作为一种内固定器,加压钢板在骨折治疗中一直发挥着重要作用。近年来,微创骨合成术的理念得到了深入理解和应用,其治疗重点逐渐从以往侧重于内固定器的机械原理转向侧重于生物固定,这不仅注重保护骨骼和软组织的血液供应,也促进了手术技术和内固定器的改进。锁定压缩板(LCP)是一种全新的钢板固定系统,它是在动态加压钢板(DCP)和有限接触动态加压钢板(LC-DCP)的基础上,结合AO点接触钢板(PC-Fix)和微创稳定系统(LISS)的临床优势而开发的。该系统于2000年5月开始临床应用,取得了较好的临床效果,并获得了众多高度评价。尽管其在骨折固定方面具有诸多优势,但对技术和经验的要求也更高。如果使用不当,可能会适得其反,造成无法挽回的后果。
1. LCP的生物力学原理、设计和优势
普通钢板的稳定性依赖于钢板与骨骼之间的摩擦力。螺钉必须拧紧。一旦螺钉松动,钢板与骨骼之间的摩擦力就会减小,稳定性也会降低,最终导致内固定器失效。液晶聚合物是一种新型的软组织内支撑板,它结合了传统加压板和支撑板的优点。其固定原理并非依靠钢板与骨皮质之间的摩擦力,而是依靠钢板与锁定螺钉之间的角度稳定性以及螺钉与骨皮质之间的夹持力来实现骨折固定。其直接优势在于减少了对骨膜血供的干扰。钢板与螺钉之间的角度稳定性显著提高了螺钉的夹持力,从而大大增强了钢板的固定强度,使其适用于不同类型的骨骼。[4-7]
LCP设计的独特之处在于其“组合孔”,它将动态加压孔(DCU)与锥形螺纹孔相结合。DCU可通过标准螺钉实现轴向加压,或通过拉力螺钉对移位骨折进行加压固定;锥形螺纹孔带有螺纹,可锁定螺钉和螺母的螺纹锁紧,传递螺钉与钢板之间的扭矩,并将纵向应力传递至骨折侧。此外,钢板下方设计有切割槽,可减少与骨骼的接触面积。
简而言之,它比传统钢板具有诸多优势:①稳定角度:钢板之间的角度稳定固定,适用于不同骨骼;②降低复位丢失风险:无需对钢板进行精确预弯,降低了第一阶段复位丢失和第二阶段复位丢失的风险;[8]③保护血供:钢板与骨骼的最小接触面积减少了钢板对骨膜血供的损伤,更符合微创原则;④具有良好的固定性能:尤其适用于骨质疏松性骨折,降低了螺钉松动和脱出的发生率;⑤允许早期进行康复锻炼;⑥应用范围广:钢板类型和长度齐全,解剖预成型良好,可实现不同部位和不同类型骨折的固定。
2. LCP 的适应症
LCP既可用作常规加压钢板,也可用作内固定支架。外科医生还可以将两者结合使用,从而大大扩展其适应症,使其适用于多种骨折类型。
2.1 骨干或干骺端简单骨折:如果软组织损伤不严重,骨质良好,长骨的简单横形骨折或短斜形骨折需要切开和精确复位,骨折侧需要强力加压,因此 LCP 可用作加压钢板或中和钢板。
2.2 骨干或干骺端粉碎性骨折:LCP可用作桥接钢板,采用间接复位和桥接骨合成法。该方法无需解剖复位,仅需恢复肢体长度、旋转功能和轴向力线。桡骨和尺骨骨折是一个例外,因为前臂的旋转功能很大程度上依赖于桡骨和尺骨的正常解剖结构,这与关节内骨折类似。此外,必须进行解剖复位,并用钢板进行稳定固定。
2.3 关节内骨折和关节间骨折:对于关节内骨折,我们不仅需要进行解剖复位以恢复关节面的平整度,还需要对骨骼进行加压以达到稳定固定并促进骨愈合,从而允许早期进行功能锻炼。如果关节内骨折对骨骼有冲击,则可以使用LCP进行固定。联合的在复位后的关节面和骨干之间。而且手术中无需对钢板进行塑形,从而缩短了手术时间。
2.4 延迟成立工会或非工会。
2.5 闭合式或开放式截骨术。
2.6 它不适用于互锁装置髓内钉固定术对于牙髓骨折,LCP 是一种相对理想的替代方案。例如,LCP 不适用于儿童或青少年髓腔损伤性骨折,也不适用于牙髓腔过窄、过宽或畸形的患者。
2.7 骨质疏松患者:由于骨皮质过薄,传统钢板难以获得可靠的稳定性,增加了骨折手术的难度,并容易因术后固定松动脱落而导致手术失败。LCP锁定螺钉和钢板锚钉形成角度稳定性,并将钢板钉整合在一起。此外,锁定螺钉的芯轴直径较大,增加了对骨骼的抓握力,因此有效降低了螺钉松动的发生率。术后允许早期进行功能性锻炼。骨质疏松是LCP的强适应症,许多研究报告也对其给予了高度评价。
2.8 假体周围股骨骨折:假体周围股骨骨折常伴有骨质疏松、老年疾病和严重的全身性疾病。传统钢板需要大范围切口,可能损伤骨折部位的血液供应。此外,常用螺钉需要双皮质固定,会损伤骨水泥,且对骨质疏松患者的抓握力较差。LCP和LISS钢板很好地解决了这些问题。它们采用微创内固定(MIPO)技术,减少关节操作,降低对血液供应的损伤,单颗皮质锁定螺钉即可提供足够的稳定性,且不会损伤骨水泥。该方法具有操作简便、手术时间短、出血少、剥离范围小、有利于骨折愈合等特点。因此,假体周围股骨骨折也是LCP钢板的强适应症之一。[1, 10, 11]
3. 与使用LCP相关的外科技术
3.1 传统加压技术:虽然AO内固定器的理念已经改变,不再因过分强调固定的机械稳定性而忽视保护骨和软组织的血液供应,但对于某些骨折,例如关节内骨折、截骨固定、简单的横形或短斜形骨折,骨折侧仍然需要加压才能达到固定效果。加压方法包括:① LCP作为加压钢板,使用两枚标准皮质螺钉偏心固定在钢板滑动加压装置上,或使用加压装置实现固定;② LCP作为保护钢板,使用拉力螺钉固定长斜形骨折;③ 采用张力带原理,将钢板置于骨的张力侧,在张力下安装,使皮质骨获得加压;④ LCP作为支撑钢板,与拉力螺钉配合使用,用于固定关节内骨折。
3.2 桥式固定技术:首先,采用间接复位法复位骨折,通过桥接跨越骨折区域,固定骨折两侧。无需解剖复位,只需恢复骨干长度、旋转和受力线即可。同时,可进行植骨以刺激骨痂形成,促进骨折愈合。然而,桥式固定只能达到相对稳定性,骨折愈合是通过两个骨痂的二期愈合实现的,因此仅适用于粉碎性骨折。
3.3 微创钢板内固定术(MIPO)技术:自20世纪70年代以来,AO组织提出了骨折治疗原则:解剖复位、内固定、保护血供、早期无痛功能锻炼。这些原则已被世界广泛认可,临床疗效优于以往的治疗方法。然而,为了实现解剖复位和内固定,通常需要较大的切口,导致骨灌注减少、骨折碎片血供下降,感染风险增加。近年来,国内外学者更加关注并重视微创技术,在保护软组织和骨骼血供的同时进行内固定,不剥离骨折侧的骨膜和软组织,不强行进行骨折碎片的解剖复位。因此,它保护了骨折的生物环境,即生物骨合成(BO)。 20世纪90年代,Krettek提出了微创内固定(MIPO)技术,这是近年来骨折固定领域的一项新进展。该技术旨在以最小的损伤最大程度地保护受保护骨骼和软组织的血供。其方法是通过一个小切口建立皮下隧道,置入钢板,并采用间接复位技术进行骨折复位和内固定。LCP钢板之间的角度稳定。即使钢板不能完全实现解剖形态,也能维持骨折复位,因此MIPO技术的优势更加突出,是一种相对理想的MIPO植入物。
4. LCP应用失败的原因及对策
4.1 内固定器失效
所有植入物都存在松动、移位、断裂等失效风险,锁定钢板和锁定复合钢板(LCP)也不例外。文献报道显示,内固定器失效的主要原因并非钢板本身,而是由于对LCP固定的理解和知识不足,导致骨折治疗的基本原则被违背。
4.1.1. 所选钢板过短。钢板长度和螺钉分布是影响内固定稳定性的关键因素。在IMIPO技术出现之前,较短的钢板可以减少切口长度和软组织分离。过短的钢板会降低固定整体结构的轴向强度和扭转强度,导致内固定失败。随着间接复位技术和微创技术的发展,较长的钢板不会增加软组织切口。外科医生应根据骨折固定的生物力学原理选择钢板长度。对于简单骨折,理想钢板长度与整个骨折区长度之比应高于8-10倍;而对于粉碎性骨折,该比值应高于2-3倍。[13, 15] 足够长的钢板可以降低钢板负荷,进而降低螺钉负荷,从而降低内固定失败的发生率。根据LCP有限元分析结果,当断裂面间隙为1mm时,断裂面留一个压板孔,压板应力降低10%,螺钉应力降低63%;当断裂面留两个孔时,压板应力降低45%,螺钉应力降低78%。因此,为避免应力集中,对于简单断裂,应在断裂面附近留1-2个孔;而对于粉碎性断裂,建议在每个断裂面使用3个螺钉,其中2个螺钉应靠近断裂面。
4.1.2 钢板与骨表面间隙过大。当LCP采用桥接固定技术时,钢板无需接触骨膜即可保护骨折区的血液供应。它属于弹性固定,可促进骨痂的二次生长。Ahmad M、Nanda R [16] 等人通过研究生物力学稳定性发现,当LCP与骨表面间隙大于5mm时,钢板的轴向强度和扭转强度显著降低;当间隙小于2mm时,强度没有显著降低。因此,建议间隙小于2mm。
4.1.3 钢板偏离骨干轴线,螺钉固定时出现偏心。当LCP联合MIPO技术时,钢板需要经皮置入,有时难以控制钢板位置。如果骨轴线与钢板轴线不平行,远端钢板可能偏离骨轴线,这必然会导致螺钉固定偏心,从而降低固定强度[9,15]。建议采用适当的切口,在指触定位正确且Kuntscher针固定后进行X线检查。
4.1.4 未遵循骨折治疗的基本原则,选择错误的内固定器和固定技术。对于关节内骨折、简单的横行骨干骨折,可使用LCP作为加压钢板,通过加压技术固定骨折,实现绝对稳定性,促进骨折一期愈合;对于干骺端骨折或粉碎性骨折,应采用桥接固定技术,注意保护骨和软组织的血供,使骨折相对稳定地固定,刺激骨痂生长,实现二期愈合。相反,使用桥接固定技术治疗简单的骨折可能导致骨折不稳定,造成骨折延迟愈合;[17] 粉碎性骨折过度追求解剖复位和骨折侧加压可能损伤骨骼血供,导致延迟愈合或不愈合。
4.1.5 选择不合适的螺钉类型。LCP组合孔可使用四种类型的螺钉:标准皮质螺钉、标准松质骨螺钉、自钻/自攻螺钉和自攻螺钉。自钻/自攻螺钉通常用作单皮质螺钉,用于固定正常的骨干骨折。其钉尖采用钻孔设计,通常无需测量深度即可轻松穿过皮质。如果骨干髓腔非常狭窄,螺母可能无法完全贴合螺钉,螺钉尖端接触到对侧皮质,则固定侧皮质的损伤会影响螺钉与骨骼之间的夹持力,此时应使用双皮质自攻螺钉。纯单皮质螺钉对正常骨骼具有良好的夹持力,但骨质疏松的骨骼通常皮质较弱。由于螺钉操作时间缩短,螺钉的抗弯力臂减小,容易导致螺钉切入骨皮质、螺钉松动和继发性骨折移位。[18] 双皮质螺钉由于增加了螺钉的操作长度,对骨骼的夹持力也随之增加。总之,正常骨骼可以使用单皮质螺钉固定,而骨质疏松的骨骼则建议使用双皮质螺钉。此外,肱骨骨皮质相对较薄,容易造成切伤,因此在治疗肱骨骨折时需要使用双皮质螺钉进行固定。
4.1.6 螺钉分布过密或过少。螺钉固定需符合骨折生物力学原理。螺钉分布过密会导致局部应力集中,进而造成内固定器断裂;螺钉数量过少,固定强度不足,也会导致内固定器失效。当采用桥接技术进行骨折固定时,建议螺钉密度低于40%~50%[7,13,15]。因此,钢板相对较长,以增强力学平衡;骨折侧应预留2~3个螺钉孔,以增加钢板弹性,避免应力集中,降低内固定器断裂的发生率[19]。Gautier和Sommer[15]认为,骨折两侧至少应固定两枚单皮质螺钉,增加固定皮质的数量并不会降低钢板的失效概率,因此建议骨折两侧至少使用三枚螺钉。肱骨和前臂骨折两侧至少需要 3-4 个螺钉,需要承受更大的扭转负荷。
4.1.7 固定装置使用不当导致内固定器失效。Sommer C [9] 随访了 127 例使用 LCP 一年的骨折患者(共 151 处骨折),分析结果显示,在 700 枚锁定螺钉中,仅有少数直径为 3.5mm 的螺钉松动。原因是未使用锁定螺钉瞄准装置。实际上,锁定螺钉与钢板并非完全垂直,而是呈 50° 角。这种设计旨在降低锁定螺钉的应力。未使用瞄准装置可能会改变螺钉的穿过路径,从而损害固定强度。Kääb [20] 进行了一项实验研究,发现螺钉与 LCP 钢板之间的角度过大,导致螺钉的夹持力显著降低。
4.1.8 肢体负重过早。过多的正面报道误导许多医生过分相信锁定钢板和螺钉的强度以及固定稳定性,他们错误地认为锁定钢板的强度足以承受早期完全负重,从而导致钢板或螺钉断裂。在使用桥接固定治疗骨折时,锁定钢板相对稳定,需要骨痂形成才能实现二期愈合。如果患者过早下床并负重过大,钢板和螺钉可能会断裂或脱落。锁定钢板固定鼓励早期活动,但完全逐步负重应在六周后进行,并且X光片显示骨折侧已形成明显骨痂。[9]
4.2 肌腱和神经血管损伤:
MIPO技术需要经皮穿刺置入,且钢板螺钉需置于肌肉下方。因此,在置入钢板螺钉时,外科医生无法观察到皮下结构,从而增加了肌腱和神经血管损伤的风险。Van Hensbroek PB [21] 报道了一例使用LISS技术进行LCP治疗的病例,结果导致胫前动脉假性动脉瘤。AI-Rashid M. [22] 等人报道了一例使用LCP治疗桡骨远端骨折继发的伸肌腱延迟性断裂的病例。损伤的主要原因是医源性的。首先是螺钉或克氏针造成的直接损伤。其次是套管造成的损伤。第三是自攻螺钉钻孔产生的热损伤。[9] 因此,外科医生需要熟悉周围解剖结构,注意保护血管神经和其他重要结构,在置入套管时充分进行钝性分离,避免压迫或牵拉神经。此外,在钻自攻螺钉时,用水来减少热量产生和降低热传导。
4.3 手术部位感染和钢板暴露:
LCP内固定系统是在推广微创理念的背景下产生的,旨在减少损伤、感染、骨不连等并发症。手术中,应特别注意软组织保护,尤其是软组织薄弱部位。与DCP相比,LCP的宽度和厚度更大。当采用MIPO技术进行经皮或肌内置入时,可能造成软组织挫伤或撕脱性损伤,进而导致伤口感染。Phinit P[23]报道,LISS系统治疗了37例胫骨近端骨折,术后深部感染发生率高达22%。Namazi H[24]报道,LCP治疗了34例胫骨干骨折和34例胫骨干骺端骨折,术后伤口感染和钢板外露发生率高达23.5%。因此,在手术前,应根据软组织损伤情况和骨折复杂程度,仔细考虑手术机会和内固定器的选择。
4.4 软组织肠易激综合征:
Phinit P [23] 报道,LISS 系统治疗了 37 例近端胫骨骨折,其中 4 例出现术后软组织刺激(皮下可触及钢板及其周围疼痛),这 4 例中,3 例钢板距离骨表面 5 mm,1 例距离骨表面 10 mm。Hasenboehler E [17] 等报道,LCP 系统治疗了 32 例远端胫骨骨折,其中 29 例出现内踝不适。原因是钢板体积过大或放置不当,而内踝软组织较薄,因此患者穿高帮靴时会压迫皮肤,导致不适。好消息是,Synthes 公司新研发的远端干骺端钢板薄而光滑,与骨表面粘合性好,有效解决了这个问题。
4.5 拆卸锁紧螺丝的难度:
LCP材料为高强度钛合金,与人体具有良好的相容性,但容易被老茧包裹。移除时,首先去除老茧会增加移除难度。移除困难的另一个原因是锁紧螺钉拧得过紧或螺母损坏,这通常是由于用自瞄准装置替换了废弃的锁紧螺钉瞄准装置造成的。因此,在安装锁紧螺钉时应使用瞄准装置,以便将螺钉螺纹与板材螺纹精确对准。[9] 拧紧螺钉时需要使用专用扳手,以控制力的大小。
最重要的是,作为AO公司最新研发的加压钢板,LCP为现代骨折外科治疗提供了一种新的选择。结合微创内固定(MIPO)技术,LCP能够最大程度地保留骨折侧的血供,促进骨折愈合,降低感染和再骨折的风险,维持骨折稳定性,因此在骨折治疗中具有广阔的应用前景。自应用以来,LCP已取得良好的短期临床疗效,但也暴露出一些问题。手术需要详细的术前计划和丰富的临床经验,根据具体骨折的特点选择合适的内固定器和技术,遵循骨折治疗的基本原则,正确、规范地使用内固定器,才能预防并发症并获得最佳的治疗效果。
发布时间:2022年6月2日



