近側皮質橢圓式擴孔對改善下肢長骨骨折鎖定鋼板固定后不對稱愈合的影響

胡慶華 金浙凱 吳寒松 張明貴 呂 杰 王 強 金 斌 張勇勝 冷燕奎

近側皮質橢圓式擴孔技術是由美國華盛頓大學的Gardner 等[1]提出的一種改良的鎖定螺釘固定方法，該技術是將鋼板近側皮質的鎖定螺釘釘道擴成縱向的橢圓形，而遠側皮質則使用標準程序擴孔，這樣可以降低鎖定裝置的軸向剛度，并在斷端兩側可以產生對稱的微動。研究證實，降低鎖定鋼板的剛度并促進鋼板近遠側骨折塊的對稱性移動能促進骨折的Ⅱ期愈合[2]。本研究采用近側皮質橢圓式擴孔技術治療下肢長骨骨折患者36 例評價其療效，現報道如下。

1 臨床資料

1.1 一般資料 選取浙江省金華市中醫醫院2017年12 月—2019 年5 月收治的下肢長骨骨折患者72例：其中股骨骨折26 例，脛骨骨折46 例；參照AO/OTA 分型[3]32 型8 例，33-A 型10 例，33-C 型8 例，41-A 型8 例，42 型10 例，43-A 型22 例，43-C 型6例；基于AO/OTA 分型進行1∶1 配比分為股骨/脛骨治療組和股骨/脛骨對照組，各36 例，每組股骨骨折13 例，脛骨骨折23 例。本研究經醫院醫學倫理委員會審核（倫理編號20180126004），所有入選患者均簽署知情同意書。

1.2 納入及排除標準 納入標準：（1）年齡≥17 周歲；（2）AO/OTA 分型為32 型，33-A 型，33-C 型，41-A 型，42 型，43-A，43-C 型的下肢長骨（包括干骺端）骨折；（3）身體條件能耐受手術，無手術禁忌證。排除標準：（1）無法耐受手術或有手術禁忌證；（2）翻修手術；（3）假體周圍骨折；（4）合并其他損傷或其他原因導致術后1 個月無法起床活動者。

2 方 法

2.1 治療方法 所有納入病例均采用切開復位鎖定鋼板內固定方式，其中開放性骨折病例均先Ⅰ期清創，1 周后創口無感染再行Ⅱ期切開復位鋼板內固定。術前30min 常規預防性應用抗生素，術后使用抗生素時間不超過24h。術后第2 天開始指導患者進行下肢肌肉等張收縮、關節主動及被動屈伸功能鍛煉。4 周開始在醫師指導下練習下肢部分負重。

手術方法：治療組使用近側皮質橢圓式擴孔技術。技術要點：以股骨遠端解剖鎖定板內固定術為例，該板鎖定螺釘規格均為5mm。其他骨折部位的擴孔方法均參照以下方法。完成骨折復位、C 臂機確認鋼板位置放置合適后，使用骨折持骨器等將鋼板固定在骨面，在緊貼鋼板的前后側各打入2～3 枚克氏針以限制鋼板側方移動。于鋼板干骺端選取1 處螺孔（A 孔），緊貼A 孔上緣（近骨折線側）鉆入一枚1.0mm 規格的克氏針（A 針），隨后沿股骨縱軸方向緊貼A 針鉆入1 枚任意規格（選取2.0mm 為宜）克氏針（B 針）。嚴格參照鎖定鋼板的螺釘分布原則，在骨折端近側骨干部選取四處螺孔（A1、2、3、4 孔），分別5mm 鉆頭（此鉆頭直徑須與擬鎖入螺釘直徑相同）在A1、2、3、4 孔的鋼板近側皮質擴孔。擴孔完成后，撤去A 針，適當松開固定鋼板的骨折持骨器，將鋼板沿股骨縱軸方向往遠端移動1mm，使A 孔上緣緊貼B 針。使用5mm 鉆頭再次對A1、2、3、4 孔的近側皮質擴孔。至此，A1、2、3、4 孔的近側皮質部分已擴為4mm×5mm 的橢圓形。完成近側皮質橢圓形擴孔后，按照器械商提供的標準程序和標準規格鉆頭完成A1、2、3、4 孔的對側皮質擴孔，依次擰入5mm鎖定螺釘。干骺端螺釘按照常規程序置入。此時，這4枚鎖定螺釘的近鋼板側螺桿與骨孔近端有1mm 的間隙，在施加一定的縱向載荷后，近側皮質能產生1mm 左右的微動。以往多項研究結果表明，在受到載荷時，骨折塊間有利于骨折Ⅱ期愈合的最佳微動距離為0.2～1.0mm[4]。需要注意的是A 針B 針必須放置在常規置釘側，鋼板的移動方向以常規置釘側為參照往遠離骨折線的肢體縱軸方向移動，使鎖定螺釘置入后該螺釘的近鋼板側螺桿在橢圓孔的位置在近骨折端側，否則無法產生1mm 微動。對照組按照常規鎖定鋼板置入方法置入。

2.2 評價指標及方法 對患者進行最少為期12 個月的隨訪，分別在術后6、12、24、36、48 周進行X 線評估，在術后24 周進行1 次三維CT 掃描，直至骨折愈合或再次手術。

2.2.1 骨折端鋼板遠近側皮質骨痂體積差值 通過我院PHILIPS Brilliance 64 排螺旋CT 內置軟件Philips IntelliSpace Portal 自動測量術后24 周CT 掃描的骨折端鋼板近側以及遠側皮質骨痂的體積。利用公式（骨折端鋼板遠側體積-骨折端鋼板近側皮質骨痂體積）計算出骨折端鋼板遠近側皮質骨痂體積差值,差值越小,說明骨折端鋼板遠近側皮質骨痂生長越均勻對稱。為了精確測量鋼板近遠側骨痂體積，我們對鋼板近遠側骨痂進行具體的界定：利用一與鋼板平行截面在髓腔中點處平分髓腔，靠近鋼板側這一半髓腔及皮質所產生的骨痂為鋼板近側骨痂，遠離鋼板側的另一半髓腔及皮質所產生的骨痂為鋼板遠側骨痂。

2.2.2 骨折端整體骨痂體積 通過我院PHILIPS Brilliance 64 排螺旋CT 內置軟件Philips IntelliSpace Portal 自動測量術后24 周CT 掃描的骨折端整體骨痂體積。骨折愈合時間和骨折愈合率：骨折的臨床愈合標準為骨折部無壓痛及無縱軸叩擊痛，X線片顯示骨折線模糊伴有連續性骨痂生成，負重時骨折部位無疼痛[5]，并且X 線片的正側位均可觀察到骨折端大于3/4 周徑有連續骨痂形成或皮質連續[6]。術后12 個月為骨折愈合率統計節點。

2.2.3 內固定失效發生情況 包括鋼板及螺釘的松動斷裂等。

2.3 統計學方法 應用SPSS 19.0 軟件進行統計分析。計量資料采用均數±標準差（）表示。采用t 檢驗比較兩組病例骨折端鋼板遠近側皮質骨痂體積差值、骨折端整體骨痂體積、骨折愈合時間。計數資料以率表示，兩組比較采用χ2檢驗。P＜0.05 為差異有統計學意義。

3 結果

3.1 兩組下肢長骨骨折患者一般資料比較 治療組男22 例，女14 例，年齡28～65（45.5±2.8）歲；對照組男20 例，女16 例，年齡31～66（47.1±2.3）歲。兩組一般資料包括年齡、性別、從受傷到接受手術時間、開放或閉合性骨折率等比較，差異無統計學意義（P＞0.05）。

3.2 股骨骨折 治療組骨折愈合率92.3%（12/13）、對照組84.6%（11/13），治療組發生1 例骨不連，予以自體髂骨植骨聯合附加內側鋼板后骨折愈合。對照組2 例發生遲緩愈合，主要表現為鋼板近側無明顯骨痂生長，予以行鎖定鋼板動力化后骨折愈合。兩組病例均未出現鋼板螺釘斷裂情況。其他觀察指標見表1。

表1 股骨骨折患者術后24 周評價指標比較（）

表1 股骨骨折患者術后24 周評價指標比較（）

注：治療組采用近側皮質橢圓式擴孔技術置入鋼板；對照組采用常規方法置入鋼板

3.3 脛骨骨折 治療組骨折愈合率95.7%（22/23）、對照組87.0%（20/23），治療組未出現鋼板及螺釘斷裂情況，1 例骨不連病例予以自體髂骨植骨輔助外固定制動后骨折愈合。對照組1 例病例因提早完全負重在術后12 周出現螺釘斷裂，再次行髓內釘固定后骨折愈合，其余兩例均為開放性損傷病例，經行自體髂骨植骨后骨折愈合。其他觀察指標見表2。

表2 脛骨骨折患者術后24 周評價指標比較（）

表2 脛骨骨折患者術后24 周評價指標比較（）

注：治療組采用近側皮質橢圓式擴孔技術置入鋼板；對照組采用常規方法置入鋼板

3.4 并發癥 兩組72 例患者均獲得至少1 年隨訪。術中術后均未出現神經損傷、重要臟器栓塞、死亡等并發癥。

4 討論

鎖定鋼板內固定治療骨折是由生物學內固定理論發展而來，其最大的優點是能有效保護骨折端血供，鎖定鋼板的橋接固定方式在骨折端會產生一定的微動，是一種相對穩定固定技術，其骨折愈合方式是典型的依賴骨痂形成的Ⅱ期愈合方式，骨痂的出現標志著骨折愈合良好[7]。然而臨床上發現某些部位的骨折在行鎖定鋼板內固定后其骨折斷端的愈合是不對稱的，鋼板遠側皮質形成的骨痂要比近側皮質骨痂多，甚至出現僅鋼板下骨折部位不愈合而骨折端其他部位愈合的瑕疵愈合[2，8]。骨痂的形成主要是由骨折塊微動刺激產生的，傳統鎖定鋼板存在的主要問題是剛度過高，高剛度產生的應力遮擋使骨折端在承受軸向載荷時產生的應力和微動是不對稱的，遠鋼板側骨折塊間微動大而近鋼板側骨折塊間微動小，從而導致骨痂的形成不對稱。Bottlang 等[9]在一項骨干骨折的模型實驗中證實，傳統鎖定裝置固定骨折時骨折端鋼板近側皮質的微動要比鋼板遠側皮質小得多。相關的動物實驗也證實，鎖定鋼板固定后骨折端近遠側皮質產生的骨痂量不對稱與鋼板近側骨折塊間移動量最小直接相關[2]。鎖定鋼板高剛度導致的這種鋼板近側皮質骨痂形成受到抑制的現象會影響骨折的Ⅱ期愈合，易引起骨折延遲愈合和骨不連等并發癥[10]。

針對傳統鎖定裝置存在的剛度過高的弊端，Gardner 等[1]提出的近側皮質橢圓式擴孔技術通過增加鋼板近側皮質的軸向運動降低鎖定裝置的軸向剛度，從而實現骨折斷端鋼板近遠側骨折塊間的平行微動，進而達到骨痂形成多、分布均勻的目的。Gardner 等[1]在一項人工骨的生物力學循環負載實驗中，使用該技術未出現植入物的斷裂，證明其強度是可靠的。在臨床實際應用中我們在鋼板近側皮質實現長軸為N+1mm、短軸為Nmm 的橢圓形擴孔（N 為置入橢圓形骨孔的鎖定螺釘釘桿直徑），從而給骨折端鋼板近側皮質增加了1mm 的軸向微動空間，但在水平方向則并沒有增加微動空間，而骨折端的水平剪切活動已經被證實是一種不利于骨折愈合的微動[11]。本研究結果顯示，治療組病例術后24 周骨折端鋼板遠近側皮質骨痂體積差值和骨折愈合時間小于對照組（P＜0.05）、整體骨痂體積大于對照組（P＜0.05）、骨折愈合率高于對照組，并且治療組未出現鋼板螺釘斷裂情況。以上結果說明近側皮質橢圓式擴孔技術不僅不會對植入物產生破壞，而且能促進骨折端鋼板近側的骨痂生長，使骨折端產生相對均勻的骨痂，進一步縮短了骨折愈合時間，提高了骨折愈合率，是一項安全有效的手術技術。需要指出的是，在臨床上實施這項技術尚需注意：（1）為了使采用近側皮質橢圓式擴孔技術的鎖定螺釘在鋼板對側的骨皮質獲得牢固的把持，只能用于固定骨干部位的骨塊，而不能用于干骺端骨塊的固定。（2）至少置入4 枚使用近側皮質橢圓式擴孔技術的鎖定螺釘，而且不能將常規方法置入的鎖定螺釘和使用近側皮質橢圓式擴孔技術的鎖定螺釘共同固定同一骨塊，因為這樣會導致同一骨塊上常規置入的鎖定螺釘出現應力集中而發生斷裂。本研究中治療組出現2 例骨不連病例，分析其原因可能是這2 例病例均存在內側皮質缺損，復位不夠充分導致骨折端內側皮質支撐不足，在鎖定鋼板承受過多的彎曲應力情況下，使用近側皮質橢圓式擴孔技術會使骨折端產生的微動過大，如果微動在軸向上大于4mm，則會影響內固定的穩定，導致骨痂生成受到抑制[12]。

當然，由于受到研究時間及樣本容量的限制，本研究也存在不足，在適應證的選擇如內側皮質支撐不足病例是否適合使用本技術等問題還沒有深入研究，還需要在以后的工作中進一步完善。