外固定支架植骨和有限内固定治疗肱骨中段术后无菌性骨不连

赵王林李智奎 唐镇江 毕衡 顾海潮 黄信源 向俊宜

（云南省中医医院骨科，昆明650021）

外固定支架植骨和有限内固定治疗肱骨中段术后无菌性骨不连

赵王林*李智奎 唐镇江 毕衡 顾海潮 黄信源 向俊宜

（云南省中医医院骨科，昆明650021）

背景：单边外固定架和Ilizarov外固定架已经在感染及非感染肱骨骨不连患者中得到广泛运用，但尚无文献单独报道采用外固定架治疗肱骨中段骨折术后骨不连的临床效果。

目的：探讨外固定支架植骨配合有限内固定治疗肱骨中段术后无菌性骨不连的临床疗效及手术要点。

方法：2006年1月至2011年11月收治肱骨中段术后无菌性骨不连患者30例，均采取肱骨前外侧或后侧入路，拉力螺钉置入内固定、髂骨移植加外固定架治疗。所有患者随访时间均≥12个月，记录患者一般情况、肩肘关节活动度、骨折愈合情况、并发症及X线片情况，采用Constant肩关节评分及Mayo肘关节功能评分评估肩、肘关节功能。

结果：30例患者全部获得随访，随访时间为12～36个月，平均（21.1±5.9）个月。所有患者骨折均获愈合（愈合率为100%），影像学愈合时间为3.5～8个月，平均（5.0±1.2）个月。3例患者术后出现针道的浅表性感染，经伤口换药后伤口愈合；1例术后4个月出现外固定架连接杆断裂，X线片提示骨折已愈合，取出外固定架；2例出现桡神经牵拉伤，经静滴及口服营养神经药物4个月后恢复；4例术后出现肩关节周围粘连，外展上举后伸受限，经手法及理疗2周后活动度正常。术后随访患者术肢较健肢平均缩短（1.8±0.6）cm；Constant肩关节评分为66～96分，平均为（85.8±7.0）分；Mayo肘关节评分为78～95分，平均为（90.1±4.5）分。

结论：外固定支架植骨和有限内固定治疗肱骨中段术后无菌性骨不连的关键是彻底清理骨折断端，加强骨折稳定性，保护骨折端血液供应，充分有效的自体髂骨植骨。该手术方式可以极大提高骨折愈合率，减少并发症发生，并可获得较好的肩肘功能。

外固定器；内固定器；肱骨骨折；支架（骨科）

Background:ound:Both single external fixator and Ilizarov external fixator has been widely applied in the treatment of humeral nonunion in clinic.But there is not a report on therapeutic effect of external fixation for postoperative aseptic nonunion of midshafthumerus fracture.

Objective:tive:To investigate clinical outcome and key points of external fixatorw ith lim ited internal fixation for postoperative aseptic nonunion ofm idshafthumerus fracture.

Methods:hods:Thirty patientswith postoperative aseptic nonunion ofmidshaft humerus fracture treated between January 2006 and November 2011 were enrolled in this study.Lag screw and autogenous bone were implanted through anterolateral or posterior approach.Meanwhile,external fixator was applied.The duration of follow-up was 12months ormore than 12 months in all patients.General state of health,range ofmotion of the shoulder and elbow,fracture healing,complications and X-ray results w ere recorded.Shoulder and elbow function w ere assessed according to Constant shoulder score and Mayo elbow performance score systems.

Results:ults:The average duration of follow-up was(21.1±5.9)months(range,12-36months).Bony union was observed in all patients(healing rate was100%),the average radiographic healing time was(5.0±1.2)months(range,3.5-8months).Superficialpin tract infection occurred in 3 patients,and thewound healed after changeof dressing.The connecting rod of the external fixator broke up in one patient4months postoperatively;X-ray showed the fracture had healed and the external fixatorw as removed.Tension injury of radial nerve w as found in 2 patients w ho recovered by the intravenous drip and oral neurotrophic drugs4months later.Shoulder jointadhesion characterized by abductor,lift,extension restriction occurred in 4 patientswhose rangeofmotion of the shoulderbecamenormalbymanipulation and physical therapy 2weeks later.Affected

limb was decreased by(1.8±0.6)cm as compared with the healthy side.Constant shoulder scorewas 85.8±7.0 on average (range,66-96).M ayo elbow scorewas90.1±4.5 on average(range,78-95).

Conclusions:ions:In revision of aseptic nonunion of humeral fracture after surgical failure,the combined treatmentof external fixation,bonegraftand internal fixation can greatly increase the rateof union and reduce complications to ensuregood functional recovery of the upper extrem ity.The key of the procedure is to completely resectnonunion ends and fibrous tissue, strengthen the stability of fractures,protectblood supply and effectively use autologousbone.

肱骨骨折术后骨不连是骨科医师面临的一个挑战性课题，常需要一次或多次手术干预，桡神经麻痹或关节僵直等合并症高发。长骨干骨折骨不连不多见，但在高能量创伤中仍占较大比例，近年来呈逐渐上升的趋势。Kanakaris等[1]通过费用确认问卷调查显示，在骨不连愈合顺利的病例当中，肱骨骨不连的平均费用为15566美元，股骨为17200美元，胫骨为16330美元，给社会和家庭带来了沉重的经济负担和社会负担。已有文献报道肱骨骨不连的几种手术方式，但尚存较大争议：接骨板螺钉内固定及骨移植已经取得了良好的效果，但需要大量剥离骨折周围的软组织，增加桡神经和骨折周围血供损伤概率；髓内钉治疗肱骨骨不连的报道也屡见不鲜，但对于骨髓腔闭合的患者，闭合穿钉不可行，且常不能提供足够的旋转稳定性而需要辅助其他固定。单边外固定架和Ilizarov外固定架已经在感染及非感染肱骨骨不连患者中得到广泛运用，但尚无文献单独报道采用外固定架治疗肱骨中段骨折术后骨不连的临床效果。本研究对外固定支架植骨和有限内固定治疗肱骨中段术后无菌性骨不连的临床疗效及手术要点进行分析探讨。

1 资料与方法

1.1 纳入与排除标准

纳入标准：①符合骨不连的诊断标准，定义为骨折超过6个月，X线片示骨折端硬化、无骨痂连接、骨折线持续未消失且无成骨迹象超过3个月，骨折部位有负重疼痛感[2]（骨折愈合的定义为X线片示骨折处骨痂连接超过75%，同时完全负重时无疼痛感）；②肱骨中段骨折术后骨不连患者；③采用外固定支架、有限内固定结合植骨进行治疗，并有≥12个月的完整随访资料的患者。排除标准：①临床、影像学检查和（或）实验室检测提示骨折不愈合伴有感染者；②非肱骨中段骨折、非手术患者；③患有严重肝肾疾病、内分泌系统疾病、精神疾病、病理性骨折等不能配合和耐受手术治疗的患者；④拒绝手术的患者；⑤大量酗酒、抽烟、使用皮质激素的患者。

1.2 临床资料

2006年1月至2011年11月共收治肱骨中段术后无菌性骨不连患者63例，符合上述纳入和排除标准的患者30例，其中男21例，女9例；年龄为18～68岁，平均为（41.7±13.5）岁；致伤原因分别为摔伤13例，车祸伤14例，打击伤3例；随访时间为12～36个月，平均为（21.1±5.9）个月。30例患者骨折的AO分型分别为：A1型6例，A2型5例，A3型4例；B1型2例，B2型4例，B3型5例；C1型2例，C2型2例。骨不连分型为肥大型23例，萎缩型7例。开放性骨折3例，闭合性骨折27例，均无神经、血管损伤、内脏损伤、颅脑损伤等。本次术前已接受手术次数为1～3次，平均为（1.3±0.5）次，入院前最后一次接受手术的情况为单纯接骨板螺钉内固定术13例，接骨板螺钉内固定、自体髂骨植骨术7例，接骨板加外固定支架固定1例，单纯交锁髓内钉固定4例，髓内钉内固定加石膏外固定1例，单纯外固定支架固定4例。入院均行血常规、血沉及C反应蛋白检查，结果均在正常范围内。

1.3 手术方法

所有患者均采用臂丛麻醉或全身麻醉，髂骨部及患肢常规消毒铺巾，髂骨部常规取骨，根据骨折端情况剪成小条状或颗粒状备用。肱骨部按原手术切口逐层切开显露，根据病变部位及手术需要解剖显露并保护桡神经，暴露骨断端，取出原内固定物，清除骨端间隙中的纤维瘢痕组织，尽可能少地剥离软组织。以摆锯切除两骨端硬化骨，切除原未愈合骨折断端硬化骨及死骨、断端间隙内及周围的纤维瘢痕组织和软骨痂，尽量争取将骨折断端清理至骨皮质表面渗血状态，以2～4.5mm粗钻头打通两端已闭合的髓腔。扩髓溢出的骨髓收集备用，肥大型者两端骨痂予以保留，以增加骨端接触面。将两骨端对位，使之保持良好的对位对线。对于萎缩型骨不连患者，分别行骨端“L”截骨，在截骨端置入2枚螺钉，再分别在肱骨远近端置入2枚半螺纹针，再次检查并确认骨端对位、对线良好后，组装外固定杆并适当加压。确认骨折端和植骨块固定稳定后，冲洗切口，将髂骨碎块与收集的骨髓混匀后植入骨折端及周围，

逐层缝合切口。

1.4 术后处理

术后常规应用抗生素3～5 d以预防感染，无菌换药。不限制肩、肘关节活动，当患者能忍受疼痛时即在专职的康复医师指导下开始肩、肘关节的主被动屈伸活动及前臂旋转运动，幅度及强度根据患者恢复情况而定，直至骨折愈合。骨端愈合后，去除外固定架，2枚内固定螺钉一般不予去除。

1.5 随访计划及疗效评价

术后0.5、1、2、4、6个月及之后每2～3个月随访一次。随访项目包括：记录患者一般情况，复查肱骨正、侧位X线片（1个月及以后）；测量记录肩、肘关节活动范围。疗效标准采用Constant和Murley[3]1987年制定的肩关节功能评分和Mayo肘关节评分标准。

1.6 统计学处理

采用SPSS 13.0软件进行统计学分析，计数资料采用频数表示，计量资料采用均数±标准差表示，P＜0.05为有统计学差异。

2 结果

30例患者术后均获12～36个月随访，平均（21.1± 5.9）个月。所有患者骨折均愈合（愈合率为100%），影像学愈合时间为3.5～8个月，平均（5.0±1.2）个月。3例患者术后出现针道的浅表性感染，经伤口换药后伤口愈合。1例患者术后4个月出现外固定架连接杆断裂，X线片提示骨折已愈合，取出外固定架；2例出现桡神经牵拉伤，经静滴及口服营养神经药物4个月后恢复。4例术后出现肩关节周围粘连，外展上举后伸受限，经手法及理疗后，活动正常；术后随访术肢较健肢缩短1～3 cm，平均（1.8±0.6）cm；Constant肩关节评分为66～96分，平均（85.8±7.0）分；Mayo肘关节评分为78～95分，平均（90.1±4.5）分。典型病例见图1。

3 讨论

3.1 肱骨骨折术后骨不连的常见原因分析

肱骨骨折术后骨不连的常见原因大致可分为非医源性因素和医源性因素两大类。非医源性因素即局部软组织条件、骨折部位及损伤程度、骨质疏松程度、并发症等；医源性因素主要有内固定选择不当、手术时机选择不当、内固定操作不规范、缺乏对骨折治疗“生物学固定（BO）”原则的理解、忽视必要植骨、不恰当康复锻炼等。对于肱骨骨折术后骨不连的患者，有研究表明，15%的肱骨干骨折术后骨不连是手术操作不当导致，手术操作对骨折周围血供的过度破坏及骨折内固定的力学稳定性不足是骨不连的主要原因[4]。上肢是非负重肢体，所以对于牵张应力造成的肱骨干骨折间隙过大及旋转应力造成的骨折端活动是力学不稳定的主要因素，固定一定要消除骨折间隙及活动。在本组30例肱骨中段骨折的患者中，21例行接骨板螺钉内固定术（6例接骨板选择过短，远近端各固定4层皮质；10例接骨板选择在6～8孔间，但固定时或螺钉过短或未按近端对近端、远端对远端固定的原则或过于集中于一侧，未形成对断端的有效加压，致使螺钉未达到对骨皮质应有的把持力和骨折两端的平衡而致螺钉松动、断裂、骨折端分离；4例选择8孔接骨板，远近端各固定8层皮质，致使应力过度集中导致接骨板断裂；1例先行接骨板固定，后辅以外固定架，术中骨折对位差，骨端分离过大）；5例行髓内钉固定，由于髓内钉过细，控制旋转能力有限或术中未回抽髓内钉加压骨折端，导致骨折端分离过大，骨折不愈合；4例行外固定架固定，由于外固定针置入位置未遵循AO技术操作，靠近骨折端的针过近或过远，针的置入未垂直骨折端、各针置入不在同一平面内，术中对位欠佳致骨端分离、旋转、外固定针断裂，致使固定失败。对手术治疗肱骨干骨折后发生骨不连的原因进行综合分析发现，无论采用何种固定方式，保证骨折端的固定稳定和断端紧密接触是获得骨折愈合的重要保证。

3.2 肱骨骨折术后骨不连的手术方式选择及疗效分析

目前治疗肱骨骨折术后骨不连的主要手术方法有加压接骨板螺钉内固定加自体骨移植、交锁髓内钉内固定及外固定支架固定。加压接骨板螺钉内固定加自体骨移植被认为是治疗骨不连的“金标准”，愈合率达到92%～100%[4,5]，但加压接骨板需要广泛的软组织切开、分离、暴露，易致骨折块失去活力；骨不连大都经过一次或多次手术，神经、血管常被大量瘢痕组织包裹、粘连，桡神经损伤概率高达3%～29%[6]；其次，骨不连患者在骨的远近端至少要固定6层皮质[7]，骨质疏松症患者要固定8层及以上，对于骨折位于肱骨近端或远端，接骨板的运用受限。

图1 患者，女，18岁，车祸致左肱骨中段横形骨折，骨折后10 d在当地医院行切开复位接骨板螺钉内固定术，术后8个月发现内固定失效，呈萎缩型骨不连（A、B）；于我院行第2次手术，取出接骨板和螺钉，予自体髂骨植骨、有限内固定对骨折端加压固定，辅以外固定支架治疗（C、D）；术后4个月复查X线片示大量骨痂生长，内外固定无松动，骨折线模糊（E、F）；术后6个月复查X线片示大量外骨痂生长，骨折线消失（G、H）；术后7个月复查X线片示骨折愈合良好（I、J），取出外固定架（K、L）；术后15个月取出螺钉（M）

交锁髓内钉内固定治疗肱骨骨折骨不连的争议较大[8]。有逆行穿钉取得了良好临床效果的报道[9,10]，但持反对意见者居多，认为上肢负重少，髓内钉加压及控制旋转能力有限，降低了治疗肱骨骨不连的成功率[11]；此外，肩袖的高损伤率及低愈合率是顺行穿钉存在的又一问题，Dujardin等[12]、McKee等[13]应用髓内钉治疗肱骨干骨折骨不连，愈合率为60%～67%，而肩袖损伤及肩袖疼痛的发生率高达40%；另外，骨不连大多需切开复位处理，髓内钉微创优势得不到体现[14]，限制了髓内钉的运用。

骨愈合的两个基本条件是良好的血液供应和有利于骨沉积的稳定力学环境，外固定支架结合有限内固定植骨可以达到上述要求。外固定架结合有限内固定植骨治疗肱骨骨不连有以下优势:①外固定架结合有限内固定术中只需暴露骨折端部分，创伤小，有利于保护局部软组织袖，血供破坏少，而且可以用于骨质疏松患者[8]；②允许对骨端渐进性加压，可以模仿下肢负重时的状态，促进骨折愈合[11]；③外固定架对纠正畸形作用有限，但只要术中对位对线良好，仍然能完美地对骨端进行加压；单边外固定架可以进行加压及牵张，有类似于环形外固定架促进骨折愈合的作用；④骨折愈合率高，并发症少。Martíne等[15]运用本法治疗6例肱骨骨不连，所有患者全部牢固愈合，平均愈合时间为4.5个月。Lavini等[16]运用单边动力外固定架治疗31例肱骨干骨不连的患者（其中30例有手术治疗史，24例行自体骨移植），平均年龄为39岁，平均愈合时间为4.9个月。无桡神经麻痹、关节僵直、深部感染等主要并发症，仅有6例患者发生针道浅表性感染（占置入针的5%）。Catagni等[17]、Patel等[18]、Lammens等[11]运用外固定架、植骨固定取得了类似的效果。在一项分别运用环形外固定架、单边外固定支架、接骨板螺钉加自体骨移植的80例回顾性研究中，随访时间为12～121个月，平均48.1个

月，愈合时间为1.5～12个月，平均为5.5个月。环形外固定组和单边外固定组愈合时间为3～10个月，平均5.2个月，接骨板螺钉组愈合时间为3～12个月，平均5.7个月。三组的平均DASH评分为23.7、18.6和26分，三组在愈合时间、DASH评分方面无显著性差异，96.3%的患者获得愈合[19]。本研究所有患者骨折均获愈合（愈合率为100%），影像学愈合时间为3.5～7个月，平均为（4.9±1.0）个月。3例患者术后出现针道的浅表性感染，经伤口换药后伤口愈合；1例术后4个月出现外固定架连接杆断裂，X线片提示骨折已愈合，取出外固定架；2例出现桡神经牵拉伤，经静滴及口服营养神经药物4个月后恢复；4例术后出现肩关节周围粘连，外展上举后伸受限，经手法及理疗2周后活动度正常。术后随访患者术肢较健肢平均缩短（1.8±0.6）cm；Constant肩关节评分为66～96分，平均为（85.8±7.0）分；Mayo肘关节评分为78～95分，平均为（90.1±4.5）分。无一例出现上肢外展无力、畸形及外固定取出后再骨折及深部感染等并发症。在愈合时间、肩肘功能评分及并发症方面与现有文献报道相似；所有患者均顺利愈合，考虑主要为本研究未纳入感染患者，骨折端有限短缩加压植骨固定促进了骨的愈合。

3.3 外固定支架植骨和有限内固定治疗肱骨骨不连的手术要点

3.3.1 保护局部血供：骨愈合的基本条件之一是良好的血液供应，对于萎缩型骨不连尤其重要。本手术是一种微创手术，其最大的优点在于对骨断端的生物学特性干扰小，血供破坏少。取出内固定物时，如

内固定物为接骨板，采用小切口，逐个取出螺钉后，抽出接骨板，本研究经验是术中骨不连两端骨膜各剥离2～3 cm即可满足操作需要。

3.3.2 保护桡神经：桡神经损伤是肱骨骨不连切开复位接骨板螺钉内固定术最常见的并发症，文献报道接骨板螺钉内固定术治疗肱骨干骨折中发生医源性桡神经损伤的概率为5%，而治疗术后骨不连的桡神经损伤概率为12%～29%[8,20]。故手术中无论采取何种入路，最好分离暴露桡神经，牵离术野并保护。植入半螺纹针时，用尖刀先切开皮肤，再用血管钳钝性分离皮下组织直至骨面，放入套筒保护软组织，顺套筒植入半螺纹针。另外，应注意肥大型与假关节型骨不连的骨折断端处理，尤其要注意桡神经与周围增生骨痂及软组织的解剖关系，桡神经常会被增生组织包绕，应仔细分辨。

3.3.3 对不同类型骨折断端的处理要区别对待：对于肥大型骨不连的骨折断端清理，要适度保留有血供的有效骨痂，这样有利于骨折复位。萎缩型骨不连的断端处理要尽可能切除硬化骨及死骨至骨皮质表面渗血状态，无血供的骨质应去除。假关节型骨不连在彻底清理断端的同时，要彻底切除假关节周围的增生滑膜，消除原来的膨大断端，这样有利于增加有活力的骨组织直接接触。

3.3.4 稳妥固定加有效植骨：肱骨骨不连患者多经一次或多次手术，骨质废用性疏松较为明显，对抗半螺纹针的能力明显下降，应在骨折远近端至少固定8层皮质，对严重骨质疏松患者，可考虑加用一对钉（固定12层皮质）。骨折端有限内固定螺钉，对于骨质量较好者，运用皮质骨螺钉即可，而疏松明显者，应选择松质骨螺钉，以加强骨折端的稳定性。自体松质骨移植作为治疗骨延迟愈合或骨不连的金标准，可以提供具有成骨能力的种子细胞，动物实验和临床应用均充分表明，自体骨髓能有效地促进骨折、骨不连的愈合。骨髓内含有BMSCs，可分化为成骨细胞，是自体骨髓促进骨修复的机制[21]，我们前期在治疗尺骨骨不连的临床研究中也得到类似结果[22]。

4 结论

自体髂骨植骨结合螺钉有限内固定和外固定支架是治疗肱骨干骨折术后骨不连的有效方法。术中妥善处理骨折断端、避免桡神经损伤、坚强固定、有效植骨，是该手术操作的关键。本研究由于随访时间短，样本量少，且为回顾性研究，在临床疗效评估及并发症观察方面可能存在一定的局限。

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External fixation combined w ith bonegraftand screw fixation for aseptic nonunion on midshaft humeral fractures

ZHAOWanglin*,LIZhikui,TANG Zhenjiang,BIHeng,GU Haichao,HUANG Xinyuan,XIANG Junyi (Departmentof Orthopaedics,Yunnan Provincial Hospitalof Traditional Chinese M edicine,Kunm ing 650021,China)

ords:External Fixators;Internal Fixators;Humeral Fractures;Braces

2095-9958（2015）06-0 236-06

10.3969/j.issn.2095-9958.2015.03-010

*通信作者：赵王林，E-mail:wanglinzhao1981@163.com