http://www.chhospital.com.cn/news_show/?id=421家住上海市虹口区的104岁陈老奶奶,十多天前在家中不慎滑倒,右侧髋部剧烈疼痛,无法维持正常的活动。此后家人奔走于多家医院,尽管诊断 “右侧股骨粗隆间骨折”非常明确,具有强烈的手术指证,但均因年龄太大被建议放弃手术,卧床保守治疗。老人只能平躺,活动严重受限,在卧床一周左右后便出现了咳浓痰和褥疮等并发症的迹象,家属抱着一线希望来到长海医院。当晚,黄轩主治医师接诊后见患者病情如此危重,随即汇报苏佳灿副教授,并按照指示安排麻醉科、心内科和呼吸科的专家反复讨论病情,一致认为患者高龄且已出现部分心肺功能改变,手术风险极高,稍有闪失会给患者带来严重的后果。为此他们也曾有过放弃手术治疗念头,但看到患者家属五世同堂的企盼目光,医生救死扶伤的责任感让他们感到,只要有百分之一的希望,就要尽百分之百的努力。他们认真做好术前的各种检查,耐心调整患者的各项生理指标。经反复术前讨论制定了各种手术和麻醉突发情况的处理预案。上午9时,老人在严密生命监测下开始进入半身麻醉状态,作为长海医院建院至今所施行的最高龄手术,手术室内的气氛也变得异常凝重。手术准备时,由于患者骨折断端移位比较严重,几次通过体位摆放复位都不够理想,时间已经过去一个多小时,最后骨科苏佳灿副教授亲自上阵,经过半个多小时的努力,冒着透视X射线对身体的伤害,终于攻下这个难关。苏教授熟练地进行经皮穿刺,C臂机定位,微创开口,高精钻头扩张,放置髓内钉,主钉到位、透视、缝合……手术操作过程仅约20分钟。老人各项生理指标正常,出血仅20ml。手术结束后,苏教授面露笑容说:4小时后老奶奶就能拜托疼痛的折磨,坐离床面了。据苏教授介绍,老奶奶所患的股骨粗隆间骨折,是老年人常见的严重骨折。好比一颗“定时炸弹”,如果不做手术,身背“炸弹”的患者只能卧床严格制动,随时都可能因心肺功能障碍、泌尿系统感染、褥疮等并发症而夺去生命。考虑到老奶奶已经104岁了,身体状况不理想,骨质疏松情况也十分严重,苏教授决定此次手术采用目前国际上最为领先的微创手术-股骨近端抗旋髓内钉(PFNA)。其方法是经皮肤3cm的微创切口,穿刺向股骨髓腔内置入髓内钉主钉,并向股骨头方向置入抗旋螺钉,通过在20分钟左右的操作即可达到复位、固定骨折断端的目的,即刻消除骨折不稳引起的髋部疼痛,4小时后患者就可以坐离床面了。这种新型术式较常规的开放式手术治疗具有微创、创伤小、疗效确切、并发症少、疗程短、手术恢复期短、医疗费用低、改善生活质量明显等诸多优点。但对于手术技术、操作手法和术者经验等的要求也很高。苏教授是国内第一批接受国际培训并开展PFNA技术的创伤骨科医师,从2008年起至今已为400多位患者解除了病痛。目前他已将这一微创技术广泛应用于股骨近端骨折的治疗,因手术创伤小,近远期效果满意,医疗费用低而受到广大病患,尤其是高龄患者的欢迎。随着我国老年化时代的来临,今后这种高精度微创手术将会成为一种常态,越来越多的患者将会受益于这一新技术。“我现在可以坐起来么?”躺在长海医院骨科病床上的患者陈老太太术后醒来,不敢相信自己的眼睛,自从摔倒骨折后,她第一次真正坐了起来。在黄轩主治医师的精力治疗下,老人家的疼痛逐渐减轻,直至最终消失。出院前查房时,她紧紧握着苏教授的双手:“是长海医院的好军医给了我又一次生命!”
外出旅游出现外伤、难预料的车祸、运动导致的损伤……都容易导致患者出现骨折,经过一段时间的治疗后,又被骨不连和骨髓炎的阴影所笼罩。近日,本刊healthzk@163.com连续收到几封邮件,都是患者家属对这类疾病的不解和困惑,希望能推荐此方面专家解惑。为此,编者特邀第二军医大学骨科学临床医学博士、材料学博士后,长海医院骨科副教授苏佳灿撰文回答读者疑惑。骨不连和骨质疏松关系密切俗话说“伤筋动骨一百天”。80岁的李大爷半年前因一次意外股骨骨折后,一直卧病在床休息,然而半年过去了,骨折部位依然隐隐作疼,更别说下床行走了,检查结果更是让家属大惊失色:骨折端仍没愈合。即医学所谓的“骨不连”。骨不连又称为骨折不愈合,是指在某些条件影响下,骨折后骨折端愈合功能停止,骨折端已形成假关节,假关节或骨折端再吸收、萎缩,使骨折间隙加大,不经进一步处理就不会愈合的病症。骨不连的病因一般跟患者因素、局部因素、手术因素等有关。年纪大的人及曾患骨代谢疾病、骨质疏松症等,均可能致骨折延迟愈合或骨不连。当然,还有一些患者术后未在医生的指导下过早去除石膏固定,过早的锻炼或者负重,致使骨折端移位或造成内固定材料断裂或螺丝钉松动,起不到稳定作用,形成假关节,致使骨不连。还有一些人不注意手术伤口的保护,可导致感染。感染可导致骨折端和软组织坏死,同时也会延长局部充血时间,骨折端的坏死和吸收就更明显,血管再生和重建血液循环时间延长,骨痂形成和转化过程受到干扰,造成骨折愈合延迟或停滞,导致骨不连。运动创伤后防感染最关键21岁的方楚(化名)是名足球运动员。半年前,他在一次集训中发生腿部骨折,被紧急送到医院骨科进行治疗,术后第三天骨折部位疼痛始终不减,且出现高热现象,经诊断发现是病毒引起的急性骨髓炎在作怪。一般来说,骨髓炎的发生需要3个条件:首先是细菌毒力,如真菌、寄生虫、分支杆菌、支原体、革兰氏阴性或者革兰氏阳性细菌都可以造成骨髓炎;另外,许多手术伤口受到细菌的感染;其次,骨折后,关节稳定性丧失,骨骼和周围软组织常发生持续的炎症反应,不稳定骨折的炎症反应可以导致局部破坏面积的增大,同时也可能最后促成感染。而病毒感染所致的急性脊髓炎多发生在青壮年,无性别差异,散在发病,起病较急。多有轻度前驱症状,如低热、全身不适或上呼吸道感染的症状。受凉、过劳、外伤等常为发病诱因。骨不连、骨髓炎的外科治疗骨不连的治疗困难,患者所受痛苦多,医生要对医源性因素进行充分认识和处理。此外,必须在骨折治疗全程注意预防骨不连发生。在骨折治疗中必须注意以下几点:避免骨折端形成间;骨折固定期间,应注意活动非制动关节;早期复位;固定要完善;尽量采取非手术复位法;加强营养;注意用药,避免感染。手术治疗是目前治疗骨不连最主要的方法,90%以上的骨不连可以通过手术治疗,且80%的病例预后良好,主要包括病变切除,合理内固定,骨折端加压,加压外固定,骨移植以及各个方法的联合应用。骨髓炎的治疗要视具体情况而定,但积极预防感染为关键。急性化脓性骨髓炎大多数是由金黄色葡萄球菌引起。应首先使用对该菌有效的抗生素治疗,如3天疗效不明显应及时调整抗生素。慢性骨髓炎因反复发作及窦道长期不愈合,均需要手术治疗。术后应注意患肢疼痛、肿胀情况,应在医生的指导和协助下进行关节活动,防止关节强直及肌肉废用性萎缩,恢复运动功能。出院后注意不要剧烈运动,坚持治疗,防止复发。●专家简介苏佳灿第二军医大学骨科学临床医学博士,材料学博士后,长海医院骨科副主任医师,副教授,现为中国中西医结合学会会员,中华医学会骨科学分会会员,中国医师协会骨科分会会员,担任中国中西医结合学会骨伤科中青年工作委员会委员兼秘书长。长期从事骨科临床工作,以创伤骨科为特色,在严重复杂四肢骨折、骨不连骨髓炎,严重复杂关节内骨折等方面有深入的研究,主要研究方向:1严重复杂四肢骨折骨不连救治;2严重创伤修复与重建相关基础与临床研究;3复发性难治性骨髓炎临床诊治。专家门诊时间:周二全天周三上午
骨折后发生骨不连、骨髓炎:不要怕一、骨不连、骨髓炎的特点1、骨不连的五大特点 ①病程漫长:从术后12周开始,经过至少6个月连续观察,骨折愈合无进展。有明显骨缺损或者内固定松动移位迹象者不受此时间限制;②活动障碍;有临床症状,骨折部位有疼痛或功能受限或者异常活动。③影像证据:X线片表现为骨折间隙持续存在,骨折断端萎缩、硬化或缺损以及骨髓腔封闭等;以及发现内固定物部分松动、滑移。④畸形与肌萎缩 未连接的骨折,可有成角、缩短与旋转畸形。由于长期不能使用肢体,关节挛缩畸形与肌萎缩都可出现。④保守无效:经过正规的术后康复指导,即采取辅助外固定,比如夹板、石膏或者支具固定,以及限制功能活动等,比如扶拐,仍然无效。2、骨髓炎的特点①危害大:骨髓炎危害较大,如得不到及时治疗,可能危及生命。②易复发:骨髓炎由于局部骨及软组织血液循环不良,难治易复发。③病程长:致病菌持续存在,细菌毒素长期损害机体,以至于慢性骨髓炎病程很长。④预后差:炎症部位表现为低反应性,出现死骨,形成窦道。反复感染并伴有低热是慢性骨髓炎的一个明显特征。二、骨不连、骨髓炎的病因1、骨不连的病因①患者因素:年纪大的人及曾患骨代谢疾病、骨质疏松症等,均可能致骨折延迟愈合或骨不连。②局部因素: 开放性骨折,骨折部位污染严重,手术后易出现感染造成手术失败致骨不连;粉碎性骨折,软组织损伤重也易出现骨不连;骨折部位的血供不足,导致营养跟不上,愈合缓慢。③手术因素:手术本身就具有创伤性,会对骨折周围软组织造成侵袭和破坏,手术中骨膜的过度剥离造成骨折端血供影响;选择内固定不当或内固定不够稳固,易使断端移位、内固定断裂从而出现骨不连;手术过程中对神经的损伤,术中复位粗暴,以及去除过多的碎骨块,骨折端清理不充分和对位不佳等均可能造成骨延迟愈合或骨不连。④术后因素:术后未在医生的指导下过早的去除石膏固定,过早的锻炼或者负重,致使骨折端移位或造成内固定材料断裂或螺丝钉松动,起不到稳定作用,形成假关节,致使骨不连;以及使用一些对骨折愈合不利的药物,也可能造成骨不连的发生。⑤感染:不注意手术伤口的保护,可导致感染。感染可导致骨折端和软组织坏死,同时也会延长局部充血时间,骨折端的坏死和吸收就更明显,血管再生和重建血液循环时间延长,骨痂形成和转化过程受到干扰,造成骨折愈合延迟或停滞,导致骨不连。2、骨髓炎的病因骨髓炎的发生需要3个条件:(1)细菌毒力:真菌、寄生虫、分支杆菌、支原体、革兰氏阴性或者革兰氏阳性细菌都可以造成骨髓炎。(2)宿主的生理状态:伤口中细菌的状态不是造成感染的第一因素。许多手术伤口受到细菌的感染,但是他们中很少形成骨感染。伤口的局部环境影响着感染的发生,这些环境受到了全身及局部因素的影响,如局部骨及软组织血供。(3)解剖结构的稳定性:健康骨骼的稳定性可以阻止骨髓炎的发展。丧失稳定性后,骨骼和周围软组织常发生持续的炎症反应,不稳定骨折的炎症反应可以导致局部破坏面积的增大,同时也可能最后促成感染。三、骨不连、骨髓炎患者的心患1、骨不连1.骨折端有异常活动:骨折在6个月以上,作骨折端活动检查时,若有异常活动,即可诊断为骨不连。 2.疼痛:骨端在移动时或试做负重时,产生疼痛。 3.畸形与肌萎缩: 未连接的骨折,可有成角、缩短与旋转畸形。由于长期不能使用肢体,关节挛缩畸形与肌萎缩都可出现。 4.负重功能丧失:骨干骨折后的骨不连负重功能丧失,但某些股骨颈骨折有跛行。 5.骨传导音降低: 骨不连或延迟连接,骨传导音较健侧弱2、骨髓炎骨髓炎病人如果得不到及时治疗,往往会出现以下几种并发症,给患者带来极大身心痛苦:①畸形:由于骨骺受炎症的刺激,使患肢过度生长而变长;或因骨骺板破坏影响发育,结果肢体短缩,,使关节呈内翻或外翻畸形;由于软组织疤痕挛缩,也可引起屈曲畸形。②关节强直:由于感染扩散到关节内,关节软骨面破坏,使关节呈纤维性或骨性强直。③癌变:窦道口皮肤由于不断受刺激,可合并癌变常见为鳞状上皮癌。④贫血:慢性化脓性骨髓炎病程迁延,长期反复急性发作,对全身将产生慢性消耗性损害,引起贫血和低蛋白血症。⑤全身性淀粉样变,表现为全身脏器的细胞间隙、血管基底膜上淀粉样物质的沉积。四、骨不连、骨髓炎的外科治疗1、骨不连的手术治疗手术治疗是目前治疗骨不连最主要的方法,90% 以上的骨不连可以通过手术治疗,且80%的病例预后良好,主要包括病变切除,合理内固定,骨折端加压,加压外固定,骨移植以及各个方法的联合应用。㈠ 内固定牢靠的内固定对骨愈合有直接关系,应用加压钢板固定,能使骨折端紧密接触,增加纵向挤压,消除骨折端的应力,有利于毛细血管的生长和爬行,促进愈合。加压钢板可以不用外固定,从而关节和肌肉活动早,应用普通钢板则需石膏制动一段时间。㈡外固定骨外固定器治疗长骨干骨不连是近年来骨不连治疗的重要进展,这种方法侵袭较少,主要适用于治疗胫骨干骨不连及骨缺损。其优点主要有:①加压应力在骨折端的分布较均匀;②具有牢稳的弹性固定及固定刚度的可调性,应力遮挡效应小;③不干扰骨断端的血供,利于畸形矫治;④使肢体能早期负重及功能锻炼,产生骨折间断性应力刺激,使骨折易于愈合。临床应用要选择可靠的骨外固定器,以双臂式为宜,其缺点为术后管理较复杂、针孔感染较多见,严重的感染将被迫拔针而终止治疗。㈢植骨骨移植目前被广泛应用于治疗延迟愈合和骨不连接、骨缺损。骨移植物通过成骨作用,骨传导和骨诱导作用支持新骨的形成。目前,自体松质骨、皮质骨植骨术仍是最好的植骨材料,多取自髂骨或胫骨近端。人造骨移植是用化学方法制成一种物质,移植于骨缺损处代以植骨。人造骨没有诱导成骨作用,其骨生长机制是爬行替代过程。目前,国内对人造骨的研究多作为骨形态发生蛋白的载体来进行,已应用于临床。2、骨髓炎的手术治疗急性化脓性骨髓炎大多数是由金黄色葡萄球菌引起。应首先使用对该菌有效的抗生素治疗,如3天疗效不明显应及时调整抗生素。使用抗生素后全身症状并未减轻反而疼痛加剧者,予以骨钻孔或骨开窗达到引流减压的目的。慢性骨髓炎可导致骨组织病灶坏死,周围组织瘢痕,局部血运缺乏,从而抗生素不能到达病灶。所以无论是口服或静脉注射抗生素,对慢性骨髓炎疗效都不是十分明显。反复发作及窦道长期不愈的慢性骨髓炎,均需要手术治疗。治疗原则是彻底清除肉芽组织、摘除死骨、闭合死腔与改善局部血运。手术方法应根据患者具体情况而定,常用的方法包括:单纯病灶清除和死骨摘除、碟形手术、植骨术、带蒂局部移植或游离移植。局部使用抗生素也有一定的效果。五、骨不连、骨髓炎的预防措施1、骨不连的预防措施骨不连治疗相当困难,患者所受痛苦更多,医生如果能够对骨折不愈合的医源性因素进行充分认识和有效处理,可大大降低骨折不愈合率。因此,必须在骨折治疗全程注意预防骨不连发生。在骨折治疗中必须注意以下几点:避免骨折端形成间;骨折固定期间,应注意活动非制动关节;早期复位;固定要完善,时间要充足;尽量采取非手术复位法;加强营养;注意用药,避免感染。在骨折治疗时应同时注意年龄、性别、营养不良、酗酒、吸烟、糖尿病、动脉粥样硬化、神经性疾病、多发创伤、放射治疗、药物(如激素、抗凝药、细胞毒药物、非甾体抗炎药物) 对骨折愈合的影响,进行适量控制,避免骨折不愈合的发生。2、骨髓炎的预防措施①预防一般感染性疾病:疖、疔、疮、痈以及上呼吸道感染都是最常见的感染性疾病,如果继发感染可导致血源性骨髓炎,因此预防一般感染性疾病对预防骨髓炎的发生十分重要。②预防外伤感染:外伤感染包括组织损伤后感染和骨骼损伤后感染,也是引起骨髓炎的常见原因。所以要加强劳动安全管理,防止皮肤擦伤等意外事故。③及时发现治疗感染:无论何种原因引起的感染,其严重程度,影响范围的大小,与全身和局部的条件都有着密切的关系,而且与发现的迟早,处理的及时与否,也有很大的关系。因此,对于感染性的疾病,应及早发现及时治疗,对于预防骨髓炎的发生有着积极的作用。④对于开放性骨折的处理,首先要防止感染。一般不采用内固定,而是先进行止血、清创、整骨、夹板固定,以减少感染的机会。六、骨不连、骨髓炎的术后锻炼方法1、骨不连的术后锻炼方法早期功能锻炼有利于骨折愈合,但要结合临床实际,定期复查。根据X线摄片结果及内固定的强度选择合理的功能锻炼方案。早期主要是肌肉收缩和关节运动的锻炼,待骨折基本愈合后逐渐进行负重活动。但是,术后不正确的功能练习也需要避免。常见的错误有两种:①超早期康复训练, 如医生乐观的估计内固定的坚强程度,过快的估计骨愈合速度,过早的解除外固定,盲目错误的、过早进行功能锻炼。②离院后康复训练,值得引起注意的是康复期所发生的并发症多数发生在患者离院以后,分析其主要原因是患者在住院期间没有受到医务人员有关康复的正规培训,或者医师没有强调患者出院后定期复查的重要性,并在出院前未进行明确指导。2、骨髓炎的术后锻炼方法术后应注意患肢疼痛、肿胀情况,用夹板或石膏固定及持续牵引者,应抬高患肢,减少活动,要注意患肢颜色、温度和感觉变化,如有不适感,要及时告知医生进行处理,以免形成压迫性溃疡,影响血液循环,甚至出现缺血性挛缩。炎症控制后,应在医生的指导和协助下进行关节活动,防止关节强直及肌肉废用性萎缩,恢复运动功能。出院后注意不要剧烈运动,坚持治疗,防止复发。相 关 报 道骨不连、骨髓炎外科治疗四大特色第一,器 械更新:第一,原固定是否已有松动、断裂、拔出,这种情况必需更换。如用髓内钉,即使没有松动、也要考虑患者的年龄、活动量和使用时间,作出综合评估。例如,一个应用了5年的髓内钉固定的骨不连,看医生的时候,可能还是好好的,可是,很快髓内钉可能马上就要断裂了。此时单纯植骨,就非常危险。第二,分析骨不连是否为固定物选择不当造成,如果这是主要原因,当然必需更换。第三,如果先前应用的是外固定支架,要看钉道有无松弛、排异、和感染,如果排除了这些因素,可以继续应用,单纯处理骨断端即可。如果要更换内固定,那么,卸掉支架后,要停2周以上,钉眼成干性闭合,再做手术。第四,原来使用的内固定感染的患者,即感染骨不连,一般需要更换为外固定支架,钉道远离感染部位,有利于感染的处理,同时保证骨断端相对稳定。第五,股骨干中段骨不连,如果不是小儿,原来应用的钢板,无论有否断裂,都要更换为髓内钉。第六,一个非常流行的观点,是原有髓内钉太细,所以造成骨不连。通过打入更粗的髓内钉来稳定,扩髓还可以植骨。听起来冠冕堂皇,实际上是纸上谈兵。我们反对这种可笑的观点。理由:髓内钉有粗细之分,但现在的髓内钉都是带锁的,两端各有1-2个横钉锁定,不存在不稳定的情况。扩髓植骨纯属无稽之谈,首先量太少,二者都是骨沫,容易流失,第三,你如何保证这点可怜的骨沫正好放在骨断端,如果它自己流失到髓腔远端,岂非无用。我们的经验证实,如果在处理骨不连时,钉子无松动,尽管比较细,完全不必更换,单纯处理骨断端即可。如果断端确实有移动、不稳等现象,可以在断端横向紧贴髓钉攻入一个普通螺钉,起阻挡作用,专业词叫Poller钉。问题就解决了。第七,如皮肤都是瘢痕,条件不好,可是又不需要做皮瓣覆盖者,可以用髓内钉或者外固定,一般不要用钢板,因为钢板占地方,可能皮肤关闭不上。如果同时要决定皮瓣覆盖,那么用什么固定,要从力学稳定出发。第八,一般,股骨、胫骨的干部,首选髓内钉,其他部位则钢板者居多。现今的LISS钢板和其他锁钉钢板的出现和微创技术的应用,骨不连的患者可能更多的只是需要植骨,内固定是相当的牢固啊。⑵植骨材料:纳米人工骨应用前景非常光明,它具有理想的骨修复材料应有的各种特点,修复效果相当或接近自体骨,来源充足,既无免疫排斥反应,又避免取自体骨给患者带来的痛苦和并发症,使用方便,患者乐于接受,而且价格与其它现有人工骨接近,甚至会更便宜(现阶段免费)。目前纳米人工骨正着手研发适合于身体不同部位需要的各种类型的骨块(人工椎板)或注射型材料,以及复合重组型骨生长因子(BMP-2 骨形成蛋白-2)。该项技术已获美国和国内专利,其研究结果在国际上引起很大轰动,随着我国经济的发展和人们生活水平的提高,人们对骨疾病的认识不断加深,对植骨材料的需求将会大量增加,纳米人工骨在解除患者痛苦同时,也带来巨大的社会效益。目前清华大学材料系的专家们正在加倍努力,不断完善纳米人工骨,以造福人类。(3综合治疗 长骨骨不连的基本病理变化包括骨端的吸收硬化、骨质疏松及骨与软组织萎缩,并伴有关节僵硬。因此骨不连的手术治疗要从多方面着手,包括骨结构的重建;切除硬化骨,打通骨髓腔;修复骨缺损,增加受损骨本身的支撑能力和内固定的把持力;为骨愈合提供良好的生物诱导和牢固稳定的力学条件;在骨不连获得牢靠固定的基础上,做僵硬关节的粘连手法松解或手术松解,尽快恢复肢体和关节的功能。⑷功能锻炼:功能锻炼是促使骨折痊愈的重要因素,经常维持肌肉的正常功能,保持一定的关节活动,可有效防止骨质量疏松,增加血液循环,有利于骨痂形成,同样也可推迟或减轻关节的退行性变化。 (一)第一阶段(伤后l一2周) 为炎症消退期。患处局部肿胀、疼痛、骨折也容易发生再移位,软组织正处于修复阶段,功能锻炼的目的是促进血液循环,使肿胀早日消退,防止肌肉萎缩和关节粘连。此期功能锻炼的主要形式是使患处肌肉作舒缩活动。上肢骨折病人可作握拳、提肩活动,握拳时使整个上肢肌肉用力,而后放松,活动肩关节时要弯腰至90度,用另一只手托住患肢的前臂作肩关节的环行活动。下肢骨折病人可作股四头肌收缩动作,使整个下肢肌肉用力后再放松,但不一定使膝关节屈曲。踝关节骨折病人可作一些足趾背屈动作。 (二)第二阶段(伤后3—4周) 为骨痂形成期。患肢肿胀消退,局部疼痛逐步消失,软组织损伤已渐修复,骨折断端部分纤维连接并在逐渐形成骨痂,骨折的部位日趋稳定。此期锻炼的形式除继续进行患肢肌肉的舒缩活动外,可在医生的指导下,逐步活动骨折附近的关节;上肢骨折病人除作握拳、活动肩关节动作外,还可作一些主动性的关节伸屈活动,如活动腕关节、肘关节,整个上肢的伸屈、外展、内收,先由简单动;作开始,逐渐增加,动作须柔和缓慢,随着骨折的愈合,活动次数可适当增加。下肢骨折病人可进行抬腿和髋关节伸屈活动,并可上下肢结合,进行攀扶站立,逐步开始轻度负重活动。下肢股骨骨折病人,在第4周后,可用双手撑床,作抬臀,伸屈髋、膝关节等动作。到4—6周后,可起床扶拐活动,但不能负重。 (三)第三阶段(伤后5—7周) 为骨痂成熟期。这时患处软组织已恢复正常,肌肉有力,已有足够的骨痂,一般接近临床愈合,除不利于骨折愈合的某一方面的关节活动仍需限制外,其他的活动都可以进行,活动的次数及范围可扩大。 (四)第四阶段(伤后7—10周) 为临床愈合期。此期病人的骨折已达临床愈合,功能锻炼的主要形式是加强患肢关节的主动运动,使各共节迅速恢复正常活动。上肢骨折病人可作一些力所能及的轻工作。下肢骨折病人可作上下坡、上下楼活动,在拐杖或手杖保护下,作一些负重的活动。 骨折固定的时间:上肢,儿童为3—4周,成人为6—8周;下肢为8—10周。 相关专著1 骨生长因子2 骨不连治疗学3 骨修复材料学
刘欣伟,苏佳灿,张春才 *,禹宝庆,许硕贵,纪方,管华鹏摘要 目的 评价应用利用MIPPO(minimally invasive percutaneous plate osteosynthesis)微侵入经皮钢板植入技术植入锁定加压钢板治疗胫骨远端粉碎性骨折的临床效果。方法 回顾性分析2003年6月至2007年1月期间我科收治的105例胫骨远端粉碎性骨折的病例。内固定材料为胫骨远端锁定加压钢板和普通胫骨远端解剖型钢板,其中67例采用MIPPO技术置入,38例采用常规切口置入,比较两种术式的切口长度、出血量、手术时间、住院时间、骨折愈合时间、术后功能等指标。结果105例中91例获11-38个月随访,平均23.5个月。MIPPO组较常规组切口小,出血量少,手术时间短,有统计学意义。除常规组1例出现骨不连并再次手术,其余所有骨折均愈合良好。两组间平均住院时间、骨折愈合时间、术后功能评价比较均无统计学意义。结论 MIPPO技术结合锁定加压钢板治疗胫骨远端粉碎性骨折,具有优势,有利于减少手术损伤,提高治疗成功率,有利于患者肢体功能的恢复。关键词 胫骨; 骨折内固定; 微创 ;加压锁定钢板;回顾性研究Using Minimally invasive percutaneous plate osteosynthesis and locking compressive plate for fixation of distal tibial comminuted fractures:105 cases of retrospective comparable studyLIU Xinwei, SU Jiacan, ZHANG Chuncai*, YU Baoqing, XU Shuogui, JI Fang, CHEN Yuyue,GUAN Huapeng .Department of Orthopaedics,the Affiliated Changhai Hospital of the Second Military Medical University,Shanghai 200433,ChinaAbstract:Objective To investigate the clinical effect of Minimally invasivepercutuneous plate osteosynthesis to insert LCP for fixation of distal tibial comminuted fractures. Methods We prospectively studied the treatment of 105 作者简介:刘欣伟(1979-),男,主治医师,医学硕士,研究方向:创伤、组织修复与重建,Tel:15821648771,E-mail:deformitya@126.com*通讯作者:张春才,教授,博士导师,Tel:021-25072003 patients who sustained distal tibial comminuted fractures from Jun. 2003 to Jan. 2007 .MIPPO was applied in 67 out of 105 cases, classic technique for fixation was applied in the other cases. Results 91 patients were followed up from 11 to 38 months (mean 23.5 months), one cases sustained bone nonunion and got surgical treatment again and the others had successful bone union with mean time 3.1 months of MIPPO group, 3.4 months of classic incision group. The length of incision , intra- and postoperative blood loss, operating time , mean original hospistal stay ,mobility after weight bearing were statistically analyzed . The length of incision, intra- and postoperative blood loss and operating time showed significant intergroup differences. Conclusion Application of minimally invasive percutuneous plate osteosynthesis with LCP as a superior option will be a better choice for fixation of distal tibial comminuted fractures. Key words: tibia; internal fixation ; minimal invasive technique ; locking compressive plate胫骨远端粉碎性骨折,传统的手术方法对骨膜及周围软组织损伤大,骨折延迟愈合、骨不连或感染的发生率较高。近年来,胫骨远端骨折随着锁定加压钢板(LCP)的出现,微侵入经皮钢板植入技术MIPPO(minimally invasive percutaneous plate osteosynthesis)[1]得到广泛应用,减少了对骨折部位软组织及血供的破坏,LCP以桥接固定方式,获得骨折二期愈合,临床应用取得了良好的效果,国内关于MIPPO技术结合LCP与传统手术技术结合普通胫骨远端解剖型钢板对于治疗胫骨远端粉碎性骨折的比较性研究甚少,现将我们的研究报告如下:资料与方法一、一般资料 本组105例,男76例,女29例;平均年龄46岁(28-66岁)。受伤原因:车祸伤54例,高处坠落伤28例,重物砸伤15例,运动伤8例。骨折按AO分型,A型64例,B型36例,C型5例。其中开放伤18例,按Gustilo分型,Ⅰ型11例,Ⅱ型7例,全部病例术前常规跟骨牵引,患肢抬高并采用20%甘露醇+速尿脱水消肿。受伤至手术时间1-12天(平均5.5天)。二、 治疗方法 采用腰硬联合麻醉或全麻,开放伤均充分清创后一期内固定并闭合伤口。常规组手术方法略,MIPPO组手术方法:于内踝尖前内侧做一长约2cm弧形切口,在骨膜与肌肉间用骨膜剥离器分离出软组织隧道,将适合长度的干骺端解剖型LCP钛板塑形并插入软组织隧道,牵引下闭合复位,辅以C臂透视调整钢板位置及骨折端复位情况,必要时以克氏针或复位钳临时固定钢板;骨折对位对线良好后,取另一完全相同的钢板做参照,于预置入螺钉位置皮肤戳一长约1cm小切口,于骨折远近端各打入至少3枚螺钉固定,再次透视确认骨折复位良好后,关闭切口。若组织张力较大,则于主切口旁戳数个网状小切口以作减张。本组病例均未放置引流管。术后无需石膏托外固定。术后第2天行膝踝关节功能锻炼,并继续将患肢抬高,20%甘露醇+速尿脱水消肿。三、临床评估 比较两种术式的切口长度、出血量、手术时间、住院时间、骨折愈合时间、9个月后患肢功能。由于患者性别、体重等变量的存在,故手术出血量以红细胞压积(HCT)所代表的百分数变化表示。计算公式设定为:HCTbas – HCTdis + RCCintraop×K + RCCpostop×K。其中HCTbas=术前红细胞压积;HCTdis=出院时红细胞压积RCCintraop=术中输血量(单位);RCCpostop=术后输血量(单位);K=2.67,经验上每出血300ml,HCT平均降低4%。术后第2周、1个月、2个月、3个月、6个月、9个月、12个月进行临床及放射学评估,6-8周开始患肢以体重的1/12起始进行部分负重锻炼,以后根据复查情况进行“主动、渐进、增强”式的功能锻炼[2]。骨折愈合的标准为正侧位X光片均可见骨痂桥接骨折端,完全负重时无痛;6个月内愈合定为正常,6-9个月为延迟愈合,超过9个月为骨不连。功能评价按Johner-Wruhs标准 [3],分优、良、中、差。统计学分析采用SPSS12.0统计学软件进行组间t检验,p患者出现伤口处表皮感染;常规组中1例(2.6%)出现伤口处表皮感染,1例出现骨不连并再次手术,其余所有骨折均愈合良好,未发生延迟愈合及骨不连等并发症,平均愈合时间为3.1个月(MIPPO组)和3.4个月(常规组),两组骨折愈合时间无统计学意义。平均住院日:MIPPO组(8 3.5)天,常规组(9 3.3)天,两组比较无统计学意义。功能评价MIPPO组/常规组:优48/19例、良15/16例、中2/4例、差0/1例,优良率94.0%/92.1%。典型病例如图1图2。讨 论胫骨的血供有10%来自骨膜,其余90%来自骨髓血管[4]。胫骨远端粉碎性骨折,在粉碎的节段中骨髓血运已经遭到破坏,且胫骨表面软组织覆盖少,发生骨折延迟愈合甚至不愈合的几率较高,手术操作不仅要求骨折对位对线好,而且要求尽可能的减少手术造成的软组织损伤及血运的破坏。传统的普通钢板内固定常需要10cm以上的切口,对肌肉软组织剥离较多,创伤大,术后患者进行功能锻炼时由于疼痛往往依从性差,而髓内固定于胫骨远端粉碎性骨折又不适合。采用MIPPO微侵入经皮钢板植入技术置入锁定加压钢板就是通过改变手术方式来减少创伤,并且被广泛应用于各种四肢骨折的手术治疗中。 我们认为,利用MIPPO微侵入经皮钢板植入技术置入锁定加压钢板与传统手术技术相比具有三个明显优势:闭合复位、软组织损伤小、长桥接钢板与螺钉经皮置入。通过间接复位技术,将相当于内固定支架作用的LCP钢板置入,避免手术中广泛的骨膜剥离,直接暴露骨折端和直接粗暴的复位,减少骨折端不必要的暴露,维持适当稳定的固定,最大程度地保护骨断端及其周围的血供,为骨折愈合提供良好的生物环境,提高骨愈合能力。降低了伤口愈合不良、感染、骨延迟愈合、骨不连等不良后果的发生率。目前此技术的应用正成为胫骨远端粉碎性骨折的最佳选择[5]。锁定加压钢板(LCP)其固定靠锁定型螺钉与钢板锁定后的成角稳定性来维持,末端楔形设计有利于小切口插入;干骺端薄形设计,有利于软组织覆盖;经皮由胫骨前肌置入,对骨折端血运干扰小,钢板固定后对骨面压迫很小,锁定头螺钉固定可靠,患者在术后功能锻炼时可以早期负重,有利于骨折患者的早日康复。此器械的设计方式更体现了生物接骨术的特点,是MIPPO技术的应用的最佳内固定物[8]。纪方等[6]应用MIPPO技术结合LCP治疗胫骨远近端粉碎性骨折34例,其中胫骨远端粉碎性骨折22例,优良率94.1%。Tomas B等[7]应用MIPPO技术结合LCP治疗胫骨远端骨折21例,其中2例延迟愈合,2例骨不连。本研究中MIPPO组67例胫骨远端粉碎性骨折,发生1例骨不连,优良率94.0%。 本研究病例中MIPPO组虽然在住院时间、骨折愈合时间及患肢功能评价上与传统手术病例比较无统计学意义,但切口长度、手术时间及出血量明显较传统手术组具有优势,从这个意义上讲,MIPPO技术结合LCP的应用减少了对患者的创伤。因此,我们认为,MIPPO技术结合锁定加压钢板治疗胫骨远端粉碎性骨折,既满足了骨折的固定又尽可能保护了骨折区的血供,有利于减少手术损伤,提高治疗成功率,疗效可靠,有利于患者肢体功能的恢复。值得注意的是:1、MIPPPO技术的应用有其优势但是也有一定的适应证,对于C型骨折,C2-C3型骨折属关节内粉碎性骨折,所有的微创造作都是建立在关节面整复基础之上的,若无法恢复关节面平整性,则微创此刻没有任何价值,必须采用切开复位内固定。2、新器械设计的出现及新理念的提出促进了骨折治疗技术的进步,但国内对于MIPPO技术结合LCP的临床研究仍然存在很多不足,入临床研究样本量小,随访时间短等;而前瞻性、随机性研究及5年或10年以上中远期随访的报告更是缺乏,这些研究工作有待于进一步完善。参考文献1 Perren SM.The technology of minimally invasive percutaneous osteosynthesis(MIPO).Injury,2002,33(1 Supp1):VI-VII.2张春才,禹宝庆,许硕贵,等.应用生理性成骨力值概念治疗骨折与骨不连-兼论MO现象与有效固定.中国骨伤,2007,20(6):361-363.3 Johner R,Wruh O.Classification of tibial shaft fractures and correlation with results after rigid fixation.Clin Orthop,1983,178(1):17-25.4 苗华,周建生,主编.骨科手术入路解剖学.安徽科学技术出版社,1995:496-497.5 Bennett WF, Browner B.Tibial plateau fractures:a study of associated soft tissue injuries.J Orthop Trauma,1994,8(3):183-188.6 纪方,王秋根,沈洪兴等.经皮微创钢板固定技术(MIPPO)在胫骨近、远端粉碎性骨折中的应用.中华创伤骨科杂志,2004,10(6):1105-1108.7 Tomas B,Sune L,Ulf L. Percutaneous plating of distal tibial fractures Preliminary results in 21 patients.Injury,2004,35(6):608-614.8 Shepherd L, Abdollahi K, Lee J,et al .The prevalence of soft tissue injuries in nonoperative tibial plateau fractures as determined by magnetic resonance imaging. J 0rthop Trauma,2002,16(9):628—631.ba图1 患者男,45岁,右胫骨远端粉碎性骨折。术前片(a),术后片(b)Fig.1 Male, 45 years, distal tibial comminuted fracture . Preoperative X-ray radiograph (a) , postoperative X-ray (b). ba图2 患者男,52岁,右胫骨远端粉碎性骨折。术前片(a),术后片(b)Fig.2 Male, 52 years, distal tibial comminuted fracture . Preoperative X-ray radiograph (a) , postoperative X-ray (b).
烟酒对骨折愈合的影响蔡筑韵 苏佳灿 骨折是指由于外伤或是病理因素致使骨的连续性发生中断的一种疾病。关于骨折,大家都比较熟悉,因为在我们周围很常见。有的人摔了一跤,稍微重点儿可能就骨折了。医生在对骨折进行处理后,往往还会嘱咐患者近期不宜抽烟喝酒。这究竟是为什么呢? 让我们先谈谈吸烟对骨折愈合的影响。国内外目前还没有针对人的实验报道,但在一些动物实验上我们可以得到一些初步的结论。我们都知道,烟草里有一种叫尼古丁的化学物质,实验表明它可以导致骨折的延迟愈合。一方面,尼古丁可导致呼吸道的炎症,妨碍机体与环境的气体交换,使血液中的氧饱和度下降,另一方面尼古丁还会使微小血管痉挛,阻止微小血管与组织细胞间的氧气交换。在缺氧情况下组织不能产生足够的I型胶原,而这种胶原物质正是新骨生成不可缺少的主要成分之一。另外,烟草引起的生理改变也表现在骨髓中。吸烟使红细胞携氧量大为减少,因此骨髓不得不生产更多的红细胞来维持体内氧的含量。许多种血液异常都与吸烟有关,吸烟者体内高水平的一氧化碳与红细胞中的血红蛋白结合,使红细胞携氧能力降低,进入组织的氧也减少,同样影响骨折愈合。从理论上讲,吸烟者的静脉血中的红细胞比容升高,纤维蛋白水平升高,血粘度升高,红细胞凝集反应更加明显,因此吸烟者骨折区域的血流速度缓慢,严重影响骨折的愈合过程。所以,在骨折的愈合阶段,有烟瘾的朋友要格外注意一下。 不少人认为骨折后饮酒可以活血,对骨折愈合有好处,其实不尽然。现有的医学知识告诉我们,骨折愈合时必须有各种生化因子的参与,其中包括细胞因子、蛋白酶和血管形成因子。血管的形成与血运决定着骨折的愈合情况。一旦喝酒过度,体内的乙醇就会过量,导致脂肪代谢紊乱,其毒性作用使自由基生成增多,导致自由基主要清除剂之一的超氧化酶(SOD)的活性下降,而自由基具有强烈引发脂质过氧化作用,导致血管内皮细胞损伤,小动脉发生纤维变性和粥样硬化,致骨折处供血不足,同时周围循环中脂肪物质增多聚集成脂肪球,使血流缓慢,容易栓塞小动脉,由于增殖肥大的脂肪细胞压迫血窦,使骨小梁内压升高,微循环瘀滞,使得骨折处骨的形成遇到障碍,影响骨折愈合。至于一些在中医上有活血化瘀作用的药酒,应当尽量在医生指导下使用。 骨折虽然不是什么大病,但如果一直长不好,就会带来很多麻烦,给患者造成不必要的痛苦和负担。所以除了要接受正规的治疗外,自己的不良生活习惯也要及时改正,争取能够早日康复。
鲍哲明 苏佳灿想象一下,如果您现在是一位中老年人,您渐渐的发现自己出现了驼背,腿脚也大不如以前,整日腰酸背痛,还经常喘不上气,也许您会以为这是因为年纪大了,甚至认为这种疼痛不用治疗,挺一挺就能过去。其实这种观点是错误的,人们往往不能够正确认识自己身体潜在的疾病。不过您不用着急,看了下面伍大爷的故事,您也许就会明白这些现象到底是怎么回事。邻居伍大爷最近遇到了点烦心事,前不久刚下了一场小雨,雨停不久,在家待闷了的伍大爷便替老伴去菜市场买菜。这天刚放晴雨湿路滑,加上伍大爷平时在家里也不怎么活动,腰酸背痛,腿脚也不如以前了,一不小心就滑了一跤,疼的他是动弹不得。好心的街坊邻居急忙将满身泥泞的伍大爷送进了医院,一检查发现骨头摔断了。伍大爷怎么也不相信,平地上走路摔了一跤怎么就会骨折呢。百思不得其解的他赶忙催促老伴去向医生问个究竟。“苏大夫,我老伴平时身体也不错,这怎么骨头就突然断了呢,他年轻时从梯子上摔下来一点事也没有呀?”苏大夫听后笑笑说,“大娘您先别着急,听我来慢慢给您解释。”说罢,他就把伍大爷的X线光片拿来对大娘解释道:“您看,伍大爷的骨片比正常人的要黑,这就说明大爷可能出现了骨质疏松,比常人的骨头要脆,您别看他年轻时身体很健壮,可一旦骨质疏松,一点点的轻微外力作用甚至连用力咳嗽、大笑都可以导致骨折,这就好比被白蚂蚁蛀蚀后的木头一样,再坚固的木材轻轻摇动就会产生裂缝,甚至断裂,这在老年人中非常常见,尤其是绝经后的女性,发病率是男性的3-4倍。正常人应当定期检查自己的骨密度,预防和早期诊断骨质疏松,大娘,我建议您也做一下骨密度检查,看看是不是也存在这种健康隐患。”伍大娘半信半疑的跟着苏大夫去做了骨密度检查,这一查才知道,原来她的骨质也存在疏松现象,伍大娘这下就更奇怪了,“苏大夫,那为什么我也有骨质疏松但我身体一点感觉也没有,我老伴怎么就那么容易骨折呢?”“大娘您想呀,我刚才说的那些数据那只是理论上的,实际上骨质疏松和人们日常的很多生活习惯有关,因此每个人不能一概而论。一般轻度的骨质疏松是没有什么明显的症状的,当您感到四肢酸软无力,腰背疼痛,那就要怀疑是不是出现了骨质疏松,像老年人常见的驼背,身高变矮等现象其实都提示骨质疏松的发生。您不理解为什么伍大爷疏松程度比您严重,这个问题我也不能马上给您答案,这还要问问伍大爷平时都有什么习惯。”“哦,原来这样,怪不得我老伴老是说自己浑身酸疼,我也不拿它当回事,就跟他说是在家里一直待着也不活动待出了毛病。”苏大夫听着伍大娘的话,好像发现了什么线索,接着问道;“大娘您说的没错,长时间不进行体育锻炼是导致骨质疏松的危险因素之一,而且他长时间不外出活动,缺乏日晒,体内的维生素D含量不足,钙质不能正常地吸收,大爷长时间缺钙就会导致骨内的钙质进入血液内进行补充,长期以往大爷骨内钙含量不足,他的骨头就会出现一个个的小腔隙,就像坚硬的物质里充满了气泡,它的强度自然会受到影响。您看大爷身形又偏瘦,更是骨质疏松的高发人群。那大爷平时有没有抽烟喝酒的习惯,另外他还有没有长期服药的情况?”“苏大夫你问的可真巧,我老伴可是年轻时就学会了抽烟喝酒,一直劝他戒也戒不掉,他还一个劲的说自己身体好,没什么事。要是说得病的话他还真没得过什么大病,倒是他年轻时患过哮喘,一直用什么激素的药控制着。”“大娘这哪里是巧呀,我说的那些呀,都是引发骨质疏松的高危因素。您看大爷既抽烟又喝酒,而且还长期服用激素类药物,这些都会导致他的骨质疏松程度加重,所以大爷才会像今天这样,一跤摔了个骨折。”“哎呀苏大夫,今天听你这么一说我才明白原来我们老年人常见的那些问题很多都是因为出现了骨质疏松,那苏大夫像我们老两口这已经出现了骨质疏松以后还有没有办法去治疗呀?”“大娘您也不用太担心,出现了骨质疏松并不可怕,重要的是我们能够及时发现并加以控制,只要您二老能够长期坚持良好的生活习惯,经常进行锻炼,我相信你们的骨质疏松还是可以得到纠正的。不过当然最好的治疗还是在于提前预防,我们不是都常说防患于未然吗,预防就是最好的治疗。”“你说的不错,那我这就回家去炖排骨汤。”说罢伍大娘就要往外走,苏大夫急忙将她叫住,“伍大娘您先别着急走,您回去熬了骨头汤对大爷骨质疏松也不会有太大的作用。”“这怎么会呢,老祖宗不都是说吃什么补什么吗,我看邻居们骨折了都是喝骨头汤呀?”“动物骨头里虽然含有钙的成分,但它很难溶于水中。因此,食用骨头汤并不能解决骨质疏松患者补钙的需要。加之在骨头汤里溶解了大量骨内的脂肪,经常食用还可能引起其他的健康问题。”“那苏大夫您说说看我们老两口需要吃些什么药治疗骨质疏松呢?”“预防和治疗老年性骨质疏松症,关键在于补钙。补钙以食补最好,只有在无法食补或食补不足的情况下,才考虑服用药物。一般情况下补钙一天不宜超过2克,补钙的同时还可以服用少量维生素D以帮助钙的吸收。好的日常生活习惯可以从根本上避免骨质疏松的发生。我建议您二老生活要有规律,保持良好的心情,避免经常熬夜,因为那样会加重体内酸性物质的产生。对于大爷我劝他及早戒烟戒酒,平时多出去走走,跑跑步,打打太极拳,做一些运动强度较轻的活动,这样在避免意外骨折的同时不但能刺激骨钙的生成,还能增加肌肉的舒缩力量和关节的协调灵活性。活动尽量在户外进行,这样可以保持一定量的日晒时间。在饮食方面大妈您平时要多做一些含钙丰富的饭菜,例如鱼、虾、大豆等,牛奶中的钙含量比较高,而且容易被人体吸收。此外多吃蔬菜水果,少吃肉类、甜食等可以保持体内弱碱环境,维持血钙的平衡,减少钙的流失,这样补充的钙才能更多的形成骨钙,增加骨质的密度。而且我建议您多用高压锅、微波炉做饭,这样可以减少食物中钙的流失。最后我还要提醒您补钙虽好,但凡事多则无益,在补钙之前您二老最好检查一下尿钙,若钙值正常,可以适当进行补钙,否则若尿钙过高,或者是补钙补得量过大,容易增加泌尿系统结石的机会。虽说造成尿路结石的原因很多,并不一定就是因为补钙,不过补钙的同时定期对尿钙进行检测还是很有必要的。好了,我想这些预防治疗骨质疏松的建议也差不多够了,我相信只要您二老保持良好的生活习惯,一定能够改善骨质疏松的状况,避免此类情况再次发生。也祝伍大爷早日康复。”看完了伍大爷的故事,您也许会发现其实骨质疏松并不可怕,只要我们定期进行骨密度的监测,合理膳食,适宜运动,杜绝造成骨质疏松的危险因素,同时密切配合医生的治疗建议,就一定能够战胜这种“无声无息的流行病”。
在各种创伤后骨折治疗中,骨不连的治疗仍然是全世界骨科医生所面临的难题之一。据相关资料统计,美国每年发生的约600万骨折患者中,约5%-10%发生骨折延迟愈合或骨不连[1]。骨不连的治疗方法可分为手术治疗、生物及物理治疗等,目前依然以采取手术内固定自体骨植骨为主,生物治疗、物理治疗正逐渐成为行之有效的新的治疗手段。1 植骨和内固定植骨骨移植物通过成骨作用,骨传导和骨诱导作用支持新骨的形成。常用的移植物有自体骨组织,同种异体骨组织,骨替代材料以及新近发展的生长因子和基因治疗。目前自体松质骨因其自身优点仍然作为首选,异体骨的应用也比较广泛。但对于局部软组织及骨缺损较多时也极为棘手,用带血供的自体腓骨复合性瓣移植可修复此类复杂缺损,但手术创伤大,要增加患者的痛苦,技术要求高,存在着手术吻合血管栓塞组织瓣坏死的风险。即使移植成功,也需要较长的时间塑形,才能适应胫骨生理功能。常用的植骨方法:(1)游离植骨:是一种常规的植骨方法。对小的骨缺损,采用带皮质的松质骨植入,能起到填充和支撑作用。骨缺损行胫腓骨融合时,除在胫腓骨间植骨外,应同时在缺损处植骨。(2)带血管蒂骨移植:为移植提供了良好的血液循环,有利于愈合。牢靠的内固定对骨愈合有直接关系,应用加压钢板固定,能使骨折端紧密接触,增加纵向挤压,消除骨折端的应力,有利于毛细血管的生长和爬行,促进愈合。加压钢板可以不用外固定,从而关节和肌肉活动早,应用普通钢板则需石膏制动一段时间。术中要时刻记住尽可能保留活的组织,手法要轻柔,粉碎骨折的碎骨块连同任何有血运的软组织都要慎重保留,实验证明长骨的血供与其骨组织的修复时间密切相关[2-3]。Marti[4]等报道了用统一的加压钢板加自体骨植骨治疗了51例肱骨干骨不连患者,但是存在上臂几乎全厂切开广泛剥离、血供破坏严重、桡神经损伤率高等问题。沈洪兴、张春才等[5]对应用天鹅记忆接骨器(SMC)治疗50例肱骨骨不连,治愈率达到98%,明显高于目前国内外文献报道的水平,他们认为 SMC固定段无应力遮挡,形成三维固定动态记忆力场,骨不连处3-5个月均出现“解剖型”板样骨替代,“跳过”了塑型期。骨不连的病人,手术切除骨折端间的瘢痕,为促进骨折愈合应植骨,因长期硬化的骨活力很差,自体骨移植可重新激活成骨作用,刺激骨折愈合。2 外固定术近年来,临床上对大量骨不连病例采取了外固定技术进行治疗。骨不连加压一延长术为感染性骨缺损提供了新的治疗方法。对感染性骨缺损者,采用缺损断端对合加压,胫骨干骺端一期或分期(延长截骨部位距感染灶15cm以内者)延长术,一次解决了骨缺损、骨不连和肢体短缩三个难题,而且不用植骨和内固定。骨短缩外固定解决了大块骨坏死外露及大面积皮肤缺损的问题,既清除了病灶,又可利用短缩后多余的皮瓣覆盖创面,避免了复杂的皮瓣移植及肌皮瓣转移术,亦可同期或分期做骨延长术,避免植骨。Mahaluxmivala J等[6]应用Ilizarov外固定器对11例胫骨干骨不连患者行肢体短缩Ilizarov截骨肢体延长及骨节段截骨后传送延长,所有患者平均12个月均获痊愈;Yusup Ahmat等[7]应用Ilizarov技术治疗长管状骨复杂缺损性骨不连61例,胫骨29例,股骨9例,肱骨11例,桡骨7例,尺骨5例。骨缺损长度4~14 cm,平均6.4 cm.选择骨缺损4~6cm的30例患者行Ilizarov截骨肢体延长术,骨缺损6~9cm的21例患者行Ilizarov骨节段截骨后传送延长术,骨缺损超过9 cm的10例患者行同侧腓骨转移结合Ilizarov架固定术。平均骨延长4.8 cm;随访时间10~84个月,平均47个月.结果61例骨缺损最终均达到骨性愈合,平均带架时间9个月,平均骨愈合时间7.1个月。Ilizarov技术应用于骨不连的治疗已较成熟,但是其缺点在于对技术要求高,操作复杂,医生需要具有相当的生物学基础和熟练的技术以及丰富的经验爱能保证安全有效地使用该方法。3 物理治疗3.1 低强度脉冲式超声波(LIUS) 是一种以生物物理学的方式对骨折愈合进行干预的方法,这种方法通过某些机制加速新鲜骨折的愈合和骨痂的形成。通过研究发现LIUS可以影响一些基因的表达,这其中包括表达蛋白聚糖的基因,这种蛋白在软骨内成骨中起重要作用;还可以影响成骨细胞分泌β型转化生长因子(TGF-b),从而加速骨折处血管的生成及增加局部血流。目前分为经皮和经骨两种形式。Mayr E等[8]对脉冲式低强度超声波在骨折愈合中的作用进行前瞻性研究,选定100例患者(其中包括64例延迟愈合和36例骨不连患者),得出结论:86%的患者通过此法进行治疗效果是值得肯定的。因此,我们可以看出LIUS作为无创的辅助治疗手段在治疗骨不连方面的效果是显著的,作为一种手术后可行的治疗手段,它可以免去患者再次手术的痛苦;但是以LIUS方法治疗的患者的骨不连愈合时间偏长(基本均超过5个月);LIUS做为治疗骨不连的手段已于2000年通过了美国药品与食品管理局的认证。3.2 电刺激疗法 此法分有创式和无创式两种,尽管传导途径及电流不同,但是这些方法都能够在组织中产生低强度的脉冲式电流,提高骨折端微环境中钙离子及某些细胞因子的浓度(如IGF-2、TGF-B、PGE2等),从而促进局部骨组织生长,加速骨折愈合。Saltzman C等[9]在对文献回顾中比较了电刺激疗法和传统外科手术治疗的效果,其成功率分别为81%和82%。在治疗感染性骨不连的病例中,电刺激疗法的疗效略优于手术治疗(治愈率分别为81%和69%),对于开放性骨折的疗效,手术治疗优于电刺激疗法(治愈率分别为89%和78%)。电刺激疗法的适应症可以是:骨不连、脊柱融合术失败、先天性假关节等病例。疗程一般为3-9个月,某些复杂病例则需要更长时间[10]。Luna Gonzalez F等[11]通过对30例行下肢延长术患者应用脉冲式电磁波治疗,发现可以电磁波可以促进骨组织生长并缩短患者使用外固定架的时间。电刺激及电磁波疗法治疗骨不连方便经济,国内临床上已有成熟的脉冲式电磁治疗仪,目前还存在适应症及时机选择等问题。3.3 高压氧疗法 挤压伤、骨筋膜室综合征、急性创伤后缺血、慢性骨髓炎等病在合并软组织感染、皮肤缺损或皮瓣、骨瓣移植后等的治疗中均可以考虑高压氧的应用。Atesalp等[12]回顾了14例胫骨感染性骨不连的病例,手术治疗完成后出现2例感染,在进行20-30次高压氧治疗后痊愈。最近,Bennett MH等 [13]对高压氧治疗骨折延迟愈合和骨不连进行了综述,指出:单纯应用高压氧治疗骨折延迟愈合及骨不连的病例时,没有足够证据表明此法效果明显;但是高压氧对于促进局部血管生长、限制感染、促进愈合等方面能够体现其优点,故合理应用高压氧作为辅助手段治疗骨不连是可行的。3.4 体外冲击波治疗(ESWT) 研究表明,冲击波使骨不连硬化端粉碎性骨折,骨髓腔再通。由于周围软组织及骨膜完整,冲击波形成的碎骨屑充填在骨折线内。同时,局部可产生新鲜血肿.造成类似新鲜骨折的生物学环境,并引起无菌性炎症.各种炎性因子可激活静止状态的成骨细胞的活化,从而激活骨不连愈合的生物学状态,促进骨不连的愈台。Chooi等[14]对5例骨不连患者行体外冲击波治疗ESWT,其中2例取得显著效果,骨愈合平均时间22周。体外冲击波治疗虽属非侵袭性且并发症少的治疗手段,但是前尚缺乏对组织、器官的确切效应和作用机制的研究结果,比较研究也较少,临床上仍只是将其作为辅助手段应用。4 骨诱导治疗骨诱导(osteoinduction)是指在骨生长因子的作用下,未分化间充质细胞不断进行有丝分裂并逐渐转变为具有成骨能力的成骨细胞的过程。骨诱导成骨过程需有三要素:骨诱导物质、问充质细胞及有利于骨生长的血供环境。生长因子化学成分是小分子多肽,能促进未分化问充质细胞进行有丝分裂逐渐转变为成骨细胞,参与骨的形成。生长因子具有骨诱导作用,现已被应用于骨折不愈合及骨不连的治疗。主要的因子有TGF-β,BMP和FGF等等。实验显示人类重组BMP-2、BMP-7与载体复合物可在节段性骨缺损的情况下促进软骨内成骨。Mario Rnonga等[15]对105例骨不连患者进行了观察性、回顾性、非随机性研究,将全部患者分为BMP-7+自体骨植骨组和单独应用BMP-7治疗组,平均随访时间29.2月,结果显示,平均治愈时间7.9个月,成功率88.8%,两组间无统计学差异。Colnot C等[16]通过动物实验得出结论金属蛋白酶9(MMP9)在骨折修复中起到促进软骨形成及成骨细胞分化的作用,但是临床实验则有待于进一步开展。骨诱导需要生长因子的表达和中介,随着骨诱导生长因子的研究深入,人们正逐渐找到促进骨折骨折愈合的新的途径。5 经皮自体红骨髓移植自体红骨髓具有成骨作用,动物实验中见到骨缺损部位经皮注射自体骨髓后一周,以骨缺损区为中心形成以骨髓成分为主。处于机化阶段的“血肿”,组织切片中见到大量新生的软骨组织且增生活跃。至注射后2—3周,软骨组织内出现骨小梁并逐渐连接成片。X线定期观察中显示骨缺损区新骨形成逐渐增多,骨缺损间隙变小,证实自体骨髓移植在骨缺损部位有明显的成骨作用。自体骨髓具有来源广泛、采取方便、操作简便、供区并发症少、不受软组织条件限制等优点,此法不失为一种可行的治疗手段。6 基因治疗基因治疗是新近发展起来的一项技术。通过特殊的载体把目的基因转移到特定的位置加以表达,产生具有治疗作用的蛋白质。基因治疗分局部治疗和全身治疗。对于骨折不愈合采取局部治疗,基因通过腺病毒经皮转位到骨折不愈合断端是可行的,转位基因在局部表达至少一个月[17]。基因转移系统是任何疾病基因治疗的关键,也是限制基因治疗发展的主要因素。如果没有合适的体系,基因治疗不可能推广的骨折愈合的临床治疗,并且对于骨不连造成的巨大的骨缺损还有可能需要组织工程技术提供基因工程细胞生长的支架。总之,目前基因治疗尚处于探索阶段,相信随着科技的发展和研究的深入最终会取得满意的效果。综上所述,对于骨不连的治疗,目前以内固定自体骨植骨治疗为主。随着对骨折基础和临床研究的深入及生物工程技术的发展,骨不连的治疗方法上取得很大的进步,但我们应根据不同的情况、不同的骨折部位选择适当的治疗方法,以取得较好的疗效。参考文献:略
Pipkin骨折临床治疗作者:刘欣伟,苏佳灿,张春才 作者单位:第二军医大学长海医院骨科,上海 200433【摘要】目的 探讨股骨头骨折伴髋关节后脱位(Pipkin骨折)的外科治疗并进行疗效分析。方法 回顾性分析2003年1月~2007年1月我科收治的18例Pipkin骨折病例资料,按Pipkin分型:Ⅰ型5例,Ⅱ型7例,Ⅲ型1例,Ⅳ型5例。受伤至手术时间为1~14天,平均7天。采用后外侧KocherLangenbeck入路、改良髋外后侧入路或联合入路进行手术治疗,股骨头骨折均采用可吸收螺钉内固定。Ⅲ型合并股骨颈骨折者采用钛质空心螺钉固定;Ⅳ型合并髋臼骨折者采用髋臼三维记忆内固定系统(ATMFS)固定髋臼骨折。结果 18例获12~48个月(平均26个月)随访。术后18个月,按D'Aubigue-Postel评分法,本组病例随访,优8例,良7例,中1例,差2例;优良率83.3%。2例差者均为Ⅳ型合并复杂性髋臼骨折者,其中1例股骨头缺血性坏死,1例股骨头缺血性坏死合并髋周异位骨化。所有病例均未出现可吸收螺钉断裂及异物反应现象,均无深部感染及创伤性关节炎等并发症发生。结论 对于选择手术治疗的Pipkin骨折病例,后方入路有利于显露骨折部位、不破坏股骨头前方血运等优点,可吸收螺钉、ATMFS是治疗Pipkin骨折理想的内固定材料。 【关键词】 股骨骨折 内固定 可吸收钉 Treatment of Pipkin fracture: a report of 18 cases LIU Xinwei,SU Jiacan,ZHANG Chuncai Department of Orthopaedics,Affiliated Changhai Hospital,Second Military Medical University,Shanghai 200433,China Abstract:Objective To study the treatment of Pipkin fracture.Methods From January 2003 to January 2007,18 cases of Pipkin fracture were treated in our hospital.According to Pipkin's classification,there was type Ⅰ in 5 cases,typeⅡ in 7,type Ⅲ in 1,and type Ⅳ in 5.KocherLangenbeck approach or associated approach were taken.Fractures were fixed with absorbable screw.Type Ⅲ with femoral neck fractures were managed with cancellous screw and acetabular fractures in type Ⅳwere managed with ATMFS.Results All the patients were followed up from 12 to 48 months with the mean of 26 months.According to D'AubiguePosstel scoring,15 had an excellent/good result,1 did fair and 2 had a poor outcome.There were two presurgical nerve lesions that were sequelae of the injury.Complications included avascular necrosis of the femoral head(2 cases),heterotopic ossification(1 cases).No deep infection or recurrent dislocation.Conclusion Pipkin fracture represents severe injuries.Early diagnosis,better visualization in the operation and ability to internally fix these fractures could potentially improve the outcome.We got satisfactory outcome through modified acetabular approach and ATMFS.Valid internal fixation combined with early functional exercise can obtain satisfactory function of hip joint. Key words:femoral fracture;internal fixation;absorbable screw 股骨头骨折伴髋关节后脱位(Pipkin骨折)系股骨头骨折伴有髋关节后脱位,临床较为少见,其发生率为4%~17%[1],均系高能量创伤所致,往往同时合并其他部位损伤,如髋臼骨折、股骨颈骨折等,易漏诊、误诊。我科自2003年1月~2007年1月采用改良髋外后侧入路或改良联合入路、可吸收螺钉内固定方法治疗Pipkin骨折18例,临床效果满意,现报道如下。临床资料 1 一般资料 本组18例,男性13例,女性5例;年龄20~49岁,平均34.5岁。左侧骨折8例,右侧10例。致伤原因:均为交通事故伤。伤后3周内手术为新鲜骨折,超过3周手术的为陈旧性骨折,本组均为新鲜骨折。骨折按Pipkin分型[2]:Ⅰ型5例,Ⅱ型7例,Ⅲ型1例,Ⅳ型5例。其中合并同侧股骨干骨折、胫骨骨折1例,上肢骨折4例,坐骨神经损伤2例,颅脑损伤4例,胸腹脏器伤3例,全身多发伤1例。 2 治疗方法 2.1 早期处理 全面、系统、准确地了解病史、外力作用机制,体征结合临床查体的阳性和阴性体征及X线、CT等辅助检查手段,做出Pipkin骨折的诊断。其他症状体征明显的损伤,往往掩盖体征不明显的股骨头损伤,易漏诊或误诊,需要十分慎重,应严密观察、仔细分析。 入院根据具体情况补液、输血、抗休克,先处理内脏及颅脑伤;常规摄骨盆前后位、闭孔斜位和髂骨斜位X线片,并行CT检查和CT图像三维重建。若病人伤情允许,可急诊全麻下行髋关节脱位手法复位,术后皮牵引、胫骨结节牵引或股骨髁上牵引,经X线和CT检查证实为股骨头骨折后,行手术治疗并尽早手术。受伤至手术时间为 1~14天,平均7天。 2.2 手术方法 在全麻下,取侧卧位。采用后外侧KocherLangenbeck入路或改良髋外后侧入路,对于合并复杂髋臼骨折者,采用联合入路固定髋臼骨折[3]。后侧入路显露髋关节,屈膝、屈髋,并内旋髋关节使之脱位,取出骨折块,小碎片去除,大的骨折块给予解剖复位后用可吸收螺钉固定,钉尾部均埋于软骨面以下,以保持股骨头关节面平滑,一般至少置入2枚可吸收钉固定,并导入可吸收线U形结扎固定。伴股骨颈骨折者用钛质空心钉内固定;伴髋臼骨折者在固定完毕股骨头后,将髋臼骨折块复位后用髋臼三维记忆内固定系统(ATMFS)进行固定。 2.3 术后处理 术后常规置引流管,患肢持续皮牵引2周。术后根据伤情及复查X线片情况,卧床3~6个月后扶拐下地,逐渐负重,依活动时髋关节功能情况决定弃拐时间。术后复查X线片时间为2周、1、2、3、6个月、每年。 结 果 本组18例获12~48个月(平均26个月)随访。随访内容包括疼痛、步态、关节活动度、负重情况,X线片检查髋关节间隙、头臼吻合,股骨头坏死、塌陷情况及异位骨化情况。术后18个月,按D'AubiguePostel评分法,随访评定优8例、良7例、中1例、差2例(表1);优良率83.3%。所有病例均未出现可吸收螺钉断裂及异物反应现象。2例差者均为Ⅳ型合并复杂性髋臼骨折者,股骨头可吸收螺钉内固定、髋臼重建ATMFS内固定术后12、15个月分别逐渐出现活动时疼痛,且髋关节活动度减小,X线片及MRI示股骨头坏死,其中1例合并髋周异位骨化,Brooker分级[4]为Ⅱ级,再次入院行全髋关节置换术。所有病例均无深部感染、创伤性关节炎等并发症发生。表1 18例Pipkin骨折按D'AubiguePostel评分法随访结果(略) 讨 论 1 早期诊断,防止漏诊、误诊 Pipkin骨折的诊断主要依靠影像学资料,对于单纯股骨头骨折的患者,诊断并不困难;然而由于常规髋关节前后位X线片对股骨头骨折前后位置关系、移位变化及关节腔内是否有骨折片等有时难以显示。特别是股骨头骨折合并其他部位损伤就诊时,患者往往伤情严重,股骨头骨折的诊断及处理容易被忽视,或髋关节复位后未及时发现有股骨头骨折存在,容易造成漏诊、误诊。早期正确处理好股骨头骨折可以减少并发症,最大程度保护髋关节的功能。因此,对髋部骨折者建议三维重建,为临床及时、正确诊断提供比较准确的依据。本组18例即有15例具有合并症,患者入院查体均发现髋部疼痛等主要症状,经过仔细查体,常规摄髋关节前后位、闭孔斜位及髂骨斜位X线片,CT扫描,在患者伤情允许的情况下,加做三维重建,均及时发现股骨头骨折及合并症, 无一漏诊。值得注意的是,对于合并坐骨神经损伤者,往往只注意骨折而忽视神经损伤。本组中2例为PipkinⅣ型合并复杂性髋臼骨折者,术前通过仔细查体及肌电图检查,均发现合并坐骨神经损伤,术中探查证实为神经挫伤,于术后6个月神经功能基本恢复。 2 手术入路的选择 虽然患者股骨头受损情况对其预后有较大影响,但是应该强调的是,手术入路的选择在一定程度上关系到术野的显露、骨折复位、甚至间接影响到患者预后,尤其是各种并发症的发生。多年以来,国内外学者报道了各种手术入路,如前侧方WastonJones入路、前方SmithPeterson入路、后外侧KocherLangenbeck入路等等,每种入路都有各自的优缺点。最近国外的一项比较研究表明,前方入路对于PipkinⅠ型和Ⅱ型骨折具有出血少、显露好、缩短手术时间的优势,但与异位骨化的发生率增高有关,而且破坏了髋关节后脱位后仅存完整的关节前方结构,而后方入路对于Pipkin Ⅳ型骨折从后方固定髋臼骨折块显然具有优势,但对于前方股骨头骨折块显露不便[5]。国内学者通过研究结果证实行复合入路的患者疗效不佳,而前后入路间并无明显差异,但采用复合入路多为损伤较重的患者,故其疗效不佳是入路还是损伤本身的问题尚不能确定[6]。本组病例中,对于合并复杂性髋臼骨折者,我们应用改良后外侧入路或改良联合入路,扩大了手术显露的视野,特别是行后半大转子截骨,减少了对臀肌的剥离和切断,降低了异位骨化的发生率,有利于患者的功能康复[7]。 3 可吸收钉的应用 手术内固定治疗Pipkin骨折固定材料有金属螺钉、克氏针、可吸收钉等, 其中可吸收钉为高分子聚合物,组织相容性好,有足够的力学强度,具有良好的内固定特性。植入人体后,强度平均可保持半年,随着骨折愈合内固定物逐渐被分解吸收,无金属刺激腐蚀作用,不干扰放射影像,骨折愈合后,无须再次手术取出内固定,减少感染、创伤的机会,减少了病人的痛苦和经济负担,可吸收螺钉对关节内骨折固定具有特殊的优越性。通过本组病人的治疗观察及随访,只要不是股骨头粉碎或病人过于年轻等其他不宜采用股骨头置换术的病例,在对股骨头骨折固定中应用可吸收螺钉,可收到良好的效果.【参考文献】 [1]Henle P,Kloen P,Siebenrock KA.Femoral head injuries: which treatment strategy can be recommended[J].Injury,2007,38(4):478-488. 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张 鹏 苏佳灿【摘要】镍钛形状记忆合金(Nickel titanium shape memory alloys, NiTi-SMA)的发展与生物学固定(biological osteosynthesis, BO)的思想吻合,是一种理想的骨科内固定材料。NiTi-SMA中含有50%左右的镍,释出的镍元素是否会产生细胞毒性?表面改性的NiTi-SMA生物相容性究竟如何?本文综述了NiTi-SMA生物相容性方面的最新进展、存在问题和发展方向。【关键词】生物材料;镍钛形状记忆合金;生物相容性;细胞毒性Effect of surface treatment on the biological compatibility of NiTi shape memory alloy. Department of Orthopedics, Changhai Hospital, Second Military Medical University, Shanghai 200433【Abstract】Nickel titanium shape memory alloys(NiTi-SMA) are thought to be the promising biomaterials of biological osteosynthesis(BO) with regard to biomedical applications. However, a critical concern is the release of harmful Ni ions from the implants into the living tissues. And little is known about the influences of surface modifications on the biocompatibility of these alloys. The emphasis was focused on the recent developments, the related questions, surface treatments, future directionsin. 【Key words】biomaterial;Nitinol shape memory alloy;biological compatibility; cytotoxicity镍钛形状记忆合金(Nickel titanium shape memory alloys, NiTi-SMA)具有质轻、强度较高、耐疲劳、耐腐蚀和高回弹性等优点,成为极有发展潜力的一种骨科金属生物材料 [1]。有关NiTi-SMA的研究应用逐年增多,但是目前没有足够的证据论证其长期植入肌体的生物相容性[2]。我们在多年应用天鹅型记忆接骨器(swan-like memorably-compressive connector,SMC) 等金属生物材料的基础上,总结NiTi合金的组织相容性和细胞毒性,为NiTi-SMA材料的深入开发研究提供选材依据。1. Ni、Ti材料的生物相容性与细胞毒性生物材料植入机体后对宿主的影响是一个非常复杂的过程,主要发生三种生物反应,即组织反应、血液反应和免疫反应,这些对生物相容性的评价至关重要。关于判断生物相容性,应包括几个条件:⑴ 炎症细胞的类型和数量;⑵ 血管分布的程度;⑶ 包囊膜的是否形成;⑷ 脂肪变性是否存在;⑸ 植入物邻近组织的组化和生化分析;⑹ 远离植入物组织的生化分析;⑺ 金属植入物外观结构的变化。对于人体有潜在毒性的金属中,镍的毒性仅次于银。如果将镍材单独植于生物体内,溶出的镍元素将产生很大细胞毒性。镍进入机体后,主要沉积在皮肤、中枢神经系统、肾脏、肝脏中[3]。镍能够结合到核糖核酸(RNA)和蛋白质上,使RNA和蛋白质解聚,镍还妨碍肌肉收缩,破坏酶的作用。低浓度的镍(15-30ug/ml)可抑制体外培养的成纤维细胞生长。当镍被吸收到血液中,可与α-巨球蛋白复合成镍纤维蛋白溶酶。纯镍元素及镍盐已被证实有致癌作用,亚硫化镍(Ni3S2)、硫化镍(NiS)都具有致癌作用。另外,镍是最常见的金属致敏原之一。现代β钛合金则倾向于选用生物相容性更好的元素,尽量抛弃有细胞毒性的。例如,钛合金中的钒能刺激巨嗜细胞产生更多的骨吸收因子,这些细胞因子在植入物松动中起重要作用,所以如今钛合金已经没有钒和铝等有毒元素了。与Ti-6Al-4V相比,采用经过表面硬化处理的Ti-Nb-Zr接骨板固定更加牢固,术后感染机会减少。2.NiTi合金的生物相容性与细胞毒性NiTi合金中含有50%左右的镍,将它作为人体植入物,它的生物相容性究竟如何?镍元素是否会产生细胞毒性?要认识一种体内植入材料需要长期的实验和临床研究才能得出结论,有关NiTi合金的生物相容性的研究方法有了一些改变:⑴ 体外实验中多采用成骨细胞、成纤维细胞和内皮细胞;⑵ 取不锈钢、Ti-6Al-4V等金属材料与NiTi合金作对照;⑶ 体内实验的数量增加;⑷综合应用多种分析方法:如细胞-材料界面的超微属性、细胞-材料界面反应、植入物周围软组织的组织学反应、对新骨生成有无不良影响。现在多数学者认为,NiTi合金是一种安全的体内植入材料,归纳原因如下:⑴ NiTi合金表面的钝化膜主要由氧化钛构成,只含有极微量的镍,这是其组织反应良好的根本原因;⑵ NiTi合金中的镍以化合态存在,即使在人体有解离,也是极微量的;⑶ 在体外实验中观察到的细胞毒性反应是由于镍逐渐浓集所致,而这种条件在体内环境中是不可能形成的。Bogdanski D等[4]采用类成骨细胞的骨肉瘤细胞 (SAOS-2,MG-63)、人原代成纤维细胞(HOB)和鼠科动物成纤维细胞(3T3)检测了NiTi合金的生物相容性。Kapanen A等[2、5]用类成骨细胞ROS-17分别与不锈钢、纯钛、纯镍进行共同培养,证实NiTi合金表面腐蚀少,能很好地被细胞接受;人的成骨细胞和成纤维细胞与NiTi合金共同培养时细胞相容性好,培养2d后,镍的释出量已达与不锈钢相似的水平。Armitage DA等[6]用成纤维细胞和内皮细胞进行了细胞毒性和相容性的研究,试验中NiTi合金表面两种细胞相容性无差别;NiTi合金导致的溶血反应与316L不锈钢和抛光钛材无差别;血小板试验说明,与316L不锈钢和抛光钛材相比较,抛光NiTi合金可明显促使血栓形成,而热处理的NiTi合金可明显减少血栓形成。体内实验研究中,Kujala S等[7]用NiTi髓内钉置入鼠骨内发现可以促进骨愈合,且形成新骨主要是编织骨。Kapanen A等[5]发现,增加NiTi合金表面的粗糙程度可提高TGF-beta1(transforming growth factor-beta,TGF-beta)的浓度。Kapanen A等[8]取NiTi-SMA、不锈钢、Ti-6Al-4V (titanium-6%aluminium -4%vanadium)植入小鼠体内8周,NiTi-SMA组骨矿物密度(total bone mineral density,BMD)检测接近正常,诱导生成的软骨、骨组织较多;不锈钢、Ti-6Al-4V组中BMD降低,说明了NiTi-SMA具有良好的生物相容性。3.NiTi-SMA的表面改性与细胞毒性国内外学者在对NiTi-SMA的加工制造、表面优化处理方面作了大量的工作,目前有多种方法可以对NiTi-SMA进行表面处理[9]。但是,表面处理能否改善其生物相容性?采用哪种表面处理方法更有效?如何改善材料的表面特性?都是当前亟待解决的难题。NiTi-SMA之所以具有良好的生物相容性和耐腐蚀性,这与它表面的氧化膜密切相关,氧化膜有助于使NiTi-SMA在生理环境下保持相对惰性。表面氧化处理有热处理、机械抛光、电子抛光等;需要运用电子显微镜,X-ray衍射、X-ray点光子分光光谱进行界面和表面的分析研究。Thierry等[10]研究认为NiTi-SMA的生物相容性与良好耐腐蚀性能来自其表面均匀分布氧化层,该氧化层主要由氧化钛构成,其中镍的分布极少。Armitage DA等[6]通过细胞毒性的研究,热处理NiTi合金可明显减少血栓形成;而且材料表面镍元素的氧化,减少了表面镍元素的集中。Firstov GS等[11] 用热重量法来分析氧化动力学,在500℃左右时呈现不同的氧化习性,500℃-600℃氧化层中出现一无镍区域;500℃氧化时产生一个保护性的无镍氧化层的,该氧化层在空气与氧化物界面中含相对少量的镍元素。电子抛光技术,即用电子抛光加化学钝化的方法处理NiTi合金表面,初步研究显示:此方法能在金属表面形成极薄的氧化层,使材料的光洁度和耐腐蚀性能明显提高;能使镍元素的释放量减少到体内无毒水平。其它常见的表面处理方法有离子注入、等离子喷涂羟基磷灰石等。化学表面处理与其他表面处理相比工艺简单,能够在复杂形状的材料表面形成一层均匀的修饰层。其中,等离子体处理是表面改性的重要手段之一,它需要采用俄歇电子能谱AES和扫描电子显微镜SEM进行材料界面的分析研究。Tan L等[12]的研究发现,等离子体处理对NiTi合金表面的Ti/ Ni比有很大的影响,它可以引起表面Ni、Ti元素的偏聚或富集,其中,Ti元素的富集增加了材料表面的活性,有利于NiTi合金与高分子膜的结合。直流等离子体处理样品表面时,其电极的成分将沉积到样品的表面,铝元素对人体有害,因此从医用材料的安全角度考虑,直流等离子体处理装置不宜采用铝电极,建议采用射频等离子体处理方法。在NiTi合金表面对进行涂层处理,如聚合四氟乙烯高离子(plasma polymerized tetrafluorcethlene, PPFTE)喷涂、能够提高抗腐蚀力,减少镍离子的释放,降低NiTi合金的细胞毒性。Choi J等[13]将合金浸入过饱和磷酸钙溶液中,通过时间控制磷酸钙涂层的厚度。表层微晶体的多孔特性可以耐受合金温度和弯曲的改变,产生符合生理学特点的表面,减少了镍元素的释出,改善NiTi-SMA的生物相容性,而且白细胞和血小板对合金的粘附性增加。4.NiTi-SMA存在问题与发展趋势NiTi生物材料的发展过程中,国内学者也作了大量的研究工作。但是还应看到,我们在材料改良、表面性能优化等方面有许多问题亟待解决。采用涂层等表面处理方法可以减少NiTi合金中镍元素的释放。但是:表面改性后合金材料对细胞毒性的影响如何?如何在体液和体内受力环境下保持各种钝化膜的完整性?多孔NiTi合金材料(porous nickel-titanium alloy)引起了很多学者的关注[14],因为这种材料与骨的接触面积大,骨可长入材料孔隙并形成良好的附着。但是,由于材料表面积较大,所以在表面耐腐蚀、镍离子释放等方面也面临更大的考验。Es-Souni M等[15]试图在NiTi合金中加入铜来提高材料性能,初步结论是:铜可以提高材料的力学性能和耐腐蚀性,但是铜有细胞毒性,会使生物相容性降低。Poon RW等[3]应用碳等离子培植或沉淀的方法使NiTi-SMA材料表层混有无定形碳的离子,能明显改善材料的抗腐蚀性,减少镍元素的释出;细胞毒性试验说明,两种处理方法可促成成骨细胞的粘附和增殖。Starosvetsky D 等[16]采用粉末沉浸涂层方法对NiTi-SMA进行氮化(original powder immersion reaction assisted coating,PIRAC) 可改善表面特性,增强其抗腐蚀性能。总之,NiTi-SMA具有独特的形状记忆效应和良好的生物相容性,长海医院骨科从上个世纪80年代起,利用NiTi-SMA的奥马金相可逆性,研制了系列记忆合金接骨器,其中SMC专用于治疗上肢长骨干骨折[17,18]。使用的SMC经相关生产工艺处理,使其表面均匀致密的分布钝化膜,钝化膜与金属表面结合牢固,结合涂膜技术,能够有效的提高NiTi-SMA的抗腐蚀性和细胞相容性。我们相信,随着NiTi-SMA生物相容性的深入研究,新型合金材料的改良和开发,NiTi-SMA必将更加符合机体生理条件,显示出更加广阔的应用前景。参考文献:略