近侧皮质椭圆式扩孔对改善下肢长骨骨折锁定钢板固定后不对称愈合的影响

胡庆华 金浙凯 吴寒松 张明贵 吕 杰 王 强 金 斌 张勇胜 冷燕奎

近侧皮质椭圆式扩孔技术是由美国华盛顿大学的Gardner 等[1]提出的一种改良的锁定螺钉固定方法，该技术是将钢板近侧皮质的锁定螺钉钉道扩成纵向的椭圆形，而远侧皮质则使用标准程序扩孔，这样可以降低锁定装置的轴向刚度，并在断端两侧可以产生对称的微动。研究证实，降低锁定钢板的刚度并促进钢板近远侧骨折块的对称性移动能促进骨折的Ⅱ期愈合[2]。本研究采用近侧皮质椭圆式扩孔技术治疗下肢长骨骨折患者36 例评价其疗效，现报道如下。

1 临床资料

1.1 一般资料 选取浙江省金华市中医医院2017年12 月—2019 年5 月收治的下肢长骨骨折患者72例：其中股骨骨折26 例，胫骨骨折46 例；参照AO/OTA 分型[3]32 型8 例，33-A 型10 例，33-C 型8 例，41-A 型8 例，42 型10 例，43-A 型22 例，43-C 型6例；基于AO/OTA 分型进行1∶1 配比分为股骨/胫骨治疗组和股骨/胫骨对照组，各36 例，每组股骨骨折13 例，胫骨骨折23 例。本研究经医院医学伦理委员会审核（伦理编号20180126004），所有入选患者均签署知情同意书。

1.2 纳入及排除标准 纳入标准：（1）年龄≥17 周岁；（2）AO/OTA 分型为32 型，33-A 型，33-C 型，41-A 型，42 型，43-A，43-C 型的下肢长骨（包括干骺端）骨折；（3）身体条件能耐受手术，无手术禁忌证。排除标准：（1）无法耐受手术或有手术禁忌证；（2）翻修手术；（3）假体周围骨折；（4）合并其他损伤或其他原因导致术后1 个月无法起床活动者。

2 方 法

2.1 治疗方法 所有纳入病例均采用切开复位锁定钢板内固定方式，其中开放性骨折病例均先Ⅰ期清创，1 周后创口无感染再行Ⅱ期切开复位钢板内固定。术前30min 常规预防性应用抗生素，术后使用抗生素时间不超过24h。术后第2 天开始指导患者进行下肢肌肉等张收缩、关节主动及被动屈伸功能锻炼。4 周开始在医师指导下练习下肢部分负重。

手术方法：治疗组使用近侧皮质椭圆式扩孔技术。技术要点：以股骨远端解剖锁定板内固定术为例，该板锁定螺钉规格均为5mm。其他骨折部位的扩孔方法均参照以下方法。完成骨折复位、C 臂机确认钢板位置放置合适后，使用骨折持骨器等将钢板固定在骨面，在紧贴钢板的前后侧各打入2～3 枚克氏针以限制钢板侧方移动。于钢板干骺端选取1 处螺孔（A 孔），紧贴A 孔上缘（近骨折线侧）钻入一枚1.0mm 规格的克氏针（A 针），随后沿股骨纵轴方向紧贴A 针钻入1 枚任意规格（选取2.0mm 为宜）克氏针（B 针）。严格参照锁定钢板的螺钉分布原则，在骨折端近侧骨干部选取四处螺孔（A1、2、3、4 孔），分别5mm 钻头（此钻头直径须与拟锁入螺钉直径相同）在A1、2、3、4 孔的钢板近侧皮质扩孔。扩孔完成后，撤去A 针，适当松开固定钢板的骨折持骨器，将钢板沿股骨纵轴方向往远端移动1mm，使A 孔上缘紧贴B 针。使用5mm 钻头再次对A1、2、3、4 孔的近侧皮质扩孔。至此，A1、2、3、4 孔的近侧皮质部分已扩为4mm×5mm 的椭圆形。完成近侧皮质椭圆形扩孔后，按照器械商提供的标准程序和标准规格钻头完成A1、2、3、4 孔的对侧皮质扩孔，依次拧入5mm锁定螺钉。干骺端螺钉按照常规程序置入。此时，这4枚锁定螺钉的近钢板侧螺杆与骨孔近端有1mm 的间隙，在施加一定的纵向载荷后，近侧皮质能产生1mm 左右的微动。以往多项研究结果表明，在受到载荷时，骨折块间有利于骨折Ⅱ期愈合的最佳微动距离为0.2～1.0mm[4]。需要注意的是A 针B 针必须放置在常规置钉侧，钢板的移动方向以常规置钉侧为参照往远离骨折线的肢体纵轴方向移动，使锁定螺钉置入后该螺钉的近钢板侧螺杆在椭圆孔的位置在近骨折端侧，否则无法产生1mm 微动。对照组按照常规锁定钢板置入方法置入。

2.2 评价指标及方法 对患者进行最少为期12 个月的随访，分别在术后6、12、24、36、48 周进行X 线评估，在术后24 周进行1 次三维CT 扫描，直至骨折愈合或再次手术。

2.2.1 骨折端钢板远近侧皮质骨痂体积差值 通过我院PHILIPS Brilliance 64 排螺旋CT 内置软件Philips IntelliSpace Portal 自动测量术后24 周CT 扫描的骨折端钢板近侧以及远侧皮质骨痂的体积。利用公式（骨折端钢板远侧体积-骨折端钢板近侧皮质骨痂体积）计算出骨折端钢板远近侧皮质骨痂体积差值,差值越小,说明骨折端钢板远近侧皮质骨痂生长越均匀对称。为了精确测量钢板近远侧骨痂体积，我们对钢板近远侧骨痂进行具体的界定：利用一与钢板平行截面在髓腔中点处平分髓腔，靠近钢板侧这一半髓腔及皮质所产生的骨痂为钢板近侧骨痂，远离钢板侧的另一半髓腔及皮质所产生的骨痂为钢板远侧骨痂。

2.2.2 骨折端整体骨痂体积 通过我院PHILIPS Brilliance 64 排螺旋CT 内置软件Philips IntelliSpace Portal 自动测量术后24 周CT 扫描的骨折端整体骨痂体积。骨折愈合时间和骨折愈合率：骨折的临床愈合标准为骨折部无压痛及无纵轴叩击痛，X线片显示骨折线模糊伴有连续性骨痂生成，负重时骨折部位无疼痛[5]，并且X 线片的正侧位均可观察到骨折端大于3/4 周径有连续骨痂形成或皮质连续[6]。术后12 个月为骨折愈合率统计节点。

2.2.3 内固定失效发生情况 包括钢板及螺钉的松动断裂等。

2.3 统计学方法 应用SPSS 19.0 软件进行统计分析。计量资料采用均数±标准差（）表示。采用t 检验比较两组病例骨折端钢板远近侧皮质骨痂体积差值、骨折端整体骨痂体积、骨折愈合时间。计数资料以率表示，两组比较采用χ2检验。P＜0.05 为差异有统计学意义。

3 结果

3.1 两组下肢长骨骨折患者一般资料比较 治疗组男22 例，女14 例，年龄28～65（45.5±2.8）岁；对照组男20 例，女16 例，年龄31～66（47.1±2.3）岁。两组一般资料包括年龄、性别、从受伤到接受手术时间、开放或闭合性骨折率等比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。

3.2 股骨骨折 治疗组骨折愈合率92.3%（12/13）、对照组84.6%（11/13），治疗组发生1 例骨不连，予以自体髂骨植骨联合附加内侧钢板后骨折愈合。对照组2 例发生迟缓愈合，主要表现为钢板近侧无明显骨痂生长，予以行锁定钢板动力化后骨折愈合。两组病例均未出现钢板螺钉断裂情况。其他观察指标见表1。

表1 股骨骨折患者术后24 周评价指标比较（）

表1 股骨骨折患者术后24 周评价指标比较（）

注：治疗组采用近侧皮质椭圆式扩孔技术置入钢板；对照组采用常规方法置入钢板

3.3 胫骨骨折 治疗组骨折愈合率95.7%（22/23）、对照组87.0%（20/23），治疗组未出现钢板及螺钉断裂情况，1 例骨不连病例予以自体髂骨植骨辅助外固定制动后骨折愈合。对照组1 例病例因提早完全负重在术后12 周出现螺钉断裂，再次行髓内钉固定后骨折愈合，其余两例均为开放性损伤病例，经行自体髂骨植骨后骨折愈合。其他观察指标见表2。

表2 胫骨骨折患者术后24 周评价指标比较（）

表2 胫骨骨折患者术后24 周评价指标比较（）

注：治疗组采用近侧皮质椭圆式扩孔技术置入钢板；对照组采用常规方法置入钢板

3.4 并发症 两组72 例患者均获得至少1 年随访。术中术后均未出现神经损伤、重要脏器栓塞、死亡等并发症。

4 讨论

锁定钢板内固定治疗骨折是由生物学内固定理论发展而来，其最大的优点是能有效保护骨折端血供，锁定钢板的桥接固定方式在骨折端会产生一定的微动，是一种相对稳定固定技术，其骨折愈合方式是典型的依赖骨痂形成的Ⅱ期愈合方式，骨痂的出现标志着骨折愈合良好[7]。然而临床上发现某些部位的骨折在行锁定钢板内固定后其骨折断端的愈合是不对称的，钢板远侧皮质形成的骨痂要比近侧皮质骨痂多，甚至出现仅钢板下骨折部位不愈合而骨折端其他部位愈合的瑕疵愈合[2，8]。骨痂的形成主要是由骨折块微动刺激产生的，传统锁定钢板存在的主要问题是刚度过高，高刚度产生的应力遮挡使骨折端在承受轴向载荷时产生的应力和微动是不对称的，远钢板侧骨折块间微动大而近钢板侧骨折块间微动小，从而导致骨痂的形成不对称。Bottlang 等[9]在一项骨干骨折的模型实验中证实，传统锁定装置固定骨折时骨折端钢板近侧皮质的微动要比钢板远侧皮质小得多。相关的动物实验也证实，锁定钢板固定后骨折端近远侧皮质产生的骨痂量不对称与钢板近侧骨折块间移动量最小直接相关[2]。锁定钢板高刚度导致的这种钢板近侧皮质骨痂形成受到抑制的现象会影响骨折的Ⅱ期愈合，易引起骨折延迟愈合和骨不连等并发症[10]。

针对传统锁定装置存在的刚度过高的弊端，Gardner 等[1]提出的近侧皮质椭圆式扩孔技术通过增加钢板近侧皮质的轴向运动降低锁定装置的轴向刚度，从而实现骨折断端钢板近远侧骨折块间的平行微动，进而达到骨痂形成多、分布均匀的目的。Gardner 等[1]在一项人工骨的生物力学循环负载实验中，使用该技术未出现植入物的断裂，证明其强度是可靠的。在临床实际应用中我们在钢板近侧皮质实现长轴为N+1mm、短轴为Nmm 的椭圆形扩孔（N 为置入椭圆形骨孔的锁定螺钉钉杆直径），从而给骨折端钢板近侧皮质增加了1mm 的轴向微动空间，但在水平方向则并没有增加微动空间，而骨折端的水平剪切活动已经被证实是一种不利于骨折愈合的微动[11]。本研究结果显示，治疗组病例术后24 周骨折端钢板远近侧皮质骨痂体积差值和骨折愈合时间小于对照组（P＜0.05）、整体骨痂体积大于对照组（P＜0.05）、骨折愈合率高于对照组，并且治疗组未出现钢板螺钉断裂情况。以上结果说明近侧皮质椭圆式扩孔技术不仅不会对植入物产生破坏，而且能促进骨折端钢板近侧的骨痂生长，使骨折端产生相对均匀的骨痂，进一步缩短了骨折愈合时间，提高了骨折愈合率，是一项安全有效的手术技术。需要指出的是，在临床上实施这项技术尚需注意：（1）为了使采用近侧皮质椭圆式扩孔技术的锁定螺钉在钢板对侧的骨皮质获得牢固的把持，只能用于固定骨干部位的骨块，而不能用于干骺端骨块的固定。（2）至少置入4 枚使用近侧皮质椭圆式扩孔技术的锁定螺钉，而且不能将常规方法置入的锁定螺钉和使用近侧皮质椭圆式扩孔技术的锁定螺钉共同固定同一骨块，因为这样会导致同一骨块上常规置入的锁定螺钉出现应力集中而发生断裂。本研究中治疗组出现2 例骨不连病例，分析其原因可能是这2 例病例均存在内侧皮质缺损，复位不够充分导致骨折端内侧皮质支撑不足，在锁定钢板承受过多的弯曲应力情况下，使用近侧皮质椭圆式扩孔技术会使骨折端产生的微动过大，如果微动在轴向上大于4mm，则会影响内固定的稳定，导致骨痂生成受到抑制[12]。

当然，由于受到研究时间及样本容量的限制，本研究也存在不足，在适应证的选择如内侧皮质支撑不足病例是否适合使用本技术等问题还没有深入研究，还需要在以后的工作中进一步完善。