颜威 孔博 蒋涛 综述 奚小冰 审校
(1.上海交通大学医学院附属瑞金医院, 上海 200025;2.上海市中西医结合防治骨与关节病损重点实验室, 上海 200025)
桡骨远端骨折是指距桡骨远端关节面3cm之内的骨折,据统计其发病率约占急诊骨折病患的17%,且骨折涉及桡骨远端关节面的病患占25%[1]。由于骨质疏松的原因,桡骨远端骨折在老年人骨折中也有较高的发病率[2]。目前来说桡骨远端骨折行手法整复,石膏或小夹板固定等的非手术治疗,可为病患减轻经济负担,精神负担以及防止手术创伤等,在临床治疗中仍为治疗的首选方案[3]。目前医院常用的固定材料有石膏和夹板,较石膏外固定而言,小夹板外固定有更加优异的固定性能,可以更好地利用自身肌肉的静力作用[4],固定效果更为稳定可靠,可更好地维持整复后的骨折位置,且透气舒适,可以减少并发症的发生,还可以尽早的功能锻炼[5],有利于愈合后关节功能的恢复。虽然小夹板操作起来简单方便,但其不足主要有以下三方面:①限制腕关节活动的作用不强,易因腕关节活动出现骨折的再次移位;②由于小夹板型号单一,一般只有大中小三种,难以个体化治疗,易造成固定不是非常到位;③可因压力过大导致手部高度肿胀,压疮,甚至发生神经压迫等并发症[6];④治疗效果的单一,只能起到制动固定的作用,无法产生牵引、加压以及调节尺桡偏等其他功能化的治疗作用。因此随着科技的发展,以传统小夹板为蓝本的可塑性小夹板应运而生。
桡腕关节的生物力学特征可以运用“三柱理论”[7]较好的解释,“三柱理论”对于理解桡骨远端骨折夹板固定的机制也有很大的帮助。桡侧柱包括桡骨茎突和舟骨窝,中柱为月骨窝和乙状切迹,尺侧柱则包含尺骨远端和三角纤维软骨复合体。桡骨茎突对维持腕关节稳定很重要,也是腕关节外在韧带的附着点。在正常生理情况下,桡侧柱承载的负荷比较小,主要负荷由中柱传导。尺骨是前臂旋转的稳定部分,桡骨围绕尺骨摆动,上、下尺桡关节处的韧带连接和骨间膜将尺桡骨紧密的结合在一起。尺侧柱代表了这种稳定结构的远端。三角纤维软骨复合体是维持腕关节和前臂稳定的关键性结构,其允许腕关节进行独立的屈伸,尺桡侧偏移,以及旋前、旋后运动[8]。此外,桡腕关节属于二轴性关节可以旋转活动,但桡腕关节前后径相对于横径较短,所以桡腕关节真正活动起来的范围很有限;同时腕中关节的旋转活动也是一样。因此,整个腕关节的转动仅为有限的环锥运动[9]。那么当桡骨远端骨折时,要想限制腕关节的活动,只要限制了腕的屈伸运动就可以有限地控制腕的旋转。可塑性小夹板也是基于此理论发展而成的。可塑性小夹板背侧为新型的高分子材料,圆弧结构呈半包围状对桡骨远端进行包绕且要过腕关节,横截面呈圆弧形;掌侧亦用特殊材料进行覆盖,使之与背侧包绕的结构连接契合;周围用有弹性结构的固定带进行固定[10]。将腕关节固定于既符合生物力学原理,又有利桡骨远端骨折恢复的中立位[11]。
目前对于可塑性小夹板的样式还缺乏统一的标准,但基本的结构都是由背侧固定板,掌侧固定板和弹力固定带三部分组成。冯世义等[12]自制了防滑小夹板,他们主要是在传统的小夹板设置许多弹性固定带孔,固定夹板时固定带依次穿入同平面固定带孔,捆扎固定,固定带在夹板上不能上下滑动。这样改良可以使小夹板受力均匀,骨折固定稳定不易松动移位,并且既可减少夹板调整次数又可根据肢体轮廓和肢体关节所需固定的位置进行塑形,舒适稳定;他们对128例Colles骨折采用此型夹板,结果116例取得满意效果,满意率90.6%。魏成建等[13]自行研制了可加压式小夹板,主要是在普通小夹板骨折部位固定一螺帽,拧入螺杆,拧进螺杆推动加压盘以对骨折端进行加压,通过加压盘对骨折端进行加压固定,纠正残余移位,防止再移位。对12例桡骨远端骨折的患者采用了此夹板,9例取得了良好的效果,他们认为这种通过加压盘恢复骨折移位的想法是先进的,但对于加压盘用力的大小还待进一步进行生物力学的研究,找出骨折移位恢复所需压力的值域。对于固定带的改良,学者们也做了很多的研究。盛关云等[14]对于固定带采用双套结打结法,并与传统固定带打结法作对比,结果显示双套结打结法固定夹板的治疗效果要优于传统打结法,他们认为双套结固定小夹板的外固定方法操作简单,所需时间短,易于调节,不易松动,患者痛苦小,在早期对维持骨折端的稳定较好。马景存[15]采用先进灵敏的触力传感器,独特的电池供电方式和电压监视电路模块,精确的数据显示模块和声光报警模块完成小夹板的动态实时监测,将扎带的约束力加以量化,使医师与患者都可以掌握,避免了由于医师主观调节夹板固定松紧度的差异而影响骨折的固定及愈合,甚至造成严重的并发症。
此外有学者将可塑性小夹板与电磁技术结合起来,在可塑性小夹板中镶嵌入电磁片[16];赵道洲等[17]将可塑性夹板与电子智能相结合,用电子智能夹板替代传统固定夹板,并开启电子智能夹板监测系统以进行动态监测;另外还有将带有压力传感器的气囊压垫引入到可塑性小夹板的研究中来[18]。
可塑性小夹板材质多种多样,每一种材质都有其优势之处。郭杨等[19]将纸质铅丝夹板与传统柳木夹板作为对比,结果发现,在弹性方面两者无统计学差异,但在刚度方面,纸质铅丝支架夹板明显优于柳木夹板。他们认为纸质铅丝夹板具有更好的力学稳定性,更适合作为规范化标准推广。张元民等[20]用高分子工程塑料制作小夹板,并与柳木夹板在横向及纵向上弯曲的最大载荷和对应位移进行了对比,结果显示高分子工程塑料制作小夹板具有良好的力学稳定性, 是一种理想的外固定材料。邓艳[21]用硬胶纸板自制小夹板也取得良好的效果, 她认为硬胶纸板硬度适中, 易于塑形,舒适性好且价格低廉,适用广泛;但不足之处为不能防水, 浸湿后易变形, 一旦进水须重新更换。
随着材料科学和纺织科技的发展,新型的高分子材料迅速崛起[22]。目前常见的有树脂类,尼龙类,聚氨酯类,高分子共聚物类,玻璃纤维类以及复合材料等[23],各种材料都有自己的优缺点,对于哪种材料最适宜于小夹板的制作尚无定论。
可塑性小夹板作为传统小夹板和现代科技结合的产物,目前研究的人越来越多。和艳红等[24]对91例桡骨远端骨折采用可塑性小夹板治疗结果表明,可塑性小夹板在尺偏角和桡骨长度的维持稳定方面具有一定的优势,进行中立位固定时,对腕关节临床症状、体征和功能改善有确切的疗效。刘德明[25]在2006~2009年采用可塑性小夹板治疗桡骨远端骨折126例,优良率达96%。可塑性小夹板有其独特的优势,可以使断端更加稳定,不易产生侧方移位,且可以降低并发症的发生。Al Khudairy等[26]采用新型可塑型夹板治疗26例桡骨远端骨折的患者,平均固定6周后,结果23例取得了满意的效果,影像学上无明显的移位,且具有较好的舒适性,其中11例在功能、影像学上具有明显优势,患者非常满意。他认为可塑性夹板可以取得良好的治疗效果,又具有轻便、可调节、防水以及透气等诸多优势,可以与石膏作对比性研究,为临床上推广应用提供更多的数据支持。
在与石膏外固定比较方面,薛彬等[27]将67例桡骨远端骨折的患者随机分成两组,通过比较可塑性小夹板和采用石膏中立位对桡骨远端骨折临床疗效研究发现石膏虽能够较好地维持桡骨远端掌倾角、尺偏角及桡骨高,但临床疗效低于可塑性小夹板,且石膏外固定导致的皮肤压迫性溃疡、握力下降等并发症多于夹板组。杨建磊等[28]同样进行了可塑性夹板外固定和石膏外固定的对比研究,结果显示可塑性小夹板组优良率(95.45%)大于石膏外固定组(69.57%),可塑性小夹板组临床症状比石膏组有明显的改善。
与传统小夹板相比,可塑性小夹板也有独特的优势。杨巍[29]将82例桡骨远端骨折的患者随机分成可塑性小夹板治疗组和传统小夹板治疗组,研究发现可塑性小夹板优良率95.2%大于传统小夹板优良率75.0%,结果显示可塑性小夹板治疗桡骨远端骨折固定的稳定程度(尺偏角、掌倾角和桡骨长度的变化)以及疗效优于小夹板外固定。王昭佩等[30]的研究也发现可塑性小夹板治疗桡骨远端骨折的临床疗效值得肯定,且治疗过程中无任何的并发症及不良反应。
综上所述,从目前来看可塑性小夹板的疗效值得肯定,是一种值得推荐的桡骨远端骨折保守治疗的方案,可以进行推广。
可塑性小夹板研究主要存在以下几个方面的不足:第一,可塑性小夹板用于治疗桡骨远端骨折的类型没有统一的标准,目前比较公认的AO分类法[31]将桡骨远端骨折分为A、B、C三种类型,三种类型的桡骨远端骨折是否都可以使可塑性小夹板治疗并取得良好效果有待商榷。目前熊学华等[32]研究发现对于C型骨折,建议骨折切开复位内固定;对于A,B型骨折,闭合手法复位小夹板外固定能取得良好的临床疗效。但此结论仍存在一些争议,未有大样本的数据支持。第二,可塑性小夹板的材料多种多样,对于哪一种材料更适合可塑性小夹板的制作目前没有确切的定论。第三,桡骨远端骨折的疗效评定未统一,不同的评定标准所得的数据和分析结果之间的可比性比较低。第四,文献报道中很少有可塑性小夹板的图片展示,仅仅都是文字描述,对于可塑性小夹板之间的疗效对比研究造成很大的难度。第五,对于可塑性夹板研究的生物力学分析研究不足,目前多为前期设计好夹板后就直接进入临床试验阶段,没有进行有效的生物力学的分析与评估。
可塑性小夹板将现代科技与传统夹板工艺相结合,是时代的产物,有其独特的优势,希望更多的同仁投入到可塑性小夹板的研究中来。小夹板可以治疗桡骨远端骨折的类型以及从生物力学角度改良新型可塑性小夹板的样式等方面入手,结合现代的3D打印[33],有限元分析[34],纺织,机械化工等先进的科学技术,对新型可塑性小夹板进行深入的研究。桡骨远端骨折治疗的理想模式:患者桡骨远端骨折后,医师根据综合评定是否采用保守夹板治疗,如果决定采用,利用3D扫描[35]、3D打印技术为患者设计出具有良好贴合性的新型高效夹板。所以,对于可塑性小夹板的研究要着眼于新型夹板系统的研究而非仅仅设计夹板这个外用支具,这是我们进一步研究的方向。同时,随着研究的深入,一款高效便捷实用的可塑性夹板系统有望被发明出来提高桡骨远端骨折的疗效。