骨折的基本理論-相對固定

文|程瑞林(山東大學(xué)第二醫(yī)院足踝外科)
來源|(微信公眾號)云中瑞麟(ID:ruilinfly)


骨折基本理論-相對固定

骨折愈合的類型

可將骨折愈合過程分為一期愈合(直接愈合)和二期愈合(間接愈合,自然愈合)【2】

一期愈合是指骨折復(fù)位和堅強(qiáng)內(nèi)固定后,骨折斷端可通過哈弗系統(tǒng)重建直接發(fā)生連接,X線平片上無明顯外骨痂形成,而骨折線逐漸消失。其特征為愈合過程中無骨皮質(zhì)區(qū)吸收,壞死骨在被吸收的同時由新的板層骨取代,達(dá)到皮質(zhì)骨間的直接愈合。

Robert Danis(比利時,一九四幾年)首次使用加壓的方式進(jìn)行固定,并發(fā)現(xiàn)骨折愈合的過程中始終沒有骨痂的出現(xiàn),他把這種愈合方式稱為一期愈合。達(dá)了絕對穩(wěn)定,一期愈合才會發(fā)生。一期愈合是在人為的干擾下的愈合過程。

二期愈合是膜內(nèi)化骨與軟骨化骨兩種成骨方式的結(jié)合,有骨痂形成。臨床上骨折愈合過程多為二期愈合。

影響骨折愈合的因素

血運:骨膜血運、滋養(yǎng)動脈、周圍軟組織血運

力學(xué)環(huán)境:穩(wěn)定,骨折固定

感染

微動

早期血腫

骨折端的血運對愈合影響是最大的。沒有血運,就沒有愈合。在手術(shù)過程中要盡可能保護(hù)骨膜。在生理狀態(tài)下,骨膜的血運是最主要的。但在骨折以后就不定,大多數(shù)時候骨膜撕脫損傷嚴(yán)重。這種情況下,骨折的血運從肌肉的附著點來。肌肉在骨頭上的附著點,由肌肉的血運來提供骨頭的血運。因此我們在手術(shù)當(dāng)中應(yīng)該盡可能的減少肌肉的損傷,從而保護(hù)骨折端的血運。

骨折固定的機(jī)制

無論什么樣的固定方式,從機(jī)理上來講只有兩個:夾板作用、加壓作用【3】。

【瑞麟】從畸形矯正角度講,夾板作用可限定成角畸形和移位畸形,加壓作用可限定旋轉(zhuǎn)畸形、長度畸形、移位畸形、成角畸形。

夾板作用:強(qiáng)度與長度成正比,與至骨骼的距離成反比。

夾板作用指用一個比較結(jié)實的物體把骨折的兩端連接在一起,比如使用石膏、鋼板、外固定架。只要把骨折端連在一起了,這樣的作用即是夾板作用。

夾板長度越長,固定作用越好;它離骨頭越近,固定作用越好,而越遠(yuǎn)效果則越差。

使用石膏固定,因其與骨頭距離遠(yuǎn),所以需要長的石膏固定;而使用鋼板固定,因其貼近骨頭表面,所以就不需要太長的固定長度。

加壓作用:產(chǎn)生前負(fù)荷反抗彎曲應(yīng)力和旋轉(zhuǎn)應(yīng)力。產(chǎn)生絕對穩(wěn)定

其先決條件:解剖復(fù)位(一般需切開直視下復(fù)位)、骨折端沒有微動、無骨痂愈合

前負(fù)荷就是把加壓了以后,把骨折兩斷端緊緊地頂在一起,再接受外力的負(fù)荷時,它不會產(chǎn)生運動;骨折端緊緊頂在一起,在被動移動時會有巨大的摩擦力,從而抵抗旋轉(zhuǎn)。

骨折愈合的應(yīng)變理論

Stephan Perren 1987

A tissue cannot be formed by the bone healing organ if the interfragmentary strain is greater than the yield tolerance of the tissue concerned.

【瑞麟】骨折愈合過程中,如果骨折斷端受到的應(yīng)力大于某種組織自身的承受力,則該組織不會在該斷端間隙中產(chǎn)生。

骨折愈合與力學(xué)環(huán)境

力學(xué)環(huán)境:骨折愈合、愈合方式

力學(xué)環(huán)境決定骨折的愈合方式以及是否愈合。絕對穩(wěn)定就會一期愈合;有微動,相對穩(wěn)定就會二期愈合;不穩(wěn)定就會不愈合。

骨折愈合與內(nèi)固定物

骨折愈合之前,內(nèi)固定物承載負(fù)荷

骨折愈合之后,內(nèi)固定物載荷減少

過大載荷導(dǎo)致內(nèi)固定物斷裂

內(nèi)固定材料隨著骨折逐漸愈合,其所承載的應(yīng)力越來越少。內(nèi)固定的材料是金屬的,是非生命的。非生命的物體和生命物體的區(qū)別在哪?它是死的,生命體是活的。從力學(xué)上來講,它可以承受很大的瞬間應(yīng)力,但是不能承受疲勞應(yīng)力。人的骨頭是活的,其特點是,可以耐受長期的疲勞的應(yīng)力,因為它有新陳代謝,但不能耐受瞬間巨大的應(yīng)力。

鋼板受到應(yīng)力以后就逐漸損傷了,時間長了就容易斷??鞌嗟臅r候,骨頭長住了,鋼板不受力了,它就斷不了。

假如應(yīng)力過大,或者骨折始終不愈合,這鋼板上所承受的用力時間太長了,超過了它的應(yīng)變耐受性,這個時候鋼板就斷了。

內(nèi)固定物斷裂的原因主要是,骨折不愈合導(dǎo)致的內(nèi)固定物疲勞斷裂。

骨折治療的原則

骨折的治療有三大原則,即復(fù)位、固定和康復(fù)治療【2】

1.復(fù)位

是將移位的骨折段恢復(fù)正?;蚪跽5慕馄赎P(guān)系,重建骨的支架作用。

骨折的復(fù)位標(biāo)準(zhǔn)有解剖復(fù)位和功能復(fù)位。

解剖復(fù)位:骨折端通過復(fù)位、恢復(fù)了正常的解剖關(guān)系,對位(兩骨折端的接觸面)和對線(兩骨折段在縱軸上的關(guān)系)完全良好時,稱解剖復(fù)位。

功能復(fù)位:經(jīng)復(fù)位后,兩骨折端雖未恢復(fù)至正常的解剖關(guān)系,但骨折愈合后對肢體功能無明顯影響者,稱功能復(fù)位。功能復(fù)位的標(biāo)準(zhǔn)是:①骨折部位的旋轉(zhuǎn)移位、分離移位必須完全矯形。②成角移位必須完全復(fù)位。否則關(guān)節(jié)內(nèi)、外側(cè)負(fù)重不平衡,易引起創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎。肱骨干骨折稍有畸形,對功能影響不大。③長骨干橫形骨折,骨折端對位至少達(dá)1/3,干骺端骨折至少應(yīng)對位3/4.

2.固定

即將骨折維持在復(fù)位后的位置,使其在良好對位情況下達(dá)到牢固愈合,是骨折愈合的關(guān)鍵。

3.功能鍛煉及康復(fù)

是在不影響固定的情況下,盡快地恢復(fù)病肢肌肉、肌腱、韌帶、關(guān)節(jié)囊等軟組織的舒縮活動。早期合理的功能鍛煉和康復(fù)治療,可促進(jìn)病肢血液循環(huán),消除腫脹;減少肌肉萎縮、保持肌肉力量;防止骨質(zhì)疏松、關(guān)節(jié)僵硬和促進(jìn)骨折愈合,是恢復(fù)病肢功能的重要保證。

絕對穩(wěn)定

良好的力學(xué)穩(wěn)定性

解剖復(fù)位

血運破壞:易導(dǎo)致不愈合

一期愈合強(qiáng)度不足:易再骨折

絕對穩(wěn)定具有良好的力學(xué)穩(wěn)定性,要求解剖復(fù)位,從力學(xué)上獲得了良好的穩(wěn)定性,但是,由于解剖復(fù)位需要切開,就損傷了軟組織損傷了肌肉,血運受了破壞,就容易導(dǎo)致骨折不愈合。一期愈合的強(qiáng)度要弱于二期愈合。

絕對穩(wěn)定有兩個條件,第一個骨折端簡單,第二個血運一定好。血運如果不好,骨質(zhì)再不好,那不能做絕對穩(wěn)定,應(yīng)該做相對穩(wěn)定。

應(yīng)力集中

絕對穩(wěn)定,把所有的釘子都打滿了,它的應(yīng)力是非常集中的,鋼板容易斷。

相對穩(wěn)定

骨折端有一定的微動

功能復(fù)位

二期愈合(骨痂愈合)

相對穩(wěn)定的定義就是骨折端有一點微動,復(fù)位不要求達(dá)到解剖復(fù)位,而要求達(dá)到功能性復(fù)位,愈合方式是骨痂愈合。

功能復(fù)位是指,骨干不能有短縮,不能有成角,不能有旋轉(zhuǎn)。

應(yīng)力分散

相對穩(wěn)定是把應(yīng)力分散,允許骨折端有一定的活動,應(yīng)力分散以后,對內(nèi)植物也是一種保護(hù)。

微動與骨折愈合

1.一定量的微動刺激骨痂生長

2.二期愈合骨強(qiáng)度高于一期愈合

相對穩(wěn)定的技術(shù)

石膏支具

橋接鋼板

髓內(nèi)針

外固定支架

橋接鋼板(bridge plate): plate span ratio and plate screw density[3]

In comminuted fracture the plate length should be 2 to 3 times higher than the overall fracture length. In simple fractures this ratio should be raised to a value of 8 to 10. In addition the plate screw density should be kept below a value of 0.5, indicating that less than half of the plate holes are occupied by screws.

相對穩(wěn)定的適應(yīng)證

干骺端骨折

骨干骨折

對于骨折愈合,不僅要考慮力學(xué)因素,也要考慮生物學(xué)因素。

要實現(xiàn)絕對穩(wěn)定,必須達(dá)到解剖復(fù)位,其代價就是比較大的軟組織剝離,破壞血運。

Ganz(1990)提出生物學(xué)固定的概念,要保護(hù)軟組織,保護(hù)血運。

1997 mini incisions (MIPO,minimally invasive plate osteosynthesis)。1997年德國醫(yī)生就覺得我的鋼板置入,能不能不切開,經(jīng)皮進(jìn)入,即MIPO經(jīng)皮鋼板置入的方法。這樣使得血運得到了保護(hù)。經(jīng)皮置入鋼板,不可能是絕對的穩(wěn)定,肯定是相對的穩(wěn)定,因此就提出所謂微創(chuàng)鋼板置入的概念。

微創(chuàng)操作技術(shù)

經(jīng)過軟組織窗口進(jìn)達(dá)骨骼

減少醫(yī)源性軟組織損傷

保護(hù)軟組織及骨折端血運

良好的骨折愈合生物學(xué)環(huán)境

要求

骨干骨折間接復(fù)位

保護(hù)軟組織

相對穩(wěn)定

間接復(fù)位的方法:牽引、枕墊、Joystick(搖桿)、外固定架、撬撥復(fù)位、鉗夾復(fù)位(點狀復(fù)位鉗,Collinear forceps)、AO distractor、Ex Fix(外固定架)。復(fù)位好了后,我們再打入鎖髓內(nèi)針或鋼板,MIPO打入鋼板也可以。

還有一個辦法是我們用解剖接骨板來進(jìn)行復(fù)位:先把接骨板經(jīng)皮打入,使接骨板貼合骨面的狀態(tài)下擰入螺釘。還可以用髓內(nèi)釘進(jìn)行復(fù)位,先把髓內(nèi)釘自近端打入,再用近端找遠(yuǎn)端,對合后穿過。

總結(jié)

相對穩(wěn)定

間接復(fù)位

功能復(fù)位

骨折端微動

保護(hù)血運

愈合率高

相對穩(wěn)定要求的復(fù)位不是解剖復(fù)位,而是間接復(fù)位,要求達(dá)到功能性復(fù)位,骨折端可以有一定的微動,微動可以促進(jìn)骨折愈合,另外它保護(hù)了血運,能夠獲得比較高的骨折愈合率。


參考文獻(xiàn)

1.危杰(北京積水潭醫(yī)院創(chuàng)傷骨科),《相對穩(wěn)定固定的生物力學(xué)、技術(shù)和骨折愈合原理》,(微信公眾號)創(chuàng)傷網(wǎng)絡(luò)學(xué)院,20180928(視頻原出處:CIFO基金會培訓(xùn)班(包頭站))

2.陳孝平、汪建平、趙繼宗 主編《外科學(xué)》第9版,人民衛(wèi)生出版社,2018

3.Emanuel Gautier, Bridge plating, AO foundation. https://www.aofoundation.org/Documents/8_bridgeplating.pdf

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