自制髓内钉固定锁骨骨折的基础研究

【摘要】  ［目的］测量、研究锁骨的解剖学特征，研制一种带锁髓内钉固定锁骨中段骨折，探讨其优缺点。［方法］通过对60根成人锁骨及5具成人新鲜尸体标本的测量、实验，测量锁骨长度，外侧段与中段夹角、中段与内侧段夹角，锁骨最窄处直径，锁骨最窄处髓腔内径等数据。设计出带锁髓内钉，采用髓内穿钉、髓外锁定的方法固定锁骨中段骨折。［结果］锁骨全长为(14.82±1.15)cm，外侧段与中段夹角、中段与内侧段夹角均为30°左右，锁骨最窄处直径为(1±0.16)cm，锁骨最窄处髓腔内径为(0.5±0.18)cm。由锁骨中段骨折端逆行穿导针并扩髓，根据锁骨的形状适度折弯髓内钉，由近端或远端插入髓腔，分别锁定远、近端，固定稳定可靠。［结论］自制带锁髓内钉固定锁骨中段骨折，手术创伤小、直视下复位满意而且固定可靠。但相关生物力学数据还有待于进一步研究。

【关键词】  锁骨； 骨折； 解剖； 髓内钉； 手术

Experimental  study on fixation of clavicular fractures using selfmade intramedullary nails∥LUO Yi, PENG Yongyue, YANG Yongfu,et al.Department of Orthopaedics, Branch Hospital of Shanghai Sixth People's Hospital, Jiaotong University, Shanghai 201500,China

    Abstract：［Objective］To design an intramedullary nail for midshaft clavicular fractures based on the anatomic study of human clavicles.［Method］Sixty  adult clavicles and 5 fresh cadaveric clavicles were used to survey data about full length,angle between lateral and middle segments,angle between middle and medial segments and the narrowest outer and inner diameter of clavicle. The designed interlocked intramedullary nail was used to fix midshaft clavicular fractures. ［Result］The full length of clavicle was about  (14.82±1.15) cm.The included angle between lateral and middle segment and included angle between middle and medial segment were all about 30° , the narrowest outer diameter of clavicle was about (1.00～0. 16) cm, the narrowest inner diameter of clavicle was about (0.50～0.18) cm. After conversely placing guide pin from fracture end, expanding medullary cavity and adjusting the nail, the designed nail was inserted into the medullary cavity from the distal or proximal ends of clavicle, and the proximal and distal ends of the nail were locked by interlocked screws at last. ［Conclusion］Treatment of midshaft clavicular fractures with the selfmade nail has such advantages as less surgical invasion, visible fracture reduction and stable fracture fixation.The biomechanical properties of the nail will be further investigated.

    Key words：clavicle;  fracture;  anatomy;  intramedullary nail;  surgery

   锁骨骨折是最常见的骨损伤之一，70％～80％发生在锁骨中段［1］。越来越多的证据表明：锁骨中段骨折愈合不良时，由于冠状面锁骨缩短影响肌肉肌腱的张力及平衡，从而影响上肢力量，患者深感不适，常常感到上肢无力、易疲劳、疼痛。随着社会的进步，人们对功能及美观有更高的要求，同时要求减少受伤后痛苦和减短治疗时间，锁骨骨折微创手术疗法也越来越多的被人们所接受。作者试图设计一种锁骨带锁髓内钉，其固定锁骨中1／3骨折手术创伤小、术后恢复快，内固定牢固可靠、可以早期功能锻炼。作者就此进行了基础研究，报告如下：

    1  材料与方法

    1.1  解剖材料和测量方法

    选取成人锁骨标本60例，形态结构完整。新鲜成人尸体5具，双侧锁骨形态结构完整。用精确度0.02 mm，游标卡尺和精确度1°的角度仪测量。设定锁骨最远端处为A点(图1)，锁骨锥状结节前上方为B点，内侧最凸点为C点，BC间最狭窄处设定为Z点，锁骨最近端处设定为D点，锁骨纵轴设定为EF轴。分别测定锁骨全长(AD)、锁骨外侧段长度(AB)、锁骨中段长度(BC)及锁骨内侧段长度(CD)，测定AB轴和EF轴夹角、BC轴和EF轴夹角及CD轴和EF轴夹角，测定B、C、Z点周长及其断面的最大径及最小径，用小刮匙刮除断面松质骨，分别测量B、C、Z点髓腔内径(最大、最小径)及骨皮质厚度。

    1.2  髓内钉的设计制造

    髓内钉包括一个主钉，主钉在锁骨外的一端扩大为扁圆形，在扁圆形上有一个螺孔，主钉的另一端穿过锁骨外并有螺纹，另有一个与螺纹相连的螺母；该螺母上有第2螺孔，2个螺钉分别穿过两端的螺孔与锁骨固定(图2、3)。

    2  结  果

    锁骨全长(AD)为(14.82±1.15)cm，锁骨最远端至锥状结节前上方(AB)长度为(3.39±0.39)cm，锥状结节至内侧最凸点(BC)长度为(5.86±0.58)cm，内侧最凸点至最近端的长度(CD)为(5.16±0.74)cm。AB、EF轴的夹角为(24.39±4.45)°，BC、EF的夹角为(14.51±2.81)°，CD、EF的夹角为(17.50±3.82)°。B、C、Z点周长，断面的最大径、最小径(即髓腔外径)，髓腔内径(最大径、最小径)和骨皮质厚度（表1）。

    固定锁骨中1／3骨折操作时，先在骨折线处切一小切口，用导针由骨折端向远端钻孔，并于锁骨远端扁平状骨面穿出骨皮质，于此处皮肤切一小口，用空心钻扩孔。再用导针由骨折端向近端钻孔，并于锁骨内弓部前上方穿出骨皮质，于此处皮肤切一小口，用空心钻扩孔。将骨折复位，用复位钳固定，选择合适的髓内钉，按照锁骨形状轻度折弯，从内侧或外侧小切口处插入主钉，然后分别于内、外侧小切口分别钻孔安装锁定螺钉，固定完毕，缝合切口。   表1  B、C、Z点髓腔内径、外径、骨皮质厚度及周长

    3  讨  论

    3.1  锁骨髓内钉的设计理念

    近年来，锁骨切开复位内固定成为锁骨骨折的重要治疗方法［2］。锁骨骨折骨圆针内固定手术切口小、骨膜剥离少、操作简单、符合微创治疗原则。但普通骨圆针内固定后，骨折端仍遭受上肢活动时带来的旋转、分离、剪切等应力，骨圆针容易松动、外滑以及疲劳性折断；而且骨折端的不稳定直接影响骨折的正常愈合，而出现骨痂过度增生影响外观甚至导致骨不连，常需外固定加强，这样失去手术的意义。重建钢板可完全根据锁骨不规则的外行进行钢板塑性，使得钢板能紧贴界面并起张力带固定效应，以对抗弯曲应力和旋转力，达到可靠内固定效果，术后不需加用外固定，功能锻炼时间早。但由于重建钢板固定手术创伤大，局部骨折端暴露范围大，骨膜剥离广泛，特别是粉碎性骨折经钢丝或丝线绑扎后更加重骨膜剥离，影响血液供应导致骨不愈合。

    作者试图设计一种锁骨带锁髓内钉，要求其同时满足两个条件：（1）手术创伤小、术后恢复快；（2）内固定牢固可靠、可以早期功能锻炼。这种髓内钉是通过以下技术方案实现的：主钉锁骨外的一端是扁圆形，在扁圆形上有一个螺孔，主钉的另一端穿过锁骨外并有螺纹和一个与螺纹相连的螺母；该螺母上有第1螺孔，2个螺钉分别穿过两端的螺孔与锁骨固定(图2)。与现有技术相比，其有益效果是：与锁骨固定后，形成了一个完整稳定的框架结构，限制了骨折端的成角、短缩和旋转移位；避免了克氏针固定易出现针滑脱、刺破皮肤、固定不可靠等缺点，也避免了钢板内固定切口大、骨膜剥离多、出血多的缺点；手术后瘢痕小，外形美观，病人容易接受。

    3.2  锁骨的解剖特点与髓内钉的安装

    锁骨为“S”状弯曲的长骨，外侧端或肩峰端粗糙而扁宽，中间为锁骨体，呈圆柱形而且最窄；内侧端或胸骨端最为粗大，其末端近似三棱形。锁骨骨折多由间接暴力所致，因锁骨中段为前后曲交界处，应力最为集中，而且最窄、最为薄弱，所以此处常易发生骨折，这与Nordquist［3］等研究报告锁骨骨折80％以上发生在中或中外段相符合。锁骨皮质内充满松质骨，无真正意义的髓腔，作者将锁骨B、Z、C点切断，实验中用小刮匙刮除断面松质骨，测量锁骨最窄处髓腔内径为(0.5±0.18)cm。  卜保献［4］等报告可用0.4 cm空心钉固定锁骨骨折，郝春波［5］等报告可用0.45 cm空心钉固定锁骨骨折。基于这些数据，作者在手术中可以选用0.35～0.45 cm的髓内钉，增加固定的稳定性。通过测量和计算显示锁骨中段与锁骨外段的夹角、锁骨中段与锁骨内侧段的夹角均在30°左右。如果从锁骨中段骨折端分别向内、外穿钉，均可穿越锁骨内侧最凸点和锁骨外侧最凹点，适度折弯髓内钉并将其插入髓腔，髓内钉在锁骨内的穿行长度将大于锁骨全长的2／3，增加了内固定的稳定性。

    锁骨中1／3骨折手术操作时，先在骨折线处切一小切口，用于钻孔、扩髓及复位，并于锁骨远、近端皮肤各切一约0.5 cm小口，并用电钻适当扩大骨孔，选择长度合适的髓内钉，插入髓腔，使钉尾小部分埋于髓腔内，而且注意使钉尾与锁骨弧度相贴合，然后安装锁定螺钉，钉尾外露少，减少了对软组织的刺激。该手术创伤小且直视下复位满意、固定可靠。

    3.3  自制髓内钉固定锁骨的特点和存在问题

    崔新刚［6］等认为小切口加经皮顺行穿针术式是一种简单、实用的治疗锁骨骨折的微创技术。锁骨弓段最凸点位置约在锁骨中1／3与内1／3交界处，最凸点周围有3 cm左右的适合穿针的凸起区，凸点向内、向外的弓角在15°～20°之间，能够满足顺行穿针的需要。颜登鲁［7］等人提出在锥状结节至肩锁关节处约3.2 cm的范围内可作为穿针区域，通过该部位穿针可贯穿锁骨中部(通过锁骨前弧最凸点)，克氏针在锁骨内穿行长度约为锁骨全长的2／3以上。

    作者在实验中发现锁骨中1／3与内1／3交界处最凸点周围3 cm左右的范围或锥状结节至肩锁关节处约3.2 cm的范围内，只有较小的区域进针后导针在骨髓内行程较长，而且在实际手术当中，由于软组织覆盖、阻挡等原因，很难确保进针点和穿针方向准确、导针在骨髓内行程较长，而较小的行程常导致固定不牢。也就是说，无论从锁骨内侧端向锁骨外侧顺行穿针或者从锁骨外侧端向锁骨内侧顺行穿针都存在一定的操作难度。

    逆行穿针优点是：方向调节范围小，较易瞄准和控制穿针方向，使导针在锁骨远端扁平状骨面穿出，近端在锁骨内弓部前上方穿出，导针向内、外穿出2个直线形隧道，两直线形成一个小夹角，空心钻分别扩孔后，髓内钉可以轻度折弯，以适应锁骨的不规则形状，这样延长了髓内钉在骨髓内的行程，增加固定的稳定性。逆行穿针的优点还有：直视下复位满意，可以避免损伤周围血管神经而且固定可靠。

    自制髓内钉固定锁骨中断骨折，骨折端及内外侧尾端切口小，对组织损伤小，髓外锁定的办法操作简单，限制了锁骨旋转、分离、压缩及侧方等移位，初步实现了锁骨骨折手术微创加稳定内固定的目标。但髓内钉两端留在锁骨表面可能对软组织有一定刺激。实验中发现钉尾留在髓外<1 cm，应在可接受范围中。另外骨髓外锁定办法，手术操作虽较简单，但稳定性可能要弱于骨髓内锁定，相关生物力学数据还有待于进一步研究。

【参考文献】
  ［1］ Koeher MS，Waters PM，Micheli LJ．Upper extremity injuries in the paediatric athlete［J］．Sports Med，2000，30：117-135．

［2］ 战祥新，高加智，战祥青，等．内固定治疗锁骨骨折82例［J］．中国矫形外科杂志，2005，12：947-948．

［3］ Nordqvist A，Petersson C．The incidence of fractures of the clavicle［J］．Clin Orthop RelatRes，1994，300：127-132．

［4］ 卜保献，张作君，石福明，等．空心加压钛螺钉内固定治疗锁骨骨折［J］．骨与关节损伤，2004，12：834．

［5］ 郝春波，王华平.空心拉力钉治疗锁骨中段骨折［J］．临床骨科杂志，2006，4：378．

［6］ 崔新刚，尹群生，刘书涛，等.小切口加经皮顺行穿针治疗锁骨骨折的解剖与临床应用研究［J］．中国临床解剖学杂志，2005，3：326-328．

［7］ 颜登鲁，李 健，高粱斌，等.微创内固定技术治疗锁骨骨折的基础研究［J］．实用骨科杂志，2005，2：402-403．

作者单位：1.上海市第六人民医院金山分院骨科，上海；2.安徽医科大学解剖教研室，合肥;3.上海市第六人民医院骨科，上海