加压钢板作为内固定器械,在骨折治疗中一直发挥着重要作用。近年来,微创接骨技术理念被深入理解和应用,逐渐由过去强调内固定器械的机械力学转向强调生物固定,不仅注重保护骨和软组织的血供,也促进了手术技术和内固定器械的改进。锁定压缩板有限接触动态加压钢板(LCP)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的点接触钢板(PC-Fix)和微创固定系统(LISS)的临床优点而发展起来的一种全新的钢板固定系统。该系统于2000年5月开始应用于临床,取得了较好的临床效果,得到了众多报道的高度评价。虽然其在骨折固定方面有诸多优点,但对技术和经验的要求较高,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、设计及优势
普通钢板的稳定性是建立在钢板与骨质之间的摩擦力基础上的,螺钉固定需要拧紧,一旦螺钉松动,钢板与骨质之间的摩擦力就会减小,稳定性也会下降,导致内固定失败。液晶聚合物是一种新型软组织内支撑钢板,由传统加压钢板与支撑架组合而成。其固定原理不再依赖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握持力来实现骨折固定。其直接优势在于减少了骨膜血供的干扰。钢板与螺钉之间的角度稳定性大大提高了螺钉的握持力,从而使钢板的固定强度更高,适用于不同的骨质。[4-7]
LCP设计的独特之处在于“组合孔”,将动态加压孔(DCU)与锥形螺纹孔结合在一起。DCU既可以通过标准螺钉实现轴向加压,也可以通过拉力螺钉对移位的骨折进行加压固定;锥形螺纹孔带有螺纹,可以锁紧螺钉和螺母的螺纹锁销,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,减少了与骨的接触面积。
总之,它较传统钢板具有诸多优势:①稳定角度:钉板间角度稳定固定,对不同骨质均有效;②降低复位丢失风险:无需对钢板进行精确预弯,降低第一阶段复位丢失及第二阶段复位丢失的风险;[8]③保护血运:钢板与骨质之间的最小接触面,减少了钢板对骨膜血运的损失,更符合微创原则;④持钉性好:尤其适用于骨质疏松性骨折,降低螺钉松动、脱落的发生率;⑤可早期功能锻炼;⑥适用范围广:钢板种类及长度齐全,解剖预定型良好,可实现不同部位、不同类型的骨折的固定。
2. LCP的适应症
LCP既可以作为常规加压钢板使用,也可以作为内支撑使用。外科医生还可以将两者结合起来,从而大大扩展其适应症,适用于各种骨折类型。
2.1 单纯骨干或干骺端骨折:如果软组织损伤不严重,骨质良好,单纯的横形骨折或长骨的短斜形骨折,需要切开并准确复位,且骨折侧需要强力加压,此时可采用LCP作为加压钢板及接骨板或中和钢板。
2.2 骨干或干骺端粉碎性骨折:可采用LCP桥接钢板,采用间接复位桥接接骨技术,不要求解剖复位,仅恢复肢体长度、旋转及轴向力线。桡尺骨骨折例外,前臂的旋转功能很大程度上依赖于桡尺骨的正常解剖结构,与关节内骨折类似,也必须解剖复位,并采用钢板牢固固定。
2.3 关节内骨折和关节间骨折:关节内骨折不仅需要进行解剖复位,恢复关节面的光滑度,还需要对骨组织进行加压,以达到稳定固定,促进骨愈合,并允许早期功能锻炼。如果关节内骨折对骨组织有影响,LCP可以固定骨组织。联合的复位后的关节面与骨干之间无明显间隙,且术中无需对钢板进行塑形,缩短了手术时间。
2.4 骨折延迟愈合或不愈合。
2.5 闭合或开放截骨术。
2.6 不适用于联锁髓内钉骨折,LCP是比较理想的选择,但对于儿童、青少年的骨髓损伤性骨折、髓腔过窄、过宽、畸形者,LCP不适用。
2.7骨质疏松症患者:由于骨皮质过薄,传统钢板固定难以获得可靠的稳定性,增加了骨折手术的难度,术后固定易松动、脱出,导致手术失败。LCP锁定螺钉与钢板锚定件形成角度稳定性,钢板钉一体化,加之锁定螺钉芯轴直径较大,增加了骨的握持力,有效降低螺钉松动的发生率。术后可早期进行功能性肢体锻炼。骨质疏松症是LCP的强适应症,众多报道对其给予了高度认可。
2.8 股骨假体周围骨折:股骨假体周围骨折常伴有骨质疏松、老年疾病及严重的全身性疾病。传统钢板固定手术切口较大,对骨折血供存在潜在损害;普通螺钉需双皮质骨固定,易损伤骨水泥,且骨质疏松后握持力较差。LCP钢板及LISS钢板很好地解决了这些问题,采用MIPO技术,减少关节手术,减少血供损伤,单枚皮质骨锁定螺钉即可提供足够的稳定性,且不会损伤骨水泥。该技术操作简便,手术时间短,出血量少,剥离范围小,利于骨折愈合。因此,股骨假体周围骨折也是LCP钢板的强适应症之一。[1, 10, 11]
3. 与使用LCP相关的手术技术
3.1 传统加压技术:虽然AO内固定器的理念已经发生改变,不会因过分强调固定的机械稳定性而忽视保护骨及软组织的血供,但对于某些骨折,如关节内骨折、截骨固定、单纯横行或短斜行骨折,骨折侧仍需加压固定。加压方式有:①LCP作为加压钢板,用两枚标准皮质骨螺钉偏心固定在钢板滑动加压单元上或利用加压装置固定;②LCP作为保护钢板,用拉力螺钉固定长斜行骨折;③采用张力带原理,将钢板置于骨的张力侧,置于张力下,皮质骨获得加压;④LCP作为支撑钢板,与拉力螺钉配合用于关节内骨折的固定。
3.2 桥接固定技术:首先采用间接复位法将骨折复位,通过桥接跨越骨折区,固定骨折两侧。无需解剖复位,仅需恢复骨干长度、旋转及力线。同时可进行植骨,刺激骨痂形成,促进骨折愈合。但桥接固定仅能达到相对稳定,而骨折愈合需经二次愈合后才能通过两层骨痂完成,因此仅适用于粉碎性骨折。
3.3 微创钢板接骨技术(MIPO):自20世纪70年代AO组织提出骨折治疗原则:解剖复位、内固定、保护血运和早期无痛功能锻炼,该原则已得到国际上的广泛认可,临床效果优于以往的治疗方法。但为获得解剖复位及内固定,往往需要大切口,导致骨灌注降低,骨折断端血运减少,感染风险增加。近年来,国内外学者更加重视并强调微创技术,在推进内固定的同时,保护软组织和骨的血运,不剥离骨折侧骨膜及软组织,不强行使骨折断端解剖复位,从而保护骨折的生物环境,即生物接骨技术(BO)。 20世纪90年代Krettek提出的MIPO技术是近年来骨折固定的新进展,其目的是在最大程度上以最小的损伤保护骨及软组织的血运。该方法是通过小切口建立皮下隧道,置入钢板,采用间接复位技术进行骨折复位及内固定。LCP钢板间角度稳定,即使钢板未完全实现解剖塑形,仍能保持骨折复位,因此MIPO技术的优势更加突出,是MIPO技术中较为理想的植入物。
4. LCP申请失败的原因及对策
4.1 内固定器失效
任何植入物都存在松动、移位、断裂等失败的风险,锁定钢板和LCP也不例外。据文献报道,内固定失败的主要原因并非钢板本身,而是对LCP固定的理解和认识不足,违背了骨折治疗的基本原则。
4.1.1 所选接骨板过短。接骨板长度及螺钉分布是影响固定稳定性的关键因素。在IMIPO技术出现之前,较短的接骨板会减少切口长度,减少软组织的分离。过短的接骨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,较长的接骨板不会增加软组织的切口。术者应根据骨折固定的生物力学原理选择接骨板长度。对于简单骨折,理想的接骨板长度与骨折全区长度的比值应大于8-10倍;对于粉碎性骨折,该比值应大于2-3倍。[13, 15] 足够长的接骨板会减轻接骨板负荷,进一步减轻螺钉负荷,从而降低内固定失败的发生率。根据LCP有限元分析结果,当骨折侧间隙为1mm时,骨折侧留置1个加压钢板孔,加压钢板处应力降低10%,螺钉处应力降低63%;当骨折侧留置2个孔时,加压钢板处应力降低45%,螺钉处应力降低78%。因此,为避免应力集中,对于简单骨折,建议靠近骨折侧留置1-2个孔;对于粉碎性骨折,建议每侧骨折采用3枚螺钉,其中2枚螺钉靠近骨折侧。
4.1.2 接骨板与骨面间隙过大。LCP采用桥接固定技术时,接骨板无需接触骨膜,保护骨折区血运,属于弹性固定,有利于促进骨痂的二次生长。Ahmad M、Nanda R[16]等通过生物力学稳定性研究发现,当LCP与骨面间隙大于5mm时,接骨板的轴向强度和扭转强度均显著下降;间隙小于2mm时,其轴向强度和扭转强度均无明显下降。因此,建议间隙小于2mm。
4.1.3 钢板偏离骨干轴线,螺钉偏心固定。LCP联合MIPO技术时,需要经皮置入钢板,钢板位置有时难以控制。如果骨轴线与钢板轴线不平行,远端钢板可能偏离骨轴线,必然导致螺钉偏心固定,固定效果减弱。[9,15]建议采取合适的切口,指触导引位置合适,Kuntscher针固定后再进行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械及固定技术。对于关节内骨折、单纯的横行骨干骨折,可采用LCP作为加压钢板,通过加压技术固定骨折的绝对稳定性,促进骨折的初期愈合;对于干骺端或粉碎性骨折,应采用桥接固定技术,注意保护骨及软组织的血运,使骨折相对稳定固定,刺激骨痂生长,达到二次愈合。相反,采用桥接固定技术治疗单纯性骨折,易造成骨折不稳定,导致骨折延迟愈合;[17]粉碎性骨折过分追求解剖复位及骨折侧加压,可破坏骨的血运,导致骨折延迟愈合或不愈合。
4.1.5 螺钉类型选择不合适。LCP组合孔可拧入标准皮质骨螺钉、标准松质骨螺钉、自钻/自攻螺钉和自攻螺钉四种类型的螺钉。自钻/自攻螺钉通常作为单皮质螺钉固定正常骨干骨折,其钉尖具有钻纹设计,更容易穿过皮质,通常无需测量深度。如果骨干髓腔非常狭窄,螺钉螺母可能无法完全贴合螺钉,螺钉尖端接触对侧皮质,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,但骨质疏松骨通常皮质较弱。由于螺钉操作时间减少,螺钉抗弯曲的力臂减小,易造成螺钉切割骨皮质、螺钉松动及继发骨折移位。[18]由于双皮质螺钉增加了螺钉的操作长度,骨骼的握持力也随之增加。总之,正常骨骼可以使用单皮质螺钉固定,而骨质疏松症骨骼则建议使用双皮质螺钉。另外,肱骨骨皮质相对较薄,容易造成切口,因此在治疗肱骨骨折时需要使用双皮质螺钉固定。
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。螺钉分布过密,易造成内固定物局部应力集中而断裂;骨折螺钉过少,固定强度不足,也容易导致内固定物失效。当采用桥接技术进行骨折固定时,建议螺钉密度应在40%-50%以下或更低[7,13,15]。因此,钢板相对较长,以增加力学平衡性;骨折侧应留2-3个螺钉孔,以增加钢板弹性,避免应力集中,降低内固定物断裂的发生率[19]。Gautier和Sommer[15]认为骨折两侧至少应固定2枚单皮质螺钉,固定皮质数量的增加并不会降低钢板的失效率,因此建议骨折两侧至少使用3枚螺钉。肱骨及前臂骨折两侧至少需3-4枚螺钉,需承受较大的扭转负荷。
4.1.7 固定器械使用不当,导致内固定失败。Sommer C [9] 回顾性分析了127例使用LCP钢板一年的151例骨折病例,结果发现700枚锁定螺钉中,仅有少量直径为3.5 mm的螺钉发生松动,其原因是放弃了锁定螺钉瞄准装置的使用。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。放弃使用瞄准装置可能会改变钉道,从而降低固定强度。Kääb [20] 进行过实验研究,发现螺钉与LCP钢板之间的夹角过大,螺钉的握持力明显下降。
4.1.8 肢体负重过早。过多的正面报道导致很多医生过分相信锁定钢板螺钉的强度及固定的稳定性,错误地认为锁定钢板的强度可以承受早期的全负重,导致钢板或螺钉断裂。采用桥接固定骨折时,LCP相对稳定,需形成骨痂才能实现二次拉伸愈合。如果患者过早下床活动,负重过重,会导致钢板螺钉断裂或脱落。锁定钢板固定鼓励早期活动,但完全逐渐负重需在6周后,X线片显示骨折侧出现明显骨痂。[9]
4.2 肌腱和神经血管损伤:
MIPO技术需经皮穿刺并置于肌肉下,置入钢板螺钉时无法看见皮下结构,增加了肌腱及血管神经的损伤。Van Hensbroek PB[21]报道一例应用LISS技术应用LCP导致胫前动脉假性动脉瘤的病例。AI-Rashid M.[22]等报道应用LCP治疗桡骨远端骨折继发的伸肌腱延迟性断裂。损伤原因主要为医源性,一是螺钉或克氏针直接损伤,二是套筒损伤,三是钻孔自攻螺钉产生的热损伤。[9]因此,要求术者熟悉周围解剖,注意保护血管神经等重要结构,置入套筒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,使用水来减少热量的产生并降低热传导。
4.3 手术部位感染和钢板暴露:
LCP是在推行微创理念的背景下出现的内固定系统,旨在减少损伤,降低感染、骨不连等并发症。术中应尤其注意软组织保护,特别是软组织薄弱部位。与DCP相比,LCP宽度较大,厚度较大,应用MIPO技术进行经皮或肌肉内插入时,可能造成软组织挫伤或撕脱损伤,导致伤口感染。Phinit P[23]报道LISS系统治疗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34例胫骨干骨折或34例胫骨干骨折,术后伤口感染及钢板暴露的发生率均高达23.5%。因此,手术前应根据软组织损伤情况、骨折复杂程度,慎重考虑手术时机及内固定物的选择。
4.4 软组织肠易激综合征:
Phinit P[23]报道应用LISS系统治疗胫骨近端骨折37例,4例出现术后软组织刺激症状(皮下可触及钢板及钢板周围疼痛),其中3例钢板距骨面5mm,1例钢板距骨面10mm。Hasenboehler.E[17]等报道应用LCP系统治疗胫骨远端骨折32例,其中29例出现内踝不适,其原因是钢板体积过大或钢板放置不当,加之内踝处软组织较薄,患者穿高筒靴压迫皮肤时感到不适。值得庆幸的是,Synthes公司新研制的远端干骺端钢板较薄,边缘光滑,可黏附于骨面,有效地解决了这一问题。
4.5 拆卸锁定螺钉困难:
LCP材料为高强度钛合金,与人体相容性高,易被骨痂包裹。拆除时,首先要清除骨痂,这会增加拆除难度。拆除困难的另一个原因是锁紧螺钉拧得太紧或螺母损坏,这通常是由于将废弃的锁紧螺钉瞄准装置更换为自瞄准装置造成的。因此,在采用锁紧螺钉时必须使用瞄准装置,以便螺钉螺纹与钢板螺纹精确锚定。[9] 拧紧螺钉时需使用专用扳手,以控制用力大小。
综上所述,LCP作为AO最新发展的加压钢板,为现代骨折外科治疗提供了一种新的选择。LCP与MIPO技术相结合,最大程度地保留了骨折侧血运,促进骨折愈合,降低感染及再骨折风险,保持骨折稳定性,在骨折治疗中具有广阔的应用前景。LCP自应用以来,取得了良好的近期临床效果,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械和技术,遵循骨折治疗的基本原则,正确、规范地使用内固定器械,才能预防并发症,获得最佳的治疗效果。
发布时间:2022年6月2日