四肢損傷治療的現(xiàn)狀和進(jìn)展

李 翔

目前我國(guó)四肢損傷主要呈現(xiàn)為兩個(gè)方面：一是道路交通傷、高處墜落傷等高能量、高暴力損傷日益增多；二是我國(guó)人口老齡化進(jìn)程進(jìn)一步加快(我國(guó)60 歲及以上老齡人口近2 億)，以高齡、基礎(chǔ)疾病多、全身耐受性差為特點(diǎn)的低能量骨折亦逐年增多。由此帶來(lái)了四肢骨折創(chuàng)傷疾病譜的改變，不僅對(duì)醫(yī)療衛(wèi)生資源的配置和服務(wù)方向、也給我國(guó)的創(chuàng)傷骨科醫(yī)師帶來(lái)了前所未有的發(fā)展機(jī)遇與挑戰(zhàn)。近30年來(lái)，隨著醫(yī)學(xué)科學(xué)技術(shù)的整體進(jìn)步，四肢損傷的救治也取得了很大的發(fā)展[1]。特別是在創(chuàng)傷骨科的基礎(chǔ)研究、損害控制骨科(damage control orthopedics,DCO)、利用損傷機(jī)制分型和指導(dǎo)治療、新型內(nèi)植物和微創(chuàng)技術(shù)、計(jì)算機(jī)輔助骨科、骨科機(jī)器人、加速康復(fù)外科(enhanced recovery after surgery,ERAS)等新理念的提出與新技術(shù)的應(yīng)用，使得四肢損傷的治療有了很大的革新和進(jìn)展。

1 創(chuàng)傷骨科基礎(chǔ)研究不斷深入

與臨床密切相關(guān)的基礎(chǔ)研究是實(shí)現(xiàn)臨床診療實(shí)踐突破之根本。創(chuàng)傷骨科基礎(chǔ)研究范圍廣泛，涉及創(chuàng)傷、骨折愈合機(jī)制及促進(jìn)骨折愈合生物因子研究、骨創(chuàng)傷修復(fù)材料、骨創(chuàng)傷生物力學(xué)、周圍神經(jīng)血管損傷治療與干細(xì)胞治療等諸多學(xué)科。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，特別是分子生物學(xué)、免疫學(xué)、生物化學(xué)及計(jì)算機(jī)科學(xué)的不斷進(jìn)步，創(chuàng)傷骨科的基礎(chǔ)研究在數(shù)量與質(zhì)量、深度與廣度上都有了顯著的發(fā)展。基因工程重組生長(zhǎng)因子治療骨折不愈合及骨缺損愈來(lái)愈引起人們的重視。重組人骨形態(tài)發(fā)生蛋白BMP-2、BMP-7已被美國(guó)食品和藥品管理局(FDA)批準(zhǔn)應(yīng)用于臨床。 骨組織工程研究方興未艾，現(xiàn)已成為生物醫(yī)學(xué)研究的重點(diǎn)之一。學(xué)者們將骨誘導(dǎo)因子BMP、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子(transforming growth factor,TGF)/具有成骨潛能的細(xì)胞(骨膜細(xì)胞、骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞)與載體材料(如脫鈣骨基質(zhì)、膠原、殼聚糖或者羥基磷灰石)復(fù)合，有效促進(jìn)了實(shí)驗(yàn)動(dòng)物骨缺損的修復(fù)[2-3]。在骨創(chuàng)傷生物力學(xué)研究領(lǐng)域，逐漸由早期的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和大體研究轉(zhuǎn)變成計(jì)算機(jī)模擬和數(shù)據(jù)分析等方法的研究，研究模式在不斷變革創(chuàng)新。利用影像學(xué)數(shù)據(jù)采集模式獲取MRI或CT檢查的原始數(shù)據(jù)，通過(guò)高仿真度非線性三維有限元分析與先進(jìn)的離體生物力學(xué)標(biāo)本測(cè)試手段，探討骨與關(guān)節(jié)的非線性力學(xué)特征，可為骨與關(guān)節(jié)穩(wěn)定性評(píng)估、骨與關(guān)節(jié)功能重建、骨科內(nèi)植物的研制、關(guān)節(jié)假體設(shè)計(jì)等臨床重點(diǎn)難點(diǎn)問(wèn)題提供重要的理論指導(dǎo)[4-5]。

2 損害控制理念的應(yīng)用

損害控制最初被用來(lái)指導(dǎo)救治嚴(yán)重創(chuàng)傷、大出血患者；Rotondo等[6]報(bào)道了損害控制性外科(damage control surgery,DCS)手段救治嚴(yán)重多發(fā)傷患者，從而提出了DCS理念。之后的DCO理念也迅速發(fā)展并廣泛應(yīng)用，其目的是早期行簡(jiǎn)單、快速、有效的骨折臨時(shí)固定，待生命體征平穩(wěn)后再行Ⅱ期確定性處理，盡量避免及減少因手術(shù)不當(dāng)而帶來(lái)的二次打擊[7]。Giannoudis[8]提出了DCO實(shí)施的具體步驟：(1)控制出血，徹底清創(chuàng)，不穩(wěn)定骨折的早期外固定架臨時(shí)固定；(2)送至ICU，糾正低體溫、低血容量和凝血功能障礙以達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)；(3)一旦患者病情穩(wěn)定，則進(jìn)行骨折的確定性治療(如接骨板、髓內(nèi)釘?shù)?。

3 利用損傷機(jī)制的分型以指導(dǎo)治療

相對(duì)于傳統(tǒng)的以X線影像學(xué)進(jìn)行骨折分型，涉及到致傷機(jī)制的骨折分型的使用越來(lái)越廣泛，并用以指導(dǎo)治療。例如：脛骨平臺(tái)骨折是較難處理的骨折之一，其骨折形態(tài)復(fù)雜多變。傳統(tǒng)的Schatzker分型系統(tǒng)是依據(jù)X線片顯示的骨折涉及部位(內(nèi)髁、外髁、干骺端)及骨折形態(tài)(劈裂、塌陷)將脛骨平臺(tái)骨折分為Ⅰ～Ⅵ型，并提出了每種類型相應(yīng)的治療方法，是一直以來(lái)脛骨平臺(tái)骨折最常用的分型方法。但臨床上仍有部分患者的骨折特點(diǎn)無(wú)法在Schatzker分型系統(tǒng)中得到體現(xiàn)。羅從風(fēng)等[9-10]依據(jù)三維CT影像提出的脛骨平臺(tái)三柱概念及分型，彌補(bǔ)了Schatzker分型未涉及脛骨平臺(tái)-后髁骨折的不足，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展為膝關(guān)節(jié)屈曲、伸直和過(guò)伸位下的內(nèi)、外翻損傷的損傷機(jī)制分型，推導(dǎo)出對(duì)角線的軟組織損傷，提出了脛骨平臺(tái)骨折的整體治療方案。張世民等[11]在臨床上正是利用了該理論的指導(dǎo)，探討了相對(duì)少見(jiàn)的過(guò)伸型脛骨平臺(tái)骨折的臨床治療方法，認(rèn)為恢復(fù)下肢的力線、脛骨平臺(tái)正常后傾角和關(guān)節(jié)面平整，充分植骨及鎖定鋼板固定，同時(shí)兼顧后方軟組織結(jié)構(gòu)損傷的修復(fù)是取得該類型脛骨平臺(tái)骨折良好治療效果的關(guān)鍵。致傷機(jī)制的分型在肘、腕和踝關(guān)節(jié)等的損傷同樣適用[12]。

4 新型內(nèi)植物和微創(chuàng)技術(shù)不斷發(fā)展

隨著微創(chuàng)技術(shù)的發(fā)展以及對(duì)骨折愈合生物學(xué)及生物力學(xué)環(huán)境認(rèn)識(shí)的不斷深入，骨折治療從原來(lái)單純強(qiáng)調(diào)解剖復(fù)位、堅(jiān)強(qiáng)固定、Ⅰ期愈合的生物力學(xué)觀點(diǎn)，逐漸演變?yōu)楸Ｗo(hù)骨折局部血運(yùn)、間接復(fù)位的生物學(xué)固定(biological osteosynthesis,BO)理念，強(qiáng)調(diào)微創(chuàng)技術(shù)的運(yùn)用和保護(hù)骨折端局部血運(yùn)的重要性。在內(nèi)植物的設(shè)計(jì)上，引入了BO理念，革新、創(chuàng)造和研制出了用于骨折治療的新型內(nèi)植物系統(tǒng)。將外固定技術(shù)和鎖定接骨板技術(shù)結(jié)合到一起的微創(chuàng)內(nèi)固定穩(wěn)定系統(tǒng)(less invasive stabilization system,LISS)就是微創(chuàng)釘板系統(tǒng)的代表。LISS接骨板通過(guò)將螺釘鎖入接骨板實(shí)現(xiàn)了成角穩(wěn)定性，增加了對(duì)骨骼的把持力，血運(yùn)破壞少，兼有接骨板與外固定架的優(yōu)點(diǎn)，在復(fù)雜圍關(guān)節(jié)骨折、干骺端骨折、骨質(zhì)疏松性骨折和假體周圍骨折等固定方面較傳統(tǒng)方法顯示出了巨大的優(yōu)勢(shì)[13-14]。而髓內(nèi)釘固定本身就符合BO的理念，目前大部分長(zhǎng)骨干和干骺端骨折均可以通過(guò)微創(chuàng)置入髓內(nèi)釘治療。尤其是股骨近端髓內(nèi)釘(如Gamma3、PFNA、ZNN、Inter-Tan 等)、脛骨髓內(nèi)釘以及肱骨髓內(nèi)釘以其優(yōu)越的生物力學(xué)特性已被廣泛認(rèn)同和應(yīng)用，成為治療不穩(wěn)定性長(zhǎng)骨干和干骺端骨折的主要方法[15]。對(duì)于老年嚴(yán)重骨質(zhì)疏松導(dǎo)致的不穩(wěn)定性股骨轉(zhuǎn)子間骨折，可使用骨水泥強(qiáng)化型PFNA。與傳統(tǒng)PFNA相比，其扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)最大扭矩提高到1.47倍，而最大軸向拔出力提高到1.96倍[16]。運(yùn)用微創(chuàng)的一種理念，采用恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)和方法，就會(huì)使骨創(chuàng)傷的治療獲得質(zhì)的提升。

值得注意的是，目前使用的內(nèi)植物體系多是基于歐美人種的解剖特征而設(shè)計(jì)，國(guó)內(nèi)醫(yī)師在手術(shù)臺(tái)上常會(huì)遇到解剖接骨板不“解剖”，普通接骨板與骨骼不“匹配”的現(xiàn)象，因此，研究符合國(guó)人骨和關(guān)節(jié)解剖生理特點(diǎn)的內(nèi)植物是中國(guó)創(chuàng)傷骨科醫(yī)師新的使命。當(dāng)然，像PFNA2、ZNN等專門針對(duì)亞洲人群的內(nèi)固定物也被設(shè)計(jì)出來(lái)并得到了臨床應(yīng)用。

5 數(shù)字技術(shù)在四肢損傷治療中具有廣泛的應(yīng)用前景

目前，數(shù)字技術(shù)已融入創(chuàng)傷骨科[17]。醫(yī)學(xué)影像處理與三維建模技術(shù)利用患者術(shù)前的影像學(xué)數(shù)據(jù)重建骨塊之間及臨近組織的三維空間模型，可直觀地顯示出骨折的實(shí)際情況，為復(fù)雜骨折的準(zhǔn)確診斷和精確治療提供良好的參考依據(jù)[18]。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造(CAD/CAM)技術(shù)已廣泛應(yīng)用于骨科器械的研發(fā)和設(shè)計(jì)過(guò)程，尤其是個(gè)體化內(nèi)固定器材的制作、接骨板的設(shè)計(jì)改良及手術(shù)方法改進(jìn)等[19]。手術(shù)規(guī)劃與虛擬手術(shù)仿真系統(tǒng)的應(yīng)用使創(chuàng)傷骨科醫(yī)師可以在術(shù)前全面了解手術(shù)全過(guò)程，通過(guò)術(shù)前規(guī)劃及手術(shù)模擬操作，最終達(dá)到縮短手術(shù)時(shí)間，提高手術(shù)準(zhǔn)確性、可靠性和安全性的效果[20-21]。計(jì)算機(jī)輔助骨折復(fù)位與機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)具有自主操作、抗輻射等特點(diǎn)，可提高精度并有效維持，降低射線對(duì)醫(yī)患雙方的輻射，在骨折復(fù)位中受到廣泛重視[22-23]。

6 加速康復(fù)外科在四肢損傷中的應(yīng)用

ERAS首先由丹麥外科醫(yī)生Kehlet于21世紀(jì)初提出[24]，ERAS采用一系列有循證醫(yī)學(xué)證據(jù)的圍手術(shù)期優(yōu)化措施，減少手術(shù)患者的應(yīng)激反應(yīng)，從而達(dá)到加速康復(fù)的目的，同時(shí)可以縮短住院時(shí)間,節(jié)省醫(yī)療費(fèi)用，提高了患者的滿意度。創(chuàng)傷骨科引入ERAS,主要目的是改善圍手術(shù)期的處理，采用各種已被證實(shí)有效的方法減少并發(fā)癥，減輕患者的痛苦,加速康復(fù)的進(jìn)程。在四肢損傷領(lǐng)域，目前發(fā)展相對(duì)較快的是老年髖部骨折的ERAS。隨著我國(guó)老齡化進(jìn)程的加快，對(duì)老年髖部骨折的研究和治療也逐漸與國(guó)際接軌。由于延期手術(shù)會(huì)增加老年髖部骨折患者的并發(fā)癥,延緩康復(fù)時(shí)間，因此ERAS對(duì)于此類患者的早治療、早恢復(fù)、降低病死率具有重要意義。有些醫(yī)院已將ERAS作為老年髖部骨折的標(biāo)準(zhǔn)化處理流程，縮短了患者等待手術(shù)的時(shí)間，減少并發(fā)癥的發(fā)生，加速了患者的康復(fù)進(jìn)程[25]。

7 展望

最新科技成果在創(chuàng)傷骨科領(lǐng)域的應(yīng)用，讓醫(yī)患雙方都提高了對(duì)四肢損傷的認(rèn)識(shí)程度，使得創(chuàng)傷骨科診療技術(shù)得到了快速發(fā)展?；蚬こ碳夹g(shù)及其他生物學(xué)技術(shù)的深入發(fā)展將推動(dòng)創(chuàng)傷骨科疾病的診療從大體、細(xì)胞、分子水平走向更細(xì)微的基因水平。納米醫(yī)學(xué)技術(shù)研究已嶄露頭角。未來(lái)，繼續(xù)加強(qiáng)醫(yī)學(xué)與其他學(xué)科的合作，將會(huì)進(jìn)一步推動(dòng)組織工程骨及血管化、神經(jīng)化組織工程骨的研究和開(kāi)發(fā)，并逐步實(shí)現(xiàn)從實(shí)驗(yàn)研究向臨床應(yīng)用的過(guò)渡，為肢體嚴(yán)重毀損傷重建及大段骨缺損的治療提供新的治療途徑。個(gè)性化治療方案、微創(chuàng)操作、精確復(fù)位固定將是未來(lái)創(chuàng)傷骨科發(fā)展的重要方向。創(chuàng)傷骨科醫(yī)生的雙手除了傳統(tǒng)的手術(shù)器械外，還要會(huì)拿起操作桿，進(jìn)入遙控操作手術(shù)機(jī)器人的新時(shí)代。在功能更加強(qiáng)大的電腦及其軟件的支持下，可以通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬深入研究各類骨與關(guān)節(jié)的致傷機(jī)制，通過(guò)更加接近人體生理狀態(tài)的生物力學(xué)、生物學(xué)評(píng)估，選取最合適的四肢骨折治療方法；可以通過(guò)技術(shù)含量更高的快速成型機(jī)床以及質(zhì)量更好、精度更高的模型打印直接將內(nèi)植物材料三維成型；還可以通過(guò)人機(jī)交互方式設(shè)計(jì)個(gè)體化內(nèi)植物。未來(lái)新診療技術(shù)的不斷發(fā)展對(duì)骨科創(chuàng)傷醫(yī)生來(lái)講意味著更高的要求，即醫(yī)生需要掌握更扎實(shí)的現(xiàn)代高科技知識(shí)并不斷進(jìn)行知識(shí)結(jié)構(gòu)的更新，為患者提供更加優(yōu)質(zhì)、高效的醫(yī)療服務(wù)。