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『8分钟创伤』骨不连治疗很棘手?看完这篇轻松掌握!

 西安国康马YH 2020-05-21

大多数四肢骨折的正常骨愈合时间为8周,然而约有10%的骨折会发展为骨不连,严重影响患者肢体功能的恢复。骨不连是一类严重的骨折并发症,也是骨科医生临床工作中的难点与挑战。今天,就来了解一下骨不连的相关知识。

01

骨不连的定义

骨不连的定义仍具有一定争议,美国AAOS的诊断标准为:

  • 骨折后至少9个月,或连续3个月动态观察,未见到骨折有明显的愈合征象;

  • 应注意到该定义并未考虑不同部位骨折愈合速度的不同,以及治疗过程中骨折部位是否发生过一些影响骨折愈合的并发症;

  • 骨不连一旦发生,如不借助外科手术干预,则骨折很难愈合。

诊断时包含两个要素

  • 时间:骨折后6-9个月仍未愈合;

  • 动态观察骨折愈合情况:连续三个月骨折端没有愈合的迹象,即X线片显示骨折间隙和骨痂生长情况没有变化。

02

骨不连的发生机制

骨折愈合的条件

  • 骨折端的充分接触,有活力的生物学环境和稳定的生物力学环境

骨折愈合的自然过程

  • 炎性期(1~7d):从骨折开始即启动了炎症反应,最初在骨折端形成血肿,其内富含纤维蛋白、胶原纤维等。血小板脱颗粒及其他损伤组织释放炎性介质,一方面增加断端血供,另一方面募集更多的细胞参与骨折的重建。此后血肿逐渐被肉芽组织替代,破骨细胞开始吞噬骨折断端部分坏死的骨组织。

▲ 炎性期

  • 软骨痂期(2~3周):靠近骨折断端处的骨内膜和骨外膜,其生发层内的干细胞受到刺激后开始发生膜内成骨,在断端内外两面逐渐向骨折端汇合;骨折断端的骨膜往往受到破坏,间充质干细胞迁入后增殖分化为软骨细胞,随着血管的长入开始矿化,共同完成骨折的稳定和链接。

▲ 软骨痂期

  • 硬骨痂期(3~4个月):由于外周的应变较低,骨痂硬的矿化由外周逐渐向骨折断端进行,最终通过软骨成骨,断端内的软骨被编织骨替代。

▲ 硬骨痂期

  • 塑形期(数月至数年):骨折愈合后,通过破骨细胞和成骨细胞的活动,重建骨单位,将编织骨转化为板层骨。

▲ 塑形期

骨折的一期愈合(直接愈合)

  • 一期愈合的特点:影像学上仅能看到极少量的骨痂甚至没有骨痂形成,由破骨细胞和成骨细胞在骨折断端直接开始重建哈弗系统。

  • 一期愈合的生物力学特点是“绝对稳定”:通过对断端预加压,并产生足够的摩擦力,完全消除在骨折修复过程中生理负荷下骨折断端的应变,达到所谓“绝对稳定”,才可能达到一期愈合。

  • 一期愈合所满足的条件:

  • 解剖复位,使断端的间隙<1mm;

  • 在骨块接触区域预加压;

  • 应用钢板和适当数目的螺钉,阻止骨折断端的应变,并且保证在整个愈合过程中不发生疲劳断裂和丢失;

  • 保留骨折周围的血液供应。

骨折的二期愈合(间接愈合):

  • 二期愈合的特点:由微动引起骨折断端吸收,并通过以新生骨痂为主导的愈合方式进行骨折修复。

  • 二期愈合的生物力学特点是“相对稳定”

  • 当生理负荷作用于骨折断端时,可以使骨折端产生相对的移位,移位程度与外力成正比,与固定材料的刚度成反比。

  • Perren的应变理论:应变是外力作用下某组织(肉芽组织、软骨痂、硬骨痂)的形变。其衡量方法是形变的长度Ⅱ1除以该组织的总长度1,单位是%,骨骼的应变能力是2%,软骨痂的应变能力是10%,而肉芽组织的应变能力为100%;当局部的应变小于编织骨承受的程度,骨痂可以发生骨性相连;而局部的应变过大,机体会通过增加骨痂量(增加分母1)来缩小应变允许的范围,这也是增生性骨不连形成的原因。

二期愈合与一期愈合对比

  • 二期愈合更贴近自然情况下的骨愈合过程,其愈合时间一期愈合短,强度较一期愈合高;

  • 由于绝对稳定固定后的应力遮挡造成骨质疏松等因素,一期愈合后再骨折发生率高于二期愈合;

  • 一期愈合只应用在某些简单骨折或关节内骨折。

不同内置物的愈合模式

  • 外固定架:除了部分环形外固定架可以提供加压和绝对稳定外,多数外固定架提供的是相对稳定,骨折愈合模式为二期愈合。

  • 髓内钉:髓内钉属于弹性固定器材,带锁髓内钉可以减少有害的旋转活动和垂直方向上的微动,有利于骨痴形成,骨折愈合模式为二期愈合。

  • DCP、 LC-DCP钢板:通过动态加压完成骨折端的加压。就理论而言,其愈合模式为一期愈合。

  • LCP钢板:应用较为灵活,对于简单骨折可以按照加压的方式进行绝对稳定固定,获得一期愈合;对于粉碎骨折可以通过桥接固定,产生内固定支架的效果,获得相对稳定固定,属于二期愈合。

骨不连的全身因素

  • 高龄;

  • 慢性疾病,如糖尿病和HIⅣ感染等;

  • 吸烟;

  • 酒精依赖;

  • 内分泌疾病,如甲状腺功能低下等;

  • 营养不良;

  • 放疗后;

  • 血管病;

  • 长期应用非甾体类药物、氟喹诺酮类抗生素、抗血小板药等。

骨不连的局部环境因素

  • 血供障碍

  • 特殊部位骨骼的营养血管为单一血供,其中的一个骨折端将缺乏血供,影响骨折愈合。如胫骨下1/3骨折、腕舟骨骨折、股骨颈骨折等。

▲ 特殊部位骨骼的血供单一,如胫骨干为单一营养血管供应,骨折后远端失去血供。

  • 高暴力导致的骨折合并严重的软组织损伤,甚至血管断裂;过多地显露骨折断端,使用钝的扩髓装置快速、过度扩髓造成热坏死等因素均可造成骨折端的血供障碍。

  • 骨折的一端丧失血供或血供较差,骨折仍有机会愈合,但愈合速度会缓慢;骨折的两端均出现血供障碍,骨折很难愈合。

A:复杂骨折发生时,骨折端的游离骨块处于缺血状态(深色区域标识骨的缺血坏死区);

B:骨折发生数月以后,断端两骨块同各自的主骨通过骨痴愈合,但骨折中心区仍没有愈合;

C:骨折几年后,尽管有骨膜成骨以及骨的爬行替代,但骨折不愈区合仍然存在。

  • 除非在骨坏死区重新建立血供,否则任何对骨折机械环境的处理都是徒劳。

  • 机械稳定性

  • 高能量导致的开放性骨折,骨质缺失可导致内固定术后机械稳定性差。

▲ 股骨内侧骨缺损失去支撑,内固定存在严重的机械不稳,钢板出现疲劳断裂。

  • 选用了不合适的内固定器材可以造成骨折端力学稳定性差,如在某些位置使用强度较低的1/3环形钢板、克氏针、直径过细的髓內钉固定,断端活动程度超过成骨细胞所能承受的范围,反复活动导致钢板疲劳折断。

  • 应用了错误的固定理念,如简单骨折断端遗留间隙,未获得接触和加压,可以导致断端处钢板应力集中。

  • 在某些力学结构比较特殊的部位如股骨近端、复位不良、遗留内翻畸形等,会造成力臂变长易造成内固定失效。

  • 感染

  • 骨折端和周围软组织感染是骨不连的直接原因。

  • 感染可以导致滋养血管闭塞,骨折端坏死。

  • 感染性肉芽组织长入骨折端,形成骨折接触不良。

  • 感染还可以导致内固定松动,造成机械性不稳。

▲ 感染性骨不连

A:局部可见皮肤窦道、脓性分泌物;

B:X线表现:骨折端吸收,可见一环扎钢丝,局部骨密度增高,死骨形成。

  • 骨折端接触不良和骨缺损

  • 有活力的骨端或骨块之间的直接接触利于骨折愈合。

  • 软组织嵌插、复位不良、骨折分离、骨缺损等均可导致接触不良,造成骨不愈合。

钢板断裂的认识

  • 当肢体活动的幅度和强度超过内固定所能承受载荷极限时,内固定物就会发生疲劳折断。

  • 引起内固定断裂的原因主要有以下几个方面:

  • 骨不连:骨折的任何固定都是临时的。骨折与内固定之间可以理解为一种竞赛关系:正常情况下,随着骨折的愈合,将逐渐分担内固定所承受的力学载荷,骨折愈合后内固定就失去了作用;如果骨折在规定的时间内没有愈合,特别是存在骨缺损的情况下,内固定在反复的应力作用下就会发生疲劳折断或螺钉松动等并发症。

  • 内固定应用欠科学:内固定物的错误选择,操作不规范,拙劣的手术技术以及对骨折类型认识不足等许多因素,均可导致内固定的失败。内固定置入过程中,应兼顾生物力学和骨折的生物学两大原则。以牺牲软组织血供为前提,过分地追求解剖复位,从而导致骨延迟愈合甚至骨不连等并发症,是钢板断裂的另一个主要因素。

  • 功能锻炼欠科学:内固定初期,骨折尚未愈合,此时进行过度的功能锻炼会超过钢板承受的力学极限,发生疲劳折断。

  • 内固定质量问题:随着铸造和加工技术的进步,内固定的质量逐渐提高。内固定质量问题所导致的钢板断裂非常罕见。

03

骨不连的常用分类

目前应用较为广泛的骨不连分类方式是Weber-Cech分型,利用放射线、锶-85放射性核素吸收以及切片等研究方法,按骨折断端是否存在血供、是否具有再生的活性分为两大类。

富血供-有活性的骨不连

  • 象足形骨不连:骨折端明显增生,形成大量的骨痂,骨折断端活性好,多由于固定不稳定、制动不充分或过早地负重行走等因素造成。

  • 马蹄形骨不连:骨折端中度增生,形成少量的骨痂,多由于钢板螺钉内固定后中等程度不稳定,骨折断端形成一定的骨痂但不足以愈合,并且可能存在少量的硬化。

  • 营养不良性骨不连:该类骨折并非富血供,然而在断端仍可见血管和骨痂形成,通常继发于明显移位的骨折、骨折端分离或者复位不良。

▲ 富血供-有活性的骨不连

A:象足形骨不连;

B:马蹄形骨不连;

C:营养不良性骨不连

乏血供-无活性的骨不连

  • 楔形骨不连:骨折区域中间楔形骨块的血供减少或缺失,楔形骨块可与一侧主骨块愈合,而另一端发生不连,通常继发于钢板螺钉固定胫骨干的楔形骨折。

  • 粉碎性骨不连:骨折区域中一块或多个中间骨块发生坏死,影像学证实无任何骨痂生长,通常继发于应用钢板螺钉固定的粉碎骨折。

  • 缺损性骨不连:长骨干部分节段性缺失,初始时断端仍有活力,但骨折无法通过缺损的区域愈合,一段时间后断端逐渐萎缩,通常继发于开放骨折、骨髓炎截骨术或者骨肿瘤切除术。

  • 萎缩性骨不连:骨折断端骨质疏松并萎缩,继发于中间骨块缺失或者无成骨能力的瘢痕组织嵌入骨折断端。

▲ 乏血供-无活性的骨不连

A:楔形骨不连;B:粉碎性骨不连;

C:缺损性骨不连;D:萎缩性骨不连

上述骨不连的分类都是基于局部血供和解剖形态划分的,并非基于病因学的分类,对临床治疗有指导意义的分类方法包括以下五种分类。

增生性骨不连

  • 骨折端的生物学环境良好,有良好的血供和生物活性。

  • 骨折端缺乏足够稳定的生物力学环境,骨折端活动过度,产生大量的软骨性骨痂。

  • Ⅹ线片呈现出“象足征”或“马蹄征”。

▲ 示意图

营养不良性骨不连

  • 因创伤、医源性损伤等因素导致的骨折端缺血,影响了骨折愈合,可以伴随或不伴随骨缺损。

  • 缺血的骨折块可以与主骨块连接,但是两个彼此缺血的骨块很难连接。

  • 介于增生性骨不连和萎缩性骨不连之间的个类型,属于二者之间的一个过度状态。

▲ 股骨干骨折钢板螺钉固定后骨不连

A:术前X线片,可见为B1型骨折;

B:采取切开复位钢板螺钉内固定术,骨折获得解剖复位。但是,蝶形骨块与主骨块之间无加压,钢板相对较短,螺钉分布过于密集,骨折端必然存在较大的应力集中;

C:术后7个月X线片,可见蝶形骨块同两侧主骨块之间没有连接,骨折间隙较前加大,骨痂生长不明显。

萎缩性骨不连

  • 骨折端吸收变细,骨皮质菲薄。骨折端在缺血状态下,缺乏力的传导而出现萎缩,上肢发生萎缩性骨不连的概率较高。

  • Ⅹ线片可成“鼠尾征”。

▲ 肱骨外科颈骨折

A:术前X线片;

B:采用切开复位螺钉、钢丝捆扎、结合克氏针固定,术后石膏辅助固定;

C:术后4个月拆除克氏针,术后16个月X线片,可见断端骨质丢失,发生萎缩性骨不连

感染性骨不连

  • 脓液浸泡,骨块腐蚀,导致骨感染伴发骨不连。

  • X线片可看到骨折端呈虫蛀样改变,骨膜反应和死骨等表现。

A:患者左侧股骨干骨折,髓内钉内固定术后感染;

B:取出髓内钉,置管盥洗控制感染,继发感染性骨不连。片中可见到骨膜反应和死骨。

假关节性骨不连(假性滑膜关节)

  • 骨端间有充满液体的封闭式假性滑囊,类似于关节结构,可活动。

  • 多发生于骨折保守治疗的病人,因固定不稳,早期过度活动造成。

A:假关节性骨不连示意图。可见假性滑囊、滑液和骨髓腔闭塞;B:左侧肱骨干骨折,进行切开复位内固定术,钢板固定失效后导致假关节性骨不连。

04

骨不连的诊断与评估

骨折后疼痛的鉴别诊断

  • 包括:骨不连,感染,创伤性关节炎,神经损伤或神经瘤,僵硬或关节纤维化、固定不稳定或者畸形愈合,复杂局部疼痛综合征,内固定物撞击等。

骨不连的诊断

  • 骨折治疗9个月后,活动患肢仍然出现疼痛和反常活动则高度怀疑骨不连。实施内固定的骨折,即使发生了骨不连,只要内固定牢固,反常活动也不会出现。

  • 内固定9个月后钢板断裂,可以明确诊断为骨不连。

骨不连的影像学评估

  • 正确的分类和评估,有助于指导手术方案的制定和预后的判定。

  • 除成90°的正、侧位,由于内固定物的遮挡,有时难以准确观察到骨折线,此时还应加做斜位,应力位X线片可以判断内固定的稳定性。

  • X线片上骨不连的征象:

  • 通过X线片诊断率可以达到90%以上。

  • 典型表现:骨痂间骨小梁不连续;骨折端存在间隙:骨折端硬化;骨髓腔封闭;骨折端萎缩变细;骨质疏松;内固定物失效;假关节形成;应力位骨折不稳定。

  • CT可以更精确地评估骨不连的范围和程度,且受内固定物影响更小。

▲ 股骨干开放骨折,清创术后行髓内钉内固定术,术后15个月

A:X线侧位片,可见断端前方骨皮质似乎有连接;

B-D:行CT平扫,矢状面重建,连续切面观察,明确骨折不愈合。

骨不连的实验室评估

  • 一般情况:包括血常规、生化、电解质甚至免疫状态和激素状态等,重点评估患者的营养状况、代谢状况、合并疾病。

  • 炎性指标:对怀疑感染的患者,检查其红细胞沉降率和C反应蛋白,不仅作为诊断提示,也可作为治疗感染过程中的动态监测。

  • 病原学检查:对于感染性骨不连的患者,应对骨不连部位进行穿刺活检,鉴定病原体种类和病原体。

骨不连的综合评估

  • 骨不连的位置:关节内、干骺端、长骨干;

  • 骨不连是否合并畸形;

  • 是否有活动性感染;

  • 是否有骨骼缺失,或覆盖的软组织缺失;

  • 是否有滑膜覆盖的假关节形成;

  • 根据骨不连的类型判断局部血液供应情况;

  • 是否有内固定物不稳定。

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