雙邊可調(diào)式彈性外固定架治療脛腓骨骨折的研究和臨床應(yīng)用

劉裕明 李忠陽 姚仕鵬 馬興創(chuàng) 鄭遠(yuǎn)思 陳錫秋

下肢骨折，尤其是脛腓骨骨折，是臨床上的常見病、多發(fā)病[1]。由于小腿局部解剖特點，常給骨折治療帶來較大困難，容易造成傷口感染、皮膚缺損、骨折延遲愈合或不愈合、關(guān)節(jié)僵直、功能障礙等。新近骨愈合相關(guān)理論研究表明，骨折愈合不僅需要骨折端良好接觸，骨折周圍基本的血運，而且應(yīng)力和微動在骨折愈合過程中的作用也是舉足輕重的。因此，根據(jù)骨折愈合應(yīng)力機制，減少應(yīng)力遮擋效應(yīng)。我科自行研制了雙邊可調(diào)式彈性外固定支架治療脛腓骨骨折，通過其彈性裝置，對骨折端產(chǎn)生軸向壓應(yīng)力，促進骨折愈合，獲得滿意效果，現(xiàn)報告如下。

1 器械的原理及研制

骨折愈合早期需要高剛度固定，而中后期則需彈性固定。Wallace等[2]研究證明,骨折端接受細(xì)微運動,其軸向位移為2mm時,可視為骨折愈合的最佳力學(xué)環(huán)境。設(shè)計一種在縱軸上可彈性位移2mm的固定器，利用自體重力,使骨折端反復(fù)受到擠壓,促進骨折愈合。

該固定器由鎖針器、支撐桿（中間帶彈性加壓延長裝置，位移2mm）、延長鎖鈕、骨針(中間帶螺紋)四部分組成。（1）鎖針器：位于外固定器的上下兩端，作用是將骨針和外固定部分連接在一起。（2）支撐桿：中間帶彈性加壓延長裝置，設(shè)定位移2mm,彈性裝置上端固定,下端可沿支撐桿上下滑行。（3）延長鎖鈕：位于支撐桿彈性裝置下方，可于彈性裝置下方設(shè)定，使其無彈性，松開后彈性裝置恢復(fù)彈性。（4）骨針：中間帶螺紋，其螺紋可防止穿針后骨與針之間的滑動。

2 資料與方法

2.1 一般資料 選擇我院2010年6月～2011年12月收治的62例脛腓骨骨折患者為研究對象，男43例，女19例；年齡14～78歲，平均34歲。致傷原因：車禍傷40例，墜落傷12例，跌傷6例，壓砸傷4例。開放性骨折38例，閉合性骨折24例；骨折部位：上段18例，中段24例，下段20例；骨折類型：粉碎性骨折12例，節(jié)段性骨折5例，余為單純性脛腓骨骨折,無合并骨膜室綜合征及大血管、神經(jīng)損傷。將患者隨機分為彈性外固定組（治療組32例）和對照組（30例）。

2.2 治療方法

2.2.1 治療組 采用連續(xù)硬膜外麻醉。閉合性骨折在骨折處做小弧線切口，盡量少剝離骨膜，復(fù)位骨折，大的骨碎塊用螺釘固定。若為開放性骨折，應(yīng)先清創(chuàng)，將骨折復(fù)位，皮膚缺損可行轉(zhuǎn)移皮瓣、游離植皮或減張縫合。復(fù)位完成后安裝彈性裝置：近端第一根骨針穿刺部位在脛骨結(jié)節(jié)與腓骨小頭連線的中點，由外側(cè)進針，要求與膝關(guān)節(jié)平行。在其下2.5cm處平行穿入第二根骨針。遠(yuǎn)端第一根骨針在外踝上方4cm處于腓骨前緣進針，與踝關(guān)節(jié)平行，第二根骨針在外踝上6.5cm處，同樣由外側(cè)進針。四根骨針內(nèi)側(cè)段部分進至中段螺紋處用旋入器將固定針旋入，使螺紋正位于骨干部[3]。骨針穿入鎖針器的針孔中，將帶加壓延長裝置的支撐桿套入鎖針器滑動孔內(nèi)，支撐桿加壓延長裝置的滑動側(cè)在下，旋緊鎖針器，裝置穩(wěn)固后將加壓延長裝置下的延長鎖鈕鎖緊。術(shù)后處理：術(shù)后第二天即可在床上活動關(guān)節(jié)；術(shù)后1W行患肢蹬床頭功能鍛煉，術(shù)后2W扶雙拐下床活動，4～6W后松開延長鎖鈕，使加壓延長裝置恢復(fù)彈性機制(位移2mm)，并可棄拐或雙拐部分負(fù)重步行活動。針孔處每日用75%酒精消毒。

2.2.2 對照組 采用連續(xù)硬膜外麻醉。開放性骨折必須先清創(chuàng)，如腫脹明顯，可先行跟骨牽引，消腫后再行手術(shù)。手術(shù)切開復(fù)位鋼板內(nèi)固定或髓內(nèi)釘內(nèi)固定、單臂外固定器治療。骨痂形成后部分負(fù)重行走。

2.2.3 評價方法 骨折臨床愈合以骨折處無疼痛，無縱向叩擊痛及異常活動和X線片骨折線模糊為準(zhǔn)。從骨折發(fā)生到骨折臨床愈合這段時間為骨折臨床愈合時間。通過隨訪，收集兩組患者臨床愈合時間，并進行統(tǒng)計分析比較。

2.2.4 統(tǒng)計學(xué)方法 數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(x±s)表示,采用SPSS 13.0統(tǒng)計學(xué)處理軟件對試驗數(shù)據(jù)進行t檢驗，以P＜0.05為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。

3 結(jié)果

對照組30例，其中28例達到骨性愈合，3例釘孔感染，2例未達到骨性愈合，28例骨性愈合的平均骨折臨床愈合時間為（13±4.7）W。治療組32例，其中31例達到骨性愈合，0例釘孔感染，1例未達到骨性愈合，31例骨性愈合的平均骨折臨床愈合時間為（13±2.7）W。治療組的平均骨折臨床愈合時間較對照組明顯減少，P＜0.01。治療組未發(fā)現(xiàn)骨折部感染,骨碎塊螺釘固定處無皮膚壞死,切開減張傷口均Ⅱ期愈合。

4 討論

4.1 應(yīng)力遮擋效應(yīng)對骨折端影響 在應(yīng)力對骨折效應(yīng)的研究中發(fā)現(xiàn)了應(yīng)力遮擋效應(yīng)[4]，當(dāng)不同彈性模量成分并聯(lián)承擔(dān)載荷時，較高彈性模量的成分承擔(dān)較多載荷，即對低彈性模量成分起到應(yīng)力、應(yīng)變遮擋作用。根據(jù)應(yīng)力遮擋效應(yīng)原理，人們應(yīng)用外固定器治療骨折，使堅強外固定承擔(dān)骨折后骨骼不能承擔(dān)的過大應(yīng)力，以幫助骨折愈合。研究證明，適當(dāng)?shù)膽?yīng)力能促進骨折愈合，太大的應(yīng)力則對骨折愈合不利，反而產(chǎn)生應(yīng)力遮擋效應(yīng)，即傳統(tǒng)的堅強固定使固定材料過分分擔(dān)應(yīng)力，造成應(yīng)力向骨折斷端的傳遞障礙，進而使骨折愈合延遲或不愈合。固定材料還可使愈合骨密度降低，影響鈣在新骨中的沉積。常規(guī)鋼板的應(yīng)力遮擋效應(yīng)較大，常造成術(shù)后骨折不愈合或愈合緩慢。雙邊可調(diào)性彈性外固定架在骨折早期承擔(dān)骨折后骨骼不能承受的過大應(yīng)力。骨折中后期松開延長鎖鈕后，利用自體重力及彈性裝置部分緩沖力，只對骨折端產(chǎn)生部分應(yīng)力，從而促進骨痂形成。

4.2 應(yīng)力和微動對骨折愈合的促進作用 1848年,Wollff就注意到了骨的功能和形態(tài)的關(guān)系,他觀察了股骨近端骨小梁的排列,注意到骨的活動量與骨形態(tài)結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系,提出了一個重要假說：骨在功能需要的地方就生長,不需要的地方就吸收。意思是說：骨的生長、改變、消亡都與骨的受力狀態(tài)有關(guān)，而且骨是最優(yōu)化的功能形態(tài)結(jié)構(gòu)去承受載荷的,這就是骨改建的經(jīng)典定律，通常稱為沃爾夫定律（Wolff Law）。根據(jù)沃爾夫定律，只有骨折端應(yīng)力水平與組織分化所需刺激相協(xié)調(diào)時，才會促進骨折愈合[5]。在應(yīng)力的作用下骨折端會產(chǎn)生運動，適當(dāng)?shù)奈⑿》冗\動可以刺激骨折端骨痂進一步的礦化[6]。動物實驗證明，術(shù)后骨折斷端給予適當(dāng)?shù)妮S向壓力可以促進骨折愈合。因為非軸向力的作用可能產(chǎn)生剪應(yīng)力作用，對骨折的吻合有影響，嚴(yán)重者可能導(dǎo)致骨折處成角或形成假關(guān)節(jié)。應(yīng)力和微動作是影響骨折愈合的兩個因素，是獨立的也是相互聯(lián)系的，應(yīng)力能產(chǎn)生微動，同時微動能改變應(yīng)力。我科研制的雙邊可調(diào)式彈性外固定架，在軸向上產(chǎn)生可控制的壓應(yīng)力和可調(diào)的微動，其設(shè)計合理，符合應(yīng)力和微動原理，能明顯縮短骨折愈合時間。

4.3 雙邊可調(diào)式彈性外固定架的可操作性 彈性外固定架從操作上較簡便，手術(shù)入路部位恒定，區(qū)域通道較安全，對周圍組織損傷少，骨折部位避免了過多的骨膜剝離，從而對骨折部位血運破壞少，有利于骨折端愈合。外固定架另一個優(yōu)勢是對開放性及粉碎性骨折同樣適用，不影響創(chuàng)口置管沖洗及更換敷料，不限制關(guān)節(jié)活動，無需二次住院拆除內(nèi)植物。

綜上所述,該項目設(shè)計成功并應(yīng)用于臨床,解決了脛腓骨骨折切開復(fù)位鋼板或髓內(nèi)釘固定而出現(xiàn)的臨床弊端,而且骨折愈合快,操作方便,所用材料費用減少,病人住院時間縮短,使患者最大限度受益，值得臨床上廣泛推廣應(yīng)用。

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[3]王西彬，孫永強.縱向生理加壓外固定治療脛腓骨骨折的研究[J].河南中醫(yī)學(xué)院學(xué)報,2005,20(6)：38-39.

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