新型三维复位固定器的研制及应用论文_杨大飞,柯雯昙(通讯作者)

杨大飞 柯雯昙(通讯作者)

【摘 要】 随着人口的老龄化、道路交通事故伤的发生率持续升高,其骨折的类型、特点与致伤机制也发生了变化,它们中许多骨折创伤严重,粉碎性骨折多见,多需手术治疗。但手术中因为缺少一套能兼顾粉碎性骨折各个不同方向移位的复位夹持器械,使得手术操作困难,固定不牢靠、费时费力,徒增损伤。这些在临床中遇到的问题困扰了骨科医生多年迟迟未得到解决。为此,我们设计制造并经过临床实践反复改进了一套多角度立体骨折复位固定器,经过几年的临床应用,效果满意。该项目获得国家实用新型专利,现将研制的三维复位固定器(多角度立体骨折复位器)的研制及临床应用和随访结果进行分析,报告如下:

材 料

1.新型三维骨折复位固定器的研制

目前,在骨折复位手术中,一般采用持骨钳进行断骨复位,再用钢板螺钉等固定,而普通持骨钳是由两根钳杆铰链而成,在手术中只能夹持断骨两侧,是平面而非立体夹持,当遇到骨折粉碎严重或骨质疏松的情况时,术中复位困难,且需多人合力配合操作,配合不易,不利于手术操作,即使复位也难以维持,固定时稍不注意,骨折再次移位,浪费时间、增加出血量和手术风险。本实用新型专利的目的就是针对以上缺点进行改进,提供结构简单、使用方便、能在骨折复位固定手术中对骨折断端进行多角度立体稳定夹持的固定器。

这种多角度立体骨折复位固定器,具有左、右钳杆,两钳杆相互铰链,其特征在于:所述两钳杆是通过螺杆铰链,两钳杆的铰链孔一侧至少开有一个钳杆调节孔,所述螺杆上还连接有一个推拉杆,推拉杆呈7字型,推拉杆底部设有压板,压板上开有两个克氏针斜向导针孔,推拉杆上的杆身上开有调节滑槽,调节滑槽穿接在螺杆上,所述两钳杆的手柄均为长臂手柄,两长臂手柄的侧壁对称设有开孔,两开孔之间设有手柄固定螺杆,手柄固定螺杆的一端通过螺栓与一侧钳杆手柄铰链,手柄固定螺杆的另一端至少设有一个调节螺母;所述两钳杆的钳口内侧面均呈圆弧形。固定器的特征在于,压板的底部和两钳杆的钳口内侧面均设有防滑齿。

这种多角度立体骨折复位固定器,结构简单小巧、重量轻,在骨折手术中可从两侧及上下多角度立体进行调节固定,可塑性大,可调性强,有较大的灵活性和适用性,临时固定稳定可靠,预留斜向针眼可钻入克氏针加强固定,术中临时固定不需过多考虑生物相容性,这种组合方式适用于治疗多种骨折,便于医生携带和操作,操作和协助的医务人员少,腾出了医生的双手,便于进行下一步内固定手术操作,节省手术时间,也减少了术中的出血量,术后器械拆卸方便,为高压蒸汽灭菌提供了保证。

通过与黄石三环锻压技术人员的沟通合作,我们在自行设计的理念、构造、使用目的和方法等方面获得了共识,并锻造了第一批次产品供临床使用,初步应用发现了部分缺陷,如器材太笨重、环抱防滑性能不足等问题,于是进行了部分改进,再次加工形成了第二批次产品,经使用临床效果满意。我们将最终产品定名为多角度立体骨折复位固定器。

2.一般资料

近年来,我科收治了许多骨折病人。对其中位于四肢的长管状骨折,且骨折粉碎、分离移位明显的病例, 我们有意纳入研究范围。由于相对而言上肢肌肉力量有限,复位相对容易。所以所有病例均为下肢长管状骨骨折,其中股骨骨折占多数,其余为胫骨骨折。自2009年12月以来,我们共对112例下肢复杂粉碎性骨折患者采用自行设计的多角度立体骨折复位器辅助进行骨折整复、临时固定,再应用其它内外固定方法治疗。这112例均属粉碎性骨折,平均年龄67岁(24—94岁),男性68例,女性44例。112例以老年患者居多,89例伴有不同程度的全身合并症。其中单纯股骨近端骨折51例,股骨中段骨折8例,股骨下段骨折15例,涉及股骨两处骨折2例,单纯胫骨上端骨折10例,胫骨中段骨折7例,胫(腓)骨远端骨折15例,胫骨多段骨折3例,股骨胫腓骨均有骨折1例。采用多角度立体骨折复位固定器辅助复位临时固定后,应用钢板固定78例,交锁髓内钉内固定14例,股骨颈骨折空心螺钉内固定12例,外固定支架固定8例。

方 法

自2009年12月起,我们便收集这类病例进行研究,选择合适病例进行手术。手术方式以病人的外伤伤情、骨折类型、是否为开放性损伤、局部污染程度、与病人及家属沟通的结果等进行综合考虑;是否使用我们自行研制的骨折复位固定器则完全随机。麻醉成功后,取仰卧位,常规消毒铺巾,根据骨折部位和类型选择相应的手术入路,切开显露骨折处,清除骨折断端间血肿及软组织,将骨折断端进行复位。对这些难复位的骨折类型可先用骨折复位器的直复位钳固定骨折端两侧,再用L型复位器固定好骨折表面,采用提拉及后推等方式协助复位。骨折复位后用2~3枚克氏针斜向临时固定。如采用外固定支架治疗,可在使用多角度立体骨折复位固定器有效控制,使骨折解剖复位后在骨折两端选择合适位置钻固定钉、上外固定架,拧紧螺栓;如果是应用钢板治疗,则将复位固定器调节螺栓小心松开一部分,但不完全松开,紧贴骨折处骨皮质摆放合适的钢板,再连同钢板与骨折部位一起重新夹紧使骨折对位对线良好,然后完成钢板内固定其它操作;如果是采用交锁髓内钉内固定或股骨颈骨折空心钉内固定,可以省去钻入克氏针这一步骤(需要时也可外加克氏针固定,但注意避免内固定物与克氏针发生冲突);手术固定步骤无特殊,在此不做赘述。术后处理:术后麻醉清醒后,即行肌肉主动收缩练习,包括踝泵及股四头肌等长等张收缩,拔引流管后,练习直腿抬高,髋关节及膝关节在一定范围内做屈伸功能练习,骨折愈合后完全负重。骨折临床愈合以患肢负重行走无疼痛,局部无叩击痛,X线示骨折线模糊,骨痂生长良好为标准。

为验证应用这种复位固定器的手术效果,我们选择于2012年2月-2013年12月,应用自行设计的三维骨折复位器手术治疗老年股骨转子间粉碎性骨折。随机分组,治疗组(应用骨折复位器)16例,对照组16例(未用骨折复位器)共32例,其中男性12例,女性20例,年龄(70~86岁)平均年龄78岁,骨折类型按改良Evans分型为IV型,术前合并心血管病变28例,呼吸病变18例,糖尿病16例,术前请相关科室对患者身体情况进行分析评估,并进行相应处理,以确保手术安全。内固定材料全部选用股骨近端锁定板。

分别对两组患者平均手术时间、术中出血量、术后下地活动时间、术后大腿疼痛发生率、患者骨折临床愈合时间Harris髋关节评分(HHS)进行比较,评估采用Spss10.0统计软件包进行比较统计学分析,数据以均数±标准差表示,采用配对七检验方法分析(P<0.05),有统计学意义。

结 果

112例下肢复杂粉碎性骨折患者采用自行设计的多角度立体骨折复位器辅助进行骨折整复、临时固定,再应用其它内外固定方法治疗,取得了满意的效果,骨折复位容易、把持牢靠、节省人手和空间,重复动作少,节省时间,减少出血量,从而降低了手术风险,大大提高了手术安全性。

32例股骨转子间骨折患者均进行3-15个月随访平均14个月,两组患者术后切口均一期愈合,髋关节疼痛明显好转,均未发现切口感染、退钉、断钉、股骨头切割或坏死、下肢深静脉血栓形成及明显髋内外翻、畸形等并发症。其中手术时间,未用骨折复位器协助复位对照组较长于使用骨折复位器协助复位治疗组(P<0.05),术中出血量对照治疗组小于对照组,两组术后负重时间无统计学意义,术后大腿疼痛发生率对照组高于治疗组,两组骨折临床愈合时间和Harris髋关节评分无统计学差异(见表1).

讨 论

各种内外固定器械的改良和开发创新为手术的完成奠定了基础。但手术辅助器械的缺陷和匮乏,难以达到缩短手术时间、减少手术创伤和出血量的目的。手术中,对于粉碎性骨折,骨折块多而分散,难以复位,好不容易勉强复位又因不能可靠夹持而再移位,或夹持不稳,固定不牢靠,手术台上费时费力、徒增不必要的损伤。为使夹持更稳妥,医生不得已会用持骨钳、骨膜剥离器、长弯血管钳甚至动用钢丝、克氏针、粗丝线等临时或长期辅助固定,这些器械并不配套,有时因术野太小不得已增加切口长度,操作需要动用多个人手帮助,既费人手不利于腾出人手完成后续操作,又难以协调多人统一完成操作,同时调整起来也很困难。既往术中常常出现好不容易费神费力将粉碎性骨折聚拢复位,因某个环节出现问题或某个人的不协调,导致前功尽弃,一切重来。存在的问题是:老年人经不起这样的折腾,粉碎性骨折也经不得反复重试。

有鉴于此,我们自行设计了一套三维复位固定器械,又经调试、改良,最终设计并请工匠打造出了多角度立体骨折复位固定器。应用这套辅助器械于临床骨折手术治疗过程当中,作为临时固定之用。克服了其它辅助工具的先天不足,能从前后、内外及上下等多个角度有效夹持、推挤达到可靠固定骨折的目的,又可以在预留的克氏针孔斜向钻入两枚克氏针跨过骨折端加强固定骨折两端。实践证明,整个过程只需2—3分钟,操作方便,节省人手,节省空间,节约时间,不增加切口长度和创伤,临时固定可靠稳固。在完成了上述操作,且有复位器有效把持后,术者可以从容地按步骤完成对骨折的内外固定手术。考虑到上肢的肌肉力量不强,骨折复位固定相对容易,因此我们主要选择把下肢长管状骨粉碎性骨折患者纳入我们的研究范围。

股骨转子间骨折是中老年人较常见的骨折,约占全身骨折发生率的3%-4%,老年人股骨转子间骨折治疗的方法一般首选手术治疗[3],手术治疗方法有很多种,对严重粉碎性骨折者手术内固定难,年龄较大者可直接选用人工关节置换。针对老年人股骨转子间粉碎骨折的特点,提出了髓内固定和髓外固定,髓内固定的代表物是PFNA,髓外固定是锁定钛板,它们各有优缺点。本院对骨质严重疏松,股骨转子间冠状位及矢状位的劈裂骨折选用开放复位锁定板固定,因Gamma钉及PFNA对上述情况易产生股骨头切割,股骨颈外移等并发症[4],近年来股骨近端锁定板广泛应用于临床,其设计更符合生物力学特性[5]。由于老年转子间粉碎性骨折不稳定,骨质疏松,在术中难以复位,即使暂时复位也难以维持,固定时稍不注意,骨折再次移位,浪费时间,一般都是术中复位后用克氏钉固定,由于老年人骨质疏松且骨折严重,临时固定的克氏钉不能妨碍放置的内固定物,故用克氏针固定维持骨折位置效果欠佳,反复操作会破坏本已疏松的骨质,加重创伤,导致患者出血增多,延长了手术时间。针对此种情况,我们利用三维固定原理,设计了这种多角度立体复位固定器,骨折复位以后利用复位固定钳将股骨骨折远端近小转子处钳夹固定,再用“L”形辅助复位器与复位钳相连,“L”形辅助复位器远端推向股骨颈,可用克氏针或螺钉固定,拧紧固定钳与辅助复位器之间的螺钉。众所周知,骨折颈易向后移位,这与大转子纵向劈裂骨折及小转子骨折移位后,内后方骨缺损有关,“L”形辅助复位器与股骨颈固定后可向上提拉协助复位,通过此装置可将骨折牢牢固定住,安装接骨板及固定时骨折不容易移位,明显缩短了手术时间,减少了创伤及出血,患者获得了良好的治疗效果。实践证明,应用三维复位固定原理设计的骨折复位器,操作简便、固定可靠、节省人手、节约时间、减少创伤和出血、降低了手术风险。可靠性和可操作性强,解决了临床实际问题,值得推广应用,以发挥其更大的使用价值。

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论文作者:杨大飞,柯雯昙(通讯作者)

论文发表刊物:《中华临床医师杂志》(电子版)2016年4月第7期

论文发表时间:2016/7/20

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