轴向应力可调节单臂外固定架治疗胫骨干骨折

宋建伟

（巨野县中医医院，山东巨野274900）

胫骨干为常见的骨折部位之一，可合并严重的软组织损伤，钢板螺钉内固定及交锁髓内钉为治疗胫骨骨折的主要治疗手段［1］。这些固定方式能坚强固定骨折端，但手术会加重创伤，且容易出现应力遮挡，不可避免地引起感染及骨愈合不良等并发症的发生［2-4］。外固定支架常用于治疗胫骨开放性骨折，安装灵活，对软组织条件要求低，可采用小切口进行骨折复位，术后如复位差也可以对骨折位置再调整，且可对骨折端进行加压［5］。近年来对闭合性胫骨骨折采用外固定支架作为最终固定方式得到重视，但目前临床常用的单边外固定支架存在使用复杂、安装繁琐、骨折端应力调节不精确、不能很好解决多平面固定等问题［6］。骨折的愈合和应力相关，早期固定不稳定影响骨折愈合，而晚期坚强固定造成的应力遮挡也同样不利于骨折愈合，有效的应力刺激可以促进骨折愈合。针对上述问题，作者研制了新型的骨科外固定支架。应用新型骨外固定支架结合骨折端应力调节技术治疗闭合性胫骨干骨折取得了良好初步疗效，报告如下。

1 手术技术

1.1 器械设计

轴向应力可调节单臂外固定架，由伸缩架体、加压杆、支架连杆式万向关节、中间位针夹、针夹螺栓、针夹螺母、多功能万向夹头、自攻自钻钉等构成（图1a）（中国专利编号：ZL 2013 2 0207710.2）。该外固定支架结构简单,使用方便,在给病人进行骨折外固定时可调节骨折端应力，固定稳定、万向性好,具有良好的抗旋转和抗侧方移位性能。调节伸缩架体、加压杆，可以轴向伸缩，有牵引功能并兼顾骨折的再整复，给骨折端加压，调节应力灵活。支架连杆式万向关节及多功能万向夹头，可多平面穿针。针组间距越小，骨折固定越稳定，架体抗弯曲能力越强，管杆中部中间位针夹拧入1枚近骨折端固定钉，可显著减少针组间距，降低针-骨界面应力，增强骨折稳定性。自钻自攻螺钉特征为钉头斜锥状，螺纹具有弧形三角截面，具有低拧入力矩，置入简单。胫骨内侧无肌肉，轴向应力可调节单臂外固定架位于胫骨前内侧位置外固定螺钉，避免了穿过肌肉影响肢体功能，行走及坐卧位均不受影响。

1.2 术前准备

患者入院后行影像检查，明确骨折情况（图1a,1b），给予石膏托或支具固定制动，抬高患肢，局部冷敷。完善相关检查，检查肢体是否有筋膜室高压或血管损伤情况，应用消肿药物，肢体肿胀消退后准备手术。

1.3 麻醉与体位

手术采用平卧位，采用硬膜外麻醉，少部分采用全身麻醉。

1.4 手术操作

常规消毒铺巾，行透视下闭合复位或直视下小切口切开复位，不稳定骨折可辅以克氏针和螺钉固定。以骨折端为中心放置外固定支架，伸缩架体保持伸开状态，在近骨折端穿过万向夹头垂直于胫骨干慢速钻入第1枚自钻自攻钉，钻透一侧骨质后，调节螺钉限位器至夹头上0.5 cm，再钻透对侧皮质，避免损伤对侧软组织。快速棘轮扳手固定夹头。用同样方法在骨折断端对侧安装第2枚螺钉［6］（图1d）。松开支架万向关节固定偏心套，再次检查骨折复位满意后紧固偏心套，与骨折端尽可能偏远侧通过万向夹头安装第3、4枚螺钉与第1、2枚螺钉交叉相互成25°～45°角固定。中间位针夹安装第5枚螺钉，避免穿入骨折端血肿内。如骨折为多段骨折可用中间针夹螺钉固定中段骨折块。松开伸缩架体固定顶丝，拧紧加压螺杆，予骨折断端适度加压后拧紧顶丝(图1e）。

1.5 术后处理

术后对外固定架螺钉引起的皮肤红肿、钉眼采用库尔干技术处理、酒精湿敷，一次20 min，3次/d［6］。肢体进行功能锻炼，拐杖保护下渐进负重活动，定期复查，及时调节外固定架应力。骨折端应力调节方法：患肢站立负重通过踩踏体重秤判断负重重量，负重重量对应轴向应力大小。术后2周松开伸缩架体紧固顶丝，患肢垂直踩踏体重秤重量为体重的1/5，相当给与骨折端体重的1/5轴向压缩应力后，伸缩架体压缩，拧紧紧固顶丝（图1f）。如负重时骨折端无疼痛，X线片上的稳定度和骨生长的情况逐步增加骨折端应力，必要时做CT检查加以证实，一般4～6周后应力调至1/3体重，8～10周后应力调至2/3体重。每4～6周松紧调节外固定支架夹头，消除应力遮挡促使骨愈合。12～14周X线片或CT证实骨折端有连续性骨痂，骨折端无疼痛，松开伸缩架体紧固顶丝无应力遮挡状态下完全负重行走，术后通过影像及临床检查达到愈合标准：局部无压痛及纵向叩击痛；局部无异常活动；X线影像骨折处有连续性骨痂，骨折线模糊［7-8］，拆除外固定支架(图1g,1h）。

图1 患者，男，36岁，摔伤致右胫骨螺旋骨折，行新型外固定支架固定结合骨折端应力调节17周骨折获愈合 1a:外固定架结构组成 1b,1c:术前正侧位X线片 1d:术中外固定架伸缩架体侧位像 1e:术后3 d外固定架伸缩架体，加压杆正位像 1f:术后2周拆线，通过加压杆开始调整外固定架应力 1g,1h:术后17周正侧位X线片显示骨性愈合，胫骨力线良好

2 临床资料

2.1 一般资料

2015年2月～2019年1月收治50例闭合性胫骨干骨折患者,其中男36例，女14例；年龄18～62岁，平均38.1岁。致伤原因：车祸伤32例，高处坠落伤10例，砸伤8例，胫骨骨折分型：横形骨折10例，短斜形骨折12例，粉碎性骨折9例，螺旋形骨折19例。应用新型骨外固定支架外固定结合骨折端应力调节技术治疗。本研究得到医院伦理委员会的批准，所有患者均签署知情同意书。

2.2 初步结果

手术时间（50.21±10.22）min、术中出血量（101.82±23.12） ml、骨折愈合时间 （15.43±4.21）周、出现针道红肿感染3例，1例去除感染钉孔钢针重新置钉后愈合，其余采用库尔干技术酒精纱布湿敷后痊愈。随访10～12个月未出现骨折延迟愈合或不愈合。

3 讨论

骨折的愈合与生物力学环境密切相关，固定方式决定力学环境。接骨板能达到骨折的坚强固定，但不能调节应力，易造成应力遮挡出现骨折延迟愈合或不愈合。骨外固定支架生物力学特性好，可进行骨折端的应力调节，固定方式符合骨的自然生长方式。胫腓骨骨折外固定术后定期进行轴向加压应力刺激，能有效缩短骨折愈合时间，促进骨折愈合［9］。

骨外固定器较内固定手术操作简单、创伤小、便于在各种复杂情况下对骨折进行及时有效的固定，缩短平均治疗时间［10-11］。单侧多功能外固定架抗弯曲性能低于带锁髓内钉和加压钢板，难以达到坚强固定［12］。作者研制的骨科外固定支架结构简单,使用方便,在给病人进行骨折外固定时万向性好、固定稳定,可伸缩架体给骨折端撑开加压,调节应力。交叉固定及增加固定针数目可降低针-骨界面应力，增强稳定性，针组间距越小，骨折固定越稳定，架体抗弯曲能力越强，新型外固定支架管杆中部中间位针夹可增加拧入1枚近骨折端固定钉，显著减少针组间距，增强骨折稳定性。位于胫骨前内侧无肌肉部位放置外固定螺钉，不影响肢体功能。Wallace等［13］研究表明骨折端接受细微运动，其轴向位移为2 mm时可视为骨折愈合早期的最佳力学环境。负重过程中骨折端的微动范围设定在0.1 mm～2 mm骨折端可以得到有效刺激，也能避免过度负重影响骨折愈合［14］。外固定支架骨折端负重应力调节需要逐步增加力量，避免轴向位移过大不利于骨折愈合或者造成骨折错位。通过患肢站立负重，踩踏体重秤判断负重压力的方法，可以精确调整骨折端轴向压缩应力促进骨折愈合，简单有效。

综上所述，本轴向应力可调节单臂外固定架治疗闭合性胫骨干骨折术中操作简便灵活，创伤小，固定稳定，术后可调整骨折端应力，消除应力遮挡，骨折愈合快，治疗周期短，卸除简单，临床疗效显著。不足之处在于外固定支架固定强度中等，有出现针道感染的风险,需要作针道护理，生活不便，可结合病人具体情况，作为一种治疗胫骨骨折的选择方法之一。