儿童弹性髓内钉治疗四肢骨折

2008-7-14 chenmo 骨科专业

儿童弹性髓内钉的原则

 摘要:弹性钉是最重要的手术稳定儿童长骨骨折的方法。本文回溯了该方法的历史,总结了其生物与生物力学的科学基础,并评定了其广阔的应用指征。

 历史

儿童弹性钉,现今被称作ESIN(弹性髓内钉),或起初的法文ECMES,于1977年在法国的南希第一次应用于一名维生素D抵抗的佝偻病儿童。该病例中,矫形截骨得到稳定,该技术相当快的在该单位传播开了,多用于多发创伤儿童的长骨骨折的固定。使用相对小直径的髓内棒(rod)固定长骨骨折,尤其是股骨干骨折的想法当然不新鲜。Rush于1968年总结了他30年应用弹性钉的经验,而德国的学习从1950年就一直在利用condylocephalic(髁;头的?)钉用于治疗转子间骨折。

在20世纪70年代,Ender就描述用三根钉治疗转子骨折,较之前描述的从股骨内髁插入由股骨颈出来的装置要更小、更柔韧。经过一段时期的普及后,这种相当不稳定的用以转子间骨折固定的方法由于缺乏对长度与旋转的控制而不再受到大家的亲睐。然而,这些Ender钉同样被用于固定股骨干骨折,并且,在美国,Pankovich写了一系列的文章,推荐他们有对Ender钉有指征性(有选择性的)应用,同时,他还指出其局限性及出现的并发症。Ender钉的外形,它从股骨内、外髁两侧插入,通过双倍的三点固定弹性稳定骨折,这与当前应用于小儿骨科的ESIN(弹性髓内钉)非常相似。限制此技术用于小儿骨折,则成人创伤科医生在应用此技术时所遭遇的失败能被减到最小,由于儿童骨折有相当不同的特点。

南希的Prevot教授在弹性钉发展的时期,写道:在该技术的发展中,有几个因素已经被证明是很重要的:

1.年龄大于6或7岁的儿童,对于被延长的(过长?)的股骨干骨折保守治疗的不满;

2.6周或者更长时间的闭塞(out of circulation)所致的教育及心理障碍;

3.Prevot个人坚信:切开复位、钢板固定对于正在生长的骨的骨折固定是不适宜也不符合生理的方法;

4.具有创造一种特用于儿童的骨折稳定系统的洞察力与动力的同行们的出现;

5.科技的进步允许该技术的发展:a、具有合适的张力与弹性系数的材料;b、现代的具有低脉冲剂量及记忆优点的图像强化系统。

随后出现了一系列重要的文献,大多在法国,以Metaizeau于1988年关于该技术的书的出版及第一批发表在一英文出版物上关于儿童股骨骨折的稳定的文章为最。除了这一批文献,英国与美国对于该技术的吸收晚了十年。

 

 

生物学

ESIN的成功,基于的原则之一就是重视骨的生长和儿童骨折的天性。与成人相比,儿童的骨膜要厚的多,更具生物学活性。骨膜的循环是骨皮质血液供应的一个重要来源,儿童骨折不像成人高能量长骨骨折那样,关键的骨膜血供极少被中断。切断或者剥离骨膜,对于愈合速度、骨痂形成及骨的长度均有害。ESIN可提供有利于骨折愈合及骨痂形成数量的生物学环境。而这是通过微创的方法与闭合复位尽量减少剥离骨膜来实现的。即或当需要切开复位时,也是仅作一小切口,足以有利于复位就可以了。而弹性的结构允许微动,而这对骨折迅速愈合是非常理想的。

儿童骨折愈合后会发生重塑。就长度、旋转与对线来说,弹性钉减少了骨干及干骺端骨折的满意度。任何复位的不精确,尤其是移位,都在重塑的范围内。

 

 

生物力学

用以稳定儿童长骨骨折的弹性钉,无论是由钛合金或者不锈钢制成,都足以坚强以维持所需时间的复位。需要注意的是,ESIN能成功的用于儿童骨折,还在于同样的骨折儿童只需成人一半的骨折愈合时间。

弹性钉插入时,每根钉都要达到骨的三点固定。这可以通过对钉进行预弯来达到,一般来说,钉的预弯大约是长骨峡部直径的三倍。大多数病例只使用两根钉,经过相同的预弯后,两根钉相对方向插入,形成一完全平衡的结构以维持对线。钉的一端首先在插入点被锚定,然后是骨的另一端的干骺端。儿童有丰富的干骺区可以利用,是弹性髓内钉技术只适用于儿童骨折的有一个特点。钉的弯曲通过弯曲它们超过它们的弹性限度来实现。在新的稳定位置,弹性钉既拒绝被变直(故而在髓腔内产生张力),同时又拒绝进一步的弯曲,因而能抗变形。

一旦被插入髓腔内,弹性钉由于材料的弹性品质的优点及平衡的插入结构,能够抵抗成角、压缩的及旋转的力。如图3a、b、c所示。该图显示了弹性钉怎样抗弯曲、旋转及短缩。

有些作者在插入弹性钉前不进行预弯,允许钉在插入的过程中定形状(Schi,私下交流)。倘若弹性钉以一种相对的平衡的样式插入,则可以达到同样的维持长度、旋转及轴向对线的效果。弯曲的顶点应位于骨折水平,当骨折并非位于骨干中间时,更容易通过预弯达到这一要求。

ESIN对骨折的生物力学稳定有一部分是源于完好的包绕受累骨的肌肉群。因此,ESIN对股骨及前臂的闭合骨折尤其有效。而对于粉碎性骨折、广泛软组织损伤或撕脱的骨折,例如3级的开放性胫骨骨折,则较难用ESIN来稳定。此种情况下,可以加上临时性的外固定器或者夹板。

偶尔的,对于单一的长骨骨折,有人介绍使用三根弹性钉。应该注意的是,这必然使得两极匹配的结构失去平衡,因而,仅用以抵抗例如痉挛的肌肉所致的过度的外在形变力。

 

 

材料

弹性钉可用钛合金或不锈钢制成。材料的选择大多出于外科医生的偏爱。对于钛合金与不锈钢间的争论再次不再赘述。

钛合金有特别适合于儿童骨干的弹性系数与handling(处理?)特点。不锈钢有更高的张力及更大的弹性限度,因而相对更坚强。AO的儿童组完成的工作表明:不锈钢钉具有更大一号钛合金的力量(例如,2.5mm的不锈钢钉同3mm的钛合金一样坚固)。这有其临床意义,对于髓腔狭窄或者超重的青少年的治疗,不锈钢钉也许会更适合一些。如今使用的弹性钉其尾部均制成喙突状或者钩状,这可以使得在插入时弹性钉能沿着骨干的内表面滑进,而不会挤压对侧的皮质。“钩”的外表面就像雪橇的滑走部分一样扁平,这使得钉容易沿着骨前进。钉的弧度与钉的宽度相称,以利于钉的通过。

 

 

弹性钉的指征

弹性钉最初的应用指征是股骨与前臂的骨干骨折。胫骨的骨干骨折同样是很好的适应证,尽管这些骨折中许多可以通过石膏固定的方法来很成功的达到很好的治疗及之后的功能。胫骨的骨干不是管状的,这给进钉及平衡结构的获得制造了麻烦,常常需要加用石膏固定。

干骺端或者干骺端与骨干间的移行区的骨折处理起来更困难。附加一些简单的治疗原则极有利于治疗的结果。

首先,如果准备用弹性稳定髓内钉稳定干骺端或者骨干远端骨折,那么进钉点应该在骨相反的一端,例如,股骨转子下的骨折,应从常规的股骨髁上区域进钉,而股骨的髁上骨折,则应从股骨近端进钉,用一根C形与一根S形的钉来达到平衡。对于干骺端骨折,为了获得满意的治疗效果,钉的尖端必须穿过生长板,而这对于“必须注意较多穿孔及内置物大小须相对于生长板”的原则,完全是可接受的。

 

 

弹性钉原则的总结

1.生物学

a.骨膜在儿童骨折的愈合中是非常重要的,而通常的,儿童骨折时骨膜是完整的;b。弹性钉允许微动,有利于骨折的愈合;c。弹性钉微创的特点为儿童骨折愈合提供了最好的环境;d。儿童骨折的重塑弥补了弹性钉技术的不精确性。

2.生物力学

a.弹性钉在稳定儿童骨折上是足够坚强的内置物;b。每根钉均被塑形,一端于起始处的hole另一端于对侧干骺端,以达到三点固定;c。结构基于像相匹配排列的两极一样插入。

3.材料

a.弹性钉可用钢或钛制成,两者存在性能特点上的差异;b。材料的弹性负责维持骨折的对线;c。钉的两端做成利于插入的形状,并可被用作复位的工具。

4.使用指征

弹性钉可用于骨干、干骺端及一些骨骺的骨折。值得注意的是引自Metaizeau书上的话,那就是:手术医生就像滑雪者那样,在进入红色与黑色雪道之前,应该尝试几回蓝色的滑雪道。
 
 

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