骨折外固定器治疗的临床应用

作者单位：天津市宝坻区医院骨一科， 天津 宝坻 301800 【关键词】  骨外固定器； 骨 折； 临床应用； 并发症　　骨折外固定器（架）是指在骨折线两端经皮穿入固定针，再用连杆及钢针固定卡将裸露在皮外的针端连结起来，对骨折进行固定的一种治疗方法。这种装置称为骨外固定器（架）。其机制是利用力学原理，由钢针发生变形而产生作用力，作用于骨折断面上，稳定骨折，使骨折端产生轴向挤压力，避免了坚强内固定产生的应力遮挡，从而加速了骨折愈合进程［1］。其优点在于既能为骨折端提供稳定的固定，又不破坏局部血液循环，从力学和生物学两方面为骨折愈合创造了有利条件。特别是在开放性骨折治疗中有效地解决了伤口处理与骨折固定之间的矛盾［2～4］。近年来，骨折外固定器在临床上得到了广泛应用。现报告如下。　　1  外固定器参与下的骨折愈合　　骨折愈合过程复杂,受到诸多因素影响，坚强固定产生骨折一期愈合，非坚强固定产生骨折二期愈合。其中力学环境直接影响骨折愈合过程，已被大量临床和实验观察所证实［2］。单平面（臂）外固定器稳定性相对较差，因此须增加外固定器的材料结构强度才能达到稳定固定骨折的目的。固定器结构强度的增加势必产生较强的应力遮挡效应［4］。而对于多平面固定器，其钢针采用多平面交叉穿放，几何构型优化，各向强度提高，稳定性亦增加，因而避免了高应力遮挡效应形成。早期的应力遮挡，可起到固定骨折的作用，但在骨折愈合的中、后期，将干扰骨折愈合和重建，使骨折愈合、重建延迟。这是由于具有成骨活性的细胞未能获得有效的应力刺激而处于“功能性休眠”状态，破骨细胞则相对活跃，使骨质成骨—吸收处于负平衡状态，骨基质不能有效地骨化所致。固定器强度越高，上述变化越明显。因此，在能稳妥固定骨折的前提下，优化固定器材料和结构，或在骨折愈合的中后期减少固定钢针数目和直径，有效降低固定器刚度使之成为一种弹性固定，将有利于骨折愈合。另外，利用固定器的可调节功能，对骨折愈合不同时期实施动态加压，是促进骨折愈合的有效手段［5］。在临床使用外固定器治疗骨折时，为保持恒定的轴向压力，维持骨折愈合最佳力学环境，术后适当调节外固定器压力是非常必要的。由于轴向加压力过大会造成骨质压缩吸收且压力衰减过快，在术中加压时，以轴向加压0．5～1倍患者体重为宜。在术后2周时，骨组织已建立起新的组织结构(骨密度增高、骨纤维数量增多和骨细胞间隙压缩等)，以适应新的力学环境，所以应用外固定器治疗骨折，在术后2周内每天适当加压能补充骨折断端压力衰减，而保持骨折断端间的压力更有利于骨折愈合［6］。

　　2  骨外固定的适应症和优缺点      　　骨外固定器固定是介于内固定和外固定之间的一种方法，其适应证是相对的，应根据病例具体情况，酌情选用。一般说来，最适用于下列情况：①伴有严重软组织伤和治疗较晚的开放性骨折，需要牵伸固定维持肢体长度的骨折；②局部严重烧伤的骨折；③感染性骨折与骨不连，关节融合术，肢体延长，多发骨折；④合并颅脑损伤的骨折，火器伤的骨折，不稳定的骨盆骨折；⑤涉及关节面的不稳定或粉碎的桡骨下端骨折等。骨外固定器治疗一般长骨闭合性骨折虽然有效，但并发症及潜在并发症，故应限于传统的内固定［7］。          　　骨折外固定器治疗骨折的优点：①操作简单；②对患者局部干扰小，手术创伤小，小切口甚至不切口；③将牵引、复位、加压、矫正成角等融为一体，对延迟愈合、不愈合的病例尤为适宜；④便于观察处理伤口及患肢，对更换敷料、植皮、植骨、灌洗等不干扰骨折的固定；⑤稳定性好；⑥易于早期功能锻炼，利于消肿，增加关节软骨面的营养，减少关节的纤维化、关节僵硬、肌肉萎缩和骨质疏松等骨固定综合征；⑦可调整，具有再复位作用；⑧具有一定弹性和硬度，可达到生物固定；⑨不固定上下关节，早活动，晚负重，可有效预防关节僵硬、粘连、退变、挛缩和骨质疏松，并减少了卧床并发症；⑩易于拆除，无需再次手术摘除内固定物。

3  骨外固定器的分类        　　随着医学技术的飞速发展，骨外固定器也在不断的进步与改进，其型式很多，可按其它功能、结构分类。

　　3.1  功能分类法：①单纯固定的外固定器，如标准的单平面单侧Judet外固定器。②兼备整复和固定的外固定器，如Anderson外固定器类型。

　　3.2  结构分类：①单边式，如Wagner外固定器类型，其特点是螺钉仅穿出对侧骨皮质，在肢体一侧用连接杆将裸露于皮外的顶端连接固定；②双边式外固定器，如Anderson双边式外固定器，其特点是钉贯穿骨与对侧软组织及皮肤，在肢体两侧各用1根连接杆将钉端连接固定；③四边式，是外固定器复杂的组合，其特点是肢体两侧各有2根伸缩滑动的连接杆，每侧的两杆之间也有连接结构；④半环式，半环式外固定器的特点是可供多向性穿针有牢固可靠的稳定性，半环槽式外固定器为其代表；⑤全环式，这类外固定器是用圆形套放于肢体，可实施多向性穿针固定，但不及半环式简便，Ilizarov外固定器为其代表。

　　4  外固定器的适应范围

　　4.1  治疗桡骨远端骨折：有报道用桡骨远端骨外固定器治疗患者28例，其中优良率达92．86％。其基本方法是骨折复位后，采用超关节外固定，固定针分别固定在第2掌骨基底部和距骨折端3～4cm以上的近骨折端桡骨干上。复位后一般固定在尺偏中立或尺偏轻度屈腕位，固定均较稳定；尚欠稳定者，辅以有限经皮克氏针固定［8］。术后3d内患处可做冰敷、抬高患肢。术后即可开始行主、被动手指、肘、肩关节的功能锻炼。该固定器适用于手法复位和石膏固定较为困难的桡骨远端不稳定骨折，同时具有制作简单，操作简便、省时，固定可靠的优点。此外，固定器最大特点在于改变了常规外固定器要求固定针必须平行一致或近于平行的缺点，因针夹可于防滑杆上做360°旋转，再配合中心关节达到了万向的功能，使手术中不用刻意的要求固定针平行与否，降低了操作难度，缩短了手术时间。

　　4.2  治疗股骨转子间骨折：国内学者［9］应用单边外固定器治疗63例老年股骨转子间骨折，获得了满意的骨折愈合和髋关节功能。其总结外固定技术治疗股骨转子间骨折保证治疗效果的关键是：①近端外固定针置入技术：股骨颈内1根外固定针需尽量贴近股骨矩以增强固定效果和改进固定物的受力情况，防止骨折端移位及固定针松动，近端两枚外固定针成角度置人，与近端固定针夹具构成三角形固定平面，增大面积，防止近骨折端的移位；②阔筋膜张肌和髂胫束松解技术：术中经皮肤小切口潜行纵向切开针道周围阔筋膜张肌或髂胫束，使患者术后早期进行屈髋、屈膝功能锻炼；③外固定器的连接和动力化：通过近端万向节调整，使上固定夹具向外倾斜约5°，使近端两根外固定针产生弹力变形，带动骨折远端产生外翻力来抵消由于骨折端受压产生的内翻剪力，并使之转变成压应力，加速骨折愈合。

　　4.3  治疗胸腰椎不稳定型骨折：Magerl等1984年首先报道经椎弓根骨外固定技术治疗胸腰椎不稳定型骨折。刘洪等［10］设计的新型脊柱外固定器是根据Magerl脊柱外固定器的原理，由通用型脊柱系统第3代-3D改进而来，与传统脊柱外固定器比较，具有以下优点：①结构简化；②外露部件少，减少术后针道感染并发症；③手术操作简单，方便与椎间盘镜减压技术和椎体成形技术结合，既可以实现微创复位、固定，又可以达到微创减压；④用一种钉棒绞连部件能完成外固定器的连接组合、使对脊柱的矫形、复位、固定分开调节，不会因调节某一部位而影响其他部位的固定。

　　4.4  治疗特殊部位骨折：［11～13］侯庆忠等运用锁骨外固定器治疗锁骨骨折，方法是局部麻醉下闭合正骨复位，经皮刺入锁骨外固定器的抓持爪，旋紧抓持爪紧固螺钉，固定骨折近端，同法固定骨折远端，锁紧万向节紧固螺钉及调节螺杆的螺母，无菌敷料包扎。其优点为闭合整复经皮外固定器固定术创伤轻微、固定可靠，有利于术后早期进行患肢功能锻炼，促进骨折愈合与关节功能恢复，避免了传统外固定法的不稳定性和并发症以及切开复位内固定手术医源性创伤。应用可调式跟骨外固定器治疗跟骨骨折取得了满意的效果。可调式跟骨外固定器针对跟骨骨折的病理变化，有效地解决了骨折复位、固定及早期功能锻炼之间的矛盾，把传统功能疗法、切开复位内固定、撬拨复位的优点有机地结合起来，手术的关键是恢复Bohler角，恢复跟距关节面和恢复跟骨体横径的宽度。应用单侧沟槽式外固定器治疗股骨颈骨折取得了满意效果。该方法符合“生物学固定”这一现代骨折治疗原则，故而骨折不愈合及股骨头坏死率较低。同时创伤小，操作简单，在X线透视下针的位置准确可调，固定牢靠，手术时间及术后卧床时间短，功能恢复快，特别是患有内科疾病的老年患者，避免了开放复位手术的打击，较之其他内固定又无需二次手术，患者更容易接受。

4.5  治疗开放性骨折：20世纪80年代初到现在，应用外固定器治疗开放性骨折取得了重大突破，外固定器起到了消除骨折端对皮肤的威胁，减少污染扩散的机会，便于软组织损伤的处理，便于伤口的闭合，为晚期处理打好基础。应用骨外固定技术治疗Ⅲ°开放性骨折有利于二次或多次清创，便于创面处理，促进愈合，因不破坏骨膜和血供，有助于骨愈合。季祝永等［14］利用组合式骨外固定器治疗22例胫腓骨Ⅲ°开放性骨折获得满意效果，具有创伤小，复位满意，固定牢稳，穿针任意，构型灵巧，骨折固定呈三维固定等特点，不剥离骨膜及软组织，对骨折端的血供几乎无影响，同时始终给与骨折端应力刺激，动力性加压更符合骨折愈合的生理要求，利于骨折愈合。

　　4.6  重建肢体功能：应用骨外固定器治疗骨不连，肢体延长，矫正各类畸形及恢复肢体正常功能等方面都取得了满意的临床效果。陈振强报道［15］应用单臂外固定器治疗胫骨骨不连取得了确实的效果，其优点如下：①骨端始终保持均匀的压应力刺激和肢体功能锻炼时产生的生理应力刺激，为骨折愈合创造必要的生物力学条件；②对骨折端局部的影响较小，不需要剥离太多的骨膜，对骨折端血运干扰小，有利于骨折愈合；③手术操作简单，较少有血管、神经损伤等并发症；④对感染性骨不连、骨缺损伴伤肢短缩可配合肢体延长联合使用，既治愈了骨不连，又均衡了双下肢长度，有利于肢体功能恢复。

　　4.7  重度骨盆骨折和多发伤：重度骨盆骨折属高能量损伤，由于合并伤多，出血量大，伤后全身抵抗力急剧下降，而致休克不可逆转、感染等导致死亡。吴国正［16］应用骨盆外固定器对31例重度骨盆骨折急诊行复位外固定，取得了良好的疗效。结果显示应用外固定器治疗旋转不稳定的骨盆环骨折能够早期固定，控制出血，救治休克，降低患者病死率。骨外固定器对多发伤中大的管状骨折实施早期外固定，可作为一种急诊处理，方法简便，利于施行抢救性手术，明显降低病死率和减少并发症的优点。

　　5  骨外固定器的术后并发症及防治

　　5.1  针道感染和渗液：针道感染和渗液［17］的主要原因在于：针与骨体结合不紧密，造成松动。钻速过高，引起针道周围的烧伤，形成针道周围肌肉的坏死、液化。穿针没有垂直骨干造成应力不均衡。对针道的护理不仔细，不能及时处理等。针对上述原因，应采取如下措施：①保持针道的清洁，减少患肢的活动。②要及时应用抗生素。③若经精心针眼护理、换药后，感染仍然得不到控制，可在骨折端基本稳定后拆除外固定器，改用小夹板或石膏等其他外固定方法，并不会影响骨折治疗的固定效果。

　　5.2  断针：断针是金属疲劳所致，最易产生金属疲劳的地方是针与连接杆的接合部。不多次紧旋固定钢针的螺钉或在固定夹面上加放非金属垫圈，以及钢针只1次性使用，可防止断针。

　　5.3  皮肤压迫性坏死与神经、血管损伤：这在肢体水肿时尤易发生，应扩大针孔皮肤切口，抬高患肢，同时组装外固定器时，保持皮肤与连接杆之间的间距不少于3cm，即可避免皮肤压迫性坏死。神经与血管损伤、关节功能障碍、骨筋膜室综合征或穿针部位骨折等，这些并发症可以通过严格执行操作规程与细心护理来避免。

　　5.4  骨折延缓愈合与不愈合：这是外固定器治疗骨折的另一个主要并发症，其主要原因有骨折损伤严重、软组织挫伤严重、骨折难愈合部位、外固定器的应力遮挡、外固定器固定欠稳定等。其相应的防治方法有准确复位；对有骨折端间隙与骨缺损的骨折可采用早期自体松质骨移植术和带血管骨瓣、肌瓣移位修复骨质缺失和改善血运，促进骨折愈合。

　　6  进展        　　外固定器应用最多是骨折的治疗，应重视如何为骨折愈合提供良好的环境和生物力学条件。以及对外固定器力学性能、强度调整方法和技术应用的掌握，使得外固定器在满足骨折复位、固定功能和生物力学性能要求的前提下，构造越简单，部件越少，性能越稳定，操作越简单，越有利于人体功能锻炼和康复。其缺点为外形结构欠紧凑，固定时间过长能明显加重患者的精神和心理负担，这些应该在今后的研究和改进中加以避免。

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