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编号:11340354
形状记忆合金环抱器治疗上肢长骨干复杂骨折
http://www.100md.com 《实用骨科杂志》 2006年第6期
     摘要:目的 评价形状记忆合金环抱器(shape memory alloy encircling fixer,SMAEF)治疗上肢长骨干复杂骨折的疗效,并与动力加压接骨板(dynamic compressive plate,DCP)进行临床对比研究。 方法 随机选择2001年6月至2004年12月入院的上肢长骨干复杂骨折75例,分别采用SMAEF(38例)与DCP(37例)进行内固定治疗。经6~30个月(平均16个月)的随访,观察患者骨折愈合和功能恢复情况。比较两组的手术时间、骨愈合时间、伤口感染率、骨不连发生率和疗效优良率。 结果 SMAEF组的手术时间明显低于DCP组(P<0.05),两组的伤口感染率无差异。SMAEF组骨愈合时间显著短于DCP组,骨不连发生率也低于DCP组(P<0.05)。根据综合评定标准,SMAEF组疗效评定优良率高于DCP组(P<0.05)。 结论 SMAEF具有良好的抗弯曲、抗扭转作用,固定可靠、可早期功能锻炼,有利于骨折愈合;SMAEF内固定术具有创伤小、操作简便和较少应力遮挡效应等优点,是治疗上肢长骨干复杂骨折的理想方法。
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    关键词: 形状记忆合金环抱器;自动加压接骨板;复杂骨折,上肢长骨干;骨折内固定术

    Clinical Comparison Study for Treatment of Complex Fractures of Long Bone Stem in Upper Extremity with Shape Memory Alloy Encircling Fixer

    YUAN Ai-dong,LI Wen-rui,LI Wen-hu,CAI Guang-rong

    (Department of Orthopaedics,the1st People′s Hospital of Shaoguan City,Guangdong Shaoguan512000,China)

    Abstract:Objective To evaluate the therapeutic effects of shape memory alloy encircling fixer(SMAEF)in treatment of complex fractures of long bone stem in upper extremity and explore the clinical advantages and disadvan-tages of SMAEF in comparison with dynamic compressive plate(DCP).Methods 75cases of complex fractures of long bone stem in upper extremity,admitted from June2001to December2004,were treated randomly with SMAEF or DCP.They were type B1to C3according to AO classification.38cases were stabilized with SMAEF and37cases with DCP.The patients were followed up for6to30months(mean:16months).The healing process of their frac-tures were observed regularly by radiography.The cases were compared with respect to operative duration,wound in-fection rate,fracture healing time,bone nonunion rate and functional recovery.Results The operative duration for SMAEF group were significantly reduced compared with those for DCP group(P<0.05).There was no significant difference between SMAEF group and DCP group in wound infection after operation.The fracture healing time for SMAEF group was significantly shorter than that for DCP group(P<0.05).Bone nonunion rate of SMAEF group was lower than that of DCP group(P<0.05).The results of functional recovery in SMAEF group were superior to those in DCP(P<0.05).Conclusion SMAEF has prominent function of anti-bend,anti-rotation,reliable fixation and allowing earlier functional exercises,which is beneficial to facilitating fracture healing.Internal fixation with SMAEF is an ideal method in the treatment of complex fractures of long bone stem.It has the advantages of easy ma-nipulation with less surgical trauma and less stress shield effect.
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    Key words:shape memory alloy encircling fixer;dynamic compressive plate;complex fracture;long bone stem;fracture internal fixation

    上肢长骨干复杂骨折包括粉碎性骨折、螺旋形骨折和长斜形骨折。因其骨折程度和移位情况复杂,传统的内、外固定方式固定困难,或固定效果不确切,不利于早期功能锻炼,影响骨折的愈合和患肢功能恢复,是创伤骨科棘手的问题之一。随着人们对镍钛记忆合金的不断深入研究,其在骨科领域已得到广泛应用。我科自2001年6月至2004年12月应用形状记忆合金环抱器(shape memory alloy encircling fixer, SMAEF)治疗上肢长骨干复杂骨折38例,取得了满意疗效。为了评价其疗效,笔者对同期的SMAEF和动力加压接骨板(dynamic compressive plate,DCP)两种内固定方法进行了临床对比研究。
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     1 资料与方法

    1.1 临床资料 2001年6月至2004年12月,共收治上肢长骨干复杂骨折75例,男46例,女29例。年龄11~58岁(平均37.5岁)。骨折部位:肱骨25例,尺骨16例,桡骨13例,锁骨21例。骨折类型:粉碎性39例,螺旋形12例,长斜形24例,按AO长管状骨骨折的综合分类[1] 属B1~C3型,合并桡神经损伤4例。受伤至手术时间为2h~7d。根据入院时间先后,随机选用SMAEF治疗38例和DCP治疗37例。两种内固定物治疗组临床资料见表1。

    表1 SMAEF和DCP两组临床资料比较(略)

    1.2 手术方法 术前根据X线片选择合适规格的型号和环抱器(圆柱状或锥状、直形或弯形)行高压蒸汽消毒,内径比骨折处直径小1~2mm,长度为两端超过骨折面3cm以上。根据骨折不同部位,采用相应的麻醉方法和手术入路。显露骨折断端后,有限剥离骨膜,直视下复位,尽量将碎骨块聚拢或恢复原位,对于斜形或粉碎性等不稳定性骨折,分别采取粗丝线或细钢丝暂时捆绑固定。将选择好的环抱器浸入0~4℃消毒冰盐水中3~5min,用专用撑开钳依次均匀撑开环抱臂,使侧臂之间的距离略大于骨干直径。然后将环抱器准确置于骨折的张力侧,使环抱臂对称分布于骨折的两端。确认骨折对位满意,环抱器位置良好后,用30~40℃温盐水纱布热敷环抱器3~5min,使其迅速恢复原状。活动患肢,检查环抱器无松动及骨折端稳定后,将捆绑的丝线或钢丝取出。如有困难,则用冰盐水纱布冰敷卡压钢丝的环抱器部位片刻即可顺利取出。如果有桡神经损伤则先探查,整复骨折后再修复神经。
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    术后负压引流1~2d,除严重粉碎性骨折术后患肢石膏托外固定3~4周外,一般术后次日开始手指屈伸功能锻炼,3周后逐步关节功能锻炼。待X线片示骨折端有连续骨痂后,可恢复患肢正常活动或持重。

    1.3 术后观察及疗效评定 术后定期复查X线片,观察患者骨折愈合和功能恢复情况,本组75例随访时间为6~30个月,平均16个月。比较两组的手术时间、伤口感染率、骨折愈合时间、骨折愈合方式(一期或二期,有无骨痂和骨质疏松)和骨不连发生率。疗效评定采用综合评定标准[2] ,按患肢功能恢复情况评定疗效。优:局部无症状,解剖或接近解剖复位,关节活动正常;良:局部偶有疼痛,畸形不明显,关节活动接近正常;可:局部轻度疼痛,劳累后加重,关节活动部分受限;差:局部疼痛呈持续性,患肢明显畸形,关节僵硬。

    1.4 统计学处理 数据结果用均数(x ±s)表示,率用百分比表示,采用SAS统计软件包处理数据。两组结果差异比较,计量资料采用t检验,计数资料用卡方检验。P<0.05为统计学有显著性差异。
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     2 结果

    2.1 骨愈合观察 SMAEF组38例在不同时段复查X线片。术后4周时,38例骨折端缝隙变模糊,所有病例骨折端无云雾状外骨痂形成。术后8周时,骨折缝隙大部分已不明显,36例骨折无外骨痂出现,2例骨折端有少量云雾状骨痂形成。术后12周时,35例已出现骨性愈合,骨折端完全由板层骨替代连接,骨折局部结构和密度与正常骨干无差异,环抱器表面可见一薄层骨性骨痂包绕,另3例骨折线仍清晰。术后16周时,37例骨折已呈现板层骨连接,骨折局部皮质骨的结构序列和密度已完全恢复正常;另1例骨折线仍可见,并见骨折端吸收及环抱器齿臂松脱,经再次手术固定后4个月骨折愈合。

    DCP组37例在不同时段复查X线片。术后4周时,骨折端缝隙明显,28例骨折端无外骨痂,9例有少量云雾状外骨痂形成。术后8周时,骨折端缝隙仍可见,骨折局部无骨质疏松征象;9例有骨痂者骨痂密度进一步增大,包绕骨折端呈现梭形样。术后12周时,12例骨折端骨折线消失,另25例骨折线仍清晰可见。术后16周时,34例骨折出现骨性愈合,但骨折局部出现不同程度的骨质疏松征象,部分骨痂出现吸收现象;3例骨折线仍清晰可见。术后6个月时,见3例骨折端吸收、骨折线清晰可见且出现髓腔硬化等骨不连接征象,故再次手术予重新内固定及植骨。
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    2.2 治疗结果 SMAEF组的手术时间明显短于DCP组,两组在伤口感染方面无差异(P>0.05)。SMAEF组的骨愈合时间显著短于DCP组(P<0.05),骨不连发生率也比DCP组低(P<0.05)。按疗效综合评定标准,SMAEF组:优21例,良15例,可1例,差1例,优良率为94.7%;DCP组:优17例,良16例,可1例,差3例,优良率为89.2%。SMAEF组的优良率高于DCP组。两组治疗结果比较见表2。

    表2 SMAEF与DCP组治疗上肢长骨干复杂骨折结果比较(略)

    *为计量资料,两组之间比较用t检验,**为计数资料用卡方检验。

    

    3 讨论


    3.1 SMAEF的力学特征 NiTi形状记忆合金由于具有独特的形状记忆性能,近十年来已制成各种内固定器广泛应用于临床治疗各种类型的骨折。基础研究及动物体内试验表明,NiTi形状记忆合金不仅具有耐磨、耐腐蚀、耐疲劳等特点,而且具有良好的生物相容性和低生物蜕变性,植入人体安全可靠[3] 。吴小涛等[4] 通过系列的研究观察,证实骨折行环抱器内固定可获得与钢板同样良好的骨折愈合。具有形状记忆效应的齿臂紧密环抱骨折两端,能自动持续加压,环抱器两端的锯齿紧紧卡压骨皮质控制骨折端的旋转和弯曲活动,使骨折端获得足够的稳定性,其抗扭和抗弯能力与接骨板相仿。但NiTi形状记忆合金的弹性模量在体内仅为不锈钢的1/4,且齿臂与骨干呈点状接触,因此,其应力遮挡作用明显低于接骨板,可大大减少由此引起的骨质废用性萎缩和再骨折的发生。从力学性能看,SMAEF的抗扭转能力明显强于髓内针,可有效防止旋转移位,且不破坏髓内血供和骨内膜,有利于骨折愈合。
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    3.2 SMAEF治疗上肢骨干复杂骨折的优势 上肢长骨干复杂骨折因其骨折程度和移位情况复杂,传统的内、外固定方式固定困难,或固定效果不确切,不利于早期功能锻炼,影响骨折的愈合和患肢功能恢复,因此,其临床处理十分棘手。由于在这种情况下,髓内固定还需钢丝捆扎加强固定,较少使用;自动加压钢板就成为以往较常用的内固定物。但是钢板固定手术创伤大,骨膜剥离多,破坏了骨折端血供,骨折愈合慢,甚至导致骨不连;而且与之伴随的应力遮挡效应,又可造成固定段骨质疏松,取内固定后常发生再骨折。本组资料也观察发现,随着时间的延长,DCP组有较高比例的固定段骨质疏松,而且术后骨不连率明显高于SMAEF组。

    NiTi记忆合金的弹性模量在体内与骨相接近,因而SMAEF对各种应变具有良好的顺应性,固定后依靠其独特的形状记忆功能,使骨断端产生持续的加压,环抱臂可以对碎骨块产生横向加压并牢固固定,而对抗各种方位上的分离移位趋势[5] ,有利于骨折愈合。因此,SMAEF因其独有的把 持作用,能够解决传统内固定方法无法解决的复杂骨折问题[6] ,在上肢长骨干复杂骨折的治疗中,具有独特的优势:a)应用SMAEF治疗此类型骨折,骨折端和碎骨片不用广泛剥离,可在骨膜外固定,环抱器可包容碎骨片,缩短了手术时间;b)不需要螺钉及钢丝作辅助固定,对骨内、外膜的人为损伤明显减少,伤口暴露小,对局部血供破坏小,缩短了骨折愈合时间;c)SMAEF环抱臂在持骨时呈标准的圆形,与骨表面之间形成多点状接触,使骨断端能受到持续压应力的刺激,大大减少应力遮挡作用,而且也不会因应力集中压迫局部皮质而影响骨皮质微循环的离散式流动,较少发生骨质疏松;d)SMAEF体积小,操作简便,使复杂的骨折手术变为一种安装,大碎骨片是齿臂的着力点,用克氏针或钢丝临时固定后易复位,且不影响环抱器的安装。只要病例适应证及环抱器规格选择正确,固定均可靠,能满足术后肢体早期活动的需要,患肢功能恢复良好。e)SMAEF安放后如不理想,可用冰盐水纱布冷敷,撑开后继续调整,必要时取出重新安放,直至满意。本组资料也显示,SMAEF组不仅骨折愈合时间短,骨质疏松及骨不连的发生率也较低,而且术后功能优良率也高于DCP组。
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    3.3 应用SMAEF治疗上肢长骨干复杂骨折时的注意事项 由于SMAEF有别于传统的内固定物,在临床应用中,应注意以下几点,才能保证取得满意的疗效。a)术前应摄健肢对称部位X线片作参考,选用合适直径和长度的环抱器,环抱器内径比骨折端测的直径小2mm最合适;长度以两端超过骨折面3cm以上。b)注意适应证的选择并了解骨折部位的解剖特点及使用材料的特性[7] ,肱骨上1/3或下1/3段选用圆锥体形环抱器,锁骨中外侧端移行处骨折需选用弯形环抱器,其他部位则选用圆柱体形环抱器。c)术中应尽量少剥离骨膜,保护好附着在骨折块上的骨膜和肌肉,环抱器置于骨膜外,尽量减少对血供的影响。d)环抱器应置于骨折部位的张力侧,以增加其抗张力和抗弯能力;两端环抱齿必须在正常骨质中并紧贴骨质,才能固定稳固及起到抗扭转作用,或将环抱齿置于大碎骨片着力部位,起到持续环抱固定作用而又不会将骨干压扁变形。e)术中对于复位后仍不稳定的骨折端或碎骨块,可先用粗丝线或细钢丝捆扎临时固定,便于安放环抱器,待环抱器安放好后,再抽出丝线和钢丝。f)术中撑开环抱器时要在低温下均匀展开,每一部分的变形量不能太大,以满足手术需要为主,以免破坏其形状记忆功能,影响固定效果。
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     参考文献:

    [1]荣国威,翟桂华,刘沂,等.骨科内固定[M].第1版.北京:人民卫生出版社,1995:81-85.

    [2]顾定伟,赵红,平少华,等.镍钛形状记忆合金锯齿环抱器治疗管状骨折分析[J].中国矫形外科杂志,2003,11:790.

    [3]崔元庆.镍钛聚髌器治疗髌骨骨折61例[J].中华创伤杂志,1999,15:65-66.

    [4]吴小涛.环抱器与接骨板内固定对骨折愈合及骨改建影响的比较研究[J].中华外科杂志,1995,33:481-484.

    [5]康庆林,张春才,许硕贵.形状记忆合金为骨折治疗开辟新天地——兼论MO(memory osteosynthesis)概念的提出[J].中国骨伤,2003,16:675-676.

    [6]童良勇,阮狄克.镍钛形状记忆合金在四肢粉碎性骨折治疗中的应用[J].中国矫形外科杂志,2003,11:705.

    [7]郑永军,杨玉明,陈瑞和,等.记忆合金内固定器材手术失败原因分析[J].骨与关节损伤杂志,2003,18:738.

    (广东省韶关市第一人民医院,广东韶关 512000), http://www.100md.com(袁艾东,李文锐,李文虎,蔡广荣)