肱骨干骨折疗法评价
【文献标识码】 A 【文章编号】 1680-6115(2004)06-0522-03
肱骨干骨折的治疗通常采用非手术疗法:包括悬垂石膏、功能支架、“U”形石膏、夹板、牵引等。由Caldwell [1] 1933年首次用于治疗肱骨干骨折的悬垂石膏是非手术疗法中使用较多的一种。这种石膏固定术对于较大斜面的肱骨骨折的疗效要比横型及短斜型满意。常见的缺点是:石膏笨重，引起病人的不适及肩关节功能障碍;一部分骨折成角愈合;石膏很难做到稳固固定，病人肥胖时尤其如此;一些病人因骨折断端分离导致延迟愈合或不愈合。由于功能支架在股骨、胫骨和腕骨骨折中的成功应用，Sarmiento等 [2] 将之用于治疗肱骨骨折，保证了肩肘的活动，并在临床中取得优良疗效 [3～5] 。
1 肱骨干骨折的手术治疗
尽管非手术疗法相关类型的肱骨骨折愈合率较高，并发症少，但仍有一部分肱骨骨折需行手术治疗，手术治疗的绝对适应证为:开放骨折、动脉损伤、不愈合;相对适应证为:不合作病人、病理骨折、神经损伤、多发伤、近端肱骨骨折、不稳定横形骨折 [6] 。手术方法可分为两类:钢板螺丝钉内固定术及髓内针内固定术。
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1.1 钢板内固定术 钢板内固定术为手术疗法中的常用方法，以AO动力加压钢板为代表，Foster等 [7] 报道骨折愈合率可达96%，近年来有较此疗效更为优良的报道 [8，9] 。Hall等 [10] 曾统计8篇报道，146例行钢板内固定术的肱骨干骨折，发现不愈合率为10.2%;国内郭新林等 [11] 对1983～1992年行钢板内固定的病例进行分析，报道骨不连有3例，占6.7%。钢板内固定术相比较而言对手术操作要求高，发生并发症的机会多，特别是桡神经损伤，可达16% [10] 、10% [12] 、15.6% [11] ;骨髓炎的发生率为6.9% [10] ;再次取钢板有损伤桡神经的危险。
1.2 髓内针技术 治疗长骨骨折的髓内针技术由Rush [13] 及K ntscher [14，15]首先创立，他们分别采用的是弹性及钢性髓内针。髓内针技术与钢板内固定相比，有几个明显的优点，较少的创伤便可复位骨折端;保护了骨外的血运;神经血管损伤的可能性减少。虽然肱骨的解剖结构适于行髓内针固定，但由于髓内针抗旋能力差、易滑出等缺点，过去使用较局限。Stern等 [16] 1984年对70例行髓内针固定的肱骨骨折进行回顾性研究表明:并发症的发生率为67%。
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为了解决髓内针抗旋能力差及易滑出的缺点，人们对髓内针技术进行改进，逐步采用多根Ender’s髓内针技术 [17] ，带有交锁装置的改良K ntscher针 [18] 、Russell-Tayler钉 [19] 及Seidel钉 [20] 。Ingman等 [21] 将改良Grosse-Kempf钉用于治疗肱骨干骨折。 Seidel髓内针的交锁装置由两个近端螺钉和远端髓内相嵌装置组成，使用时髓内针打入后，由近端打开远端的3个相嵌片与髓内骨质相嵌，这样便与近端螺钉一起达到抗旋、防滑、稳定固定的目的。有不少学者报道此技术疗效优良 [6，20，22，23] ，但Robinson等 [24] 的报道中30例病人有12例因锁定不良针尾撞击肩部引起疼痛导致肩关节功能障碍。5例病人虽固定良好，但肩关节功能仍恢复较差，提示手术进针时肩袖损伤。术中术后的并发症为87%。Evans等 [25] 临床中也发现在使用Seidel钉时相当一部分病人的肩关节功能较差，为此他们在20例尸体上行Seidel钉内固定，然后进行解剖，发现4例肱二头肌长头受到损伤，另外4例腋神经被螺钉推移。Bain等 [26] 和Radford等 [27] 报道了医源性骨折、锁定不良引起肩部撞击等并发症。在Schwarz等 [28] 的报道中，有经验的高年资医师使用Seidel钉治疗14例骨折病人，5例在打入髓内针时出现技术问题，2例远端内锁装置无法打开，其中的1例因此骨折块出现分离导致不愈合。1例病人髓内针的远端侵及鹰嘴窝。
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Russell-Tayler系统及改良Grosse-Kempf髓内针由于远端锁定装置为螺钉，因此抗旋能力较Seidel钉优 [29] 。Ikpeme [30] 用Rnssell-Tayler钉治疗了39例不同部位、不同致伤原因的肱骨骨折，术后随访3个月～2年，按Neer’s肩关节功能分类进行评价，优为22例，占88%。在Rommens等 [31] 的报道中，39例行Russell-Taylor髓内针固定的肱骨骨折病人平均愈合时间为13.7周，肩关节功能最终优占84.6%，中占10.3%，差占5.1%。3例病人(7.7%)进针时骨折处出现再骨折，2例病人(5.1%)有针轻度移位，2例病人(5.1%)因髓内针干扰骨折愈合需再次手术，有1例病人螺钉断裂。由于Russell-Taylor钉的近端锁定装置与Seidel钉相似，不可避免的会有损伤肩袖及腋神经的危险。
2 肱骨骨折几种内固定技术评价
, 百拇医药 Zimmerman等 [32] 从生物力学角度对几种肱骨骨折的内固定技术进行了评价，包括:成对可弯曲髓内针(Paired Flexible nail，PFN)，远端鱼鳍髓内针(distal fin nail，DFN)，钢板(plate，P)，带有四个螺钉锁定的坚固髓内针(Solid nail，SN)。固定后肱骨进行前后侧及内外侧的抗弯试验及整个肱骨的抗旋试验，结果行统计学处理后表明:钢板的抗弯强度高于髓内针;DFN与SN无明显差别，但优于PFN。SN的抗旋性能强于PFN和DFN，因为SN借四枚螺钉与骨干连为一体，牢固性强;钢板在抗旋方面亦优于DFN及PFN;SN则优于钢板，他们分析因为钢板靠近骨折端的六孔形成应力集中，而SN只有四孔，且离骨折端相对远一些，因而抗旋能力较之为强。
Henley等 [33] 对Hackethal钉、可弯曲髓内针、Russell-Taylor钉、鱼鳍钉(fin nail，FN)、六孔动力加压钢板进行生物力学测试，结果表明抗弯能力Russell-Taylor钉与FN无显著差异;可弯曲髓内针的抗旋能力差;钢板的抗旋性能优于FN与可弯曲髓内针。Dalton等 [34] 对Russell-Taylor钉、Seidel钉、True-Flex钉(无交锁装置，髓内针带凹槽抗旋)进行抗弯及抗旋生物力学实验。在充分符合对照原则的情况下，得到的结果表明Russell-Taylor钉与Seidel钉在抗弯方面无显著差异，但都优于True-Flex钉，前后侧抗弯强度分别为其3.6、4.3倍，内外侧抗弯强度为其8.1、7.2倍。在扭转试验中，如果被动扭转<4°，Seidel系统与Rnssell-Tayler系统抗旋能力的差别无统计学意义，但都高于True-Flex钉;超过4°时，Seidel系统的远侧骨折段出现旋转，此系统不能再有效地抗分、抗旋，而Russell-Taylor系统在超过20°时仍保持良好的抗旋能力。Reimer等 [35] 曾报道临床使用Seidel钉时不能有效抗旋。实验和临床所得结论的可能解释为Seidel钉未端装置很难与骨质相嵌良好，充分抗旋。
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在上述几个生物力学实验中，钢板表现出了优于Seidel钉及Russell-Taylor钉的抗旋，抗弯性能。虽然Zimmerman等 [32] 的实验中，坚固髓内针(Solid Nail，SN)的抗旋能力优于钢板，但需拧4枚螺钉、扩大髓腔，操作繁锁复杂，不适用于临床。Russell-Taylor钉、Seide钉的抗弯抗旋性能强于可弯曲髓内针，Russell-Talyor系统较Seidel系统的抗旋能力强，但远端需拧螺钉，操作繁于Seidel系统。Russell-Taylor系统、Seidel系统与True-Flex系统比有两个明显的缺点，需扩大髓腔、拧螺丝，增加了手术时间和暴露于X线的时间，并且近端螺钉的拧入可能伤及腋神经 [34] 。但True-Flex系统明显劣于前两者的抗弯、抗旋性能限制了其在临床的使用。
3 结论
综上所述，肱骨干骨折的手术疗法基本为钢板内固定术及髓内针固定术。AO动力加压钢板抗旋、抗弯性能强，固定牢靠，愈合率高。但操作技术要求高、创伤大、感染等并发症多，尤其是对桡神经的损伤。髓内针技术使手术创伤降低，保护了骨的血运，也使钢板固定术中容易出现的桡神经损伤机会减少。为了更好地抗旋及防止髓内针滑出，交锁钉逐渐代替了以往的髓内针，Russell-Taylor钉及Seiˉdel钉为其中的重要代表。由于Seidel钉的远端内锁装置很难达到与骨质密切相嵌，因而抗旋能力不及远端螺钉锁定的Russell-Taylor髓内针，但后者不可避免地增加了操作时间和创伤。无论Russell-Taylor钉还是Seidel钉，都有操作易出现失误、手术时间长、在X线下暴露时间长等缺点，近端螺钉的拧入还有伤及腋神经的危险。True-Flex钉试图靠自身几何形状的设计克服这些缺点，并能达到稳定固定，但实验表明其抗弯，抗旋能力明显劣于交锁钉。
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肱骨为非负重骨，所受到的力为轴向引力与弯矩及扭矩，内植物与骨相嵌的密切程度及内植物的材料力学性能是抗弯、抗旋保证骨折愈合相对的关键参数。为此，张春才等 [36]首先在肱骨内固定材料上予以突破，于1986年设计了一种“弧叉状肱骨髓内记忆钉”，它由镊钛形状记忆合金制造，能在低温下塑形、形变，易于进入髓腔。其后受人体体温作用向原定形状回复，在髓腔内呈“Y”形，横截面呈“V”形，轴线与肱骨干一致，大部分于髓壁相容相嵌。经过临床应用24例(骨不连5例，骨折19例)为期3～25个月随访，骨愈合时间平均6.3周，优于传统内固定。但它的适应证窄，较适用于肱骨干的中1/3骨折。 在此基础上，张春才等 [37] 为解决难以固定的肱骨干远端骨折与骨不连，设计了“弓形主动记忆加压接骨器”，在理论与实践上，探索了上肢管状骨骨断端持续加压问题，所用内固定物又无固定后应力遮挡的缺点。治疗上肢管状骨骨折31例与骨不连26例，经4～32个月，平均13.7个月的随访，结果为:骨折组术后平均2.2个月骨折端为板状骨替代;骨不连组术后平均3.64个月为板状骨替代;术后功能恢复几乎与骨愈合同步，但有的病例则要髓内针辅之。
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我们认为，一种较理想的内固定物应具备抗剪、抗旋、抗分、骨断端持续性加压于一体的器械。欲达此目的，可能需要在材料、力学、设计上有新的选择与突破。因此，1990年，张春才等 [38，39] 设计了天鹅记忆接骨器，至2000年8月，临床应用锁骨、肱骨、尺桡骨骨折与骨不连，共188例243根(骨不连93例107根，骨折95例136根)。平均随访2.25年。经生物力学测试 [40，41] ，SMC不但能轴向地抗剪、抗弯、抗旋，而且能将记忆性压应力作用于骨断端，形成多点位三维固定记忆力场。骨不连92例106根，术后平均3.8月不连处为类骨板样骨替代;骨折93例134根，术后平均2.6月骨折处为骨板样骨替代;2例肱骨并发骨不连，再次经本法+植骨而愈。全部病例无感染、无取出本器后再骨折和因本器所致的关节功能障碍。优良率98.76%。更为重要的是，在临床病例中，发现了既无坚强内固定的应力遮挡与骨萎缩;亦无弹性“微动”所致的“少量骨痂”的骨愈合现象:骨折处仅需时2个月，就出现“解剖型”板状骨替代，似乎“跳过”了骨痂塑形期。这种“非坚非微”骨愈合现象，很可能与SMC多点位轴向持骨、断端纵向记忆加压，所构成的立体应力场有关-MO(Memroy Osteosynthesis)，当然，这需要我们进一步探索。
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作者单位:200433上海第二军医大学附属长海医院骨科
(收稿日期:2004-02-15)
(编辑李 木), http://www.100md.com
肱骨干骨折的治疗通常采用非手术疗法:包括悬垂石膏、功能支架、“U”形石膏、夹板、牵引等。由Caldwell [1] 1933年首次用于治疗肱骨干骨折的悬垂石膏是非手术疗法中使用较多的一种。这种石膏固定术对于较大斜面的肱骨骨折的疗效要比横型及短斜型满意。常见的缺点是:石膏笨重，引起病人的不适及肩关节功能障碍;一部分骨折成角愈合;石膏很难做到稳固固定，病人肥胖时尤其如此;一些病人因骨折断端分离导致延迟愈合或不愈合。由于功能支架在股骨、胫骨和腕骨骨折中的成功应用，Sarmiento等 [2] 将之用于治疗肱骨骨折，保证了肩肘的活动，并在临床中取得优良疗效 [3～5] 。
1 肱骨干骨折的手术治疗
尽管非手术疗法相关类型的肱骨骨折愈合率较高，并发症少，但仍有一部分肱骨骨折需行手术治疗，手术治疗的绝对适应证为:开放骨折、动脉损伤、不愈合;相对适应证为:不合作病人、病理骨折、神经损伤、多发伤、近端肱骨骨折、不稳定横形骨折 [6] 。手术方法可分为两类:钢板螺丝钉内固定术及髓内针内固定术。
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1.1 钢板内固定术 钢板内固定术为手术疗法中的常用方法，以AO动力加压钢板为代表，Foster等 [7] 报道骨折愈合率可达96%，近年来有较此疗效更为优良的报道 [8，9] 。Hall等 [10] 曾统计8篇报道，146例行钢板内固定术的肱骨干骨折，发现不愈合率为10.2%;国内郭新林等 [11] 对1983～1992年行钢板内固定的病例进行分析，报道骨不连有3例，占6.7%。钢板内固定术相比较而言对手术操作要求高，发生并发症的机会多，特别是桡神经损伤，可达16% [10] 、10% [12] 、15.6% [11] ;骨髓炎的发生率为6.9% [10] ;再次取钢板有损伤桡神经的危险。
1.2 髓内针技术 治疗长骨骨折的髓内针技术由Rush [13] 及K ntscher [14，15]首先创立，他们分别采用的是弹性及钢性髓内针。髓内针技术与钢板内固定相比，有几个明显的优点，较少的创伤便可复位骨折端;保护了骨外的血运;神经血管损伤的可能性减少。虽然肱骨的解剖结构适于行髓内针固定，但由于髓内针抗旋能力差、易滑出等缺点，过去使用较局限。Stern等 [16] 1984年对70例行髓内针固定的肱骨骨折进行回顾性研究表明:并发症的发生率为67%。
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为了解决髓内针抗旋能力差及易滑出的缺点，人们对髓内针技术进行改进，逐步采用多根Ender’s髓内针技术 [17] ，带有交锁装置的改良K ntscher针 [18] 、Russell-Tayler钉 [19] 及Seidel钉 [20] 。Ingman等 [21] 将改良Grosse-Kempf钉用于治疗肱骨干骨折。 Seidel髓内针的交锁装置由两个近端螺钉和远端髓内相嵌装置组成，使用时髓内针打入后，由近端打开远端的3个相嵌片与髓内骨质相嵌，这样便与近端螺钉一起达到抗旋、防滑、稳定固定的目的。有不少学者报道此技术疗效优良 [6，20，22，23] ，但Robinson等 [24] 的报道中30例病人有12例因锁定不良针尾撞击肩部引起疼痛导致肩关节功能障碍。5例病人虽固定良好，但肩关节功能仍恢复较差，提示手术进针时肩袖损伤。术中术后的并发症为87%。Evans等 [25] 临床中也发现在使用Seidel钉时相当一部分病人的肩关节功能较差，为此他们在20例尸体上行Seidel钉内固定，然后进行解剖，发现4例肱二头肌长头受到损伤，另外4例腋神经被螺钉推移。Bain等 [26] 和Radford等 [27] 报道了医源性骨折、锁定不良引起肩部撞击等并发症。在Schwarz等 [28] 的报道中，有经验的高年资医师使用Seidel钉治疗14例骨折病人，5例在打入髓内针时出现技术问题，2例远端内锁装置无法打开，其中的1例因此骨折块出现分离导致不愈合。1例病人髓内针的远端侵及鹰嘴窝。
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Russell-Tayler系统及改良Grosse-Kempf髓内针由于远端锁定装置为螺钉，因此抗旋能力较Seidel钉优 [29] 。Ikpeme [30] 用Rnssell-Tayler钉治疗了39例不同部位、不同致伤原因的肱骨骨折，术后随访3个月～2年，按Neer’s肩关节功能分类进行评价，优为22例，占88%。在Rommens等 [31] 的报道中，39例行Russell-Taylor髓内针固定的肱骨骨折病人平均愈合时间为13.7周，肩关节功能最终优占84.6%，中占10.3%，差占5.1%。3例病人(7.7%)进针时骨折处出现再骨折，2例病人(5.1%)有针轻度移位，2例病人(5.1%)因髓内针干扰骨折愈合需再次手术，有1例病人螺钉断裂。由于Russell-Taylor钉的近端锁定装置与Seidel钉相似，不可避免的会有损伤肩袖及腋神经的危险。
2 肱骨骨折几种内固定技术评价
, 百拇医药 Zimmerman等 [32] 从生物力学角度对几种肱骨骨折的内固定技术进行了评价，包括:成对可弯曲髓内针(Paired Flexible nail，PFN)，远端鱼鳍髓内针(distal fin nail，DFN)，钢板(plate，P)，带有四个螺钉锁定的坚固髓内针(Solid nail，SN)。固定后肱骨进行前后侧及内外侧的抗弯试验及整个肱骨的抗旋试验，结果行统计学处理后表明:钢板的抗弯强度高于髓内针;DFN与SN无明显差别，但优于PFN。SN的抗旋性能强于PFN和DFN，因为SN借四枚螺钉与骨干连为一体，牢固性强;钢板在抗旋方面亦优于DFN及PFN;SN则优于钢板，他们分析因为钢板靠近骨折端的六孔形成应力集中，而SN只有四孔，且离骨折端相对远一些，因而抗旋能力较之为强。
Henley等 [33] 对Hackethal钉、可弯曲髓内针、Russell-Taylor钉、鱼鳍钉(fin nail，FN)、六孔动力加压钢板进行生物力学测试，结果表明抗弯能力Russell-Taylor钉与FN无显著差异;可弯曲髓内针的抗旋能力差;钢板的抗旋性能优于FN与可弯曲髓内针。Dalton等 [34] 对Russell-Taylor钉、Seidel钉、True-Flex钉(无交锁装置，髓内针带凹槽抗旋)进行抗弯及抗旋生物力学实验。在充分符合对照原则的情况下，得到的结果表明Russell-Taylor钉与Seidel钉在抗弯方面无显著差异，但都优于True-Flex钉，前后侧抗弯强度分别为其3.6、4.3倍，内外侧抗弯强度为其8.1、7.2倍。在扭转试验中，如果被动扭转<4°，Seidel系统与Rnssell-Tayler系统抗旋能力的差别无统计学意义，但都高于True-Flex钉;超过4°时，Seidel系统的远侧骨折段出现旋转，此系统不能再有效地抗分、抗旋，而Russell-Taylor系统在超过20°时仍保持良好的抗旋能力。Reimer等 [35] 曾报道临床使用Seidel钉时不能有效抗旋。实验和临床所得结论的可能解释为Seidel钉未端装置很难与骨质相嵌良好，充分抗旋。
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在上述几个生物力学实验中，钢板表现出了优于Seidel钉及Russell-Taylor钉的抗旋，抗弯性能。虽然Zimmerman等 [32] 的实验中，坚固髓内针(Solid Nail，SN)的抗旋能力优于钢板，但需拧4枚螺钉、扩大髓腔，操作繁锁复杂，不适用于临床。Russell-Taylor钉、Seide钉的抗弯抗旋性能强于可弯曲髓内针，Russell-Talyor系统较Seidel系统的抗旋能力强，但远端需拧螺钉，操作繁于Seidel系统。Russell-Taylor系统、Seidel系统与True-Flex系统比有两个明显的缺点，需扩大髓腔、拧螺丝，增加了手术时间和暴露于X线的时间，并且近端螺钉的拧入可能伤及腋神经 [34] 。但True-Flex系统明显劣于前两者的抗弯、抗旋性能限制了其在临床的使用。
3 结论
综上所述，肱骨干骨折的手术疗法基本为钢板内固定术及髓内针固定术。AO动力加压钢板抗旋、抗弯性能强，固定牢靠，愈合率高。但操作技术要求高、创伤大、感染等并发症多，尤其是对桡神经的损伤。髓内针技术使手术创伤降低，保护了骨的血运，也使钢板固定术中容易出现的桡神经损伤机会减少。为了更好地抗旋及防止髓内针滑出，交锁钉逐渐代替了以往的髓内针，Russell-Taylor钉及Seiˉdel钉为其中的重要代表。由于Seidel钉的远端内锁装置很难达到与骨质密切相嵌，因而抗旋能力不及远端螺钉锁定的Russell-Taylor髓内针，但后者不可避免地增加了操作时间和创伤。无论Russell-Taylor钉还是Seidel钉，都有操作易出现失误、手术时间长、在X线下暴露时间长等缺点，近端螺钉的拧入还有伤及腋神经的危险。True-Flex钉试图靠自身几何形状的设计克服这些缺点，并能达到稳定固定，但实验表明其抗弯，抗旋能力明显劣于交锁钉。
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肱骨为非负重骨，所受到的力为轴向引力与弯矩及扭矩，内植物与骨相嵌的密切程度及内植物的材料力学性能是抗弯、抗旋保证骨折愈合相对的关键参数。为此，张春才等 [36]首先在肱骨内固定材料上予以突破，于1986年设计了一种“弧叉状肱骨髓内记忆钉”，它由镊钛形状记忆合金制造，能在低温下塑形、形变，易于进入髓腔。其后受人体体温作用向原定形状回复，在髓腔内呈“Y”形，横截面呈“V”形，轴线与肱骨干一致，大部分于髓壁相容相嵌。经过临床应用24例(骨不连5例，骨折19例)为期3～25个月随访，骨愈合时间平均6.3周，优于传统内固定。但它的适应证窄，较适用于肱骨干的中1/3骨折。 在此基础上，张春才等 [37] 为解决难以固定的肱骨干远端骨折与骨不连，设计了“弓形主动记忆加压接骨器”，在理论与实践上，探索了上肢管状骨骨断端持续加压问题，所用内固定物又无固定后应力遮挡的缺点。治疗上肢管状骨骨折31例与骨不连26例，经4～32个月，平均13.7个月的随访，结果为:骨折组术后平均2.2个月骨折端为板状骨替代;骨不连组术后平均3.64个月为板状骨替代;术后功能恢复几乎与骨愈合同步，但有的病例则要髓内针辅之。
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我们认为，一种较理想的内固定物应具备抗剪、抗旋、抗分、骨断端持续性加压于一体的器械。欲达此目的，可能需要在材料、力学、设计上有新的选择与突破。因此，1990年，张春才等 [38，39] 设计了天鹅记忆接骨器，至2000年8月，临床应用锁骨、肱骨、尺桡骨骨折与骨不连，共188例243根(骨不连93例107根，骨折95例136根)。平均随访2.25年。经生物力学测试 [40，41] ，SMC不但能轴向地抗剪、抗弯、抗旋，而且能将记忆性压应力作用于骨断端，形成多点位三维固定记忆力场。骨不连92例106根，术后平均3.8月不连处为类骨板样骨替代;骨折93例134根，术后平均2.6月骨折处为骨板样骨替代;2例肱骨并发骨不连，再次经本法+植骨而愈。全部病例无感染、无取出本器后再骨折和因本器所致的关节功能障碍。优良率98.76%。更为重要的是，在临床病例中，发现了既无坚强内固定的应力遮挡与骨萎缩;亦无弹性“微动”所致的“少量骨痂”的骨愈合现象:骨折处仅需时2个月，就出现“解剖型”板状骨替代，似乎“跳过”了骨痂塑形期。这种“非坚非微”骨愈合现象，很可能与SMC多点位轴向持骨、断端纵向记忆加压，所构成的立体应力场有关-MO(Memroy Osteosynthesis)，当然，这需要我们进一步探索。
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作者单位:200433上海第二军医大学附属长海医院骨科
(收稿日期:2004-02-15)
(编辑李 木), http://www.100md.com