性能更优。该研究为临床治疗提供新思路，推荐科研读者阅读。
在医院的急诊室里，骨折患者并不少见，而锁骨骨折又是其中较为常见的一种，它占到了所有骨折病例的 5% - 10% 。在这些锁骨骨折里，又有 75% - 80% 是锁骨中段骨折。以往，对于锁骨中段骨折，保守治疗是常用的方法。可现实却给这种传统方法泼了盆冷水，据报道，高达 41% 的患者对保守治疗的效果并不满意。而且，那些发生移位的锁骨中段骨折，不愈合的概率在 15% - 20%，这可不是个小数目。正因如此，越来越多的医生和患者开始把目光投向手术治疗。
手术治疗锁骨骨折主要有两种方式：钢板固定和髓内钉固定。钢板固定凭借其有效的稳定性，常常被视为首选。但它也有不少麻烦，并发症发生率高达 23% 以上，感染、骨折不愈合、植入物失效等问题都可能出现。而且在手术过程中，需要对软组织进行大量的剥离，这无疑增加了神经和血管受损的风险。相比之下，钛弹性髓内钉（TEN）固定因其微创的特点逐渐受到欢迎。它对软组织的破坏较小，手术切口也更美观。研究还发现，和钢板固定比起来，TEN 固定手术时间更短、患者住院时间更短、感染率更低，取出植入物也更容易，取出后再次骨折的概率也更低。
TEN 固定有顺行和逆行两种插入方式，大多数文章更倾向于顺行技术。然而，顺行钛弹性髓内钉（ATEN）固定却有着较高的并发症发生率（最高可达 70%）和翻修率（最高可达 44%）。而锁骨外侧背侧被皮肤和肌肉紧密覆盖，这里其实可以作为一个切口位置，不仅更美观，还为逆行固定提供了可能。虽然之前有研究对髓内钉固定的稳定性表示担忧，但一直没有人对 ATEN 和逆行外侧钛弹性髓内钉（RTEN）的生物力学差异进行比较。
为了解开这些疑问，北京大学第四临床医学院等单位的研究人员在《BMC Musculoskeletal Disorders》期刊上发表了一篇名为 “Finite element analysis of antegrade and retrograde internal intramedullary nailing for mid - shaft clavicle fracture” 的论文。他们通过研究发现，和 ATEN 相比，RTEN 具有更优越的生物力学性能，它的刚度更高，峰值 von Mises 应力更低。这意味着使用 RTEN 固定，患者可能不需要长时间固定，能更早地进行康复训练，而且内固定失败（比如弯曲或断裂）的风险也更低。这一研究成果对于锁骨中段骨折的治疗有着重要意义，为医生和患者提供了更科学的治疗选择依据。
研究人员在开展这项研究时，主要用到了以下几个关键技术方法：首先，他们获取了一位 40 岁男性志愿者右侧锁骨的 CT 图像，利用 Mimics Medical 21.0 软件对图像进行处理，重建出锁骨的三维模型。接着，在 SolidWorks 2022 软件中模拟骨折，并构建了 ATEN 和 RTEN 固定的模型。之后，将这些模型导入 Ansys Workbench 2022 R1 进行有限元分析，在模拟不同的加载条件下，计算模型的刚度、应力和应变等数据。
下面我们来详细看看研究结果：
- 模型验证：研究人员发现，由于缺乏生物力学测试来验证构建模型的有效性，他们参考了之前的一项研究。之前研究中 TEN 固定模型的归一化刚度比他们的结果高，原因可能是之前模型中髓内钉插入位置不同，导致植入物的固定长度和内端固定方式有差异。
- 结构刚度：研究人员把完整锁骨模型的弯曲和轴向刚度设为 100%，对比计算 ATEN 和 RTEN 固定模型的归一化刚度。结果发现，在两种加载条件下，完整锁骨的刚度都比两个 TEN 固定模型高。不过，和传统的 ATEN 相比，RTEN 在弯曲力和轴向压力下的刚度明显更高。这说明不同的 TEN 固定手术方式对结构刚度有重要影响，RTEN 比 ATEN 更稳定。但同时也表明，TEN 固定术后，锁骨远端的轴向和弯曲稳定性并不能完全得到保障。
- 骨折界面平均应力：研究数据显示，在悬臂弯曲加载和轴向压缩加载时，ATEN 模型骨折界面的平均应力分别为 39.172MPa 和 44.772MPa；RTEN 模型在这两种加载条件下，骨折界面的平均应力分别为 29.158MPa 和 37.742MPa。RTEN 模型的平均应力更低，这对骨折愈合更有利。
- 应力云图：完整锁骨的应力主要分布在锁骨内侧三分之一处。而在两个 TEN 固定模型中，应力都集中在连接骨折碎片的植入物上，骨头上的应力分布较少。不过，RTEN 模型的植入物固定长度更长，使得应力分布更分散。
- 峰值 Von mises 应力分布：完整锁骨在弯曲加载和轴向加载时，峰值应力分别在锁骨中部，为 51.937MPa 和 31.075MPa。两个 TEN 固定模型中，植入物的峰值 von Mises 应力都远高于骨头，且都集中在连接骨折碎片的部分。在 TEN 固定模型中，骨折部位的骨头峰值应力比完整锁骨高。无论是轴向加载还是悬臂弯曲，RTEN 模型的植入物和骨头的峰值应力都比 ATEN 模型低。
从研究结论和讨论部分来看，RTEN 在生物力学性能上优于 ATEN，这为临床治疗带来了新的思路。不过，研究也存在一些局限性。比如，研究中施加的 100N 静态力只是模拟，真实情况下锁骨在肩部运动时受到的肌肉和外力组合很复杂；TEN 的直径可能会影响有限元分析结果，研究只选用了 2.5mm 直径的 TEN；研究没有对比 TEN 固定和钢板固定或其他髓内钉的差异；只使用了一个解剖标本，个体差异未充分考虑；RTEN 手术中锁骨外侧较细，可能影响髓内钉进入；逆行模拟中 TEN 弯曲度大，顺行弯曲度的影响还需进一步研究。
尽管如此，这项研究仍然有着不可忽视的重要意义。它首次对 ATEN 和 RTEN 的生物力学性能进行了比较，为锁骨中段骨折的治疗提供了理论依据。虽然还需要更多的生物力学和临床研究来深入分析，但它已经为后续的研究和临床实践指明了方向，让我们离更科学、更有效的治疗方法又近了一步。
