骨折内固定治疗的进展

• 公元130—200年，在Galen早期著作中出 现了对骨折进行牵引治疗的描述； • 1852年，荷兰医生Mathijsen开始使用石膏 绷带对患肢进行固定； • 1767年，Gooch介绍了功能性支架，200年 后，Sarmiento使用了石膏与支架相结合的 治疗方法；
• 1828年—1850年,欧美Rodger,Cheesman 等人开始用银丝对肱骨和股骨进行缝合和 环扎固定； • 150年以前,开放性骨折意味着截肢或死亡； • 1870年法兰西-普鲁士战争中开放性骨折的 死亡率高达41%； • 第一次世界大战期间,股骨枪弹伤的死亡率 高达80%；
• 1991年，AO研究中心的E.Gautier,SM.Perren 等在动物试验研究中发现：即使使用弹性模 量较小，应力遮挡作用较小的塑料接骨板， 只要接骨板与骨面间存在较紧密的接触，太 阳会造成接骨板下方骨皮质早期、暂时性的 骨质疏松；
• 所以目前认为，坚强内固定后接骨板下方的 骨质疏松并非单纯归因于应力遮挡作用，而 更多是与接骨板下方骨皮质血供受扰有关； • 基于上述研究结果，AO在传统DCP接骨板 的基础上，在接骨板下方制作了切割槽， 1990年推出了有限接触动力加压接骨板（ Limited Contact-Dynamic Compression Plate,LC-DCP.）
• 他们认为这种方法主要有下列优点：避免 接骨板接触骨折区域，减少对血供的影响 ；允许在骨折区域进行“皮质骨-松质骨” 植骨；改变接骨板所承受的应力，使之成 为单纯的牵张应力； • 1989年，Kinast等人回顾了47例股骨粗隆 下骨折使用95° 髁部角接骨板治疗组的临床 结果；
• 其中24位患者是在1981年以前接受的手术 治疗，当时使用的方法是直接解剖复位， 坚强内固定； • 另外23位患者使用间接复位技术，同样进 行坚强内固定； • 尽管两组病例在患肢总体功能恢复上的临 床结果比较接近，但是治疗过程仍明显存 在差异；
• 1907年,Albin Lambotte 首次介绍了“骨折 接合术”（Osteosynthesis）这一新名词； • Fritz Steinmann 开始使用Steinmann钉治 疗骨折； • 1927年，Martin Kirschner开始使用 Kirschner针（克氏针）治疗骨折； • 1938年，Robert Danis使用丝攻和皮质骨 螺丝有解决骨 片间加压固定的问题； • 1999年M.Wagner和R.Frigg设计了所谓的 结合孔，该孔融合了动力加压接骨板DCP 标准 的动力加压单位（DCU）和微创固定 系统LISS螺纹孔这两中设计，又向前跨越 了一大步。这样可以允许使用标准的螺丝 钉或新型锁定螺丝钉；
• 接骨板与螺丝钉锁扣固定的出现是接骨板骨 折内固定发展史中一次革命性的理论变革， 从而出现了内固定器（Internal Fixator）； • 自CP-FIX之后，R.Frigg推出了微创固定系 统LISS（Less Invasive Stabilization System）,它实际上是将外固定支架体内化 ，是一种内固定器（ Internal Fixator ）；
• 这些并发症基本上可以归因于两方面的因 素：骨及其周围软组织的生物环境和骨折 内固定的稳定性； • 对于复杂的粉碎性骨折，骨折时广泛的切 口暴露、直接的骨折复位技术、骨膜的广 泛剥离、内固定物直接压迫骨面、大量内 植入物的使用往往不可避免地会导致局部 组织的抵抗力下降，引发伤口愈合不良、 感染、骨坏死、骨折愈合障碍等临床并发 症。
• 1989年，AO的Gerber,Mast和Ganz等人首 次发表了使用间接复位技术的文献报道。 这种技术特别适合于无法进行髓内钉固定 的粉碎性关节和关节周围骨折； • 主要通过牵引技术达到骨折复位，从而能 最大程度降低直接暴露和肌肉的剥离。首 先使用骨片间加压螺钉重建关节面骨折块 ，然后跨越骨折区域固定于骨干部；
• 为了进一步减少骨板与骨面的接触，最大 程度保留骨皮质的血运，1995年AO推出点 接触接骨板PC-FIX； • 早在1975年，Ganz,Perren等在坚强固定的 动物实验生物力学研究中发现在皮质骨中 的内植入物有数个微米的位移，从而引起 与其接触的骨皮质发生骨吸收的现象；
• 这种坚强固定后的骨吸收大大降低了整个 内固定结构的稳定性，从而会导致不良的 治疗效果。在传统接骨板螺丝钉固定模式 下，由于钉骨界面的骨吸收会造成螺丝钉 的位移，固定结构的整体稳定性下降； • 1995年，AO组织在S.Tepic和SM.Perren研 究的基础上，提出了（Locking）锁定的概 念，从而使用锁定螺丝钉和带螺纹孔的接 骨板，以期解决常规螺丝钉固定时所产生 的问题；
• Magerl等于1979年报告骨折手术后骨不连 的发生率可高达14%，钢板及螺钉弯断的 发生率达12.2% • Thompson等报告86例股骨干骨折切开复位 钢板内固定，术后回访77例骨折（90%） 12~72月（平均38月），最常见的并发症是 钢板疲劳断裂； • Cheng等报道32例股骨干骨折使用DCP治 疗，内固定失败：6.3%，螺钉松动：3%， 再骨折3%,骨不连3%；
• 内固定器（Internal Fixator）具有以下优点： ⑴螺丝钉与接骨板的锁扣固定，接骨板与骨面 无紧密接触，最大限度保留了接骨板下方骨皮 质的血供 ⑵螺丝钉与接骨板的锁扣固定，固定的稳定性 不在需要接骨板与骨面之间的摩擦力和预应力 • 这种新型内固定器原则的稳定性不依靠任何 预应力和摩擦力，更多的是依赖于螺丝钉接 骨板组合的成角稳定性。
• 骨片间的加压固定是绝对稳定/坚强固定的 基础，而骨折的I期愈合模式是这样固定方 式的理想结果； • 1949年，比利时Robert Danis X线随访发 现在骨片间加压固定的病例，未发现有外 骨痂.1963年，Schenk R和Willenegger H 等提出了I期骨折愈合的概念（或直接愈合 ）
• Wagner 等报道内固定并发症11%（松动 2.5%，移位1.0%，内固定断裂7.5%），延 迟愈合3%，骨折不愈合4.5%，成角畸形 2.5%，股骨不等长5%； • Tong等报道22例股骨干粉碎性骨折使用钢 板内固定，37%的病例内固定失败，原因 为术后无保护负重和股骨内侧骨皮质粉碎 或缺损；
生物学接骨术
• 骨折治疗的观点从AO到BO的发展经历了二 十余年，骨科学界对此已有了一定认识； • 自AO技术之始，即在显示出其优越性的同 时，也暴露了若干严重的不足；
• 学者及临床工作者从相关研究中探索出若 干原因及解决途径，认识到AO所强调的“ 早期恢复骨折解剖学的连续性和力学的完 整性”这一生物力学观点的片面性，进而 树立了“重点维护局部软组织血运”的以 生物学为主的骨折治疗概念，即BO（ Biological Osteosynthesis）概念；
• 1939年，Gerhard Kǖntscher首次报道使用 V形髓内钉治疗骨折，并在俄芬战争中大量 使用； • 1941年，三叶草形截面的Kǖntscher 髓内钉 （梅花针）面世； • 1942年，Gerhard Kǖntscher出版《Terchnique of Intramedullary Nailing》一书； • 1950年，Robert Danis出版了《骨折固定 的理论和实践》；
• 稳定的固定和骨片间的加压会导致骨的直 接愈合，没有外骨痂的形成。这种愈合模 式直接跨越了组织分化、骨吸收与骨形成 等过程而直接进入最后骨内哈佛氏管的再 塑与重建； • 骨折的I期愈合是骨片间的加压和坚强固定 的治疗结果，而过多外骨痂的产生说明固 定节段仍有不稳定的因素存在。早期较为 推崇的坚强固定原则在60年代末70年代初 被广泛应用于骨折治疗，由此也发现了许 多临床问题；
• 随着Pasteur物理消毒法的出现，Joseph Lister于1867年发明了化学消毒剂，外科无 菌术得到了长足发展，为骨科内固定手术 的发展创造了基本条件； • 骨折内固定手术取得了巨大发展； • 1875年，Franz Konig首次报道使用螺丝 钉固定骨折； • 1886年，Carl Hansmann在汉堡首次报道 使用金属接骨板螺丝钉固定骨折；
• 总结绝对稳定/坚强固定的问题如下： 1.感染（包括骨与软组织的感染）； 2. 内固定失败（内固定物的松动、位移、 脱出、断裂等）； 3.骨折延迟愈合及不愈合； 4.再骨折。
• 在60年代~70年代中后期，经典的AO原则 被广泛应用于临床的骨折内固定治疗。虽 然AO在成立之初便将保护骨与软组织的血 供作为第3条原则以引起治疗者的注意； • 但是在当时的临床实践中，大多数骨科医 生过分追求骨折的解剖复位和固定的稳定 性，从而忽略了骨与软组织血运的问题， 导致了较多临床并发症的出现；
• 上述所有的装置及设计思路均围绕于“坚 强固定/绝对稳定”的概念； • 大家发现绝对稳定/坚强固定术后2~5月在 内植入物附近的骨皮质会发生暂时性的骨 质疏松，使骨折愈合的时间延长，并会发 生再骨折的危险； • 根据Wolff定律（1892年），早期多数学者 将其归因于应力遮挡作用；
• 90年代初，瑞士达沃斯AO研究中心的 Tepic,Perren等认识到接骨板和骨的界面在 保留骨的血运方面起重要作用，当接骨板 压向鼓面所产生的摩擦力可以提供固定的 稳固性，但也会直接干扰接骨板下方骨的 血运，造成接骨板下方骨皮质典型的结构 性改变；
• 1958年，瑞士AO小 组成立。1960年， AO 首次提出骨折治 疗的四个基本原则： 解剖复位与重建;骨 片加压与坚强固定; 保留骨的血运;早期 无痛活动；
• AO原则的提出，在当时首次为骨折治疗确 立了标准，获得了相对较为满意的临床结 果，所以被大多数骨科医生所接受；
AO原则的发展
• J.Charnley于1948年行膝关节加压固定融合 术； • Robert Danis于1949年提出“骨片间加压固 定”的概念； • AO/ASIF于1958年提出“拉力螺丝钉原则” • 绝对稳定/坚强固定的理念为骨科医生广泛接 受，以此理念为指导，设计了一系列的内固 定器械；
• 两组平均愈合时间分别为5.4月和4.2；延迟 愈合或不愈合发生率分别为16.6%和0%； 感染发生率分别为20.8%和0%。显示间接 复位具有明显的优势； • 1988年，Johnson报道5例股骨远端4部分 粉碎性关节内骨折的病例，使用直接骨折 复位方法整复关节面，间接整复干骺端骨 块。X线片平均愈合时间2.9个月，患者肢 体功能优良；
• 骨折内固定逐渐从强调固定本身的机械力 学特性向更加重视固定的生物学特性方向 转变； • 使用间接复位方式来降低手术创伤，比较 弹性的固定方式并不强调精确的解剖复位 ，但能促进骨痂的形成，这种方法被称为 “生物性的内固定”；
• 从80年代开始，由于受到在小骨骼上使用 大的接骨板会方式较多的临床并发症报道 的影响，Brunner和Weber介绍了波纹接骨 板（Wave Plate）; • Heitemeyer和Heirholzer开始使用桥接接骨 板（Bridge Plate ）治疗长骨干粉碎性骨 折取得了良好的治疗效果；
骨折内固定进展
南华大学附二院创伤及关节外科 谭文甫
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历史回顾 AO原则的发展 生物学接骨术 （Biologica Osteosynthesis,BO）
• 1902年在
埃及出土 的木乃伊 中发现了 最早的骨 折治疗证 据，其时 间为公元 前300年；
• 中医治疗 骨折，据 文献记载 也有两千 年的历史；
• 骨片间的螺丝钉加压固定是最早单独应用 于临床的加压固定方法与装置； • 1960年在此基础上出现接骨板加压器（ Compression Device）； • 在接骨板加压器（Compression Device） 的基础上，1969年出现了动力加压接骨板 （Dynamic Compression Plate）