[分享]四肢骨折治疗的历史与进展

骨折治疗无论在我国或欧洲各国，在古代已有许多民间疗法，但直到1895年X线开始应用于临床，才使骨折治疗技术纳入科学之路。
　　十九世纪骨科界一直沿用石膏固定，牵引等保守疗法，直至二十世纪初ALambotte，Sherman，等学者才开始应用切开复位，钢板固定治疗四肢骨折，其后Venable等又加以改进并应用不锈钢板，外用石膏辅助使固定效果进一步加强。随着内固定技术的发展，Davis(1949年)，Egger(1952年)，Bagby(1956年)等又相继设计出加压钢板并应用于临床。1940年Kuntscher等报告使用“V”形髓内钉治疗长管状骨骨折，从而奠定了骨折髓内固定的观念。其后Hansen—street将髓内钉断面改进为空心菱形而加强了髓内钉的抗折能力。
　　切开复位内固定技术(包括钢板及髓内钉等)是在直视下将骨折断端对位，并将固定器直接作用于骨骼而保持对位，它的意义在于突破了长达百年的由Pott Thomas以及其后Watson—Jones等“长期休息，绝对制动”的治疗观念，是在当时的解剖学、麻醉学、抗菌学等协同下发展完成的，是骨折治疗史中的一个重要里程碑。尽管后来又发现许多合并症需要在发展中不断改进。
　　我国在1958年前后以“小夹板”外固定为特点的闭合复位治疗骨折，曾风行一时。小夹板以其局部三点挤压外固定取代了传统的石膏超关节外固定，无疑是一项进步。但缺点是固定效果不牢靠，特别是对于不稳定骨折或关节内骨折。骨折畸形愈合发生率高(如股骨干骨折畸形愈合平均为45％)，是阻碍其继续发展的重要原因。骨折断端的对位好与否，直接影响着治疗效果。生物力学已证明：骨折的解剖对位是恢复肢体负重功能，恢复毗邻关节运动轴线，恢复骨与关节周围软组织排列与张力，以及获得最大面积的骨折断面接触最理想的基础条件，因此最大限度消除骨折断端之间成角、旋转、短缩，将是骨折治疗永远不可替代的标准。
　　小夹板治疗骨折，带给我国骨科界的另一个好处是带动和提高了我国骨科医师闭合复位的手法技巧。在许多情况下，闭合复位所需要的技巧相对而言比切开复位要高，而笨拙、粗暴的闭合复位对软组织损伤并不亚于切开复位。我国医生应当继续掌握好“闭合复位”适应证，使这项技术继续领先于世界。
　　60年代初瑞士Muller等学者总结了前人各种钢板加压固定骨折的方法，提出了著名的AO/ASIF治疗骨折的四个原则。即：骨折块解剖对位，对各骨折块坚强加压内固定，保护骨折断端血运，早期活动关节减少骨折并发症发生。并设计和总结出一套钢板加压固定的器械和手术方法，如Neutralization和Protec—tion钢板，目的是使骨折达到直接愈合和早期恢复关节功能。此理论原则一经提出即在全世界骨科界普遍推广并被称为AO学派。然而正当骨科医生认为AO技术可以一劳永逸地解决所有四肢骨折治疗问题，并在大范围应用这项技术的同时，许多缺陷—如血运障碍，应力遮挡，以及直接愈合几乎无法实现等等问题均纷至沓来。
　　与AO钢板技术开展的同时，在另一方面，由Rlemm Schellmann等却逐步在髓内固定技术方面探讨和改进。1978年，Kempf等将普通髓内钉改进为带锁髓内钉，显著地提高了髓内固定抗旋转、抗压缩力效应。由于带锁髓内钉具有中心轴向固定，固定杠杆长，在骨组织与髓内钉之间提供均匀弹性应力的分布等优点受到骨科界普遍欢迎。如1984年Veith等报告的65例股骨干骨折患者，63例取得良好疗效。当前，全世界普遍在固定下肢长管状骨骨折方面，已将带锁髓内钉作为首选固定方法。
　　带锁髓内钉分为静力固定与动力固定。远近端分别锁定为静力型，适用于长管状骨所有类型。动力型固定只锁住骨折近端或骨折远端，仅适用于稳定型骨折(如横断，小斜面骨折)。关于髓内钉使用扩髓和不扩髓也引起长时间争论。多数资料表明在骨折愈合率及愈合时间上扩髓与不扩髓并无明显差异。但不扩髓锁钉更适用于多发骨折或开放骨折。逆行髓内钉近年来已逐渐明确了适应证并取得了较好的疗效。2000年Henry等又报告了经皮穿入逆行髓内钉方法，更符合微创技术要求，而术后功能恢复也较切开置钉为佳。带锁髓内钉通常须经过静力固定向动力固定转化，否则会因断端缺乏接触而导致骨折迟缓愈合或不愈合。国内许多报道有关螺钉甚至锁钉断裂，往往都与这种转化时间掌握不当有关。骨折的愈合归根结底是生物本身具有的修复本能，是生物体内对于刺激的反应。因此在骨折发生后的不同阶段，骨折断端都需要不同压应力的刺激，以益于骨痂形成。僵化的规定时间将静力固定转化为动力固定不利于骨折生长，或许这正是带锁髓内钉固定技术需要改进之处。
　　骨折外固定器的应用始于1840年。当时法国Malgaigne用两支长钉穿入胫骨并连接于体外一个金属环上。此后，不同作者陆续将外固定技术用于髌骨、尺骨鹰嘴及上下肢骨折。上世纪中叶由南部欧洲开始不断加大在临床使用，并在实践中不断改进与完善，现代外固定器有如下几种：
　　1．单边式：如Hoppmann Judet外固定架，是在肢体一侧放置外固定器使用螺钉穿透对侧皮质和外固定器连接。随着固定材料的不断改进，现已被广泛采用。
　　2．双边式：则是肢体两侧各置一个外固定器。骨圆针穿透两侧皮质并与外固定器连接成一体。双边式固定器固定力均匀特别适用于小腿骨折。Charnley氏，Anderson及AO固定器均属此种类型。此外临床上尚有四边式、半环式、全环式(如Ilizanov式)稳定力强多，用于肢体延长。外固定架由于损伤小，固定器能在体外调节，对于治疗开放骨折、粉碎骨折，有其优越之处。在AO钢板技术受到挑战之际，国外投入很大力量改进外固定器稳定性、简便性和生物相容性。但如何减少应力遮挡，减少迟缓愈合率，减少针道感染，仍是今后研究主要问题。1994年Haas将类似冰钳无针外固定器用于临床，其特点是不穿透骨皮质，或许更符合“微创”原则。
综上所述，只是围绕四肢骨折常用的治疗技术作一简单回顾。在此期间，一些其它固定技术如Rush钉，Ender钉，Zickel钉等可屈性髓内钉也有应用。但均因抗扭力较差或其它合并症(如膝痛)等原因未被广泛采用。上世纪后半叶，许多学者对固定材料也加大研究力度。试图寻找生物相容性更好，遮挡力更小的弹韧性材料作为固定器材。如碳素纤维板，可吸收钉板等，并开始用计算机模拟技术协助术前选择固定器形状及大小。此外在骨折愈合机制上近20年来也作了大量探讨，并取得显著成绩：如骨生长因子作用对骨生长的诱导作用，以及氧分压、电磁刺激、超声刺激对骨生长作用等等。回顾上世纪骨科技术的发展，可以得到这样一个印象：即每当一项新技术取得突破成就时，每当我们感觉到似乎已大功告成可以一劳永逸的沿用下去的时候，一系列尚未解决的问题就会纷至沓来。这也反映出骨科学的进展和任何科学进展一样，总是沿着进步—新问题—进步的规律前进。无论科学进步如何迅速，骨折治疗四个基本步骤(简称四R)将不会改变。即Recognition(诊断)、Reduction(复位)、Retention(固定)、Rehabil—itation(功能康复)。
　　Wolff定律即骨折的愈合总是沿着骨断端承受的生理压应力方向生长，这个定律反映出生命体结构与功能统一的法则。我们在治疗任何类型骨折时都应当注意遵守这个原则。
　　近年来，更符合生物生长和发育规律的治疗学—包括微创手术，正在方兴未艾，今仅就骨折内固定的发展方向作一简要介绍。
　　40年来AO学派对于骨折内固定的应用发展和推广做出了卓越的贡献。虽然早期AO学派也提出了手术中的无创操作以保留骨折的局部血运，但仍过分强调了骨折治疗的力学机制，由此产生的后果是相对较高的感染率和骨不连的发生率。现在学者们的研究方向已经从强调坚强内固定、绝对稳定和解剖复位的力学机制，转向强调保留局部软组织血运、解剖排列和相对稳定的生物学方面。这一观念的转移带来了新的理念：当应用钢板接骨时，骨痂形成的既发性骨折愈合(间接愈合)并非不可接受的结果，相反却可使骨折获得早期坚强的骨性连接。因此有必要回顾一下建立在AO手术原则基础上的生物学内固定(微创内固定)的发展过程和介绍一下间接复位技术。
　　生物学内固定的发展历程
　　当AO组织刚成立时，他们关于骨折内固定的观念是：解剖复位、所有骨折片都要坚强固定、无创操作和早期无痛功能锻炼，目标是通过完全复位和绝对稳定达到没有骨痂形成的一期愈合(直接愈合)。这需要直视下复位、骨膜下剥离广泛暴露骨折端，并通过钢板外的各式拉力螺钉和四周的夹钳来达到坚强固定和绝对稳定。Neutralization和protection钢板足以实现这一目标。A0学派坚持这一理念，发展了一系列独特的复位固定器具和内固定器材(早期自压型钢板和随后的DCP等)，取得了良好的临床疗效，骨折得以解剖复位，并且远端肢体功能短期即可恢复，一系列的临床研究和文献报道都证明了这一技术的成功。钢板需要有足够的长度以便保证骨折功能锻炼时不发生再移位，其设计和材料性能都不断改善，但却都忽视了临近钢板的骨皮质和骨折的生物学反应。钢板下的骨质减少骨痂形成和哈佛式管增多最初被认为是由于应力保护造成的，后来发现真实的原因是坏死皮质骨的再塑形反应所致，而钢板下皮质骨坏死和骨折端间隙，坏死又是由局部缺血造成的，并非由应力保护和骨折端间加压造成。进一步的发展建立在以下二方面的观察：一是临床研究发现内固定治疗时没有彻底制动并且没完全接触的骨块，仅保持其血运就可以坚强愈合，Ganz把这种内固定称为生物内固定；二是有活性的骨块对于不稳定具有很大的耐受性。后者可以解释动物骨折后尽管骨折极不稳定仍可愈合，而内固定治疗时虽然骨折间的缝隙和不稳定性极小仍会发生骨不连。研究表明钢板和骨的变形能力很小，即便骨折端间一层骨细胞的坏死也无法达到绝对稳定，而传统手术必然要破坏局部血运，骨细胞坏死是必然的，所以追求所谓绝对稳定是不现实的。因此在骨折端加压绝对稳定的治疗原则的基础上发展了生物学治疗原则：内固定器材起内夹板作用使骨折相对稳定但保持局部血运和骨折块的活力，二者互为补充。这种治疗很成功，结果另人惊讶：间接愈合可获得早期坚强的骨性连接，同时由于缺血骨坏死造成的生物学并发症如骨不连、再骨折等大为减少，力学方面的并发症增多不明显，而且这种并发症也较易治疗。只要伤后患者骨折块的血运没有完全破坏(如严重开放骨折)，这种方法都可取得很好的疗效。就生物夤潭ǖ钠鞑亩?灾饕?侨?盅≡瘢孩偻夤潭ㄆ鳎嚎杀３志植垦?说??鲜奔湎喽猿せ颊卟环奖悖孩诖??枘诙け蘸洗┱耄核淙磺锌谛　⒃独牍钦鄄浚??苹邓枘谘?耍?灿锌赡苡捎谒枨桓哐钩芍?舅ㄈ???昀床焕┧璧男≈本洞??枘诙す惴河τ茫???仙?锬诠潭ㄔ颍?俏⒋唇庸鞘?minimally invasive osteosynthesis，MIO)的一种；③最受关注的是微创钢板接骨术(minimally invasive plate osteosynthesis，MIPO)：出现了有限接触钢板和点接触钢板(使用单侧自攻性皮质骨螺钉，减少髓腔内血运破坏和对侧软组织损伤)等等新型内固定器材，可以减少对皮质骨血运的影响和骨质坏死。在点接触钢板基础上最新发展的内固定器材是LCP(locked com—prssion plate)和LISS(less invasive stabilization system)。这些内固定系统大都使用带套管的螺钉通过皮肤上的小切口拧入，都改变了传统的内固定力学理念，在临床实践中效果很好当然也需要进一步的评估。伴随生物内固定器材的发展是生物内固定手术技巧和程序的发展，主要是间接复位法，远离骨折的小切口，通过皮下肌肉下的管道放置内固定器材等等。有人认为通过皮下肌肉下的管道盲置钢板和开放复位损伤程度相同，Chr Krettek等通过对开放手术的研究(比如术中截扎血管)否认了这一观点。第一次生物内固定临床实践至今已有20多年，但直到Mast等发表了其关于间接复位法的文章后，才被广泛关注和研究，并且越来越多的用于临床。
　　生物学内固定的原则
对临床并发症的分析研究和骨生物力学的发展，学者们逐渐建立了生物学内固定的原则和技巧：
　　所谓微创内固定实际上与生物内固定和微创手术操作密切相关，生物内固定

传统内固定 生物内固定
方法 直接切口 直接小切口或远离骨折的间接小切口
暴露骨折端 不触及骨折端的暴露
骨膜下分离直接放置内固定器材 骨膜外分离通过皮下和肌肉下的管道放置
复位 解剖复位 解剖轴线排列或复位
直接复位法 间接复位法
需要四周的夹具和钳具及各式拉力螺钉 需要牵引器、外固定器，或(仅与一侧主要骨折端连接)钢板联合应用牵引装置，牵引软组织达到解剖轴线排列
稳定 绝对稳定没有骨痂的初期愈合 相对稳定和有骨痂形成的生物性连接达到继发性愈合
通过螺钉和应力分散作用加压 通过应力分散和钢板张力达到加压作用或没有加压作用(如粉碎骨折应用桥型钢板)
Neutralization和protection钢板(即传统的DCP动力加压钢板) 长的加压或桥型钢板和波形钢板(wave plate)、有限接触(LC-DCP)、点状钢板(PC-fix)、LCP和LISS等

与微创手术并非同义词，其手术切口暴露并非为了直接复位，而是为了放置内固定器材，具有无创性可以避免额外的骨膜剥离破坏局部血运。通过间接复位，可以避免暴露骨折端。使骨块与局部软组织相连保持活性和血运。这对于提高骨折愈合疗效减少愈合时间具有决定性作用，因为有活性的骨块可以迅速形成骨痂连接。相反，传统的手术固定方法剥离软组织和骨膜，愈合是通过没有血运的骨块的血运重建和爬行替代作用实现。因此新的复位标准是：解剖轴线排列，控制旋转移位和肢体短缩，避免对骨折愈合能力的任何损伤。骨折愈合的新观念是：局部血运和软组织是关键不追求长骨干部和近关节，骨块的严格解剖复位而注重长度旋转移位和轴线，保持碎骨快的血运是关键，而骨快稳定则在其次。
　　生物内固定的技术要点
　　典型的骨折间接复位是应用牵引器、外固定器或与主要骨折块连接的钢板联合，使用牵引装置来牵引软组织达到解剖轴线排列。并且应用X线透视和点状复位钳等。这种方法可称为“软组织整复法”。对于关节内的骨折除了初步牵引复位外，有时需要额外的小切口进入关节内复位固定骨块使关节面平整，然后在通过生物内固定的手术技巧与干骺端连接固定。钢板外的拉力螺钉(lagscrew)需要额外的软组织剥离，从而破坏血运，如果必须用最好通过钢板孔。对于粉碎骨折，钢板仅仅跨越骨折端连接骨折远近端起支撑作用，避免对断端局部的任何暴露。所应用的这种桥型钢板，仅仅起在骨痂形成前的应力承载作用。为了增加稳定性和早期功能锻炼及恢复，有时可联合应用外固定器或二次置入内固定器材。当应用这种生物内固定技术时，钢板要相对长，这样更符合力学的杠杆原理，在远近骨折端各仅需要2—3个皮质骨螺钉来保持稳定。研究表明这种方法可减少钢板下骨质坏死，当钢板取出后，骨对抗弯曲和扭转能力更强，可减少再骨折的发生。
　　生物内固定的优点
　　尽管还缺少前瞻性随机对照研究，来比较生物内固定和传统内固定的疗效。大量实验数据和临床经验都表明生物内固定治疗骨折具有很多优点。钢板接骨法相比其他治疗骨折的方法在于其不仅仅起支撑和保护作用而且可以使骨折对位更好；而加压钢板作为某种程度的应力分担装置，可使骨折端提前承担负荷；桥型钢板没有提前承担负荷的作用，且内固定器材和与骨接触面承担了更高的压力。然而这种方法可通过皮下放置内固定器材，保持局部血运，特别对于粉碎骨折(不能用加压钢板加压，实现应力分担使骨折端提前承担负荷)是不可替代的。间接复位和生物内固獬沟赘?铝饲锌?次荒诠潭ǖ拇?彻勰畈⒕哂泻芏嘤诺悖?绻钦塾?鲜奔涠蹋?遣涣?透腥痉⑸?始?停?跎偈踔兄补锹屎褪鹾笤俟钦鄣炔⒎⒅ⅰ?BR>　　生物内固定的应用和展望
　　生物内固定的形成，使骨科医生所面临的问题不再是“如何有效固定”，而是“如何维持骨折局部的生物学环境和如何在获得相对稳定的前提下尽可能减少对血运的破坏”。当考虑生物内固定的限制和不足时，当医生要决定是采用传统的固定方法还是生物内固定，我们必须知道局部血运情况和是否有骨坏死及坏死范围。一方面，当局部血运不好，死骨是需要解决的问题时，我们需要长期固定和牢固固定，这样才能使缓慢的死骨爬行替代过程和再塑形完成。当骨折的局部生物学环境良好，也就是局部血运没有因为创伤、运输或医原性的原因严重破坏，生物内固定是更可靠和有效的。可是如何判定局部血运是困难的，这是我们需要研究解决的新课题。如何使内固定器材的设计更利于手术操作如盲置、防止可能出现的感染扩散、对局部血运影响最小，如何使手术程序最合理、设计出便于微创生物内固定操作的手术工具等等。这一切为我们开辟了崭新的研究领域。