弹力髓内钉在儿童长骨干骨折中的应用

【关键词】  骨折

    (1．河北省秦皇岛市第一医院骨科， 066000； 2.河北省秦皇岛市耀华医院骨科， 066000)

     弹力髓内钉是治疗儿童长骨骨折最常用的内固定物之一，由于其在髓腔内特有的弹性三点固定以及对称的弹性内卡作用为临床工作者提供了又一重要的内固定方式。本文将从弹力髓内钉应用历史、生物学特性和力学性能等三个方面进行系统阐述，并就弹力髓内钉在儿童长骨干骨折中的应用前景进行展望。

    1  历  史

    自1918年，Hey Groves［1］首次使用髓内钉治疗股骨干骨折以来，经过Küntscher在1940年改进并大批病例应用后，各种类型的髓内钉应运而生。髓内钉的应用与发展为骨折病人的肢体功能康复起到了很大的作用，早期重建了患肢的力学稳定，后期保证了骨折在复位后的最佳对位上完全愈合。弹力髓内钉属于髓内钉中的一大类-可曲性髓内钉。因其在髓腔内特有的弹性三点固定以及对称的弹性内卡作用为临床工作者提供了又一重要的内固定方式。1977年［2］法国学者首次应用弹力髓内钉于佝偻病患者的长骨，切开矫形复位后进行支撑固定，效果理想。自此弹力髓内钉作为治疗长骨骨折的内固定物之一广为骨科医生所接受，尤其是在儿童的股骨干等骨折中，利用相对较小的髓腔内置物对长骨骨折进行固定，效果理想［3～5］。弹力髓内钉和Ender钉、矩形髓内钉都具有弹性固定的优势，只是它们在髓腔中的形态略有不同，其钉的两端均向侧面撑开，远离中性轴，从而提高了抗弯和抗扭的能力。以往梅花钉或“V”形钉不能固定股骨中下段骨折，但弹力髓内钉能够顺应骨髓腔的变化，解决了普通髓内钉不能用于股骨中下段骨折的问题。20世纪70年代，Ender采用Ender钉弹性［6］三点固定治疗转子间骨折，该术式创伤小，操作相对简单，但是这种固定方法的力学性能和抗旋转能力相对较差。Ender钉也曾经用于治疗股骨干骨折。Pankovich［７］在多篇文章里论证Ender钉的适应证和禁忌证，并详细介绍Ender钉手术操作规范。由于Ender钉的特殊形态，它可以通过股骨内外侧髁打入股骨干，利用自身的特殊形态和弹性固定骨折处，这种固定方法治疗成人股骨干骨折有较高的失败率，但用来治疗儿童股骨干骨折却是一种较为理想的方法。Prevot［8］通过临床随访发现年龄>6岁的陈旧性儿童股骨干骨折治疗效果不理想。对于处在生长期的骨骼进行切开复位、钢板固定并非理想的治疗方法。虽然英国和美国相关的专业杂志当时并未及时关注该项技术，但由于其日益成熟的技术和优良的效果，现在的一系列英文杂志开始详细的介绍和推广该技术［9，10］。

    2  生物学特性

    骨折治疗的基本生物力学原则主要要求是保存骨的血液供应和维持骨的生理和力学环境。优良的骨折切开复位内固定是恢复骨折端的解剖对位，恢复骨折端血管再通，维持骨的连续性并能对抗一定外力所致的形变，并能进行早期功能锻炼，预防骨折后并发症的发生。钢板内固定需广泛剥离骨外膜，破坏骨折端血运，且术后所致的板源性骨吸收致拆除内固定后易再骨折等，使其在临床上应用逐渐减少。弹力髓内钉治疗长骨骨折切口小，软组织损伤也小，不需要剥离骨膜。本手术方式遵循生物学原则，最大限度地保存骨折局部和被固定区域的血液循环，最终有利于骨和软组织的愈合。弹性髓内钉设计的一个重要特点是充分考虑到长骨生长的规律和儿童骨折的特点。成人相比儿童的骨膜较厚，且骨膜的生物活性更高，骨膜的循环系统是皮质骨血液供应的重要来源之一。在儿童骨折处骨膜与骨皮质结合较为紧密，骨膜如果遭到破坏对于骨折愈合速度、骨痂形成、骨长度都是极为不利的，股骨干的血液循环2／3来自髓腔，1／3来自骨膜［11］。扩髓造成股骨干的髓内皮质血液供应破坏，非扩髓的小直径髓内钉产热量低，破坏骨内膜血供小，减少了骨坏死的风险。弹力髓内钉是利用近、远端弹力环与髓腔内壁顶紧，较好的维持了骨折端的解剖对位，有利于骨折端血管再通。钉体呈开口形，易于通过股骨狭窄部，且具有符合股骨生理的弧度，手术时不需扩髓，不破坏髓内血管主干，对骨血运影响较小；不扩髓，不需钻通骨皮质安装锁钉，不破坏正常骨质结构，故骨折愈合快。弹力髓内钉在骨折固定后能产生骨折端的纵向微动，这有别于AO的坚强内固定，不产生应力遮挡，有利于骨折的愈合，避免了骨质疏松和骨吸收，更加有利于骨折端的力学重建，加速了骨折愈合速度。

    3  力学特性

    使用钉板系统治疗儿童长骨骨折，不论是钛合金，还是不锈钢材料都不能长时间满足骨愈合时间所需的时间要求［12］。弹力髓内钉却是治疗儿童长骨骨折的一种有效方法［4～6,11,12］。其具体表现在弹力髓内钉可以在较短的时间内达到有效固定骨折的目的。使用弹力髓内钉治疗儿童骨干骨折所需的时间小于成人骨折完全愈合所需时间的一半。其主要原理是双弓形弹性髓内钉在髓腔内产生弹性内卡作用，使骨折端的旋转移位受到控制［13］，其弹性强度可以通过弓形幅度来调整。具体操作为常规消毒铺敷，取股骨干前外或外侧进路。小切口首先解剖出骨折端，清理骨折端机化的血块，在直视下做骨折复位。持骨钳将骨折端固定，然后，由助手在股骨远端内外髁处分别切开皮肤，骨膜剥离子显露内外髁，用开孔器分别将骨皮质钻开，继用弹力髓内钉分别由开孔处插入，顺髓腔方向逐一打入，至钉头跨越骨折线10～15 cm。被动活动患肢检查骨折端是否有异常活动。在弹力钉打入股骨的过程中，必须保证每1根钉都能达到弹性三点固定骨折处的骨干。该弹力钉自身具有一定的可塑性和弹性，在正式打入前医生可以根据骨折处骨干的长度和骨折类型有目的的对弹力钉进行弯曲，以达到有效固定骨折的目的。一般情况下，作者利用2根弹力钉即可将骨折处的骨干有效固定。首先将2根弹力钉预先进行弯曲后，随后以相反的方向准确打入骨干，在确保骨折处无明显成角畸形的前提下尽量保证骨折处的稳定。由于打入固定后2根弹力钉成角方向相反，可以确保骨折处无成角畸形，且使得该处在承受应力的情况下保持直立，这是因为弹力钉自身的弹性可以抵抗其自身所受的横向应力。如果2根弹力钉在打入时没有保证正确的方向和角度，从而使得2根钉在横向的弹力不能够有效的抵消，进而导致骨折处出现不同程度的弯曲和成角畸形［14］。由于该固定方式对骨膜和髓腔生理结构破坏小，故对于处在发育过程中的儿童骨折更为适用。

    采用弹力钉固定骨干的力学稳定性依赖于骨干周围有完整的肌肉包绕，从而为其提供了较为平衡的外部力量，因此，弹力髓内钉更适用于儿童下肢长骨如股骨干骨折和上肢前臂骨折的治疗。而粉碎骨折和特殊部位的骨折如髌骨骨折则较难利用弹力钉对其进行固定。在骨折处出现蝶形骨片时，将蝶形骨片完全复位，这样，才能防止压力侧的骨缺损带来的不稳定，这比较符合AO观点，有利于骨折端的稳定和愈合。作者在术中将蝶形骨片复位后采用钢丝或记忆合金接骨板固定，效果满意，术后同样未发生骨折移位。另外作者可以适当选用外部临时外固定装置来增强骨折处的稳定性并确保骨折处无明显成角畸形。

    4  材  料

    弹力髓内钉通常有钛合金、不锈钢两种材料。两种材料各有自己的优缺点。作者可以根据不同骨折部位的力学特性和实际需要合理选择相应的材料。钛合金具有较好的弹性和较高的可塑性，不锈钢具有较高的力学强度。根据国际AO组织针对儿童骨研究的实验结果［13］，不锈钢材料制作的弹力钉的力学强度是钛合金材料的1.2倍，但其弹性和可塑性不如钛合金材料好，因此钛合金材料更适合骨组织处于生长发育期的儿童长骨骨折，而不锈钢材料制作的弹力钉较多的应用于体重较重的患者和髓腔粗细不均的患者［15］。每根弹力钉的尾部都做成钩状，以便于日后骨折愈合后内置物取出时钳夹方便。弹力髓内钉最常应用于儿童股骨干和上肢前臂骨折。胫骨骨干骨折也是弹力钉的适应证之一［16，17］，但在打入过程中可能较股骨干稍困难，且难以保证其结构平衡，所以在胫骨骨干的外部辅以管型石膏固定患肢，以保证其稳定性。

    干骺端与骨骺移行部位的骨折治疗起来相对困难，但并非禁忌证，治疗得当也可取得良好疗效［18］。干骺端骨折和骨干远端的骨折利用弹力髓内钉进行固定时一般其进钉点应选在骨干另一端，但也有学者报道，同一骨端进针固定更为牢固［19］。

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作者单位：(1．河北省秦皇岛市第一医院骨科， 066000； 2.河北省秦皇岛市耀华医院骨科， 066000)