新型记忆合金肋骨钉的初步设计

高巍 苗瑞瑞 韩臣富 苗戍燕 李建华 余铭 张汝柄 唐亮 张文龙

近年来，随着社会发展，车祸外伤、高空坠落伤所致胸部损伤肋骨骨折呈现明显增多趋势，特别是高能量外力所致的多发肋骨骨折-即多根多段肋骨骨折愈来愈多，因其造成的连枷胸常常严重影响胸廓稳定性，进而对患者的生命构成严重的威胁，影响治疗及预后效果。传统的治疗方法胸带固定、胸部护板缺乏稳定的效果，切开复位手术则会给患者带来进一步更大的创伤。

笔者自2009年开始考虑设计一种新型记忆型肋骨钉进行肋骨骨折的固定治疗，通过采用兰州西脉记忆合金股份有限公司生产的记忆钉为蓝本，以微创、便捷的治疗思路为理念，制作两针之宽 (外宽)为10mm、脚高为8mm的类似订书钉样肋骨钉。该钉采用记忆合金材料，即一种原子排列有序、体积变化小于0.5%的马氏体相变合金，采用枪式射钉器对复位后的肋骨骨折部位进行射钉固定，随温度升高自行收缩约8%～10%，从而起到收缩挤压、牢固固定的作用。

本手术定位为微创手术，因肋骨表浅，结合影像学检查及查体触诊即可明确骨折部位，术中仅需2～3cm的小切口沿肋骨长轴纵行切开，无需分离骨膜，将记忆钉置于骨折肋骨表层(即张力侧)。据统计成人肋骨的平均厚度为1～1.2cm，由于记忆钉脚脚高限制使其不会穿过脏层肋骨皮质，避免使其误入胸腔造成二次损伤。因钉体较细，故而建议骨折处采用两根以上记忆钉固定达到牢固固定。

设计思路模拟图：

手术切口

术中钳夹复位

复位后置入记忆钉固定

固定后效果

该钉经过近5年多次动物模型验证试验(选取猪肋骨及活体狗为实验模型)结果显示该肋骨记忆钉疗效确切，手术操作简单，一处骨折固定约需10分钟，切口2～3cm，术后恢复时间短，二次手术取钉简便，且无以往记忆合金肋骨抓易损伤肋骨下缘肋间神经沟内重要组织之风险，实用性较强。下图为初步成品 (包括器械和肋骨钉)在猪肋骨上的操作演示，验证了作者的设计思路。

射钉枪(初始设计图)

射钉枪头部

射钉操作方法

植入后效果

可记忆钉

剖面图

侧位图

正位图

因钉体自身较细，需两根以上钉体才能固定牢固，且仅适用于简单线性骨折及螺旋形骨折，对于复杂的粉碎性骨折则难以有效固定。目前，我们正在对该设计不断完善和改进，现正在做规范的动物实验研究，通过实验数据分析，进一步确定和改进这种肋骨钉的规格及操作工具，如进一步缩减射钉枪体积，缩窄射钉口尺寸，以便在今后临床使用中更加方便。

[1]陈伟钢，王化勇，陈强.镍钛记忆合金环抱器治疗多发性肋骨骨折 32 例临床分析[J].临床肺科杂志，2013，(11)：2009-2011.

[2]王伟青，刘辉，楚晓，等.多发肋骨骨折小切口内固定治疗疗效分析[J].中外医学研究，2013，(24)：195-196.

[3]Chai X,Lin Q,Ruan Z,Zheng J,et al.The clinical application of absorbable intramedullary nail and claw plate on treating multiple rib fractures.Minerva Chir,2013,8,68(4):415-20.

[4]江泽宇，李常明.联合运用内固定器械在肋骨骨折中的效果[J].中国现代医生，2013，(23)：153-155.

[5]熊松柏，余翔，吴小明，等.形状记忆环抱接骨板治疗肋骨骨折临床疗效观察[J].局解手术学杂志，2013，(03)：264-266.

[6]张自显，王伟伟.多发性肋骨骨折内固定镍钛合金环抱器的临床应用[J].中外医疗，2011，(01)：66-67.