劉裕明 李忠陽(yáng) 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(jiàn)病、多發(fā)病[1]。由于小腿局部解剖特點(diǎn)，常給骨折治療帶來(lái)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(yùn)，而且應(yīng)力和微動(dòng)在骨折愈合過(guò)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(jī)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(guò)其彈性裝置，對(duì)骨折端產(chǎn)生軸向壓應(yīng)力，促進(jìn)骨折愈合，獲得滿意效果，現(xiàn)報(bào)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(yùn)動(dòng),其軸向位移為2mm時(shí),可視為骨折愈合的最佳力學(xué)環(huán)境。設(shè)計(jì)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(jìn)骨折愈合。

該固定器由鎖針器、支撐桿（中間帶彈性加壓延長(zhǎng)裝置，位移2mm）、延長(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)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(wú)彈性，松開(kāi)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(dòng)。

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(duì)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(kāi)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(wú)合并骨膜室綜合征及大血管、神經(jīng)損傷。將患者隨機(jī)分為彈性外固定組（治療組32例）和對(duì)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(kāi)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(diǎn)，由外側(cè)進(jìn)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(jìn)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(jìn)針。四根骨針內(nèi)側(cè)段部分進(jìn)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(zhǎng)裝置的支撐桿套入鎖針器滑動(dòng)孔內(nèi)，支撐桿加壓延長(zhǎng)裝置的滑動(dòng)側(cè)在下，旋緊鎖針器，裝置穩(wěn)固后將加壓延長(zhǎng)裝置下的延長(zhǎng)鎖鈕鎖緊。術(shù)后處理：術(shù)后第二天即可在床上活動(dòng)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(dòng)，4～6W后松開(kāi)延長(zhǎng)鎖鈕，使加壓延長(zhǎng)裝置恢復(fù)彈性機(jī)制(位移2mm)，并可棄拐或雙拐部分負(fù)重步行活動(dòng)。針孔處每日用75%酒精消毒。

2.2.2 對(duì)照組 采用連續(xù)硬膜外麻醉。開(kāi)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(kāi)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(píng)價(jià)方法 骨折臨床愈合以骨折處無(wú)疼痛，無(wú)縱向叩擊痛及異常活動(dòng)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(shí)間為骨折臨床愈合時(shí)間。通過(guò)隨訪，收集兩組患者臨床愈合時(shí)間，并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析比較。

2.2.4 統(tǒng)計(jì)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(jì)學(xué)處理軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行t檢驗(yàn)，以P＜0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

3 結(jié)果

對(duì)照組30例，其中28例達(dá)到骨性愈合，3例釘孔感染，2例未達(dá)到骨性愈合，28例骨性愈合的平均骨折臨床愈合時(shí)間為（13±4.7）W。治療組32例，其中31例達(dá)到骨性愈合，0例釘孔感染，1例未達(dá)到骨性愈合，31例骨性愈合的平均骨折臨床愈合時(shí)間為（13±2.7）W。治療組的平均骨折臨床愈合時(shí)間較對(duì)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(wú)皮膚壞死,切開(kāi)減張傷口均Ⅱ期愈合。

4 討論

4.1 應(yīng)力遮擋效應(yīng)對(duì)骨折端影響 在應(yīng)力對(duì)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(shí)，較高彈性模量的成分承擔(dān)較多載荷，即對(duì)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(jiān)強(qiáng)外固定承擔(dān)骨折后骨骼不能承擔(dān)的過(guò)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(jìn)骨折愈合，太大的應(yīng)力則對(duì)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(jiān)強(qiáng)固定使固定材料過(guò)分分擔(dān)應(yīng)力，造成應(yīng)力向骨折斷端的傳遞障礙，進(jìn)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(guò)大應(yīng)力。骨折中后期松開(kāi)延長(zhǎng)鎖鈕后，利用自體重力及彈性裝置部分緩沖力，只對(duì)骨折端產(chǎn)生部分應(yīng)力，從而促進(jìn)骨痂形成。

4.2 應(yīng)力和微動(dòng)對(duì)骨折愈合的促進(jìn)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(dòng)量與骨形態(tài)結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系,提出了一個(gè)重要假說(shuō)：骨在功能需要的地方就生長(zhǎng),不需要的地方就吸收。意思是說(shuō)：骨的生長(zhǎng)、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(shí)，才會(huì)促進(jìn)骨折愈合[5]。在應(yīng)力的作用下骨折端會(huì)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，適當(dāng)?shù)奈⑿》冗\(yùn)動(dòng)可以刺激骨折端骨痂進(jìn)一步的礦化[6]。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證明，術(shù)后骨折斷端給予適當(dāng)?shù)妮S向壓力可以促進(jìn)骨折愈合。因?yàn)榉禽S向力的作用可能產(chǎn)生剪應(yīng)力作用，對(duì)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(dòng)作是影響骨折愈合的兩個(gè)因素，是獨(dú)立的也是相互聯(lián)系的，應(yīng)力能產(chǎn)生微動(dòng)，同時(shí)微動(dòng)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(dòng)，其設(shè)計(jì)合理，符合應(yīng)力和微動(dòng)原理，能明顯縮短骨折愈合時(shí)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(jiǎn)便，手術(shù)入路部位恒定，區(qū)域通道較安全，對(duì)周圍組織損傷少，骨折部位避免了過(guò)多的骨膜剝離，從而對(duì)骨折部位血運(yùn)破壞少，有利于骨折端愈合。外固定架另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是對(duì)開(kāi)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(dòng)，無(wú)需二次住院拆除內(nèi)植物。

綜上所述,該項(xiàng)目設(shè)計(jì)成功并應(yīng)用于臨床,解決了脛腓骨骨折切開(kāi)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(fèi)用減少,病人住院時(shí)間縮短,使患者最大限度受益，值得臨床上廣泛推廣應(yīng)用。

[1]王永維,張志勇.外固定支架在脛腓骨多段開(kāi)放性骨折治療中的應(yīng)用[J].當(dāng)代醫(yī)學(xué),2011,17(2):91.

[2]Wallace AL,Draper ERC,Strachen ID,et al.The vascular respcense to Micromovement in experimental fracture.Micromovement in orthopaedics[M].1st edi.London:university of Oxford,1992:40-44.

[3]王西彬，孫永強(qiáng).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(bào),2005,20(6)：38-39.

[4]袁凌偉,夏亞一,魯茂森,等.骨折愈合應(yīng)力機(jī)制研究進(jìn)展[J].國(guó)際骨科學(xué)雜志,2007,28(2):84-86.

[5]張恒,李文銳.影響骨折愈合的因素-應(yīng)力和微動(dòng)[J].海南醫(yī)學(xué),2010,21(1):112-116.

[6]喻鑫罡,張先龍,曾炳芳.骨折段低頻可控微動(dòng)影響骨痂礦化與力學(xué)特征的實(shí)驗(yàn)研究[J].上海交通大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版),2008,28(2):1491-1495.