U型骶骨骨折固定：有限元分析的创新与实践

U型骶骨骨折固定的有限元分析：哪种方式更稳固？

——来自2025年的临床研究实践

解决患者核心问题：选对固定方式，重建骨盆稳定性

对于U型骶骨骨折患者选择合适的内固定方式是治疗成功的关键。这种骨折属于特殊类型，常常发生在高空坠落或严重外伤中，会导致骨盆与脊柱中上部分离，同时伴随神经损伤风险。2025年最新研究发现，相比传统方案，同时使用L4–L5椎弓根螺钉、S1贯穿螺钉和髂骨翼螺钉的联合固定方式（L4L5 + S1 + IS）能显著降低骨折缝隙分离值，增强术后稳定性。将从临床需求出发，详解这一研究的发现，并为相关医疗人员提供真实、有价值的参考。

骨折类型与治疗困境

U型骶骨骨折在临床上较为罕见，仅占骶骨骨折的约2.1% [2025]。这类骨折表现为骶骨双侧纵行骨折合并横行断裂，骨折线可能延伸至L4–L5节段，导致脊柱与骨盆分离。由于发病率低，医生对这类病例缺乏统一的治疗经验，手术方案常存在争议。数据显示，传统骶髂螺钉固定术术后44%的患者会出现畸形愈合 [2025]，而采用单纯L4–L5椎弓根螺钉加髂骨翼螺钉（L4L5 + IS）时，术后固定失效或复位丢失的现象也比较常见。2025年的临床研究更关注如何优化内固定设计，改善术后并发症率。

三种固定方式的对比与创新设计

针对U型骶骨骨折，2025年研究团队提出了三种新型内固定方案，并有限元分析验证其生物力学差异：

1. S1S2贯穿螺钉（S1S2）：直接在骶骨S1和S2节段植入螺钉，但仅能固定局部区域。


2. L4–L5椎弓根螺钉 + 髂骨翼螺钉（L4L5 + IS）：将椎弓根螺钉与髂骨翼螺钉联合使用，兼顾脊柱和骨盆固定。


3. L4–L5椎弓根螺钉 + S1贯穿螺钉 + 髂骨翼螺钉（L4L5 + S1 + IS）：在传统方案基础上增加S1贯穿螺钉，形成多重固定网络。

这三种方案的创新之处在于首次在U型骨折治疗中引入S1贯穿螺钉，结合椎弓根系统和髂骨固定，模拟实际受力情况下的骨盆稳定性。

模拟真实受力场景，深挖生物力学差异

为贴近临床实际情况，2025年研究团队模拟了坐姿和站姿下的四种典型动作：前屈、后伸、轴向旋转（左旋）和轴向侧弯（左弯）。实验中，在L4节段上施加400 N的垂直载荷及7.5 N·m的扭矩。有限元分析，研究团队对比了三种固定方式在不同动作下的表现。

数据揭示关键差异

骨折缝隙分离值：L4L5 + S1 + IS方案在坐姿和站姿下产生的缝隙分离值比L4L5 + IS和S1S2方案更小。前屈动作后，L4L5 + S1 + IS的缝隙值仅为L4L5 + IS的30% [2025]。这说明，增加S1贯穿螺钉能有效增强骨骼的整体张力，防止骨折端滑动。

内固定器的应力分布：L4L5 + IS方案在内固定物上产生的最大应力值最高，而L4L5 + S1 + IS方案的应力值最低。数据表明，L4L5 + IS的应力值在后伸和左弯动作下高出30%以上 [2025]。这表明，单靠髂骨翼螺钉固定可能不够，容易因过度负荷引发内固定断裂。

椎间盘的承压能力：L4L5 + S1 + IS方案在椎间盘上的最大应力值显著低于S1S2方案。L4L5椎间盘的应力值减少约15% [2025]，这意味着该方案能减轻腰椎间盘负担，降低术后退变风险。

为何S1贯穿螺钉能提升稳定性？

从生物力学角度看，S1贯穿螺钉的作用类似于“锚点”。它穿透骶骨与骨盆连接部位，将力分散至更大范围。在2025年的研究中，这种设计被证明能显著减弱骨折端的相对滑动趋势。连接棒的加入（L4L5 + IS方案）在水平方向提供额外支撑，但缺乏S1贯穿螺钉的协同作用时，应力集中问题依然存在。

临床：术后活动需个性化指导

研究结果显示，采用L4L5 + S1 + IS方案的患者在术后早期阶段更易保持脊柱和骨盆的稳定性。在活动时需注意以下问题：

• 避免后伸和侧弯动作：在后伸或左弯动作时，L4L5 + S1 + IS方案的应力分布依然存在轻微波动，患者需在恢复初期减少此类活动以降低内固定失效风险 [2025]。


• 关注椎间盘健康：尽管L4L5 + S1 + IS能减轻椎间盘压力，但长期活动仍需监测椎间盘退变情况。


• 预防感染风险：联合固定方案涉及更多植入物，术中需严格消毒，避免术后感染 [2025]。

以上基于2025年最新的研究结论，为临床医生提供了更细致的决策依据。

研究意义：推动个性化手术方案落地

2025年的这项研究不仅验证了L4L5 + S1 + IS的优越性，还为骨科医生提供了量化参考标准。在坐姿前屈动作下，该方案的裂缝分离值降低至0.2 mm以下，而传统方案最高可达0.8 mm [2025]。这种数据化对比能让医生更直观地理解不同方案的适用场景。

研究还发现，S1贯穿螺钉能有效改善骶骨与骨盆的横向连接，但在特定情况下（如极重体力活动），其作用可能被抵消。术后恢复阶段的活动指导需结合患者个体情况调整。

结语：用科学数据说清手术选择

L4L5 + S1 + IS方案凭借更小的裂缝分离值和更低的应力集中，在2025年的研究中被证明是更优的治疗选择。任何方案都需在严格的术后管理下实施。希望的详细分析能为骨科医生、患者及相关研究人员提供明确的参考方向，共同提升U型骶骨骨折的治疗效果。

（注：所有数据均来源于2025年最新研究，为临床实践提供科学依据）