股骨干骨折三維閉合復(fù)位器的研制與臨床應(yīng)用

彭昌貴，羅鷹，藍(lán)國湖，李日旺，袁志坤，包國慶，李旭明，潘劍英

1.東莞市石碣醫(yī)院骨科，廣東 東莞 523290；2.東莞市沙田醫(yī)院骨科，廣東 東莞 523900；3.南方醫(yī)科大學(xué)第三附屬醫(yī)院，廣州 510630

股骨干骨折的發(fā)生率約占全身骨折的6%，好發(fā)生于20～40 歲的青壯年[1,2]，多為嚴(yán)重的高能量損傷。由于存在較高的感染率以及骨折延遲愈合或不愈合，除關(guān)節(jié)內(nèi)骨折需切開解剖復(fù)位堅(jiān)強(qiáng)內(nèi)固定外，一般不推薦切開復(fù)位內(nèi)固定治療股骨干骨折。閉合復(fù)位交鎖髓內(nèi)釘固定是目前治療的“金標(biāo)準(zhǔn)”[3，4]，骨科牽引床閉合復(fù)位交鎖髓內(nèi)釘內(nèi)固定是目前常用的手術(shù)治療方法[5]，但大腿軟組織豐富，尤其是肥胖患者，骨科牽引床手術(shù)時因大腿懸空，骨折遠(yuǎn)端后側(cè)腓腸肌牽拉及下沉趨勢等，導(dǎo)致股骨閉合復(fù)位非常困難。因而有文獻(xiàn)[6]報道輔助閉合復(fù)位的撐開器，避免應(yīng)用牽引床復(fù)位的相關(guān)問題，而無論是骨科牽引床或撐開器都只能對骨折作牽引，解決骨折短縮畸形。骨折側(cè)方移位是通過骨折周圍肌肉、骨膜等軟組織封套作用使?fàn)恳D(zhuǎn)化為壓力，使部分股骨干骨折獲得復(fù)位，牽引后仍無法復(fù)位時再通過各種輔助復(fù)位方法，如手法復(fù)位、克氏針撬拔、頂棒糾正成角等方法來完成[7～9]。近年也有報道[10,11]股骨復(fù)位器治療股骨骨折，在骨折端置入schanz 釘，連接復(fù)位器操控復(fù)位，可完成骨折斷端前后及側(cè)方移位的糾正，而對骨折移位無法量化調(diào)整，精準(zhǔn)復(fù)位。目前臨床上尚缺乏一種股骨干骨折閉合復(fù)位器，既可達(dá)到牽引，解決骨折短縮畸形，避免骨科牽引床的弊端，同時連接復(fù)位器直接把持骨折端對骨折前后及內(nèi)外側(cè)移位精準(zhǔn)復(fù)位。鑒于此，筆者自行設(shè)計(jì)并研制一種股骨干骨折三維閉合復(fù)位器[實(shí)用新型專利號：一種股骨干骨折三維閉合復(fù)位器ZL（2018 2 0209190.1)]輔助完成手術(shù)，回顧性研究2019年7月-2021年6月對股骨干骨折閉合復(fù)位交鎖髓內(nèi)釘內(nèi)固定術(shù)，術(shù)中使用治療的68例患者，探討其臨床應(yīng)用效果，歸納三維閉合復(fù)位器優(yōu)缺點(diǎn)及適應(yīng)癥。

1 材料與方法

1.1 復(fù)位器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1.1.1 復(fù)位器的組成 該復(fù)位器主要由近端固定部分、遠(yuǎn)端牽引部分、骨折遠(yuǎn)端復(fù)位操控部分及三部分互相連接部分組成，近端固定部分通過克氏針牢固固定在骨盆，牽引部分對骨折作牽引，解決骨折短縮畸形，骨折遠(yuǎn)端操控部分通過操控骨折遠(yuǎn)端，使骨折遠(yuǎn)端側(cè)方移位準(zhǔn)確復(fù)位，3 個部分通過連接桿連成牢固的整體。

1.1.2 復(fù)位器的組合與連接 近端固定部分由克氏針、固定夾、帶3 孔固定桿，克氏針固定在髂前上棘下方的髂骨處；骨折遠(yuǎn)端牽引部分由牽引弓、帶螺紋的牽引桿、尾端帶半球形的螺母、鋼圈固定器構(gòu)成，牽引弓是張力牽引弓，可牢固固定骨牽引的克氏針，牽引桿與尾端帶半球形的螺母連成一體，通過螺母的轉(zhuǎn)動拉伸牽引桿的移動作牽引，螺母尾端的球形結(jié)構(gòu)可隨牽引力作用改變方向；骨折遠(yuǎn)端操控部分由帶3 孔固定的螺桿、帶套筒螺桿、帶套筒固定桿、螺母、固定夾及克氏針構(gòu)成。所述3 孔固定的螺桿通過3 孔固定在連接桿上，并與其垂直，在3 孔固定的螺桿與帶套筒螺桿相互垂直連接，帶套筒螺桿與帶套筒的固定桿又相互垂直連接，帶套筒固定桿通過固定夾固定克氏針，螺母在螺桿上擰動推動套筒定向移動；3 部相互連接部分由多根桿連接組成，桿的一端帶有3 孔固定裝置，桿側(cè)方開孔，桿與桿之間通過孔連接延長及多方向連接，通過側(cè)孔可連接近端固定部分、遠(yuǎn)端牽引部分及骨折遠(yuǎn)端操控部分，形成一個完整復(fù)位器（圖1）。

圖1 股骨干骨折三維閉合復(fù)位器的組合與實(shí)物圖①克氏針 ②帶3 孔固定桿③帶套筒固定桿 ④固定夾⑤固定螺帽⑥鋼圈固定器 ⑦螺母 ⑧尾端帶半球形的螺母⑨帶螺紋的牽引桿⑩帶3 孔固定的螺桿?帶套筒螺桿 ?張力牽引弓 ?多孔連接桿Fig.1 The schematic and real pictures of the three-dimensional closed reduction device for femoral shaft fracture①Kirschner wire;②fixing rod 3 holes;③fixing rod with sleeve;④fixing clip;⑤fixing nut;⑥steel ring fixator;⑦nut;⑧nut with a hemispherical end;⑨t(yī)hreaded rod drawbar;⑩fixing screw with 3 holes;?screw with sleeve;?pantograph;?multi-hole connecting rod

1.2 復(fù)位器工作原理與使用方法

骨折閉合復(fù)位需要解決骨折短縮畸形及側(cè)方移位，股骨近端固定部分可通過克氏針固定在髂前上棘下方的髂骨處，通過連接部分與遠(yuǎn)端牽引部分連接，遠(yuǎn)端連接部分壓在肢體下，形成作用力與反作用力，可固定在手術(shù)床上，牽引部分的螺母旋轉(zhuǎn)使螺桿移動作骨牽引，解決骨折短縮畸形，可稍過牽，有利于復(fù)位，經(jīng)透視骨折端無短縮后，在骨折遠(yuǎn)端離斷端3～4 cm 處由前向后垂直鉆入5.0 mm 克氏針通過股骨雙側(cè)皮質(zhì)，通過復(fù)位器螺紋桿互相垂直連接，通過螺母在豎向的螺紋桿的移動，推動套筒上下移動，可調(diào)整骨折端前后移位，同樣通過橫向螺紋桿上的套筒移動調(diào)整骨折端內(nèi)外側(cè)移位，通過三個方向調(diào)整使骨折達(dá)到準(zhǔn)確復(fù)位。復(fù)位器僅作牽引可應(yīng)用于股骨頸骨折、股骨轉(zhuǎn)子間骨折、股骨遠(yuǎn)端骨折及小兒股骨干骨折閉合復(fù)位彈性髓內(nèi)針內(nèi)固定。

1.3 臨床資料

1.3.1 納入標(biāo)準(zhǔn) ①年齡18～75 歲；②外傷導(dǎo)致的單側(cè)股骨干段骨折；③股骨中段及上段骨折（包含合并同側(cè)股骨頸或股骨轉(zhuǎn)子間骨折）；④股骨中下段骨折合并股骨轉(zhuǎn)子間骨折；⑤骨折端完全移位，有閉合復(fù)位應(yīng)用髓內(nèi)釘固定適應(yīng)癥；⑥隨訪6 個月或以上者。排除標(biāo)準(zhǔn)：①開放性骨折、陳舊性骨折者；②無移位骨折者；③病理性骨折者；④多部位或多發(fā)骨折者；⑤合并感染或有其他系統(tǒng)疾病影響手術(shù)者。

1.3.2 一般資料本研究按上述標(biāo)準(zhǔn)共納入68例患者，其中男46例，女22例，年齡18～75 歲，平均35.8歲；車禍至傷35例，摔倒至傷19例，高空墜落至傷14例；按A0分型：32A 型35例，32B 型22例，32C 型11例。受傷至手術(shù)時間4～12 d，平均6 d。

本研究得到東莞市石碣醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)（20190102），所有患者均簽知情同意書，該復(fù)位器由東莞市科技局資助，浙江廣慈醫(yī)療器械有限公司生產(chǎn)。

1.3.3 手術(shù)方式 術(shù)前均給予脛骨結(jié)節(jié)牽引，復(fù)查床邊X 線片骨折無短縮，術(shù)中采用硬膜外或全身麻醉，平臥位于可透視手術(shù)床上，墊高患側(cè)臀部30°，健側(cè)放平或截石位并在髖部外側(cè)放擋架阻擋，防止因患側(cè)墊高而向健側(cè)滑移。消毒前透視患側(cè)髖關(guān)節(jié)及骨折部位的正側(cè)位，標(biāo)記大轉(zhuǎn)子尖水平及股骨骨折水平，消毒患肢全長，上至髖部平臍水平及會陰部，下至踝關(guān)節(jié)，在大轉(zhuǎn)子頂點(diǎn)上方切開4～5 cm，在轉(zhuǎn)子頂點(diǎn)稍偏內(nèi)側(cè)鉆入1 枚4.0 mm 導(dǎo)針至小轉(zhuǎn)子水平，透視證實(shí)導(dǎo)針正側(cè)位方向均指向股骨髓腔中央，如有偏差用蜂窩導(dǎo)向器稍作調(diào)整。在套筒保護(hù)下擴(kuò)大近端髓腔。于髂前上棘稍下方向髂翼內(nèi)錘擊打入1 枚直徑為5.0 mm 克氏針，進(jìn)針角度與水平面成45°并向內(nèi)傾斜10°～15°，克氏針通過固定夾與復(fù)位器連接。將復(fù)位器及患肢稍內(nèi)收后擰緊固定夾，擰動遠(yuǎn)端半球型螺母拉伸牽引桿作骨折牽引，透視骨折端正側(cè)位，骨折可稍過牽，如是股骨近端骨折或肢體細(xì)小的患者，插入金手指控制近端對遠(yuǎn)端可復(fù)位，導(dǎo)針順利通過骨折遠(yuǎn)端，本組23例通過牽引后骨折已復(fù)位，如無法復(fù)位，在骨折遠(yuǎn)端離骨折端3～4 cm 由前向后重直鉆入5.0 mm 克氏針，通過骨折復(fù)位操控部分對骨折端的前后及內(nèi)外移位作調(diào)整，骨折復(fù)位后導(dǎo)針通過骨折遠(yuǎn)端達(dá)干骺端，股骨髓腔用軟髓腔銼從小到大依次擴(kuò)髓，選擇合適髓內(nèi)釘，所選髓內(nèi)釘直徑比擴(kuò)髓銼小1.0～1.5 mm 。沿導(dǎo)針插入髓內(nèi)釘，透視檢查斷端有無旋轉(zhuǎn)、短縮、分離及成角畸形，如有畸形可調(diào)整牽引及旋轉(zhuǎn)肢體遠(yuǎn)端進(jìn)行糾正，必要時應(yīng)用阻擋釘技術(shù)增強(qiáng)骨折端的穩(wěn)定性，以防止成角畸形。按髓內(nèi)釘定位器鎖定遠(yuǎn)端鎖釘及近端鎖釘。3例股骨干骨折合并同側(cè)股骨轉(zhuǎn)子間骨折患者采用重建髓內(nèi)釘固定。拆除復(fù)位器，縫合切口，手術(shù)結(jié)束。

對于32-B 型及32-C 型骨折，術(shù)前通過健側(cè)股骨全長X 線片，測量從大轉(zhuǎn)子頂點(diǎn)至髕骨上緣長度，確定術(shù)中髓內(nèi)釘長度，以保證雙下肢等長，術(shù)中透視骨盆正位片觀測雙側(cè)小轉(zhuǎn)子形態(tài)，并通過測量下肢髂前上棘至第1、2 趾間力線是否通過髕骨中線，防止股骨旋轉(zhuǎn)畸形。對于合并股骨轉(zhuǎn)子間骨折患者，先在髂前上棘置入克氏針，連接復(fù)位器后作牽引，透視觀察轉(zhuǎn)子間骨折復(fù)位達(dá)到要求再作開口，以防開口偏差。

1.3.4 評估指標(biāo) 手術(shù)時間、術(shù)中出血量、骨折復(fù)位時間（術(shù)中從安裝復(fù)位器完畢至導(dǎo)針進(jìn)入骨折遠(yuǎn)端時間）、骨折愈合時間，術(shù)后股骨長度及旋轉(zhuǎn)畸形發(fā)生率。

2 結(jié)果

手術(shù)時間80～130 min，平均95 min。術(shù)中出血量100～200 mL，平均160 ml。骨折復(fù)位時間5～30 min，平均20 min。68例全部閉合復(fù)位成功。術(shù)后CT 測量有10例出現(xiàn)不同程度旋轉(zhuǎn)畸形，平均旋轉(zhuǎn)4.5°，旋轉(zhuǎn)均在10°以內(nèi)。2例出現(xiàn)患肢短縮，分別為0.6 cm 和1.0 cm。68例獲6～24 個月（平均13.5 個月）隨訪，骨折全部愈合，愈合時間4.0～10.5 個月，平均6.0 個月。無醫(yī)源性骨折、感染、神經(jīng)血管損傷、斷釘及其他并發(fā)癥發(fā)生。

典型病例見圖2。

圖2 患者男性23 歲，交通傷致右股骨干骨折（AO 32A1）A:術(shù)前正、側(cè)位X 光片示右股骨中段骨折，完全移位 B:術(shù)中安裝股骨干骨折三維閉合復(fù)位器 C:牽引后在骨折遠(yuǎn)端鉆入克氏針并操控復(fù)位導(dǎo)針通過遠(yuǎn)端髓腔D:術(shù)畢切口E:術(shù)后1 周復(fù)查正、側(cè)位X 線片示骨折復(fù)位固定良好F:復(fù)查X 線片骨折已愈合Fig.2 Right femoral shaft fracture caused by traffic injury in a 23-year-old male patient (AO 32A1)A: the anteroposterior and lateral X-ray films before the operation showed the fracture of the middle segment of the right femur,which was completely displaced; B:the three-dimensional closed reduction device for femoral shaft fracture was installed during the operation; C:after traction,the Kirschner wire was drilled into the distal end of the fracture and the reduction guide pin was manipulated to pass through the distal medullary cavity; D: the incision wound after the; E: the anteroposterior and lateral X-ray films showed that the fracture was well repositioned and fixed; F: X-ray imaging showed healing of the fracture

3 討論

3.1 股部解剖基礎(chǔ)與復(fù)位器設(shè)計(jì)理念

股骨是人體最長和最粗的骨，股骨上端有股骨頭、頸和大小轉(zhuǎn)子，股骨頭與髖骨的髖臼形成髖關(guān)節(jié)，股骨體呈圓形，微向前凸，股骨下端有內(nèi)外髁，髁前面與髕骨關(guān)節(jié)面參與組成膝關(guān)節(jié)。股骨有許多重要的肌肉與韌帶附著，骨折時多組肌肉的牽拉作用而使大腿短縮及成角畸形造成復(fù)位困難。為解決股骨骨折復(fù)位難點(diǎn)，筆者自行設(shè)計(jì)并研制了本復(fù)位器，在髂骨及脛骨結(jié)節(jié)鉆入克氏針，連接復(fù)位器行牽引，糾正骨折短縮畸形，持續(xù)牽引使骨折周圍肌肉、韌帶、骨膜等軟組織封套作用使?fàn)恳D(zhuǎn)化為壓力，使骨折側(cè)方移位獲得部分復(fù)位，如導(dǎo)針仍無法通過遠(yuǎn)端，在骨折遠(yuǎn)端離斷端3～4 cm 處由前向后垂直鉆入5.0 mm 的克氏針，通過連接復(fù)位器操控調(diào)整使骨折側(cè)方移位達(dá)到準(zhǔn)確復(fù)位。

3.2 本復(fù)位器主要結(jié)構(gòu)優(yōu)勢

本組治療中使用的股骨干骨折三維閉合復(fù)位器主要與帶鎖髓內(nèi)釘固定手術(shù)配合使用，替代骨科牽引床作牽引，并且可操控骨折端準(zhǔn)確復(fù)位，其具有以下結(jié)構(gòu)優(yōu)勢。①創(chuàng)傷小，術(shù)中的主要有創(chuàng)操作是在髂骨及骨折遠(yuǎn)端置入1 枚克氏針，脛骨結(jié)節(jié)牽引針是術(shù)前保留；②近端克氏針固定在髂前上棘下方，力學(xué)上更符合下肢力線，使骨折復(fù)位更容易，皮下可觸及，操作簡單安全；③復(fù)位器的連接桿在大腿后外側(cè)，不影響術(shù)中股骨正側(cè)位透視，復(fù)位器遠(yuǎn)端被壓在肢體下，牽引形成了作用力與反作用力，可固定在手術(shù)床；④遠(yuǎn)端牽引部分的牽引螺母設(shè)計(jì)成半球形，隨牽引力而改變方向，骨折順勢牽引，遠(yuǎn)近端固定點(diǎn)均不在股骨，更有利于通過骨折周圍肌肉、骨膜等軟組織封套作用達(dá)到骨折復(fù)位，如牽引后透視骨折端扔有錯位，在骨折遠(yuǎn)端置入克氏針操控骨折端，可以準(zhǔn)確復(fù)位；⑤復(fù)位器上的骨折操控部分的螺桿有刻度，可量化調(diào)節(jié)骨折移位的輻度，達(dá)到骨折準(zhǔn)確復(fù)位；⑥允許患肢適當(dāng)內(nèi)收、外展及內(nèi)外旋轉(zhuǎn)，有利于術(shù)中股骨近端開口及測量下肢長度、軸線，操作更加靈活；⑦合并有骨盆骨折或其它部位骨折，手術(shù)時不需要更換體位，平臥完成手術(shù)，避免更換體位及多次消毒；⑧成本低、體積小、容易組裝，在各級醫(yī)院易于推廣使用；⑨透視時醫(yī)護(hù)人員可離開手術(shù)間，減少輻謝，有報道因長時間的X線暴露容易造成DNA 突變，對淋巴組織、胸腺、骨髓組織、胃腸上皮細(xì)胞、性腺和胚胎組織等敏感部位造成影響[12]。⑩僅作牽引時應(yīng)用于股骨遠(yuǎn)端骨折、股骨轉(zhuǎn)子間骨折、股骨頸骨折、脛腓骨骨折閉合復(fù)位及小兒股骨干骨折閉合復(fù)位彈性髓內(nèi)針內(nèi)固定病例。

3.3 本復(fù)位器應(yīng)用的適應(yīng)癥及操作注意點(diǎn)

本復(fù)位器早期設(shè)計(jì)的主要應(yīng)用于股骨干骨折閉合復(fù)位，后經(jīng)不斷改良，現(xiàn)除因合并股骨畸形或髓腔過細(xì)不能應(yīng)用髓內(nèi)釘固定的股骨干骨折外，其他類型股骨干骨折均可采用，而且對股骨轉(zhuǎn)子間骨折、股骨頸骨折、脛腓骨骨折的閉合復(fù)位髓內(nèi)釘或鋼板螺釘內(nèi)固定也能取得良好療效。但是，合并同側(cè)髂前上棘骨折或髖臼骨折的患者不能應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)。操作注意點(diǎn)：①術(shù)中墊高患肢，向健側(cè)斜30°臥位，此體位消除了股骨頸前傾角對術(shù)中C 形臂X 線機(jī)側(cè)位透視的影響，使術(shù)中髖關(guān)節(jié)正、側(cè)位的透視更方便，同時方便股骨大轉(zhuǎn)子頂點(diǎn)的開口、導(dǎo)針的插入、髓腔的擴(kuò)大和置入髓內(nèi)釘?shù)炔僮鳌＂邝那吧霞韵路较蝼墓且韮?nèi)錘擊打入1 枚直徑為5.0 mm 克氏針，進(jìn)針角度與水平面成45°并向內(nèi)傾斜10°～15°，克氏針通過固定夾與復(fù)位器連接。對于骨質(zhì)疏松較嚴(yán)重的患者，可選擇髂前下棘為近端克氏針置入點(diǎn)。③如股骨中段或中下段骨折，可先在大轉(zhuǎn)子上開口，擴(kuò)大近端，如近端或轉(zhuǎn)子間骨折，先在髂前上棘置釘后牽引，透視骨折復(fù)位良好后再轉(zhuǎn)子上開口，以防開口偏差。④牽引后透視查看骨折端對位，先用金手指作導(dǎo)向復(fù)位，如導(dǎo)針仍無法通過遠(yuǎn)端，再在骨折遠(yuǎn)端鉆入克氏針連接復(fù)位器操控復(fù)位。⑤術(shù)中消毒至患肢足部，用單層防水巾包扎，以備術(shù)中測量下肢軸線，防止旋轉(zhuǎn)畸形。⑥對于32B 型及32C 型骨折，術(shù)前照健側(cè)股骨全長X 線片，精準(zhǔn)測量出從大轉(zhuǎn)子頂點(diǎn)至髕骨上緣長度，以備術(shù)中牽引程度及選擇髓內(nèi)釘長度，防止患肢短縮畸形。⑦術(shù)中導(dǎo)針通過骨折遠(yuǎn)端后取出操控復(fù)位的克氏針，透視骨盆正位片觀測雙側(cè)小轉(zhuǎn)子形態(tài)，在牽引狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)遠(yuǎn)端，使髂前上棘至第1、2 趾間力線通過髕骨中線，防止股骨旋轉(zhuǎn)畸形，本組病例術(shù)后CT 測量有10例出現(xiàn)不同程度旋轉(zhuǎn)畸形，平均旋轉(zhuǎn)4.5°，旋轉(zhuǎn)均在10°以內(nèi)，符合侯繼光[13]推薦的股骨干骨折閉合復(fù)位交鎖髓內(nèi)釘固定術(shù)后旋轉(zhuǎn)畸形控制于10°以內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)。

股骨干骨折三維閉合復(fù)位器能在不暴露骨折端的情況下使骨折端得到準(zhǔn)確復(fù)位并臨時固定，患者在普通透視床上即可完成手術(shù)，避免了使用安裝復(fù)雜的牽引床及其帶來的一系列缺點(diǎn)，提高了股骨干骨折的閉合復(fù)位成功率，有效改善手術(shù)質(zhì)量，減少手術(shù)并發(fā)癥的發(fā)生，為股骨干骨折的閉合復(fù)位交鎖髓內(nèi)釘內(nèi)固定手術(shù)提供了一種新的方法，與以前文獻(xiàn)報道的撐開復(fù)位器相比，其手術(shù)操作難度降低。而本復(fù)位器在實(shí)際操作時發(fā)現(xiàn)，復(fù)位器操控的螺桿移動的幅度與骨折斷端移動幅度不一致，分析可能是克氏針在受力后變形及透視影像放大有關(guān)，對骨折移位距離無法精準(zhǔn)評估，導(dǎo)至復(fù)位準(zhǔn)確度降低，最終以C 型臂機(jī)透視骨折復(fù)位為準(zhǔn)。同時本研究的不足之處是病例數(shù)編少，沒有對照組病例的研究，手術(shù)的安全性及可靠性需要進(jìn)一步的臨床對照研究來論證。同時本復(fù)位器是偏心牽引，牽引力有限，有待今后復(fù)位器制造材料選擇與工藝不斷完善和改進(jìn)，并進(jìn)行生物力學(xué)測試，更好服務(wù)臨床。