浅析不同内固定方式对骨折愈合的影响

浅析不同内固定方式对骨折愈合的影响

蔡乐

徐州市贾汪区人民医院骨科   江苏徐州221011

【摘要】本文根据 EO的概念设计锁骨和股骨弹性带锁髓内钉，从生物力学角度，认为适当的旋转、弯曲和剪式应力可以加速骨折的愈合，并分析了促进骨折愈合的生物力学原理，为临床骨折治疗供新思路。

【关键词】内固定﹔弹性固定;骨折愈合;应力;应力遮挡;EO

随着现代医学技术的发展，大多数骨折病人在接受了良好的治疗后，仍然存在着延迟或不愈合的问题，根据统计，由于各种原因，在骨折后不能正常愈合的情况大约有5%~10%。

1影响骨折愈合的生物力学因素

影响骨折愈合的因素有生物力学因素、生理因素、物理因素和基因因素，这些因素共同影响着骨折的愈合。近几年，随着生物力学的发展和临床应用的不断深化，有关生物力学因素对骨折修复作用的研究也越来越多。AO的目的是使骨折一期愈合，并可藉由解剖学复位后的强力内固定。由于 AO牢固固定，造成关节周围的骨性萎缩，从而造成骨折断端环境的破坏，延迟愈合、不愈合等。BO强调间接复位，生物固定，以保持骨折的稳定性与软组织的完整性，以达到二阶段的修复，并保证骨头的血液循环。中医血气的学说，融合了中医与西医的精髓，结合了中国的“正骨”，同时兼顾了功能的恢复，注重术后早期的功能恢复，提倡“综合治疗”和“功能恢复”的概念。采用微创技术，改良内固定材料，研制弹性带式锁髓内钉，并结合临床实践，介绍了弹性固定技术。强调微创、全过程的弹性固定、骨折生长愈合，促进骨折愈合，这就是 EO的概念。

随着各种测试方法的不断发展，如有限元方法的不断完善，为进一步开展骨折生物力学的研究工作提供了新的思路。

2AO、BO理论

2.1 AO、BO理论相关内容

根据骨折愈合的不同，可将其分为一期愈合和二期愈合，第一期愈合是在骨折复位良好，牢固固定的条件下，没有出现内外骨痂。内固定学会推荐 AO的原理。AO原理是一期愈合，在良好的复位和坚强的固定条件下，不会出现骨痂，并追求精确的解剖学复位，从而达到不产生骨痂的目的。但是，临床上， AO内固定不仅会造成骨折断端的血运，而且会造成应力阻挡，从而使骨折愈合延迟、不愈合，甚至在取下后发生再次骨折

2.2 BO理论

骨折后的应力是影响骨折愈合的一个主要因素，骨折不愈合和再断裂都与其所受的应力有关。应力对骨折的修复有一定的促进作用，如果不恰当的应力会导致骨折的愈合，甚至是不愈合。骨折愈合初期，由于受力阻挡作用，骨痂塑性差、强度低，易再次骨折。

由于应力遮挡、骨周围血运、愈合延迟等突出问题，结合接骨板、髓内钉等技术改进，建立了 BO的概念，强调功能复位，并在保证骨折的局部微动应力的同时，更注重对血运的保护，以达到二期愈合的目的。

3 CO理论

尚天裕教授于1958年对骨折进行了系统的研究，根据骨折的生物力学原理，建立了中国的接骨术，其治疗骨折的原则是：“筋骨并重，动静结合，内外兼治，医患配合”，与 BO的思想一样，都强调保护骨折的血液循环，从而促进骨痂的形成。在“筋骨并重”的前提下，有学者提出了既要重视功能恢复，也要重视术后功能的恢复，这进一步推动了 CO的发展。

4EO理论

4.1 EO理论内容

目前已有学者利用微创技术，研制出弹性带锁髓内钉（ELIN）来治疗肢体骨折。EO的概念是根据 Wolff定律，认为在骨折后，受一定的压力刺激，不会对新生的血管造成损害，并能促进骨痂的生成，从而加速骨的修复。这一点在锁骨骨折患者中已有足够的证据。通过大量临床观察和追踪研究，证实了与常规内固定相比，弹性内固定能有效地缩短骨折的愈合时间。

4.2依据EO理论设计锁骨、股骨弹性带锁髓内钉

ELIN锁骨弹力带锁髓内钉是一种比较典型的用于治疗中段的锁骨骨折的弹性内固定。其材质为钛合金或317L的不锈钢，其直径可按国人的锁骨大小分为1.5毫米和2.0毫米。每一颗钉子的头部和尾部都有一根20毫米的螺纹，比钉子本体高0.5毫米，每一根螺钉的螺距都不一样，用来固定锁骨断裂的两边。锁钉的顶端为正锥形，当锁骨沿锁骨顺向插入时，可以在不穿透骨皮质的情况下，沿锁骨髓腔的内壁滑动，不会对锁骨周围的血管和神经造成伤害。钉体的末端是一个四边形的锥形刀片，当锁骨倒转时，可以将锥状结节区的皮质骨刺穿。ELIN的双螺线结构与锁骨髓腔的松质骨锁固，保持了骨折端的悬吊和复位，具有抗转动、预防退钉、抗短缩锁定等作用。钉身有一定的弹性，从而产生了一定的剪力。当 ELIN的两端螺钉与锁骨末端的骨片结合后，当轴向应力转移时，髓内钉的弹性模量比骨质大，当轴向应力通过钉体传导时，会产生应力遮挡。但 ELIN材料是一种弹性材料，在承受剪应力的情况下，会发生弹性变形，从而在断裂端形成一种剪切应力环境。在进行肩关节活动康复训练时，可以通过疼痛来调节肩部的运动，这样可以有效地减少对骨折端的剪应力。这种剪应力的大小对成骨和加速骨折的修复都是有利的。由于剪应力的存在，骨痂早期就形成了骨痂，导致骨痂早期骨化、塑形，加速了骨痂的愈合。适当的剪应力可以促进骨痂的形成和早期的塑性，从而加快骨痂的修复。赵志辉、刘美月等对锁骨骨折病人进行了 ELIN处理，进一步证明了弹性髓内针对锁骨中段骨折具有微创、愈合快的特点。

结合微应力屏蔽技术的 EO技术，在十多年的临床应用中，无一例出现骨折断裂等并发症，且术后恢复时间显著缩短。由于 FSIIN髓内钉的远端没有锁紧，因此在较大程度上减少了应力的遮蔽，使骨折端的固定变得不稳定，而在骨折末端有--一定的轻微运动，从而促进了骨痂的生成，促进了骨折的愈合。

将 PFNA等髓内固定的近端锁钉放置在股骨头颈的中下段，只修复了髋关节受压的骨小梁，但张应力小梁的解剖学未得到修复。FSIIN近侧两个锁钉，其上位锁定钉在股骨颈上方，形成张应力骨小梁；下位锁定钉在股骨颈的中下段或中下部，重建髋部受压应力的骨小梁的解剖结构，从而可以使患者在股骨头切出、髋内翻、螺钉回撤、固定物末端连接处断裂、股骨颈短缩等并发症的发生。

4.3依据EO理论设计髓内钉的理论研究

研制开发并应用弹性带锁髓内钉，对肢体锁骨骨折、股骨骨折等骨折进行了临床应用，结果表明，弹性带锁髓内钉能全程弹性固定，并对其进行应力刺激，加速骨折的恢复。通过大量的临床实践证明，在整个骨折愈合过程中，采用弹性固定，给予轴向、扭转、弯曲、剪切等多种应力刺激，可以促进骨折的修复。AO、 BO理论认为，在骨折愈合初期，应始终维持较强的静止稳定，后期可采取动态固定，并以轴向微动刺激加速骨折愈合。AO和 BO理论认为，应力的方向只是轴向，而临床上的例子表明，给予扭转、弯曲和侧剪应力可以提高临床愈合率和缩短愈合时间。

4.4 EO设计髓内钉促进骨折愈合的因素分析

4.4.1生物力学效应是骨折快速愈合的重要因素

正常的锁骨在生理状态下可以自由移动，包括接受纵向、旋转、弯曲和剪切应力。锁骨骨折钢板内固定后，由于钢度较高，会造成较大的应力遮挡，因此，我们设计了一种具有较低应力覆盖的弹性带锁髓内钉，在静止状态下，对骨折断端无应力遮挡，术后立即接受轴向、旋转、弯曲和剪式应力，治疗效果显著，愈合时间平均为10.5周。进一步证实了 EO概念对骨折断端间断的旋转、弯曲和剪应力的影响，可以加速骨折的愈合。

4.4.2EO理论设计髓内钉有待完善补充

EO理论设计髓内钉在以下几个方面有待完善补充:在骨折愈合的不同阶段，弹性内固定骨应力大小和骨形成速率的相关性﹔促进骨折愈合的应力刺激强度的最适合阈值﹔弹性固定应力刺激促进骨愈合的生物力学影响因素，考虑寻找特定的蛋白基因点，取得基础理论的支持。

总之，在骨折的治疗上，我们必须深入了解骨折的生物力学原理，吸取和总结 AO、 BO的精华，并结合具有中国特点的 CO疗法，同时又要兼顾功能康复的 CO疗法，对固定技术进行了改进。随着机器人技术的不断发展与应用，我们在寻求更精确的骨折复位、微创内固定技术、缩短骨折愈合时间、改善骨折的修复质量。

参考文献:
[1]唐文浩,杨旻,第五维龙,燕明,韩一生,毕龙.应力性骨折防治研究进展[J].解放军医学杂志,2021,46(05):518-524.

[2]葛海龙.不同内固定方式对后路单开门术治疗节段脊髓型颈椎手术疗效的影响研究[J].罕少疾病杂志,2021,28(04):86-89.