锁定加压钢板内固定断裂的原因分析及预防对策

徐林 芮云峰 徐宏亮⋆

锁定加压钢板内固定断裂的原因分析及预防对策

徐林 芮云峰 徐宏亮⋆

锁定加压钢板（LCP）目前已广泛应用于骨折治疗中，且已获得良好的临床效果［1-5］。因其同时具备锁定螺纹孔及动力加压孔，可以同时具备桥接钢板和加压钢板的优点。骨折断端的稳定性依靠于锁定加压钢板与螺钉的锁定作用和螺钉与骨螺纹间的把持力［6］，不需要钢板和骨膜间增加压力完成固定，避免传统钢板压迫骨膜影响血供的缺点［3］。同时，术者还可通过动力加压孔中置入拉力螺钉实现对骨折的复位、加压固定。为关节周围骨折、骨质疏松性骨折、粉碎性骨折提供更稳定的固定方式［7-9］。但临床上与锁定加压钢板断裂相关的临床事件时有发生［10-11］。本文对锁定加压钢板内固定断裂原因及预防对策作如下综述。

1 不恰当的内固定材料选择

1.1 选用钢板的类型不合适 锁定钢板为关节周围骨折、骨质疏松性骨折、粉碎性骨折提供更稳固的固定方式［7-9］。但对于简单骨干骨折，由于骨折端间隙得不到纵向加压，锁定加压钢板比普通钢板更易失败。因此，对于简单骨干骨折，不建议使用锁定加压钢板固定，普通钢板为更有效的治疗方法［12］。高堪达等［13］通过比较锁定钢板与普通钢板治疗锁骨干骨折的疗效，亦不推荐使用锁定钢板固定锁骨干移位骨折，尤其是对于简单骨折。

1.2 选用钢板的长度不合适 锁定加压钢板的长度在骨折生物力学上占有重要作用。在简单骨折行内固定时，钢板长度与骨折区长度的比值达8～9：1；而在粉碎性骨折中，该比值需2～3：1［14］，从而降低钢板和螺钉的应力负荷以避免其疲劳骨折。杭海峰等［15］研究认为，在三点折弯实验中，在螺钉数量与分布相同的情况下，钢板的长度对内固定系统的稳定有重要影响；选择越长的钢板，其稳定性越高，八孔及更长的钢板固定有较好的弹性形变能力及稳定性。因此，要选择相对较长的锁定加压钢板。

2 骨折内固定手术操作不规范

2.1 术中复位不佳 普通钢板可利用螺钉对骨折端进行复位，而锁定加压钢板对骨折无加压作用，在钢板放置前需完成对骨折的复位。如骨折未达到功能复位要求而放置钢板较容易发生成角畸形，使内固定物超负荷地承受轴向压应力、剪切应力和旋转应力，长此以往，使其因金属疲劳而发生断裂，导致内固定失效。因此，术中复位后可予器械或克氏针临时固定，在X线透视得到良好复位后放置钢板和螺钉。

2.2 骨缺损未处理 完整的骨结构能够承受较大的负荷量，失去骨结构的完整性，将导致骨折不稳定，额外增加内固定系统的负荷。在术中经常会遇到钢板对侧的骨块沉于下方而难以复位，部分术者便不予特殊处理。然而，这将导致骨折端骨质缺损，骨折端不能分担更多的压力，使钢板的负荷量明显增加，增加钢板断裂的风险。对骨折下方骨块进行复位或予自体骨植骨修复骨缺损，可重建骨的连续性，提高骨折端的稳定性，降低骨折延缓愈合甚至不愈合、钢板应力过大的风险。

2.3 钢板放置位置不佳 放置钢板时，如钢板远近端暴露不够或未予透视明确钢板及骨折复位情况，易使钢板的一端偏前或偏后，使螺钉偏心固定甚至单皮质固定，降低内固定系统的稳定性。目前此种情况较多见于MIPO技术，因钢板方向不容易控制，导致钢板偏移，建议术中可采用小切口辅助复位以达到满意复位。

2.4 钢板与骨面的间隙较大 Ahmad等［16］研究发现，锁定加压钢板与骨的间隙≤2mm时，可以使骨膜下血管于钢板下维持对骨的血供，且可以提供稳定的生物力学环境以利于骨折愈合；而间隙≥5mm时，钢板能负荷的轴向压及剪切应力明显下降。因此，术中适当的对钢板进行塑形，采用与骨皮质表面形态相贴合的内固定，可减少钢板与骨面间隙，稳定骨折端，使固定后的应力分布与正常骨中的应力分布相接近。

2.5 螺钉的分布不佳及数量过多 即使在不负重部位的骨折，不恰当的螺钉分布也将导致钢板最小横截面处应力过于集中，从而导致内固定断裂［17］。有学者指出，在骨折断端需空出2～3个孔不予螺钉固定，这样可使内固定物具有更好的弹性，使断端存在一定的微动以利于骨愈合，且钢板上的应力可分散于更大的区域，避免应力集中而增加钢板断裂风险［18］。Nassiri 等［11］通过研究亦强调钢板工作长度的重要性，指出较长的工作长度可使钢板具有更好的弹性形变能力。但Peini等［19］在使用锁定加压钢板治疗尸体股骨骨折模型的研究中提出，不能证实锁定加压钢板的工作长度对钢板的强度和抗金属疲劳性有显著的影响。但目前普遍认为较长的工作长度对增强钢板稳定性及弹性形变力有重要影响。张魁忠等［20］通过三点折弯实验表明，在骨折远近端各予≥3枚螺钉固定，内固定系统的稳定性无显著变化，但固定螺钉的数量增多，钢板上的应力就越大；在保证内固定稳定性的前提下，减少固定螺钉的数量就减少内固定系统的应力，增加钢板的弹性形变能力，从而减少钢板断裂的几率。因此，建议在骨折区留出适宜的长度不予螺钉固定，骨折远近端置入的螺钉密度不宜过密，以40%～50%为宜，避免应力集中，增强钢板的稳定性。

2.6 螺钉与骨皮质接触的方式 对于锁定螺钉采用单双皮

质固定的效果目前仍有争议。张岩等［21］通过对螺钉单双皮质不同组合的固定方式进行有限元分析指出，不同组合方式对骨折稳定性无显著影响，但靠近骨折端处采用双皮质螺钉固定，其余依次单双皮质固定，可使锁定钢板的轴向及扭转应力最小，从而减少螺钉松动的风险。但使用单皮质固定时，需保证钉道的完好，否则将导致螺钉对骨的把持力丢失。因此，拧入螺钉时为避免因扭力限制螺丝刀的晃动而导致钉道的破坏，可改用低速电钻拧入螺钉。年老或骨质疏松患者的骨皮质较薄，严重骨质疏松患者的骨皮质如鸡蛋壳样，单皮质固定易导致螺钉松动，失去对骨的把持力，且双皮质螺钉固定可增加螺钉的工作距离，增强螺钉的抗扭转能力，因此，年老及骨质疏松的患者建议采用双皮质螺钉来增强对骨的把持力。

2.7 螺钉与钢板的角度 锁定螺钉提供了轴向及成角稳定性，因此置入锁定螺钉时其与钢板的角度不能＞5°，否则螺钉与钢板的锁定螺纹不能锁紧［22］。Kerstin Schneider［23］等在导致锁定钢板治疗股骨近端骨折失败的生物力学研究中发现，锁定螺钉轴向偏差2°就将导致内固定失败。二者均强调使用套筒瞄准器钻孔，精确置入锁定螺钉的重要性。

2.8 局部软组织损伤 BO原则的提出使骨折固定的法则逐渐从坚强内固定转为生物学固定，MIPO等微创技术已在促进骨折愈合、减少术后并发症等方面已充分显示出其优势［24-26］。在术前，应抬高患肢、积极消肿改善软组织条件；在术中，对于开放性骨折及软组织条件欠佳者，应把保护软组织放于首位，不能为追求解剖复位及术后优良的X线征象而过多的剥离软组织及骨膜。骨折断端血供的过度破坏，将导致骨折愈合缓慢甚至骨不愈合，从而导致骨折部不稳定，钢板在长期的应力作用下容易发生金属疲劳而断裂。

2.9 钢板及螺钉质量不合格 具备锁定螺纹孔及动力加压孔的锁定加压钢板为临床实践提供便利，但动力加压孔处成为其最薄弱的部位，这对其在质量方面有更严格的要求。董加坤［27］通过对接骨钢板断裂原因进行分析，证实由于固定接骨钢板的螺钉强度过低，在使用中发生拉长变形，造成固定孔松动，接骨钢板横向弯曲力过大，使接骨钢板弯曲疲劳应力超过疲劳极限而发生弯曲疲劳断裂，并提出通过改进螺钉制造方法，提高螺钉强度，可明显减少或避免接骨钢板的断裂。Nirajan等［10］指出内固定中的杂质及其产生的腐蚀可使钢板产生疲劳裂纹，通过光条纹机制及腐蚀孔的影响，裂纹进一步扩大，导致内固定断裂、失败，提出骨折内固定钢板需安全、有效、耐用。

3 影响术后康复因素

3.1 术后康复锻炼不规范 锁定钢板内固定术后康复锻炼可促进恢复、降低并发症，但不能过早负重锻炼。当骨折处未愈合时，过早负重将使内固定承受额外的负荷而造成钢板或螺钉的断裂。Glassner等［28］研究表明锁定加压钢板比其他内固定材料具有更高的强度，与手术操作的失误比较，患者自身的因素是导致内固定失败更重要的一个因素；即使手术由有经验的医师实施，也会出现一定的失败率。采用综合康复训练能够减少骨折内固定术后锁定钢板断裂的发生率［29］。因此，术后指导患者规范的功能锻炼，不过早行患肢负重，加强医患交流及按时门诊复诊，为骨折治疗中不可忽视的重要步骤。

3.2 骨质疏松症 骨质疏松症患者骨质条件差，术后需积极抗骨质疏松治疗，否则可加重骨折区骨质流失，严重时会出现螺钉松动、钢板断裂及骨不连等并发症。

3 小结

本文初步分析导致锁定加压钢板断裂的一些危险因素及对策，钢板螺钉类型选择不恰当，骨折内固定手术操作不规范，骨折术后康复锻炼过早或不当是导致内固定断裂的重要原因。手术医师应不断学习训炼以提高手术技巧，选择合适的内固定材料，把握适应证，遵循锁定加压钢板的使用原则，术后规范的康复锻炼，是预防钢板断裂的有效措施。但骨折类型的多样性和变化性，使创伤骨科更加复杂化，较多问题仍有待进一步探讨。

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214000 江苏省无锡市锡山人民医院骨科

*通信作者