張光明,楊運發(fā)
自1886年首次采用鋼板內(nèi)固定治療骨折以來,骨折的治療方法日益增多,治療理念不斷更新。20世紀50年代,總部設(shè)在瑞士的內(nèi)固定研究學會(Arbeit Fuer Osteoosynthese,AO)逐步將加壓鋼板內(nèi)固定的手術(shù)原則及手術(shù)適應證標準化。經(jīng)典的AO原則基于解剖重建和骨折塊加壓固定,要求骨折絕對穩(wěn)定以允許患肢早期無痛活動。固定的穩(wěn)定性來自于接骨板與骨之間的摩擦力,但術(shù)后發(fā)現(xiàn)接骨板下骨吸收且骨折愈合質(zhì)量不高,甚至在內(nèi)固定取出后發(fā)生再骨折。傳統(tǒng)的觀點將骨吸收歸因于置入物的影響,認為是經(jīng)骨傳導應力減少及應力遮擋的結(jié)果,故改為應用鈦質(zhì)材料來減少應力遮擋效應。但近年來研究發(fā)現(xiàn),材料彈性的增加對應力的影響很小,低彈性模量鈦材料與不銹鋼材料的力學測試比較并無優(yōu)勢。此外,在AO原則指導下,為取得骨折的解剖復位和加壓固定,骨折端往往過度剝離,對微循環(huán)保護不足,術(shù)后骨折愈合延遲、感染的概率較高。
作為骨折愈合前提條件的血液循環(huán)保護現(xiàn)已受到廣泛重視,在復位技術(shù)和內(nèi)置入物的選擇上逐漸形成生物接骨術(shù)(biological osteosynthesis,BO),即生物的、合理的接骨理念。通過間接復位保護骨折碎片的活力,避免置入物對骨質(zhì)的壓迫,強調(diào)有效而非堅強的合理固定,從追求無骨痂的Ⅰ期愈合轉(zhuǎn)為強調(diào)彈性固定,通過不斷激發(fā)原始骨痂反應以達到快速的骨痂愈合。大量研究證實,采用BO原則治療骨折在微血管保護、骨愈合和生物力學方面具有明顯優(yōu)勢。根據(jù)AO原則,固定后大部分愈合缺乏骨痂,而生物學固定后大部分是骨痂愈合,骨痂形成早,骨折愈合質(zhì)量高;直接復位固定后骨愈合的X線跡象一般在6周后出現(xiàn),而生物學治療后只需2~3周,且增加的骨痂提高了抗斷裂強度;從全身角度看,傳統(tǒng)手術(shù)治療創(chuàng)傷時加劇人體內(nèi)穩(wěn)態(tài)失衡,尤其是對多發(fā)傷/復合傷和高齡患者而言,而微創(chuàng)手術(shù)有利于保護患者內(nèi)生態(tài)的穩(wěn)定,從而促進術(shù)后的恢復。微創(chuàng)鋼板接骨術(shù)(minimally invasive plate osteosynthesis,MIPO)就是微創(chuàng)外科和骨折內(nèi)固定理論發(fā)展相結(jié)合的產(chǎn)物,它應用橋接原理而使患者獲得骨折端的相對穩(wěn)定,進而達到Ⅱ期愈合。
MIPO技術(shù)的核心是避免直接暴露骨折端,最大程度地保護骨折碎片活力,使用長接骨板進行橋接固定,為骨折愈合提供良好的生物學環(huán)境。間接復位避免骨膜剝離,減少對骨穿支動脈和滋養(yǎng)動脈的破壞,不會對骨膜營養(yǎng)血管造成損害。而良好的血供提高抗感染能力,降低感染機會,減少因手術(shù)造成的骨缺失,同時還保留成骨生長因子,降低植骨需求。
MIPO的手術(shù)適應證:(1)適用于關(guān)節(jié)外骨折,間接復位后遠離骨折部位做小切口,在骨膜外或肌層下置入接骨板并以螺釘固定;(2)適用于累及關(guān)節(jié)面的干骺端骨折,通過有限切開關(guān)節(jié)囊,直視下恢復關(guān)節(jié)面的平整性,骨折片間加壓以達到穩(wěn)定固定,再間接復位關(guān)節(jié)外骨折,恢復肢體的長度、軸線和旋轉(zhuǎn)排列。
從有限接觸動力加壓接骨板(limited contact dynamic compression plate,LC-DCP)到點狀接觸接骨板(point contact fixator,PC-Fix),MIPO 接骨板的設(shè)計過程就是血液循環(huán)保護理念不斷強化的過程。據(jù)報道,與傳統(tǒng)接骨板相比,LC-DCP使骨接觸面積減少50%,最大限度地避免皮質(zhì)骨的壞死;而PC-Fix與骨之間呈點狀接觸,進一步減輕對骨的影響,并通過其與單皮質(zhì)螺釘之間的鎖定而取得牢固穩(wěn)定。在此基礎(chǔ)上,微創(chuàng)固定系統(tǒng)(less invasive stabilization system,LISS)的設(shè)計使其固定的角度穩(wěn)定性得到增強;并進一步發(fā)展成為鎖定加壓接骨板(locking compression plate,LCP)。
LCP的革新之處在于一種內(nèi)植物結(jié)合兩種完全不同的內(nèi)固定技術(shù)。根據(jù)患者個體情況,LCP可作為加壓鋼板、鎖定內(nèi)固定支架或二者結(jié)合起來使用。相對于傳統(tǒng)鋼板接骨術(shù),LCP要求術(shù)者熟悉復位技術(shù),同時需遵循微創(chuàng)鋼板固定技術(shù)原則,明確這些原則適用于骨干及干骺端骨折的橋接固定,以確保骨的活力。應用于干骺端骨折時,應與骨折塊間加壓原則一致,可通過聯(lián)合孔對關(guān)節(jié)內(nèi)骨折塊實施解剖復位固定,同時在干骺端施行橋接鋼板技術(shù),而關(guān)節(jié)區(qū)域螺釘數(shù)僅依賴于骨折塊間加壓再固定目的。
應用LCP最重要的一步是選擇適當長度的鋼板。過去在應用傳統(tǒng)鋼板時通常選用短鋼板,主要原因是鋼板越短,對骨折的剝離就越少,軟組織創(chuàng)傷越小。但這一原則不適用于LCP,LCP使用時并未加重軟組織的損傷,因此對鋼板長度的選擇只需考慮骨折生物力學的需要即可。實施內(nèi)固定的目的是盡可能降低鋼板載荷,而鋼板載荷受鋼板長度和螺釘位置因素的影響。理想的LCP長度取決于鋼板的跨越寬度及螺釘?shù)拿芏?,其中鋼板跨越寬度為鋼板長度與骨折總長度相除之商。內(nèi)植物-骨界面的小間隙可削弱結(jié)構(gòu)體杠桿作用,而足夠長的鋼板可提高內(nèi)植物裝置的軸向剛度。一般來說,粉碎性骨折LCP鋼板長度應為骨折段長度的2~3倍,簡單骨折則為8~10倍。
LCP螺釘密度(為植入螺釘數(shù)目與鋼板螺孔數(shù)之商)同樣對手術(shù)結(jié)果產(chǎn)生重要影響。經(jīng)驗顯示該值應小于0.4~0.5。與傳統(tǒng)鋼板接骨術(shù)相比,應用LCP時不再推薦每塊骨折塊固定的確切的螺釘數(shù)目。骨折遠端、近端主骨折塊的固定仍然重要,但更重要的是盡可能少的植入螺釘數(shù)與鋼板力矩一致,以使螺釘載荷更小。為保持內(nèi)固定結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定,至少應用2枚螺釘固定主骨塊。從安全角度考慮,多置入1枚螺釘并非更佳,但是為了確保穩(wěn)定,一般推薦每一主骨塊固定2~3枚螺釘,共固定4層皮質(zhì)。誠然,雙皮質(zhì)螺釘?shù)膽貌⒉荒芙档吐葆斨萌胧÷剩梢栽黾勇葆?骨結(jié)合,因此建議每一主骨塊至少使用1枚雙皮質(zhì)螺釘。螺釘?shù)妮S向拔出力由螺釘外徑?jīng)Q定,外徑從4.5 mm(傳統(tǒng)螺釘)增至5.0 mm(鎖定螺釘),使得單皮質(zhì)鎖定螺釘能夠提供傳統(tǒng)雙皮質(zhì)普通螺釘70%的把持力。
LCP螺孔位置的選擇也非常重要。當拉力螺釘和鎖定螺釘同時應用時,應先使用拉力螺釘,否則會出現(xiàn)螺釘-骨界面載荷過大、螺釘無效的情況。動態(tài)載荷測試顯示,當骨折處無骨接觸即粉碎性骨折時,若螺釘未置于骨折兩邊的螺孔,那么隨著橋接骨長度的增加,內(nèi)植物固定失敗會更早發(fā)生。有限元分析發(fā)現(xiàn),應力最大的鋼板螺孔處常發(fā)生固定失敗,這種應力可通過增加橋接長度而減小。但對于骨折間隙較小、有骨折塊斷面接觸的簡單骨折來說問題不大,且增加螺釘后還將提高內(nèi)植物應力。因此,建議有骨折斷面接觸的簡單骨折可不固定骨折兩端螺孔,而骨折范圍大、無斷面接觸的粉碎性骨折則需固定。植入鎖定螺釘鉆孔時應使用瞄準裝置,因為鉆孔方向軸向偏移大于5o時可導致穩(wěn)定性明顯受損。
普通鋼板的內(nèi)固定穩(wěn)定性是由內(nèi)植物施加于骨界面而獲得的,此時螺釘在鋼板-骨界面產(chǎn)生加壓預載荷,這就意味著鋼板需精確塑形。當LCP用作內(nèi)支架時,內(nèi)植物無需與骨面精確匹配。然而,在骨干骨折時,為遵循多軸固定原則,保證不同螺釘位于不同方向,以提高內(nèi)植物抵抗應變的能力,在兩螺孔間折彎鋼板是有益的,尤其在骨質(zhì)疏松性骨折更為重要。同樣,在干骺端時LCP無需精確塑形,但適當折彎仍然有益,這樣可以保證軟組織承受更小的應力,也可使螺釘改變方向而提供更大阻力以對抗骨-釘分離。
由于LCP無需與每個患者骨精確匹配,解剖型LCP因而逐漸得到發(fā)展并應用于不同骨折區(qū)域。預塑形的LCP已用于近關(guān)節(jié)截骨矯形治療,此類LCP使鋼板在術(shù)中無需再塑形,其本身即可幫助骨折解剖復位;瞄準器具有輔助鎖定螺釘植入的功能;系統(tǒng)還提供每塊鋼板螺釘?shù)拇_切放置位置及使用規(guī)則,使手術(shù)更易標準化進行。
肱骨近端鎖定鋼板(proximal humerus locking plate,PHLP)已在肱骨近端骨折的治療中顯示其臨床價值,肱骨遠端LCP則可用于肱骨遠端骨折。除普通3.5mm T型鋼板外,對于橈骨遠端骨折,與大的3.5 mm LCP比較,2.4 mm LCP治療小的骨骺骨折更具優(yōu)勢。在手外科,可使用大量歸類于LCP簡裝手外科系統(tǒng)的有聯(lián)合孔的特種鋼板。解剖型LCP已引入LISS系統(tǒng)以矯正膝關(guān)節(jié)周圍股骨遠端骨折。類似脛骨近端LCP系統(tǒng)可用于脛骨近端及平臺骨折;脛骨遠端亦有兩種選擇:脛骨遠端LCP和遠端平臺LCP,后者的特別之處是在脛骨遠端骨骺區(qū)域有更多螺孔可供選擇,使得對脛骨遠端塌陷骨折的處理更為容易。專用于下肢骨折的LCP系統(tǒng)包括脛骨遠端內(nèi)側(cè)干骺端LCP系統(tǒng)、LCP髁鋼板(如用于跖骨內(nèi)固定)及不同長度的寬的弓形LCP(如用于假體周圍骨折、膝關(guān)節(jié)融合等)。
MIPO是微創(chuàng)外科和骨折內(nèi)固定理論發(fā)展相結(jié)合的產(chǎn)物。LCP結(jié)合兩種不同的內(nèi)固定原則,而每種原則在特定情況下均有其優(yōu)勢,因此必須準確理解這兩種不同的內(nèi)固定原則。解剖型LCP使術(shù)者易于根據(jù)每個骨折塊特征選擇不同組合??傊?,LCP系統(tǒng)拓展了鋼板內(nèi)固定的選擇范圍,性能安全可靠,穩(wěn)定性較現(xiàn)有的其他系統(tǒng)有更大優(yōu)勢,尤其是在患者骨質(zhì)量差或骨質(zhì)疏松的情況下。