1.娄底市中医医院 湖南娄底 417000；2.佛山市中医院 广东佛山 528000
【摘 要】目的：研究提按法复位Colles骨折过程中的力学特征与影响因素。方法：2011年4月~2011年9月，选择30例符合Colles骨折临床研究标准的患者，男性18例，女性12例；年龄17~74岁，平均（47.8±10.6)岁；平均病程（6.7±1.6)小时，运用多通道MELF测力系统采集复位时各手指作用于患肢的力学参数（力的大小和作用时间），并将之与患者的性别、年龄、身高、体重、体重指数、患腕肿胀度、受伤时间等个体因素进行相关性分析。结果：所有患者均达到解剖复位或功能复位，未造成负损伤。①提按法力学参数：提力峰值226.10±64.10N，按力峰值76.09±21.11N，手法时间5.81±1.07s；②经多元线性回归分析，“按力峰值”与年龄呈负相关，与体重指数呈正相关。“提力峰值”与年龄呈负相关。手法时间与患者健腕周径存在着显著正相关性。③运用秩和检验，比较不同性别组间力学参数的差异，P＞0.05，提示男、女患者组间的按力峰值、提力峰值、手法时间无显著性统计学差异。结论：提按法复位时提力远大于按力；力量的大小受患者的年龄、体重指数的影响，手法的操作时间受健侧腕部周径影响。
【关键词】Colles骨折；提按法；在体；生物力学；压力传感器
Mechanical measurement of lift-press manipulation during the reset of Colles fractures in vivo.
LIU Bo1 CHEN Zhiwei2 CAO Zhenglin2 Guan Honggang2 PAN Zhixiong2 FU Mingyun2
（1.loudi municipal hospital of traditional Chinese medicine，loudi，hunan，417000；2.Foshan hospital of traditional Chinese medicine，foshan，guangdong，528000)
Abstract Objective：To study the characteristics of mechanical parameters and the influential factor during lift-press manipulation of the reset of Colles fractures.Method：From?April 2011 to September 2011，30 patients with Colles fracture in accordance with?standard clinical research were collected，including 18 males and 12 females，ranging in age from 17 to 74 years，with an average of（47.8±10.6) years；the mean course of diseases was（6.7±1.6) hours. MELF system was applied to test the mechanical parameters of operator’s fingers，meanwhile，the individual factors of patients were collected，such as sex，age，height，weight，body mass index，patient?wrist swelling，injury time. Correlations between these factors and the mechanical parameters were analysised.Result：All patients?achieved anatomic reduction or functional reduction，causing no negative damage.①The mechanical parameters of lift-press manipulation：peak value of lifting force was 226.10±64.10N；peak value of pressing force was 76.09±21.11N，duration of manipulation was 5.81±1.07s. ②According to multivariate linear regression analysis，peak value of pressing force was negatively correlated with age and positively correlated with BMI；peak value of lifting force was negatively correlated with age；there are significant correlation between age，body mass index and peak value of pressing force；there are significant correlation between operate time and uninjured side wrist circumference ③There were no significant differences in time，peak stress，peak stress between gender groups after rank sum test（P＞0.05）.Conclusion：Lifting force is much larger than the power of the press；The size of the force was influenced by the patients age and BMI；Operate time was influenced by the patients uninjured side wrist circumference.
Keywords：Colles fracture；Lift-press Manipulation；in Vivo；Biomechanical；pressure sensor
Colles骨折是临床最常见的骨折之一，约占所有骨折的6.7％[1]，该骨折的大多数可以通过手法闭合复位、小夹板或石膏固定而达到良好的治疗效果。如果骨折复位欠佳、畸形得不到矫正时，则会造成前臂旋转障碍、腕部的活动痛甚至腕部神经损伤等并发症，因些，骨折的复位方法尤为重要。Colles骨折常用的复位手法有四种[2]：一、两人牵抖复位法；二、手掌向下一人整复法；三、手掌向上一人整复法；四、三人提按复位法。其中，提按法由两名助手和术者共同完成，动作简单易学、操作省力、对骨折端位置的控制性强，大部分的Colles骨折均能通过此法达到良好的复位。我们采用压力传感器对复位过程中术者各手指作用于患肢的力量进行测量和采集，对该手法进行量化，为进一步的研究提供数据支持，现报告如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料
选择符合Colles骨折临床研究标准的全部30例患者，均来自于广州中医药大学附属佛山中医院2011年4月~2011年9月期间的门诊患者。30例中，男性17例，女性13例；年龄最小17岁，最大74岁，平均47.8岁；病程最短1小时，最长20小时，平均6.7小时。30例患者均有外伤史，伤后腕部疼痛并迅速肿胀，重者出现餐叉状畸形。腕关节，前臂旋转运动、手指的活动均因疼痛而受限。X线检查：骨远端骨折块向背侧、桡侧移位，骨折处向掌侧成角，桡骨短缩，骨折处背侧骨质嵌入或粉碎骨折，桡骨远端骨折块旋后。参与研究的患者均签署知情同意书后进行测量。
1.2 诊断标准
参考国家中医药管理局《中医病证诊断疗效标准》[3]伸直型桡骨下端骨折：⑴有外伤史，多为间接暴力所致；⑵伤后腕关节周围肿胀、疼痛，前臂下端呈"餐叉样"畸形，腕背侧可扪及骨折远端骨突，压痛明显，腕臂活动功能障碍；⑶X线摄片检查可见骨折远端向背侧移位。
1.3 病例纳入标准
（1）符合上述诊断标准、未经任何方法治疗者；（2）成年人与老年人，男女不限，自愿接受手法复位治疗者；（3）一次手法操作后骨折端达到解剖或功能复位者。
1.4病例排除标准
（1）不完全骨折、青枝骨折、开放性骨折、陈旧性骨折、病理性骨折；（2）精神病患，不配合治疗者；（3）一次手法操作未能达到功能复位者。
1.5 研究方法
1.5.1 操作手法
本手法由佛山中医院一位从事手法复位治疗20余年的专家操作，内容如下：（1）结合肢体畸形和 X线照片结果，先用手触摸其骨折部，手法先轻后重，从上到下，从近端到远端，了解骨折移位情况。（2）患者仰卧位，肘部屈曲 90°，前臂中立位。一助手把住上臂，另一助手两手扣紧大小鱼际肌，先顺势拔伸。（3）术者双手拇指放在骨折远端背侧、双手余指置于近端的掌侧，拇指按压、余指向背侧端提，握手部的助手同时将腕掌屈、尺偏。
1.5.2 测试设备
Tekscan_Flexiforce多通道MELF测力采集系统：由美国Tekscan公司开发研制，系统由多通道计算机分析软件、数据采集器、传感器三部分组成，Flexiforee传感器由两层很薄的聚酯薄膜组成，每层薄膜上铺设银质导体并涂上层特殊的压敏半导体材料，两片薄膜压合在一起形成传感器。银质导体从传感点处延伸至传感器的连接端，传感器点在电路中起电阻作用。受力为零时，电阻最大；力越大，电阻越小。当外力作用到传感点上时，传感点的阻值的倒数随外力成正比例变化。我们采用的是A401型薄膜传感器，直径25.4mm，厚度0.208mm，可贴于各手指的指腹部，量程0-110N，反应时间小于5毫秒。数据分析软件有三种数据显示方式：数值，波形和柱状图，能够实时记录数据，记录速度可设定为8、10、25、30、50、60、100及200HZ，我们设定为8HZ；传感器量测的灵敏度可以自行设定，可设定校正及存储校正值；数据可以存储成ASCII格式文档并有数据回放的功能；数据采集器通过USB接口与计算机连接，最多可同时连接16组传感器。研究设备由佛山市中医院骨伤科研究所提供。
1.5.3 测试方法
运用多通道MELF测力采集系统采集提按法应用在Colles骨折复位中过程中术者双手1-4指对患者施加力量的大小和时间。先把一付7.5号乳胶手套的1-4指自中节指间关节以远剪下，将8片A401传感器用双面胶贴在指套内面的指腹部，用指套将传感器固定在各手指施力部位，信号线自手背部引出，接数据采集器，用弹力护腕固定在术者前臂中下段，8个数据采集器的USB接口通过HUB与计算机连接，打开多通道计算机分析软件，加载校准文件，检查各传感器接通情况，状况良好后进行测量。
患者仰卧位，屈肘 90°，前臂中立位。一助手把住上臂，另一助手两手扣紧大小鱼际肌，先顺势拔伸；打开软件的录入功能，戴传感器的术者双手拇指放在骨折远端背侧、双手余指置于近端的掌侧，拇指按压、余指向背侧端提，握手部助手同时将腕尺偏。手法结束后，停止数据录入、保存数据。
1.5.4 观察指标
（1）提按操作的力学参数——各手指作用力峰值、作用时间。（2）影响因素的指标：所选择患者的个性特征，包括性别、年龄、体重、体重指数、身高、健腕周径、患腕周径、患腕肿胀度（健患肢周径差）、受伤时间。
1.5.5 影响因素指标测量与计算方法
登记符合纳入标准的30例Colles骨折患者的基本信息，包括姓名、性别、年龄、身高、体重、体重指数、健腕周径、患腕周径、患腕肿胀度、受伤时间。身高、体重、健腕和患腕周径测量及体重指数的计算方法：身高、体重的测量——选用身高体重计量仪，受试者着轻装，赤足，背向立柱立正姿势站在测量仪的底板上，头部正直，躯干自然挺直，上肢自然下垂，足跟并拢，足尖分开60度，即时读取身高、体重的读数[4]健、患腕周径的测量——测量者将皮尺置于尺骨茎突最高点近端约1cm的平坦处绕腕部水平测量，所测量的围度即为健、患腕周径。在测量身高、体重、腕周径时，连续测量两次，读取实测的数值，取两次测量结果的平均值作为记录的最终数值。体重指数的计算——体重指数（BMI)=体重（kg)/（身高)2（m2)。按照WHO提出的亚太地区（包括中国）的体重指数分类[5]，将不同体重指数人群分为正常、超重、肥胖，19~23视为正常，23~25为超重，>25为肥胖。患腕肿胀度的计算[6]——患腕周径值减去健腕周径值。
1.5.6 统计学方法
采用SPSS 17.0统计分析软件进行统计学处理。采用双侧检验，P<0.05表示差异有统计学意义，根据本研究的研究目标和数据特点，选用秩和检验比较不同性别组间力学参数的差异；采用多元线性回归分析力学参数与各影响指标之间的关系。
2 结果
2.1 提按操作的力学参数——各手指作用力峰值、作用时间。
所有患者均达到解剖或功能复位，未造成负损伤。在提按手法作用过程中，所记录术者双手各手指对患者骨断端的压力峰值见表1，其中按力为双拇指力量之和，提力为双手第2-4指力量之和。操作者提按法持续时间：5.81±1.07s。图1为提按法的时间-力量曲线图。图2-5为手法复位前后的X片。
表1：操作者各手指压力峰值（）
2.3 按力峰值与个体因素关系
经统计学分析，按力峰值与个体因素的相关系数R值=0.643；对整个回归方程作显著性检验，其中F=9.497，P=0.001<0.01，差异有极显著统计学意义，即回归方程有必要成立，个体因素对按力峰值有意义；用方差分析对年龄、体重、体重指数、身高、健腕周径、患腕周径、患腕肿胀度（健患肢周径差）、受伤时间作偏回归分析，体重、身高、健腕周径、患腕周径、患腕肿胀度（健患肢周径差）、受伤时间的P值的显著性概率均>0.05，因此不能作为解释变量出现在方程，而年龄的t=-3.135，P=0.004<0.01，体重指数的t=3.506，P=0.028<0.05，差异有统计学意义，故年龄、体重指数应作为个体因素的解释变量。按力大小与年龄呈负相关，即年龄越大按力越小；与体重指数呈正相关，即体重指数越大按力越大。
2.4 提力峰值与个体因素关系
经统计学分析，提力峰值与个体因素的相关系数R 值=0.677；对整个回归方程作显著性检验，其中F= 23.712，P=0.000<0.01，差异有极显著统计学意义，即回归方程有必要成立，个体因素对提力峰值有意义；用方差分析对年龄、体重、体重指数、身高、健腕周径、患腕周径、患腕肿胀度（健患肢周径差）、受伤时间作偏回归分析，体重、体重指数、身高、健腕周径、患腕周径、患腕肿胀度（健患肢周径差）、受伤时间的P值的显著性概率均>0.05，因此不能作为解释变量出现在方程，而年龄的t=-4.870，P= 0.000<0.01，差异有统计学意义，故年龄应作为个体因素的解释变量。提力大小与年龄呈负相关，即年龄越大提力越小。
2.5 手法时间与个体因素关系
经Pearson相关性分析，手法时间与个体因素中健腕周径存在着显著的正相关性（P<0.05）。患者腕周径越大，手法复位的时间越长。
2.6 不同性别患者之间力学参数比较
经秩和检验分析，不同性别患者力学参数之间无显著性统计学差异（P>0.05）。实施手法力量的大小与患者的性别无关。
3 讨论
手法复位固定治疗骨折具有创伤小、并发症少、费用低等特点[7]，正骨手法是一门艺术高超的学问，其难度绝不亚于手术治疗[8]，功能复位是骨折手法复位的基本要求，如能达到解剖复位则最为完美。骨断端周围的软组织对于骨折的愈合起着非常重要的作用，它提供骨折愈合所需的血供，对于维持骨断端的稳定还起到“软夹板”的作用。虽然骨断端软组织是阻碍骨折复位的不利因素，而骨折一旦复位后即成为了维持骨断端稳定性的有利因素。因此，在复位时应避免暴力的、反复的、长时间操作，造成骨膜的进一步剥离，加重骨周围肌肉、韧带的损伤，破坏骨断端的血供，削弱骨周组织的“软夹板”作用，不利于骨断端的稳定和骨折的愈合。理想的手法应该具有“轻巧、快速、准确”的特点。
什么样的力量既能达到骨折的复位，又能减轻骨断端组织的再损伤呢？这是手法教学当中面临的一个难题。专家通过多年临床实践和反馈总结出来的手法要领是一个很模糊和主观的概念，可言传但不易体会，体会的效果也因学生个体的悟性差异而不同。把专家的手法特征进行客观量化将有利于学生快速的掌握手法的复位技巧。
在体测量对设备有特殊的要求，既要准确测量专家手法的力学参数，又不能影响复位的手感。Tekscan flexiforce A401型薄膜传感器，厚度仅为0.208mm，质地柔韧，可以随受力部位的形状弯曲变形；其25.4mm的直径可以覆盖施力手指的末节指腹，不致造成力量的漏测；测量精度高，误差小于5%。为了确保数据的准确性，在每次测量前都要对传感器进行校准。同时，由于薄膜型传感器表而光滑，与手指的摩擦系数小，在实施某些手法时（如拔抻牵引），为了防止传感器在复位中滑脱，需要施加更大的压力来增加皮肤表面的摩擦，从而影响测量的准确性。因此，该传感器更适宜测量施力方向与受力表面垂直的手法。
对于大部分的Colles骨折，手法复位固定仍是首选[9.10]。Colles骨折移位特点是：远端骨折块向背侧、桡侧、旋后移位，断端向掌侧成角，桡骨短缩，背侧骨质嵌入或粉碎。提按法是由术者对骨折远端背侧按压和对近端进行提拉的同时，在助手的牵引和尺偏下矫正桡骨的短缩、掌侧成角及桡偏、旋后畸形。受患者个体差异（伤肢的不同侧、患肢粗细）影响，术者在实施手法时会适当调整主要的施力指，因而造成对不同患者进行复位时各手指的力量波动较大。为便于分析，我们将各手指的力量在复位中作用的不同分为提力和按力，双手拇指力量为按力，双手2.3.4指的力量为提力，小指在复位中基本不施力而未予以测量。
从提按力的力量-时间曲线中可看到，提力、按力同时开始和结束，按力峰值较提力较早出现，表明按力的作用主要在复位早中期，提力主要作用在手法的中后期。
提力明显大于按力。依据牛顿第三定律，通过腕部软组织的约束，助手牵引力及术者按力的合力与术者的提力达到平衡，术者在提拉时可以增加骨断端的牵引并矫正成角畸形。
本组数据显示：按力与体重指数呈正相关，即体重指数越大按力越大；提按力大小与年龄呈负相关，即年龄越大复位力量越小；提按力大小与患者的性别无相关性；手法操作的时间与患肢健侧手腕的周径呈显著的正相关性，即患者手腕周径越大，复位的时间越长。老年患者多骨质疏松，肌力较弱，骨断端皮质嵌插、向掌侧成角和重叠移位较小，通过助手牵引和尺偏，术者用较小的力量就可以对抗患者的肌力，甚至无须按压也能矫正桡偏和掌侧成角。年轻患者筋骨强健，在助手的牵引和术者大力的提拉下，还要用力按压向背侧移位的远端骨块来矫正移位和成角畸形。进行手法复位时，术者在复位中所能使出的最大力量是一定的，当患者手腕周径较大，复位所需力量更大时，术者通过延长手法时间，让软组织更好的松弛来克服力量的限制。一般来说，男性的肌力较女性大，同时腕径也要粗一些，而在本组患者中并没有发现性别与复位力量的相关性，这可能与样本的数量有关。
将手法的力学特征客观量化，将有助于手法的机理的探讨、手法的临床教学、手法技巧的改进和提高。随着传感器和计算机技术的发展和广泛应用，对手法力学特征的在体实测成为可能，而哪种传感器更适合骨科临床的测试需要，要视临床实践筛选而定[8]。
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论文作者:刘波1,陈志维2,关宏刚2,曹正霖2,潘志雄2,符
论文发表刊物:《中国结合医学杂志》2018年5期
论文发表时间:2018/10/8
标签：手法论文; 体重论文; 患者论文; 测量论文; 时间论文; 传感器论文; 年龄论文; 《中国结合医学杂志》2018年5期论文;