骨科基础髓内钉应用的基本原理与适应症

骨科基础髓内钉应用的基本原理与适应症

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基本原理一生物力学髓内钉和骨可形成一种复合结构，共同承担负荷。这种复合结构的机械特性由髓内钉的特性以及骨的质量和完整性决定。内植物位于骨干的中央，贴近骨干的轴线，可以最佳的抵抗弯力。髓内钉不能、也不可以完全禁止骨折端的相互活动。骨折部位的运动可促成骨痂的形成。骨伽桥接骨折线，逐渐吸收负荷，从而降低髓内钉承担的负荷。髓内钉和锁钉必须能够耐受这种负荷，直至骨折愈合。但是，它们不能过于坚硬，否则会减少骨折愈合所需的刺激。髓内钉的强度是由髓内钉的横截面形状和髓内钉的材质决定的。圆筒状髓内钉的弯曲和扭转强度与髓内钉半径的4 次方成正比。因此，对于特定数量的材料，设计的半径越大，其对抗弯曲及旋转的强度越大。在空心髓内钉上制作凹槽后，其対抗旋转力的硬度降低了2/3 ，但对弯曲力基本不变。凹槽赋予了髓内钉环向的柔韧性，降低了髓内钉插入时的环向压力，增加了骨和髓内钉的接触。髓内钉通常是由不锈钢或钛合金制成。钛合金的弹性模量更低，理论上

有利于降低骨的应力遮挡，但研究发现，骨折愈

合率和并发症率并无差别。髓内钉的形状，特别是直径和厚度，对骨折愈合的影响更大。

髓内钉的工作长度是髓内钉近端、远端与骨紧密固定点之间的距离。小直径的髓内钉与骨干之间不会紧密贴合，其工作长度是锁钉之间的距离（图）。髓内钉的扭转强度与工作长度成反比，弯曲

强度与工作长度的平方成反比。A）紧密贴

合的髓内钉的工作长度是远端及近端与骨皮质紧密固定点之间的距离。B）小直径的髓内钉与骨干之间不会紧密贴合，其工作长度是锁钉之间的距离。髓内钉的扭转强度、弯曲强度均与工作长度呈负相关髓内钉固定失败最常见的原因是疲劳断裂。固定失败常常与延迟愈合、不愈合相关，特别是骨折不稳定，此时骨分担的力量小。髓内钉的设计是影响其断裂的重要因素。制造缺陷也与髓内钉断裂相关。小直径的髓内钉、锁钉容易出现疲劳断裂。研究显示，采用锁定髓内钉治疗胫骨骨折，小直径的髓内钉不扩髓直接插入，发生锁钉断裂的风险更高。这个问题归因于锁定钉的尺寸过小，这不单单发生在非扩髓胫骨髓内钉上。与用于股骨髓内钉和更大直径胫骨髓内钉（》10 mm）的锁钉相比，用于8 mm 或9 mm 胫骨髓内钉的锁钉更容易出现断裂。实验室数据显示，5 mm 锁钉出现疲劳断裂需要的旋转圈数是4 mm 锁钉的20 倍。

扩髓髓腔扩髓首先是由Kuntscher 提出的，目的是使髓内钉与骨的接触面积增大，提高其稳定性。目前，锁钉和小直径的髓内钉也可提供大部分的稳定性，但是，扩髓有其他几个好处。扩髓之后，可置入更大直径的在髓内钉，而髓内钉钳闭、骨折扩大和植入物置入失败的概率不会增高；扩髓出现的碎骨片可以刺激骨折愈合。

扩髓引起的全身以及局部反应使部分人建议，使用非扩髓髓内钉。扩髓时形成的高压和磨损破坏骨髓腔结构，使骨髓腔内的物质扩散到局部以及全身。因此，扩髓被认为会导致脂肪栓塞、呼吸窘迫综

合征、多器官功能衰竭。近期研究已经证明了上述说法是错误的。在局部，扩髓会导致股内膜血运破坏，但与非扩髓髓内钉比较，并没有产生不良后果。长干骨的动脉血供主要来自滋养血管、干骺端和骨膜动脉。静脉回流主要依靠走行于骨髓腔中央的薄壁血管。骨干部骨皮质的内侧2/3 的血供主要来自高压的骨内膜血管，而骨皮质的外侧1/3 的血供主要来自低压的骨外膜血管。因此，骨皮质的血运是分离的。骨折对内侧外侧骨皮质的血供影响是相反的，骨折之后，骨髓腔的血流减少，但骨外膜的血流增加。

扩髓破坏骨的滋养血管，但对临床的影响并不确定。骨外膜的血液循环只能营养骨皮质的外1/3 。在动物实验中，扩髓之后观察到了骨皮质内侧2/3 坏死。如果髓内钉和骨内表面贴合不紧，营养血管系统可以迅速再生。但是，髓内钉与骨内表面紧密贴合时，破骨细胞必须先吸收坏死骨，形成血管通道。12 周时，骨内膜的血液循环完全恢复。再血管化的程度不一，主要与扩髓时的破坏相关。来源于周围团组织的血管能促进再血管化，这些血管穿过骨伽到达坏死的皮质骨。扩髓之后，早期会出现骨外膜血管增生和充血，这与骨外膜新骨形成相关。

为了降低扩髓时产生的不良反应，新一代的扩髓器已经设计出来了，RIA ) Reamer Irrigator Aspirator Synthes )在扩髓时可以进行冲洗，同时可以吸出液体和扩髓时产生的组织。RIA 时一种单独使用的装置，具有锋利的切割角，可扩髓至需要的直径，并降低手术时间；明显降低扩髓时髓腔的压力，使髓腔大部分时间

处于负压状态。同时RIA 可以降低髓腔的温度。总的来说，RIA 可以降低扩髓对全身以及局部的影响。感染性髓内钉取出后清理骨髓腔和收集骨髓腔骨质时也可以使用RIA。

适应症一髓内钉是治疗骨干骨折的理想内植物，特别是对股骨和胫骨。通过微创技术，髓内钉就能提供良好的稳定性，同时降低骨折区域的软组织损伤。避免骨折区域周围软组织的进一步损伤可以促进在血管化，帮助桥接骨伽的形成。骨-髓内钉股合体允许早期负重，促进康复。

股骨干骨折可以选择静力锁定扩髓髓内钉。对于移位的胫骨干骨折，可以选择扩髓髓内钉，但严重的开放性骨折不能使用。对于病理性肱骨骨折，可以使用锁定髓内钉，但对于非病理性肱骨骨折，切开复位钢板固定是更佳的选择。

髓内钉使用的其他适应症包括：股骨转子下骨折、股骨转子周围骨折或股骨髁上骨折、关节融合术的稳定及骨移植的引导。同时，转移性骨肿瘤以及肿瘤样病变，如骨纤维形成不良，可以使用髓内钉预防骨折。