創(chuàng)傷骨科發(fā)展現(xiàn)狀與未來趨勢

唐佩福

（中國人民解放軍總醫(yī)院骨科，北京100853）

創(chuàng)傷骨科發(fā)展現(xiàn)狀與未來趨勢

唐佩福*

（中國人民解放軍總醫(yī)院骨科，北京100853）

隨著我國經(jīng)濟建設和工業(yè)化程度的不斷提高，道路交通傷、高處墜落傷等高能量、高暴力損傷日益增多，嚴重威脅各行業(yè)工作者的生命安全。與此同時，我國人口老齡化進程進一步加快（截至2012年，我國60歲及以上老齡人口達1.94億），以高齡、多病、全身耐受差為特點的低暴力骨折亦逐年增多。由工業(yè)化和老齡化帶來的創(chuàng)傷疾病譜改變，不僅沖擊了醫(yī)療衛(wèi)生資源原有的配置和服務方向，也給我國的創(chuàng)傷骨科醫(yī)師帶來了前所未有的發(fā)展機遇與嚴峻挑戰(zhàn)。而近30年來，隨著醫(yī)學科學技術整體的進步，現(xiàn)代創(chuàng)傷骨科學也取得了很大的發(fā)展[1]。特別是損傷控制骨科（damage control orthopedics,DCO）、微創(chuàng)骨科、計算機輔助骨科、加速康復外科等新理念的提出與引入，使得創(chuàng)傷骨科學發(fā)生了巨大的革新和進展。本文就國際創(chuàng)傷骨科領域臨床最新進展及發(fā)展趨勢作歸總分析，旨在跟蹤學科前沿，不斷汲取國際最先進的創(chuàng)傷骨科治療理念和先進技術，以期提升我國創(chuàng)傷骨科的救治水平。

1 損傷控制理念逐步深入創(chuàng)傷骨科領域

損傷控制最早由美國海軍提出，其主要思想是艦艇受到攻擊后如何把傷害控制在最小范圍并保持戰(zhàn)斗力。損傷控制最初被急診醫(yī)學用來指導救治嚴重創(chuàng)傷、大出血患者；隨后，Rotondo等[2]報道了損傷控制性外科手段救治嚴重多發(fā)傷患者，認為嚴重創(chuàng)傷早期采用簡單外科手術進行損傷控制可以挽救原本認為無法挽救的危重患者，從而提出了損傷控制外科（damage controlsurgery,DCS）理念。隨著DCO理念進一步推廣與發(fā)展，自20世紀90年代起，DCO理念迅速發(fā)展并興起，其目的是早期行簡單、快速、有效的骨折臨時固定，待生命體征平穩(wěn)后再行Ⅱ期確定性處理，盡量避免及減少因手術不當而帶來的二次打擊[3]。Giannoudis[4]提出了DCO實施的具體步驟：①控制出血，徹底清創(chuàng)，不穩(wěn)定骨折的早期臨時固定；②送至重癥監(jiān)護病房（ICU），糾正低體溫、低血容量和凝血功能障礙以達到穩(wěn)定狀態(tài)；③一旦患者病情穩(wěn)定，則進行骨折的最終固定（如接骨板、髓內(nèi)針等）。

1.1 DCO黃金11小時概念

按DCO原則治療的第一階段是祛除危及生命的因素并維持血流動力學穩(wěn)定。文獻報道顯示，骨折大出血的黃金救治時間為傷后1 h，每延誤3m in，死亡率增加1%[5]。美國馬里蘭大學休克創(chuàng)傷中心創(chuàng)始人Cow ley提出著名的“黃金1小時”，即傷后1 h是挽救生命、減少致殘的“黃金時間”[6]，其目的是對創(chuàng)傷患者進行快速有效的復蘇，最終縮短損傷至手術的時間，其治療主要包括抗休克、積極控制出血及骨折的臨時固定。近年來又提出新的黃金1小時的概念，指在手術室里的創(chuàng)傷患者出現(xiàn)生理極限，即低體溫、酸中毒和凝血障礙三聯(lián)癥之前的一段時間[7]。手術本身也是一種創(chuàng)傷，尤其是復雜的大手術，因此始終要牢記嚴重創(chuàng)傷的預后是由患者的生理極限所決定的，而不是靠外科手術進行解剖關系的恢復所決定的，應力爭在患者生理功能發(fā)生不可逆損害之前進行復蘇和Ⅰ期簡易手術，以挽救患者生命。

1.2 確定性手術時機的選擇

重大手術操作可引起創(chuàng)傷患者的機體發(fā)生炎癥反應、纖維蛋白溶解和凝血異常，導致局部炎癥介質(zhì)的釋放及有毒代謝產(chǎn)物在全身擴散，加重全身的炎癥反應[8]。因此，嚴重創(chuàng)傷后的任何重大手術操作均被視為“二次打擊”，可加重患者的病情。計劃性再手術時機非常重要，在ICU糾正代謝紊亂和患者病情再次惡化直至多器官功能障礙綜合癥（multiple organ dysfunction syndrome,MODS）/多臟器功能衰竭（multipleorgan failure,MOF）出現(xiàn)之間存在一個時間窗。de Lesquen等[9]認為在Ⅰ期救命手術后24～48 h是實施Ⅱ期確定性手術的最佳時機。Pape等[10]比較了兩組創(chuàng)傷評分相等的患者，認為Ⅱ期確定性手術在Ⅰ期手術后4 d實施最安全。而過分強調(diào)DCO理論，早期絕對制動、臨時固定的處理，待生命體征平穩(wěn)后再進行確定性手術，會延長住院和康復時間，無謂增加患者的住院費用。因此，不應因為損傷控制

而延誤患者手術時機，最新證據(jù)顯示對充分復蘇的高能量多發(fā)傷患者，可在充分保證循環(huán)的基礎上Ⅰ期進行終極固定治療，如脊柱骨折、髖部骨折等[11,12]。但是，DCO理論的確立和實踐無疑成為創(chuàng)傷骨科發(fā)展史上一個重要的里程碑，隨著醫(yī)學技術的發(fā)展和進步，DCO將被賦予更豐富的內(nèi)涵，必將發(fā)揮更加重要的作用。

2 微創(chuàng)技術及新型內(nèi)植物不斷推陳出新

近年來，隨著微創(chuàng)技術的發(fā)展以及對骨折愈合生物學環(huán)境認識的不斷深入，骨折治療從原來強調(diào)解剖復位、堅強固定達到一期愈合的生物力學觀點，逐漸演變?yōu)楸Ｗo骨折局部血運、間接復位的生物學內(nèi)固定（biologicalosteosynthesis,BO）理念，強調(diào)微創(chuàng)技術的運用和保護骨折端局部血運的重要性。在新型內(nèi)植物的設計上，逐漸重視BO理念的要求，不斷革新、創(chuàng)造和研制用于骨折的新型內(nèi)植物系統(tǒng)。

2.1 微創(chuàng)釘板系統(tǒng)

基于微創(chuàng)治療的先進理念研發(fā)了一系列新型內(nèi)植物：鎖定接骨板、解剖鎖定接骨板以及可減少接骨板與骨接觸面積的點接觸鎖定加壓接骨板和有限接觸加壓接骨板[13]。鎖定接骨板由于螺釘與接骨板之間存在角度穩(wěn)定界面，放置接骨板時可以完全不與骨發(fā)生接觸，所以它們在生物力學角度被看作是內(nèi)固定架。鑒于鎖定接骨板在生物力學的先天優(yōu)勢，可以為骨質(zhì)疏松性骨折、粉碎性骨折及關節(jié)周圍骨折提供更穩(wěn)定的固定[14]。與傳統(tǒng)非鎖定固定相比，鎖定加壓接骨板（locking compression plate,LCP）的鎖定螺釘增加了額外的穩(wěn)定性，這也進一步推動了微創(chuàng)骨折固定技術的應用。解剖鎖定接骨板允許直接經(jīng)皮插入而不過多考慮骨的形狀和接骨板塑形，可有效減少軟組織損傷和骨膜剝離、保護骨斷端血供；同時采用橋接固定使骨折端相對穩(wěn)定，為骨折二期愈合提供了良好的生物學環(huán)境，完全符合BO理念。特別是將外固定技術和鎖定接骨板技術結(jié)合到一起的微創(chuàng)內(nèi)固定穩(wěn)定系統(tǒng)（less invasive stabilization system,LISS）成為新一代微創(chuàng)內(nèi)固定技術的代表。LISS接骨板通過將螺釘鎖入接骨板實現(xiàn)增強的成角穩(wěn)定性，增加對干骺端的把持力，兼有接骨板與外固定架的優(yōu)點，對血運破壞少，便于復雜關節(jié)、干骺端骨折和假體周圍骨折等固定[15,16]。

2.2 髓內(nèi)固定技術

髓內(nèi)釘固定本身就是BO，目前大部分長骨骨折和髖部骨折均可以通過經(jīng)皮的方式置入髓內(nèi)釘。尤其是股骨近端髓內(nèi)釘系統(tǒng)（如GammaⅢ釘、PFN、PFNA等）以優(yōu)越的生物力學特性已逐步替代DHS等髓外固定系統(tǒng)，成為治療不穩(wěn)定股骨轉(zhuǎn)子間骨折的主流術式。Anglen等[17]研究發(fā)現(xiàn)，從1999至2006年髓內(nèi)固定的應用比例由3%提高至67%。而且對于嚴重骨質(zhì)疏松導致的不穩(wěn)定性股骨轉(zhuǎn)子間骨折，施樂輝公司推出改良的骨水泥強化型PFNA，與傳統(tǒng)PFNA相比，其扭轉(zhuǎn)試驗最大扭矩提高到1.47倍，而最大軸向拔出力提高到1.96倍[18]。此外，施樂輝公司還推出一種革命性創(chuàng)新成果-股骨近端髓內(nèi)釘InterTAN[11]，其頭釘采用獨創(chuàng)的聯(lián)合交鎖組合釘結(jié)構(gòu)，能提供術中直線性加壓及更好的把持力，而且組合釘絞鎖螺紋能有效防止術后負重產(chǎn)生的雙釘“Z字效應”，為患者早期負重提供了堅強支持[19]。

盡管上述新型內(nèi)植物與微創(chuàng)技術預示著創(chuàng)傷骨科發(fā)展的未來，但能否真正取得與傳統(tǒng)手術相同、相似或更佳的療效，仍需要運用大樣本、多中心隨機對照試驗和高質(zhì)量的臨床循證醫(yī)學證據(jù)進行綜合評價，客觀分析其可行性、安全性、近期和遠期效果。另外值得注意的是，上述新型內(nèi)植物體系均是基于歐美人種的解剖特征設計，尤其是解剖型接骨板系列，國內(nèi)醫(yī)師在手術臺上經(jīng)常遇到“解剖接骨板并不解剖”的現(xiàn)象，因此，研究符合國人骨和關節(jié)解剖生理特點的內(nèi)植物是中國創(chuàng)傷骨科醫(yī)師新的使命。

3 數(shù)字技術在創(chuàng)傷骨科應用前景廣泛

近年來，數(shù)字技術的飛速發(fā)展為骨科疾病的臨床診療和基礎研究提供了新的手段，其與傳統(tǒng)骨科互相融合、互相促進、互相影響，逐漸形成具有時代特征的現(xiàn)代數(shù)字骨科。目前，數(shù)字技術已融入創(chuàng)傷骨科的方方面面，包括醫(yī)學影像處理與三維建模技術、計算機輔助設計與制造（CAD/CAM）技術、手術規(guī)劃與虛擬仿真技術、手術導航與機器人輔助復位等[20]。

3.1 醫(yī)學影像處理與三維建模技術

影像學檢查為骨折的正確診斷及分型提供了重要依據(jù)，傳統(tǒng)診斷主要基于X線片、CT斷層掃描及術中透視等二維圖像技術，但對于復雜骨折及伴有血管神經(jīng)損傷或臨近臟器的多發(fā)傷而言，難以全面掌握骨折部位解剖關系而形成立體概念。計算機軟件系統(tǒng)（如M im ics）利用患者術前的影像學數(shù)據(jù)重建骨塊之間及臨近組織的三維空間模型，可直觀地顯示復雜骨折的實際情況，為復雜骨折的準確診斷和

精確治療提供良好的參考依據(jù)。同時，該類軟件還可根據(jù)重建的三維模型進行有限元分析，從而計算局部受力情況、分析受傷機制、比較不同術式及固定物的力學特性等，為創(chuàng)傷骨科的基礎研究提供理論基礎[21]。

3.2 CAD/CAM D/CAM技術

起源于先進制造業(yè)的計算機輔助設計與制造技術，為生物制造及“量身定做”提供較為有效的解決方法，目前該技術已廣泛應用于骨科器械的研發(fā)和設計過程，尤其是個體化手術模板及內(nèi)固定器材的制作、手術接骨板的設計改良及手術方法改進等領域。例如在建立國人髖臼后方骨骼的點云數(shù)據(jù)庫的基礎上，結(jié)合CAD/CAM技術設計并制作出髖臼后壁解剖鎖定導航接骨板，不僅更符合國人的髖臼后壁形態(tài)學特點，還能根據(jù)預留的釘孔安全置入骨盆微創(chuàng)螺釘，目前已投入臨床應用并取得滿意的治療效果[22]。

3.3 手術規(guī)劃與虛擬仿真技術

手術規(guī)劃與虛擬手術仿真系統(tǒng)的應用使創(chuàng)傷骨科醫(yī)師可在術前全面了解手術全過程，通過術前規(guī)劃及手術模擬操作，最終達到縮短手術時間，提高手術準確性、可靠性和安全性的效果。首先，利用計算機圖像處理技術對患者的圖像信息（術前X線片、CT、MRI）進行分析和處理，通過三維重建、圖像配準、圖像融合等技術重建患者的三維模型影像并建立虛擬坐標空間。醫(yī)師可以在術前漫游手術部位的三維重構(gòu)圖像，從而對手術部位及鄰近區(qū)域的解剖結(jié)構(gòu)有一個明確的認識，然后確定手術規(guī)劃及手術方案，使手術方案構(gòu)思比較客觀、可定量，并可為手術組成員共享。規(guī)劃完成后，醫(yī)師可以在三維圖像上進行手術模擬操作，以驗證手術方案的正確性。特別是在創(chuàng)傷骨科最具挑戰(zhàn)性的骨盆及髖臼骨折治療中，采用手術規(guī)劃與虛擬手術仿真系統(tǒng)輔助醫(yī)師熟悉局部解剖和制定術前規(guī)劃，對最終提高手術效果具有重要作用[23.4]。

3.4 計算機輔助骨折復位與機器人手術系統(tǒng)

傳統(tǒng)的骨折復位操作存在復位精準度不高、術中透視輻射劑量大、復位信息及狀態(tài)缺乏定量化等不足，而且手動復位的效果很難精確達到術前的規(guī)劃位置，在復位完成后也很難維持復位狀態(tài)。隨著數(shù)字技術和機器人技術的發(fā)展，基于醫(yī)學影像引導的機器人輔助復位方法被引入長骨骨折復位操作。機器人具有自主操作、抗輻射等特點，可有效提高復位精度，降低射線對醫(yī)患雙方的輻射，因而在骨折復位中受到廣泛重視。韓巍等[25]自主研發(fā)并聯(lián)復位機器人系統(tǒng)開展了模型測試實驗，制定了復位操作流程，并制定了基于二維透視圖像的性能評價指標。該復位機器人的復位精度滿足臨床要求，并能夠有效維持復位狀態(tài)。Du等[26,27]研制的基于術前CT的六自由度并聯(lián)機器人復位系統(tǒng)，將主從操作概念引入復位過程，實現(xiàn)了醫(yī)師遠距離操作下的骨折復位，并采用軸向位移、側(cè)向位移、側(cè)方成角、內(nèi)旋/外旋四個參數(shù)來評價機器人的復位效果。目前已經(jīng)完成模型骨、尸體骨試驗，復位精度較高，滿足臨床需要。目前長骨骨折復位已實現(xiàn)了微創(chuàng)化，其發(fā)展趨勢是自動化和智能化。隨著對機器人性能的評價指標體系和評價手段的不斷發(fā)展和標準化，骨折復位機器人也將日趨完善，從而進一步促進機器人在創(chuàng)傷骨科臨床的應用和推廣。

4 總結(jié)與展望

20世紀80年代以來，我國的創(chuàng)傷骨科救治水平取得了長足的進步，無論是骨折最新治療理念、最新的微創(chuàng)技術及新型內(nèi)固定產(chǎn)品，我們與國外已不存在技術上的壁壘與差距。國內(nèi)外同行應用同樣先進的技術和內(nèi)植物治療骨折，取得與之媲美的臨床效果；越來越多的國內(nèi)同仁與外國同道在國際講壇上切磋交流，收獲同樣的贊譽與認可。這些發(fā)展與進步不僅得益于國家綜合國力和科技水平的提升，也得益于醫(yī)學科學的整體進步，更與骨科前輩與全體同仁銳意進取、自強不息的創(chuàng)新精神密不可分。

智能化、微創(chuàng)化、個體化、精準化將成為未來創(chuàng)傷骨科的重要發(fā)展方向。創(chuàng)傷骨科醫(yī)師的雙手將從傳統(tǒng)手術中解脫出來，進入操縱內(nèi)鏡、微創(chuàng)器械及手術機器人的微創(chuàng)/極微創(chuàng)手術時代。在未來功能更加強大的計算機及其軟件的支持下，可以通過計算機模擬技術深入研究各類骨與關節(jié)損傷的創(chuàng)傷機制，通過更加接近人體生理狀態(tài)的生物力學動態(tài)仿真實驗評估、篩選最適宜的骨折內(nèi)固定器及最佳置放位置等；可以通過技術含量更高的快速成型機床以及質(zhì)量更好、精度更高的模型打印直接將內(nèi)植物材料三維成型；可以通過人機交互方式設計個體化內(nèi)植物和關節(jié)假體。未來新診療技術的不斷發(fā)展并不意味著外科醫(yī)師職業(yè)的消亡，相反對外科醫(yī)師而言意味著更高的要求，即醫(yī)師需要掌握更扎實的現(xiàn)代高科技知識并不斷進行知識結(jié)構(gòu)的更新，經(jīng)過更加嚴

格的崗前培訓和資質(zhì)認證，才能為患者提供更加優(yōu)質(zhì)、高效的醫(yī)療服務。相信在廣大醫(yī)師和科研工作者的不懈努力下，我國創(chuàng)傷骨科學一定能不斷發(fā)展和進步，使臨床救治水平上升到一個新的階段。

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2095-9958（2015）02-0 011-04

10.3969/j.issn.2095-9958.2015.01-003

*通信作者：唐佩福，E-mail:pftang301@126.com