对骨折有效内固定的几点思考

甘*

对骨折有效内固定的几点思考

康庆林 张春才 许硕贵 在骨折的治疗手段中，内固定始终扮演着重要的角色。常用内固定器材从外形和结构上分，总的可分为接骨板/螺钉、髓内钉、骨圆针和螺钉、钢丝等5类，其中前两者最常用于长骨干骨折的治疗。内固定的主要目的，是在骨折的愈合的过程中，允许关节肌肉尽早进行充分、主动、无痛的活动，而不需借助任何外固定，防止“骨折病”的发生。因而，近50年来，AO倡导的坚强和加压内固定一直在骨折治疗过程中占据主导地位[1]。但是，骨折在坚强固定下，常发生骨不连、固定段骨质疏松和去固定后再骨折等并发症。由此可见，坚强固定并不是万能的。

近年来，AO虽然又提出生物学固定（biologica osteosynthesis BO）的新概念[2]，强调保护骨折局部的血供和弹性固定，但是所用器材多为不锈钢，固定的坚强性并未有根本性的改变。此外，BO固定下骨折愈合是二期愈合，这种愈合骨痂强度不够，需较长时间的塑形才能满足功能的需要。

判断那一种疗法孰优孰劣，唯一的检验标准就是临床实践，具体地说，是由骨折愈合的质量和伤肢的功能恢复决定的。一般认为[3]，AO是一个成熟的治疗体系，BO则是发展中的概念，BO是对AO理论的重要补充和修正，如强调保护血供、改进内固定构形等，尽管在骨折的指导原则上有不同之处，两者在内固定材料选择和结构特性等方面并无实质性的区别。换言之，在内固定器与骨构成的几何体系中，两者仍然一脉相承。比如，近年BO推崇不扩髓髓内钉插入技术，其意在于减少对髓内血供的损伤[4]，但是髓内钉固定无论逆行还是顺行插入，均要波及髋或膝关节，使术后功能康复受到限制。另外，在AO和BO的固定方式上看，内固定与骨之间多为平面的二维体系，存在着力学上的薄弱之处，这种固定体系很难达到抗剪、折、弯、旋能力上的全优。

从内固定材料的性质上看，AO和BO所用材料金相均为奥氏体，刚强有余，弹性不足，而且固定方式多为组合式而非整体效应，如接骨板/螺钉、髓内钉/锁钉，固定材料缺乏“有记忆”的恢复力，当内固定—骨组成的几何体系中平衡被打破后，骨断端产生位移，固定器本身不能“有记性”地将其恢复原位。由于内固定的坚强刚性和低顺应性使然，在骨断端的重复微应力下，容易导致内固定的疲劳断裂、折弯或器件结合部的松动，最终影响骨折愈合速度和质量。

众所周知，BO原则下的内固定无加压，亦不强求骨折端的解剖复位，AO虽有加压，但这种加压是一过性的，当骨断端皮质坏死吸收后，骨折端加压随之消失。这些都不能在骨折端形成持续、动态的压应力，骨断端间成骨细胞的分化和胶原的分泌缺乏导向。AO在这种力学环境下产生的一期愈合，尽管骨断端直接重建而无骨痂，由于固定段缺乏持续的动态应力**，远期并发症较多，实际上是一种低动力的“病态”愈合方式。而BO固定下的二期愈合，虽然不同程度避免了骨质疏松，但外骨痂强度不够，需较长时间的塑形期方能满足功能的需要。显而易见，无论AO还是BO均存在理论上的缺陷。理想的骨愈合方式，应该是既无骨痂又局部无骨质疏松，骨断端间直接由解剖型板层骨替代[5]。

从生物力学角度分析，骨折治疗过程中，骨断端所受应力与成骨细胞之间构成一个开放的反馈系统中，骨折的愈合依照功能需要，进行的所谓功能适应性修复。在理想的固定条件下，骨折所处的力学状态，将作为一种信息输入反馈系统，不断调整骨的修复，使断端形成新的骨结构接近正常功能状态，这就是Wolff定律。根据这一定律，要想获得理想的愈合方式和优良的功能恢复，必须创造有利的内固定条件。单纯追求内固定的“坚强”拟或“弹性”并不重要，任何一种内固定方式均存在不足，而其结果的“有效性”才是最主要的。因此，从内固定材料的特性、构形以及固定方式着手，研制新型的内固定器材，汲取AO、BO两者之长，而避其之短，将有望产生新的骨愈合方式。综上所述，我们认为，有效内固定应包含以下四个要素。

一、合理构型和力学优势 ①具有轴向持骨的稳定性，可抗剪、折、弯、旋等多方位移位；②多位点三维立体固定，与骨表面构成点状接触，不影响皮质骨的血供；③在骨干纵轴存在纵向动态生理压应力值，可诱导成骨。接骨板类内固定与把持用的螺钉共同构成二维平面固定，尽管在材料力学上坚强，但是其抗弯、旋能力较差。同样，BO接骨板中，无论是有限接触（limited contact dynamic compress plate LC-DCP）还是点状接触（point contact fixator PC-Fix），固定物与骨之间两维平面的构型并没有改变。早期的髓内钉不能锁定，抗旋转能力较差，带锁髓内钉虽然解决抗旋这一难题，但是不能在骨折端产生加压作用。近年虽有加压髓内钉问世，但这种加压与AO钢板一样，是一过性的，不能伴随与骨折愈合的全过程。

一、 不涉及关节的手术入路

①手术操作不涉及肩、肘、腕、髋、膝等关节；②有利于创伤反应后的肢体功能锻炼。对于非关节内骨折，AO接骨板/螺钉类内固定的手术入路常不涉及关节。相反，髓内钉类固定物则无一例外均不同程度影响到关节。

二、 理想的骨愈合方式

① 解剖型或类解剖型的骨样骨板状直接替代连接；②无应力遮挡和骨质疏松；③无凌乱性大量骨痂，不需塑形。如前所述，AO或BO原则固定下的骨愈合都不能同时达到以上要求。四、优良的临床效果

①肢体的功能康复与板状骨骨性愈合同步；②术后不需任何外固定；③创伤反应后的可以早期功能练习，防止骨折病的发生。

对比而言，AO、BO市售的内固定器材中，尚无一种可同时满足以上四个条件。我科从上个世纪80年代起，利用镍钛形状记忆合金的奥马金相可逆性，研制了系列记忆合金接骨器，其中天鹅记忆接骨器专用于治疗上肢长骨干骨折。该器由鹅体、鹅翼和鹅颈三部分组成，鹅翼在水平面环行抱持骨干，鹅颈加压钩在骨干纵轴持续加压，产生持续的类生理应力，两者相加构成三维立体固定[6]。由于形状记忆合金的弹性模量只有不锈钢的1/4，因此本接骨器的固定并非AO式坚强而无弹性，固定后依*材料独特的形状记忆功能，使骨断端产生“粘着”，而拮抗各种方位上的分离移位趋势。从外固定架的固定原理透视，本固定器实质上是一种位于体内骨外的三维固定支架，在本器固定下，术后不需任何外固定，功能康复与和骨愈合同步，有效防止了各种骨折病的发生。特别的是，在本器固定下，骨愈合呈现一种新的骨愈合现象，既无外骨痂，也无局部骨质疏松，骨断端间直接由板状骨替代连接，这种愈合方式明显有别于公认的一期愈合和二期愈合现象。由此看来，本接骨器在治疗长骨干骨折时，对骨干的固定真正地达到了“有效”。

总之，随着生物医学心理模式的转换，对骨折内固定方法的选择越来越严格，总的趋势是更注重骨的生物学特性，强调固定技术的合理性。镍钛合金具有形状记忆效应，在科学技术日益发展的今天，利用镍钛合金的生物记忆功能，大力研制新型的内固定器材，对骨折进行有效固定，将为骨折治疗开辟新天地[7]。

吴*生

甘草 的帖子质量都很高，厉害，再接再厉。

小*头

很仔细的看了，这挺象记忆合金内固定器材的广告页！不过写的真是不错，讲了AOBO的概念、特点，最后突出了记忆合金器材的优点，层次分明，观点明确，是一篇不错的文章！

小*头

不知道我办的那个医师群里的甘草是否就是你这位甘草？

东**鲸

谢谢分享，受益匪浅。

s****8

记忆合金也用了一些,感觉设计上不是太合理,有些内固定失效的,取出记忆合金的时候,可以看到记忆合金完全蔗挡了长骨的血运,有的甚至一点骨痂也没有.还有就是记忆合金的撑开始没有固定的刻度,也可能是临床失效一个原因.这也是设计缺陷.不知各位同仁有何高见.