骨科

骨折微创复位固定的最新进展

作者:伊文 来源:骨科临床与研究杂志 日期:2017-05-15
导读

         随着社会现代化程度的增高和老龄化程度的加剧,骨折病例数也在不断增加,我国每年约有440万人发生骨折,其中85%需行手术治疗。目前临床常规以切开复位内固定作为治疗骨折的首选方法,但切开复位内固定手术创伤大,感染和骨折不愈合等并发症发生率高,给患者及其家庭带来了沉重的心理压力和经济负担。微创复位固定手术以创伤小、并发症少、康复快为特点,并可有效降低医疗费用,减轻家庭及社会的医疗负担,逐渐得到业界的关

关键字:  骨折微创 

        随着社会现代化程度的增高和老龄化程度的加剧,骨折病例数也在不断增加,我国每年约有440万人发生骨折,其中85%需行手术治疗。目前临床常规以切开复位内固定作为治疗骨折的首选方法,但切开复位内固定手术创伤大,感染和骨折不愈合等并发症发生率高,给患者及其家庭带来了沉重的心理压力和经济负担。微创复位固定手术以创伤小、并发症少、康复快为特点,并可有效降低医疗费用,减轻家庭及社会的医疗负担,逐渐得到业界的关注和重视,目前已成为骨科研究的热点和技术发展的重要方向。相关医疗设备和器械的快速发展给创伤骨科微创复位固定手术提供了良好的硬件支持。

我国创伤骨科发展简史

        我国创伤骨科的发展历史,大致经历了四个时期。①闭合手法复位外固定时期。人们在劳动、生活和医疗实践中积累了丰富的骨折手法复位外固定的经验、基础理论和基本方法。清末《医宗金鉴正骨心法》的问世是其成熟的标志。该书汇集了清代以前古人的正骨手法,将其归纳为“摸、接、端、提、按、摩、推、拿”。使用小夹板经关节动静结合的外固定和舒筋活血中医药外敷内服方法进一步提高了骨折的治疗效果。

        ②20世纪二三十年代西方医学传入中国,动力化牵引结合外固定为其特点。布朗氏架、巴尔干式牵引床、托马斯架等牵引设备可以很好地纠正骨折重叠移位,石膏绷带又可以维持骨折的复位。

        ③20世纪60年代初,在牵引复位基础上开展了骨折复位内固定手术,主要是以简单的接骨板、髓内钉固定为代表,但由于材料和工艺的局限性,这一时期仍然离不开外固定,曾一度认为,“再坚强的内固定也不能替代外固定”。

        ④AO理论传入中国,其以解剖复位、坚强固定、保护血运、早期下地活动为原则。必须充分暴露骨折端,解剖复位骨折块,应用坚强接骨板和螺钉等金属材料固定,需要大量剥离骨折周围软组织。20世纪80年代后期通过对大量失败病例的总结,进一步认识到维护骨折周围软组织和血运的重要性。AO理论逐渐发展到现在的BO即生物学固定理论,由单纯强调解剖复位、坚强内固定逐步演变为间接复位,保护骨折部位的血液供应,促进骨痂生长进而实现骨折愈合,而不强求骨折的解剖复位。

        与AO理论相比,BO理论更加强调保护血运的重要性,更加强调对骨折的微创复位,在此基础上,国内学者研发了多种更加符合人体骨骼解剖形态、骨皮质和松质结构特点和生物力学特定的新型固定物。下胫腓联合分离以往多采用刚性固定或捆绑固定,前者容易发生内固定断裂,后者容易发生复位丢失,这是由于这两种固定方式都没有考虑到下胫腓微动关节的生物学特性所致。张英泽教授研发的用于下胫腓分离等微动关节损伤的弹性固定,采用微动方式固定,符合人体生物力学特点,不仅固定效果好,并且可显著降低踝关节功能退化、创伤性关节炎的发生率。同时,股骨近端骨折的仿生内固定物及3D打印技术也逐渐应用到骨折治疗中。

影像及计算机辅助导航技术

        X线的发现和应用为骨折的诊断提供了更加直观的检查手段,开创了骨折诊断的新纪元。20世纪70年代末、80年代初,CT问世并迅速引入中国,使骨科医生发现了一些仅凭X线认识不足的骨折,如胫骨下1/3螺旋骨折合并后踝骨折。1983年MRI应用于临床,进一步提高了骨折诊断的敏感性。近年来,随着影像学技术的发展,C型臂、G型臂、O型臂相继应用于骨科手术,医生可以在不切开的情况下准确了解骨折的移位情况,为骨科微创手术提供了必要条件。

        同时,术中计算机影像导航技术的发展进一步提高了微创内固定手术的准确性和安全性。目前,影像及计算机辅助导航技术已被越来越多的医学工作者所熟悉、掌握,并广泛用于各类骨科手术。脊柱尤其是颈椎解剖结构复杂,椎弓根变异性大,螺钉穿透椎弓根皮质的发生率较高(6.7%~24%)且有神经血管损伤的潜在风险,其中主要是椎动脉和脊髓神经的损伤。田伟等将计算机导航技术应用于脊柱外科术中可获取即时三维影像导航信息,显著降低了螺钉穿透椎弓根皮质的风险,有助于实现脊柱骨折的微创治疗。骶髂螺钉是治疗骨盆骨折脱位的常用装置,传统骶髂螺钉置钉和投照技术存在X线暴露量大、操作困难、置钉通道窄等问题,且神经、血管和盆腔脏器损伤率高达2%~15%,严重制约其临床应用。侯志勇等发明的S1椎弓根轴位投照技术,操作简单、安全性高,置钉通道增加2.8倍,血管神经损伤率降低,该技术被国外同行誉为“终结投照角度、魔幻式的通道”。

闭合复位相关技术

        良好的闭合复位是骨折微创治疗的前提和关键。目前骨折闭合复位主要依靠牵引、导向装置等来完成。但常规牵引方法及装置牵引角度和方向与机体机械轴线不一致,违背肌肉正常运行轨迹,牵引会使骨折端发生旋转、成角或侧方移位;同时,牵引力线与下肢机械轴线存在30°夹角,只能纠正重叠移位,很难纠正较大的侧方移位,复位效果不理想,适用范围较窄,使用不当还易引发足部、会阴部软组织和神经的牵拉伤或挤压伤,成为困扰骨科医生的一大难题。

        张英泽教授通过一系列解剖、生物力学及保护骨折局部软组织和血运为特征的临床研究,建立了生物力学、肌肉运行轨迹与骨折端移位关系的数学模型,并率先提出“顺势牵引复位”概念,即顺应肢体机械轴线和软组织运行轨迹进而实现骨折复位,不断改进研制出既符合机体生物机械轴线,又符合肌肉与软组织运行轨迹的长骨骨折快速牵开复位器,该复位器以骨折端为中心向两侧牵拉,牵引力线与下肢机械轴线一致,牵引力量为传统皮牵引的20~30倍,可有效保护骨折端骨与软组织的生物活性,保障了骨内淋巴管的通畅与回流。

        同时,远端牵引弓连接处可自由旋转,以充分纠正骨折的旋转移位。对于残留的侧方移位,又可以通过侧翼钉孔向移位骨折端置入顶棒顶压骨折端进一步复位。该复位器显著提高了粉碎骨折、相对陈旧骨折等复杂骨折闭合复位的成功率;尤为关键的是,实现了应用牵引床不能复位的股骨远端、胫骨平台与胫骨远端骨折的闭合复位与微创固定。用于微创治疗股骨远端、胫骨平台等关节内骨折,手术全程在关节外操作,可显著提高治疗效果,降低了关节内感染、创伤性关节炎等严重并发症发生率。国内外骨科专家均认为该技术是四肢骨折微创治疗的重大突破。

        脊柱、锁骨这类骨骼由于解剖形态特殊,骨折后闭合复位困难,既往多采用切开复位内固定治疗。经皮球囊扩张技术及锁骨复位器的出现解决了此类骨折的闭合复位难题。张英泽教授创造性的将经皮球囊扩张技术应用于月骨缺血坏死的治疗,取得了良好的疗效。锁骨闭合复位器可根据锁骨解剖及周围肌肉、韧带等软组织功能特点,术中固定患者肩部,通过逐渐摇起背部正中的撑起装置向上顶推躯干,使双肩后伸,从而达到牵拉锁骨的效果。同时,锁骨位置表浅,在牵开锁骨重叠移位后可直接通过手法整复来复位残存的侧方移位。

        对于股骨颈骨折、桡骨头骨折等这类骨折,近端骨折块较小,活动性大,部分骨折不能依靠牵引或手法整复获得满意复位,骨折不愈合、坏死等并发症发生率高,经皮克氏针撬拨辅助技术有效解决了这一难题。股骨头干三维互动技术治疗难复性股骨颈骨折时,向股骨头内置入1~3枚克氏针,将克氏针作为操作杆控制骨折近端,三维互动复位骨折,打破了远端对近端的骨折传统复位原则,可显著提高骨折的复位质量,降低了骨折不愈合和股骨头坏死率。此后,该技术进一步应用于桡骨头骨折,同样取得了较好的临床效果。

微创固定装置

        微创固定是骨折微创手术的核心,随着工业材料和医疗设备的发展与改进,近年来出现了越来越多的微创复位技术和固定装置。

        LISS广泛应用于股骨远端及胫骨近端的微创治疗,因钉孔均为锁定孔,无法实现加压固定,且应力分散欠佳,断钉、断板率较高,其应用受到诸多限制。自定位微创应力分散接骨板,即China-LISS,螺钉孔均为结合孔,既可锁定又能实现加压内固定,且为应力分散设计,具有更大的抗疲劳强度,抗压、抗扭转以及抗弯曲刚度,有效降低了断钉、断板的发生率。

        同时该接骨板系统为微创皮下植入,具有创伤小、定位准确、适用范围广等优点。髓内钉是微创内固定装置中的典型代表,其从远离骨折部位通过髓腔穿入,不损伤骨折周围软组织。与传统髓内钉相比,孙家元等研发的尾丝髓内钉进一步缩短了手术时间,减少了术中出血,取钉更方便快捷。目前髓内钉导丝的置入装置“金手指”,推力小且不具有旋转功能,对于移位较大的骨折无法实现理想穿钉复位。张英泽教授发明的“金钥匙”髓内复位器,其复位杆可360°旋转,复位头可在0°~45°范围内调节导丝方向,通过机械力可控地推进导丝,推力是普通“金手指”的3~5倍,解决了粉碎骨折以及牵引后骨折仍残留移位的难题,有效降低了手术操作难度,提高了手术效率。

        骨盆与髋臼骨折脱位多由高能量暴力所致,合并伤多,占全身骨折的2.3%~3.9%。传统手术创伤大、并发症多、致残率高,内固定方法各有其局限性,无法实施安全有效的微创治疗,复杂骨盆与髋臼骨折脱位的诊治仍是世界骨科医师面临的难题。传统张力接骨板和内固定技术广泛应用于骨盆后环损伤的治疗,但其仅适用于10天内的骨折,钢板需反复预弯、手术时间长、失血量多,加重了手术创伤。

        张英泽教授研发的微创可调式接骨板更加符合骨盆后环解剖和生物力学特点。于两侧髂后上嵴做切口,将连杆与套筒连接为一个整体,置入皮下隧道,在C型臂监视下旋转套筒复位骨折的压缩或分离移位。微创可调式接骨板是国内外第一种具有固定作用、可伸缩的接骨板,操作简单,可微创手术置入,无需预弯,克服了现有接骨板的缺点,同时降低了围手术期并发症的发生率。传统重建接骨板治疗髋臼后壁骨折,也需反复预弯,降低了接骨板强度,延长了手术时间,且螺钉方向不易控制,误入髋关节发生率达4%,对于粉碎性骨折需置入多块接骨板固定。张英泽教授发明的W型髋臼安全角度接骨板,加宽有效固定面积,同时螺孔方向与接骨板长轴垂直,易于控制螺钉方向,避开髋臼危险区。可显著缩短手术时间,降低手术难度。

        纵观骨折治疗的发展史,微创复位固定理念与技术已成为一种不可阻挡的潮流,相关的技术和装置正以惊人的速度发展,并且被越来越多的骨科医生所熟悉掌握并应用于临床。我们相信,未来会有更多的骨科手术可以在不切开或者有限切开的情况下完成,微创手术复位内固定必将成为骨科医生所追寻的终极目标。

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