外-固-定-架

外固定架北京积水潭医院创伤骨科黄雷李锦涛骨外固定（ExternalFixation)•利用外固定架（器）对骨折端进行复位和固定的一种治疗手段外固定架发展简史（1）1853：Malgaigne爪形外固定架治疗髌骨骨折外固定架发展简史（2）•1897：Parkhill现代外固定架外固定架发展简史（3）•1906:Lambotte单边EX外固定架发展简史（4）•1936：Cuendet双边EX外固定架发展简史（4）•1938•RaoulHoffmann•多平面进针外固定架发展简史1943：限用1944：禁用外固定架发展简史（5）•HondaFractures•1953:Charnley双边加压EX，关节融合•1956:Judet单边加压EX，不愈合•1956:Muller加压EX，不愈合外固定架发展简史（6）1970：Hoffman-Vidal-Adrey：用多平面增加牢固性加压、牵伸、中和NONUNIONMACHINE外固定架发展简史（7）1970’s：DeBastiani(ITA)Hoffman-Vidal-Adrey坚强、静态的固定不利于骨折的愈合NONUNIONMACHINE单边、简便、灵活且具有伸缩作用的动态固定装置,允许折块间轴向滑动产生加压作用促进骨折的愈合折端产生微动的单边动态外固定架占主导地位DeBastiani(ITA)外固定架发展简史（8）1973：WeberASIF单边+双边1975：Hierholzer三角形EX1976：Boltze管形EX(Muller)1976:Burny弹性EX1980：MearsUSA推广Ilizarov•1951发明用于牵拉成骨的外固定架•1981以后传播到世界许多国家•这种成骨的方法被尊称为“Ilizarov法”•治疗大块骨缺损、严重畸形外固定架下骨折愈合方式决定骨折愈合类型的因素•骨折的类型•骨折端血运•骨折复位的程度•骨折端稳定性•骨折端的负荷强度动物管状骨截骨模型试验研究•坚硬的外固定架连杆：限制折端间的微动,一期愈合•坚硬度低的连杆：增加折端间的微动,刺激外骨痂的形成,二期愈合•两个平面分别使用单边外固定架：固定坚强的一侧骨痂少，固定强度稍弱侧骨痂产生得较多•图•图4-2-1：胫骨螺旋型骨折，骨折端以一枚拉力螺丝钉及单边半针外固定架固定，•骨折为二期骨愈合一期骨愈合•简单骨折•骨折解剖复位•固定牢固坚强固定获得一期骨折愈合•应用多平面外固定架•增加针(钉)数•强调使用坚硬的连杆和在折块间利用拉力螺钉骨痂•对骨折块间应力及活动所造成的骨内膜及骨外膜的刺激的一种反映•桥接折块•稳定结构框架•为骨折的愈合和重塑提供生物学基质坚强固定的弊端•阻止骨痂的生成•延长骨骼在充分重塑之前对固定物依赖的时间现在的观点•坚强固定迟延或者阻止骨折愈合固定物失效与骨折愈合之间“竞赛”长时间使用坚固的外固定架•骨充分重塑之前出现针道感染•内植物松动•使外固定失效不牢固的外固定架•能够刺激骨痂的生长•降低骨皮质的•骨界面间的并发症现代外固定架•稳定维持骨折对位、长度•不十分坚固•借助动力化逐渐增加骨折端间的负荷、微动以利骨痂的生长•减少并发症动力化•将静态固定装置转变为使骨折端承担更多负荷并增加折端间的微动的装置•第1种：应用伸缩装置增加折端间的接触以逐渐关闭骨折间隙•第2种：在折端间发生周期性微动•横向的微动也能促进骨折的愈合动物实验•外固定架下羊的胫骨在一定的生理负荷下每日在折端给予1小时约0.5mm的微动可以促进骨痂的生长而且加速骨折的愈合临床•比较两组以外固定架制动的胫骨骨折：早期在纵轴上每日使折端发生20分钟频率为0.5Hz的1mm微动组骨折的愈合速度明显快于坚强固定组Ilizarov环形张力克氏针外固定系统•通过克氏针的弹性特点使骨折端在负重时承受周期性负荷在纵轴上产生一定的微动相对固定利于骨折愈合•在折端间应施予应力的大小•频率的多少•持续时间•？第三节外固定下的力学组成骨外固定架的构成•内植物•固定夹钳•连杆（1）内植物•置入体内、锚定骨骼并将骨骼与外固定架的其他部分相连接的装置内植物种类•针[（pin）斯氏针，Schants针等]、螺钉、张力克氏针和爪型固定器针•全针（Transfixionpins）贯穿骨骼及其两侧的软组织，中部有螺纹伤及血管、神经及肌肉、肌腱•半针（Halfpins）仅穿过一侧软组织和两侧皮质，其前部有螺纹降低了伤及血管、神经及肌肉、肌腱的危险性而广为应用内植物的抗弯强度决定外固定架的稳定性•直径越粗，抗弯强度越大•较粗的半针能够获得足够的稳定性，可以代替全针•直径超过所固定的管状骨直径的30%，显著增加该处发生骨折的危险性•降低骨骼抗扭转强度的45%避免使用直径过粗的内植物•特别是在治疗老人和儿童骨折时•现在常用内植物的直径为2.5—6.0mm•直径4mm内植物治疗肱骨骨折•直径5或6mm内植物用于股骨或胫骨当前的观点（一）•增加内植物直径以提高其总体强度从而降低入点处皮质受到的弯曲应力、减少骨溶解和内植物松动发生的危险性当前的观点（二）•放射预负荷（radialpreload)在提高螺钉的把持力和防止松动上要优于弯曲预负荷(bendingpreload)当前的观点（三）•弯曲预负荷(bendingpreload):实验证明会造成加压侧骨皮质的坏死反而加快松动•现在已经不再使用ILizarov•内植物:直径为1.5—2.0mm•借助环形或半环形钢圈使2~3根为一组的克氏针具有一定张力以增加钢针的强度•防止其在骨骼中的滑动从而达到固定折端的目的细克氏针的优点•对软组织的刺激很小•可以固定较小的骨折块•通过其弹性特点能够获得周期性负荷型动力化细克氏针的缺点•克氏针贯穿骨骼两侧的软组织引起血管、神经、肌肉和肌腱的损伤细针环形固定系统的稳定性取决于•克氏针的张力•克氏针的直径•钢圈的直径提高细针环形固定系统稳定性•增加克氏针张力•增加克氏针直径•减少钢环的直径Paley认为理想的张力不应超过钢针屈服强度的50%•1.5mm克氏针105kg•1.8mm克氏针150kg•半环:90kg•全环:130kg•Paley：进行肢体延长时增加50kg临床决定张力的因素•克氏针直径•患者体重•骨质的密度•不同的需要ILizarov建议•大多数创伤病例:较低水平的张力以刺激骨痂生长（80~90kg）•增生性骨折不愈合:较高的张力控制折块滑动和旋转的方式（1）•Ilizarov系统依靠钢针间所成的角度•Fleming证实两枚钢针互成90°角限制能力最强（图4-3-3）•临床因解剖考虑常难以达到图4-1-1示几种外固定架。控制折块滑动和旋转的方式（2）•细克氏针橄榄形突起，用以锚定一侧骨皮质，当在克氏针上施加压力时增加钢针的把持力，而且能在劈裂的折块间起到加压的作用组合式外固定架Hybridfixation治疗某些骨折/畸形的最有效，最符合生物力学的固定方式（2）内植物数量、分布与稳定•增加内植物的数量可以提高固定的稳定性•内植物均匀地置放在需固定的折块上可以获得最大的稳定性（2）内植物数量、分布与稳定•增加内植物的数量可以提高固定的稳定性•内植物均匀地置放可以获得最大的稳定性•使用较粗的连杆和内植物，虽然内植物的置放并不均匀，仍然可以获得足够的稳定度内植物的材料（1）•高模量材料最大地降低了弯曲度从而减少了针的松动率(Chao)•等弹性模量材料如钛合金制作的内植物也能改善松动率•对此问题存在着争论内植物的材料（2）•金、银等贵重金属能够抑制细菌生长•镀金的内植物经有限的临床和试验研究证明确实可以降低感染率，•临床上难以广泛使用（四）固定夹钳（1）•固定夹钳是一个用于连接内植物到连杆上的连接器，分为单独和组夹钳两种（图4-3-6）。固定夹钳（2）•单一夹钳：将1枚内植物与连杆相连•组夹钳：将2-3枚为一组的内植物与连杆相连•组夹钳做得相对较宽以增加相邻两针间的距离，提高半针外固定架固定的稳定性图4-3-6单独和组夹钳（5）连杆（6）构型•Hoffman-Vidal-Adrey系统及ASIF的管型外固定架系统为了增加固定的牢固程度，利用其自身所特有的简便、易于组合的优势按力学结构分为四种基本构型。每一种构型均具有独特的临床和机械特征（图4-3-7）构型（1）单平面单支架半针固定型（2）双平面单支架半针固定型（3）单平面双支架全针固定型（4）双平面双支架全针半针结合型单平面构型：简单骨折，复位好双平面构型：•严重粉碎骨折•骨缺损•关节融合术•截骨术双平面构型:提高折端的稳定性，但并非对大多数需要用外固定架固定的骨折而言必须依靠复杂的构型才能获得足够的稳定。不可一味地追求增加固定的强度（7）绞连式固定（articulatedfixation）•1990+－：在固定腕、肘和踝关节骨折的同时能使这些关节得以早期开始活动踝关节铰链式外固定架固定肘关节骨折的铰链式外固定架临床应用中的问题•难以准确地将铰链中心置于关节的活动轴上，不能获得预期结果•生物力学测定：有限的关节活动范围仅限于单一个方向•大范围的关节活动实际上往往伴有一定程度的折端间的异常活动（8）复位良好复位缩短骨折愈合时间减少内植物与骨骼界面间的应力降低内植物的松动率尽量将骨折解剖复位，使骨骼与外固定架构成一种稳定结构（9）内植物的置入技术（1）•珍爱术区软组织•入点选在安全区•利刀在皮肤上做一个小的纵行切口（皮瓣上的切口应平行于皮瓣纵轴）•轻柔钝分其下的软组织至骨面内植物的置入技术（2）•钻孔、功丝和拧入内植物过程中使用钻袖避免损伤软组织•使用锋利的钻头•用手摇钻或低速电钻间断性钻孔•生理盐水持续滴注钻头降温避免骨热烧伤内植物的置入技术（3）•测深尺测量长度•功丝（若需要的话），拧入内植物至测量长度•使用无螺纹克氏针最好通过凿入的方式置入，防止绞伤软组织内植物的置入技术（4）•置入内植物后检查把持力•若松动应重新选点置入•外固定架安放完毕后应摄X线片：骨折复位、内植物置入位置及深度（10）总结•折端理想的固定牢固程度难以确定•应该了解增强外固定架固定折端稳定性的方法增强外固定架稳定性的方法（1）•增加内植物的数量•增加内植物分布的距离•增加内植物的直径•使用多平面固定增强外固定架稳定性的方法（2）（缩短连杆与骨骼间的距离（为所有进针预先钻孔（钻孔过程中盐水降温避免骨质因高温而坏死，内植物早期松动（应用半针使用放射预负荷技术增强外固定架固定折端稳定性的方法（3）（应用高质量的固定夹钳或双连杆提高内植物与连杆间固定的牢固程度。（）复位骨折，（不使用附加的拉力螺钉）尽可能多地增加折端间的接触面以提高固定的稳定性）增强外固定架固定折端稳定性的方法（4）（使用环形——圈和张力克氏针：（1）克氏针具有合适的张力（90-130kg）（2）尽量减少环形——圈的直径，（3）在避免损伤神经和血管的前提下，尽可能使二枚克氏针互成90°增强外固定架固定折端稳定性的方法（4）（当条件允许时使连杆动力化让骨折端相接触临床工作中•用外固定架固定的大部分骨折通过二期骨愈合连接