骨科材料的选择与应用
骨科材料的选择与应用
  • 医疗器械
  • 2012-10-16 13:40:41
  • 来源: 北京赛佳动物医院
  • 骨折是机械性超负荷的结果。在毫秒瞬间,骨结构的完整性、强度受到破坏。骨折治疗的基本原则是复位、固定和功能锻炼。骨折的复位是获得愈合和恢复肢体正常功能的重要环节之一。

    骨折是机械性超负荷的结果。在毫秒瞬间,骨结构的完整性、强度受到破坏。骨折治疗的基本原则是复位、固定和功能锻炼。骨折的复位是获得愈合和恢复肢体正常功能的重要环节之一。而复位后的固定则是更加重要的另一个环节。固定的目的:
       1、维持已经整复的位置
       2、保障正常骨愈合过程的进行
       3、为早期进行肌肉和关节活动创造条件
       4、良好的固定还可以镇痛、解除肌肉痉挛。骨折或关节损伤后, 肢体暂时丧失了功能, 经复位、固定后, 必须即刻开始程序地进行主动与被动的功能锻炼, 才能逐渐恢复肢体的功能。

    骨折的固定在骨愈合的过程中起着承上启下的作用,怎样才能达到最佳的固定效果呢?固定方法的理想要求:
       1、取得骨折局部最大限度的稳定。
       2、允许肌肉、关节最大范围的运动。
       3、固定作用不易失效,固定物本身既不易变形,也不易因松散而致失效。
       4、副作用小,合并症小。为了实现这一要求,在制定骨折处理的方案中引进了骨折评价分值这一系统。

    1骨折评价分值

    骨折评价分值从1 ~ 1 0 。较低的评价分值代表力学、生物学及临床因素不适合骨骼迅速连接和功能恢复, 而较高的评价分值则意味着这些因素适合骨骼迅速连接和恢复。

    1.1 机械力学因素

    机械力学因素影响骨愈合及其功能恢复,包括受损肢体数量, 患病动物体型大小、活泼性及骨干和埋植物承受负载能力。

    1.2 生物学因素

    生物学因素影响骨愈合的速率。年龄越小,恢复的也越。4月龄小猫或小狗,采用单一髓内针固定单纯性横骨折可以证明上面的说法。然而, 对于1 2 月龄犬, 采用单一髓内针固定单纯性骨折, 可能导致骨折愈合延缓, 发生埋植物松弛和骨折不稳定的并发症。

    其他要考虑的因素包括:骨折是闭合性的还是开放性的;是由低能量还是高能量损伤导致的; 医源性血管损伤严重程度等等。

    1.3 临床因素

    临床因素是指在术后患病动物和动物主人的因素, 也影响骨折评价分值。这些因素包括1)主人术后照顾宠物的能力和意愿; 2 ) 预期术后患病动物的配合; 3 ) 患病动物手术后肢体的功能。所以一定要知道主人术后照顾动物的诚意和能力。

    1.4 总结

    1 . 4 . 1低评价分值:0 ~ 3分 要求埋植物必须有足够的力度防止发生永久性弯曲和断裂。并且埋植物必须有足够的力量制止埋植物与骨界面过度移动。建议埋植物(接骨板/髓内针结合/螺钉结合/钢丝环扎)

    1 . 4 . 2中等评价分值:4 ~ 7分 生物和机械力学同时影响骨折愈合及埋植物的选择。建议埋植物(骨板、髓内针/钢丝环扎术)

    1 . 4 . 3高评价分值:8 ~ 1 0分 减小对埋植物的压迫,可以加快愈合的形成。建议埋植物(髓内针、髓内针/钢丝环扎)

    2内固定埋植物的选择与应用

    2.1 螺钉

    螺钉是最常见的骨科内固定物。它由4部分组成:头部、杆部、螺纹部和尾部。从力学角度上来说, 它是将扭转力转变为轴向压力的一种装置。旋紧时它将深入骨皮质直至头部抵住骨皮质。

    螺钉既可将钢板与骨质进行固定,也可单独使用将骨块与主骨把持在一起。螺钉分为皮质骨螺钉与松质骨螺钉两种。在设计上分为自攻骨螺钉和非自攻骨螺钉, 自攻骨螺钉所需的导向孔比螺芯稍大, 对骨骼的把持力较强, 但有时不易控制其方向; 非自攻骨螺钉所需的导向孔几乎与螺芯一致, 螺纹能够较深的嵌入相邻的骨质。临床上应注意根据不同部位的骨折,使用不同直径、不同长度的骨螺钉。

    对斜形、螺旋形或蝶形骨折进行骨螺钉固定时,应严格掌握骨螺钉的方向。骨螺钉如垂直骨折线固定, 则不能有效控制骨折短缩趋势。当固定蝶形骨折时, 其上、下两段主要骨折仍应使骨螺钉垂直于骨干纵轴固定, 而固定蝶形骨折块于主要骨折段时, 骨螺钉方向应在垂直于骨折线和垂直于骨干纵轴的分角线上。

    固定干骺端部位的骨折时,应使用松质骨骨螺钉作为螺钉固定, 并且其螺纹部分应超过骨折线。骨折长度是骨折部位骨干直径的两倍以上, 并且骨折属长螺旋形和没有粉碎时,可单独用螺钉固定, 但至少应使用两枚以上, 否则需加用钢板保护。累及关节的骨折有缺损而未采取植骨填充时, 一般不能用螺钉固定, 否则将使关节面变窄, 影响关节的正常对合。

    临床意义:

    1 . 通过折块间加压达到骨折的稳定固定: 这是骨折内固定原则的精髓所在。螺钉是最常用的内固定物。

    2 . 应用与螺钉核心杆直径相对应的钻头钻孔和丝攻攻丝是确保稳定固定的必不可少的程序。

    3 . 骨折愈合后取螺钉时应先向前拧入后再取, 这可帮助松动长入得骨质以防止螺钉的折断。

    2.2 矫形钢丝

    2.2.1 环扎钢丝

    矫形钢丝通常用于环扎术和半环扎术,也与其他内固定材料联合应用, 来补充骨折轴向支持、扭曲支持和弯曲支持。环扎术是矫形钢丝围绕骨周围缠绕; 半环扎术是指在预先打孔的骨骼上缠绕的矫形钢丝。环扎术有两大特征: 第一, 最常用于的埋植物; 第二, 兽医矫形外科中, 矫形钢丝是最滥用的骨折埋植物。滥用环扎钢丝会导致动物的并发症增多。

    环扎术能增加长斜骨折、螺旋型骨折以及粉碎性骨折的稳定性。当环扎钢丝用来固定骨折时, 必须对骨折面产生足够的压力以防止骨的移动和错位。为实现此目标, 必须达到以下3个条件:1)骨折线的长度应是骨髓腔直径的2 ~ 3倍;2)骨折片段中要有一个大的骨片;3)准确复位骨折。

    矫形钢丝固定通常不用于短的斜骨折或横骨折, 当犬的评价分值在中等以下时, 应禁止使用。偶尔, 在骨折评价分值高的情况下, 环扎技术可用于辅助髓内针固定短斜或横骨折。

    应用 小范围暴露软组织时,用钢丝引导器将其缠绕在骨上。确保钢丝和骨膜之间没有其他组织。习惯上, 最少使用两条环扎钢丝, 从骨折线的两末端3 ~ 4 m m 处环扎。在骨折远近段的中间与另外两根线间隔大概1 . 0 m m 处再放置一个环扎钢丝。为防止钢丝的滑脱, 环扎钢丝应垂直于骨表面。当骨的直径发生变化时, 环扎钢丝会向直径小的方向移动。因此, 可以基尔希纳氏钢丝穿过骨折, 并将基尔希纳氏钢丝两端突出骨骼1 . 0 m m 。然后, 再用环扎钢丝环扎骨折, 一侧在基尔希纳氏钢丝上面, 一侧在其下面。另外, 也可在骨表面用针尖或小锉做一个小凹陷, 将钢丝至于凹陷内, 以防止钢丝滑脱。

    虽然用来紧线的器械不是很关键,但是,在打结固定后,钢丝必须拉紧。

    结的突出部分会迅速被形成的纤维所覆盖,以防止对软组织的刺激。也可以把扭结留长一些, 然后将断端弯向骨骼,最后再拧紧扭结。

    当所有钢丝都已环扎紧后,重新检查每一根钢丝的松紧程度, 因为, 随着后来的钢丝环扎紧后, 以前的环扎钢丝可能松动。

    2.2.2 张力钢丝带

    当骨折发生于肌群起始点时,张力是主要的力量。肌群在这些位点的收缩, 产生张力牵拉骨偏离正常解剖位置。最有效的抗张力的方法是使用张力钢丝带。张力钢丝带的目的就是将分散的抗张力转变为压力。

    用于张力钢丝带定位的器械包括小型施氏针或基尔希纳氏钢丝与矫形钢丝。

    用针和钢丝联合作为钢丝张力带使用时, 应首先复位骨折,接着将2个小针或基尔希纳氏钢丝交叉于骨折处以固定。插入的针应垂直于骨折线且2 根针应相互平行。在骨折线下方1 ~ 2 c m 的骨上钻孔, 这样, 当拧紧后, 钢丝能抵抗骨的张力。

    总结:张力带原则是骨折固定中的一个重要概念。任何可抵抗张力的器械均可作为张力带应用。所有张力带应置于骨的张应力侧, 因而在屈曲时可将张力转变为单纯的压缩应力并增加骨折固定的稳定性。张力带骨板常用于长骨骨折。骨板固定时对侧骨皮质的完整性十分重要, 若存在间隙或缺损则骨板会因受到弯曲应力而极易疲劳折断。

    每当结构的力学性质突然发生改变时都会产生应力集中,改变越突然, 应力集中越强。由于不锈钢的硬度为骨的1 0倍, 应力集中常出现于骨板末端与骨的交接部。为降低这些部位的应力集中, 位于骨板最远端孔内的螺钉常穿过一层皮质。

    2.3 髓内针

    任何内固定物的基本功能都是在骨折愈合过程中维持骨折的对线对位, 并在骨折端之间传导应力。髓内针位于骨干中心,贴近于长骨的自然形状,因此是较理想的内固定物。

    形状和适用性是在选择髓内针时应考虑的两个重要因素。尽管髓内针固定可维持骨折的轴向对位并且很好地抵抗弯曲应力, 但对扭转应力的抵抗性较差。由于髋膝关节对轻度的股骨旋转或成角畸形有代偿作用, 髓内针是股骨干骨折较理想的治疗方法。相反, 由于在前肢旋前、旋后时尺桡骨间精妙的运动关系要求不能存在任何的旋转畸形, 前肢髓内针的使用仍未被广泛接受。

    髓内针固定属中央型内夹板式固定,对肢体的生物力学干扰小。废用性骨质疏松发生率低。而且髓内针固定骨折不是绝对坚强的内固定, 骨折端可存在“ 微小活动” , 有利于骨痂生成。但处于生长期的骨骼应尽量不使用髓内针固定。

    开放穿针是指切开显露骨折端进行复位及放置髓内针;闭合穿针是指不切开骨折端, 采取闭合方法进行骨折复位, 然后在远离骨折的一端置入髓内针。前者对设备的要求较低,不需要X线透视,缺点是损害了骨折端的血液供应,手术失血较多, 不愈合率较高; 后者技术较复杂, 需要专用手术牵引床、特殊器械及X 线影像增强设备, 优点是失血少、感染率低、愈合率高。

    髓内针固定的并发症: ① 感染: 发生率较低; ② 骨折畸形愈合; ③ 脂肪栓塞综合症或呼吸窘迫综合症; ④ 肺栓塞:多见于多发创伤患者; ⑤ 骨折不愈合、延迟愈合; ⑥ 肢体缩短:以粉碎骨折多见,大多小于1 cm,手术中应注意提高复位质量, 必要时采取小切口帮助复位; ⑦ 神经麻痹: 发生率较低, 多因术中牵拉所致, 大多可自行恢复; ⑧ 膝关节疼痛:主要见于胫骨骨折采取髓内针治疗,发生率2 6 . 4 % ~ 6 0 %,取针后大多可消失

    2.4 钢板

    钢板是由螺钉将其紧贴于骨骼以发挥固定作用的装置,根据其发挥的生物力学功能不同分为保护性或中和性钢板、支撑钢板、加压钢板、张力带钢板及桥接或“ 波形” 钢板等。钢板所发挥的功能与其形态和骨折部位没有必然联系。有时一枚钢板可发挥两种或两种以上的功能。

    一般钢板长度最好大于所固定骨干直径的4 ~ 5倍,骨折线两端分别以2 ~ 4枚螺钉固定,螺钉必须恰好穿过两层皮质。固定较粗壮的骨干, 如股骨干骨折时, 所用钢板的螺钉孔以左右交错者效果较好。

    2.4.1加压钢板

    Ⅰ、加压器型:系利用加压器进行加压。加压器可从钢板一端加压,或从钢板中间加压,以减少切口长度。

    Ⅱ、动力加压型钢板:系利用钢板上特殊设计的钉孔结构进行加压。B a g b y型钢板的钉孔其远心端呈垂直状,而动力加压型钢板型钉孔的远心端呈斜坡状。在加压侧钻孔时, 钻头应紧贴钉孔远心端, 当旋紧螺钉时, 借助螺钉钉帽的坡度在钉孔远心端边缘上的滑移, 或钉帽在钉孔之斜坡上的滑移,以推动或带动该骨折段向中心滑动,达到轴向加压的目的。

    2.4.2 中和钢板

    一种桥接骨折区域并替代骨传导应力的钢板。它的基本功能是作为骨折端之间的机械性连接而无折块间加压作用。它可保护已经用螺钉进行过折块间加压的骨折。

    2.4.3 支撑接骨板

    在骨的张力表面应用一个支撑接骨板并使其与骨的解剖形状保持一致。如果患肢严重粉碎性骨折, 那么对对侧未受损的骨拍摄X光片作为帮助安置骨板的参照。在术后早期,由接骨板和螺钉来负重。与由骨骼共同分担负重的加压接骨板或平衡接骨板相比, 支撑接骨板的螺钉的压力更大。因此, 尽量使用至少8 个皮质骨螺钉而不是6 个。同样, 需要使用强度大和韧性强的支撑接骨板。

    从力学角度讲应用钢板固定骨折有两个功能:

    1 它可在骨折两端间传导外力由此桥接和保护了骨折区域。

    2 在愈合过程中维持骨折的对线与对位。

    3讨论

    1 . 螺钉螺纹的根直径或螺芯杆的直径是指螺纹最细部分的直径, 这是整个螺纹最薄弱的环节。螺芯杆直径越在螺钉拧入、取出或其他张力情况下越容易折断。

    2 . 目前对拉力螺钉和中和钢板的应用产生了质疑, 其主要原因是对皮质骨血运的应力影响。低接触性骨板、单皮质固定以及桥连骨板的应用表明, 相对于骨折力学的稳定性,应更加注重生物学(即骨折端血运)的保护。

    3 . 由于环扎钢丝的错误使用, 可能会导致骨折片的塌陷,骨折钢丝松动,将进一步延迟愈合。

    4 . 早期活动和骨折愈合之间的矛盾始终是一个难题。应用髓内针固定可能解决这个难题, 即在稳定固定的同时又注重了生物学的保护。

    5 . 应用张力带时不论在自主活动或非自主活动时皆应产生张力作用。因此对应用张力带治疗骨折的患畜, 鼓励其患肢的练习非常重要。

    6 . 应用骨板固定骨折并不是提高而是明显降低了愈合率。这是由于手术中骨膜的剥离和应力遮挡现象造成的。应力遮挡现象是指内固定系统完全替代骨来承受各种应力包括生理性应力的负荷, 而生理性应力正是刺激骨愈合及骨再塑形的重要因素。坚强内固定的一个优点是可促进骨折肢体进行早期功能锻炼,从而防止了制动时间过长的并发症。

    ()
    本文作者

    陈宏武

    北京小动物诊疗行业协会理事,2002年毕业于中国农业大学,后一直从事宠物..
    TA的文章
    更多
    72小时热文
    品牌专栏
    热点资讯
    • 每日
    • 本周
    • 本月