钢板螺丝钉内固定
目录
手术名称
钢板螺丝钉内固定
钢板螺丝钉内固定的别名
钢板螺丝钉内固定术；钢板螺钉内固定术；钢板及螺丝钉内固定术；钢板螺钉内固定
分类
ICD编码
79.3001
概述
钢板螺丝钉内固定用于骨折的治疗。
钢板的类型分为以下几种：
1.Lane与Sherman钢板 钢板长而窄（图3.2.1.1-1）有8、6、4个圆孔，还有T形、Y形等，用自攻螺钉固定。钢板长度根据不同部位而定，一般钢板长度相当所固定骨干直径的4～5倍。股骨8孔，肱骨及胫骨6孔，尺骨4孔。此种钢板由于强度不够，术后必须石膏外固定。有的将两块同型号的钢板重叠应用，称为“双钢板”或梯形钢板，后者将上边一块钢板截短。据报道，此种用法类似汽车弹簧，有减少应力遮挡的作用。由于加压接骨板的推广，此类钢板应用已大为减少，但易于塑形，在小骨或需要钢板改形的部位仍有一定使用价值。AO/ASIF加压钢板应用较多（图3.2.1.1-2）。
2.角形钢板 杨立民等（1987）研制的角形钢板，横断面呈角形，较弧形钢板压迫骨质的面积小（图3.2.1.1-3），临床应用结果说明，对长骨干骨折能起到可靠固定作用，由于钢板两端有一定弹性，被固定段骨质发生骨质疏松较轻微。
国内有作者根据材料面积惯性矩的力学特点设计一种角形接骨板。与材料相同横截面一样的矩形接骨板相比，角形接骨板抗弯力量提高33.45%～44.44%，刚性提高49.94%～51.90%，中部冲击韧度提高36.8%，而形变减小11.2 %，疲劳试验超过162万次以上。角形接骨板符合人体生理学要求，应用于临床，平均随访15个月，未出现畸形、钢板折断、明显骨质疏松或再次骨折。
钢板外形呈角形，类似建筑材料的角钢。两侧块各向外张开10°，呈100°，侧块高度由中部向两端逐渐减小。分大、中、小三种型号。以股骨钢板为例，长160mm，宽22mm，厚2.5mm，中部截面积为70mm2，8孔，其中4孔为椭圆形加压孔。将钢板略加预弯，钢板中部距水平线3mm。
手术时用角形钢板及配套粗纹加压螺钉，直径4.5mm。手术基本按照AO技术进行，尽量少剥离骨膜，大骨片预先复位或固定。上下骨折端复位后将钢板置于张力带一侧，角形接骨板与骨干一般均可吻合，若稍有不服贴者，将骨嵴略加修整即可吻合，然后用3.5mm钻头钻孔，丝攻开道，测深后用适当长度螺钉加压并固定。陈旧性骨折及血运欠佳的部位用松质骨植骨，创伤大者置负压引流。术后一般不用外固定，鼓励病人尽早床上活动肢体。下肢骨折术后3周扶拐下地，逐步弃拐，定期摄片复查。严重粉碎性骨折及内固定不理想者，术后用石膏托保护。骨性愈合后8～12个月摘除钢板螺钉。
3.Richard套筒式钉板 又称滑行钉板或动力髋螺钉。适用于股骨颈骨折及位置较高的粗隆间骨折。此种钉板可保持骨折端紧密接触，当骨折端有吸收时，滑动钉可在套筒内滑移，效果优良，有扩大应用趋势。内植物由带套筒的钢板、头部带螺纹的滑动钉和加压螺钉三部分组成（图3.2.1.1-4），再配几枚AO皮质骨螺钉，以及专用安装工具1套。内植物有各种尺寸，钉板角度有130°、135°、140°、145°、150°数种；滑动螺钉长度有50～150mm十余种。手术前应根据X线片选好适合尺寸的内植物。
适应症
钢板螺丝钉内固定适用于：
1.手法复位外固定不能维持功能复位及牵引不能达到预期目的者。
2.关节附近的撕脱骨折。如有移位的髌骨骨折、尺骨鹰嘴骨折等。
3.有移位的关节内固定。如股骨髁、胫骨平台及髋臼骨折等。
4.骨折断端间嵌夹软组织难以回复者。
5.有移位的骨骺骨折。
6.断肢再植及伴有大血管神经损伤在修复血管神经的同时进行必要的内固定者。
7.有移位的陈旧性骨折及畸形愈合需切开矫形者。
8.骨缺损、骨不连接在植骨同时进行内固定者。
9.不适于做长期外固定和长期卧床牵引者，如老年人股骨颈囊内骨折、粗隆间骨折及多发性骨折等。
10.伤后时间短、软组织条件好的开放性骨折。
禁忌症
1.全身情况不能耐受麻醉和手术创伤者。
2.伴有严重心、脑血管疾病者。
3.严重骨质疏松，内植物达不到内固定目的者。
5.软组织或皮肤大块缺损未获修复者。
6.某些位置良好的嵌入骨折，骨折愈合后既不影响功能，又无后遗症者，一般不必进行内固定。
关于切开复位与内固定
骨折内固定的途径有手法复位闭合穿针内固定、针拨复位内固定以及切开复位内固定等。切开复位内固定是通过软组织切开显露骨折断端而进行的内固定。这种方法在直视下手术，有复位准确、固定可靠等优点。但有发生感染甚至骨不连接的可能。尽管随着无菌技术的提高和手术方法的改进，选择性手术感染率降低到1%～2%，但毕竟还是有感染的可能。然而，在很多情况下闭合复位是难以达到骨折治疗预期目的的，必须借助于切开复位内固定来完成治疗。
1.切开复位与内固定的原则（Principles of Open Reduction and Internal Fixation）
（1）正确掌握手术适应证：切开复位内固定除具体适应证外，还有一个手术医师的“适应证”。英国著名创伤学家Watson-Jones指出：如果一个外科医师在掌握骨折治疗原则之前就为病人进行手术，他要对病人的残废负责；如果一个外科医生不懂得如何进行手术而为病人进行手术，他要对病人的生命负责。Müller等也曾指出，骨折手术治疗是个很有价值，但很困难和有要求的治疗方法，内固定不能由一位未经过正规训练的外科医师操作。也不能在无必要设备和不严格的无菌手术室条件下来进行。所以，掌握切开复位内固定适应证的首要条件是有丰富经验的医师。
（2）手术前应有周密的计划：骨折种类繁多，有时伤情很复杂，不可能用一种模式处理所有骨折。因此，术前针对具体病例，做出周密的计划，设计一两种方案，以免术中被动，把术中可能发生的问题与对策计划在先。
（3）严格掌握内植物材料一致性原则：内固定不像外固定可以随时更换，要求做到一次成功。选择内植物时，要保证有良好的组织相容性和较大的机械强度，切忌不同钢材的内植物混用、代用，用过的内植物也不宜重复再用。凡已发生过弯曲变形的材料，不能反复扭折后再用。内植物曾发生过锈蚀者禁用，有伤痕和光洁度不好者要慎用。
（4）切开复位内固定必须严格遵循一般外科手术原则：内固定手术对无菌观念和无菌技术比一般外科手术要求更高、更严格，最好有专科手术间。遵循无创技术，尽量少损伤局部和骨膜血运，消灭死腔，减少血肿，无张力缝合。
（5）解剖复位和可靠固定要强调微创技术：复位准确，固定可靠，是切开复位的主要优点。骨折的解剖复位有利于骨折端的稳定，可靠的内固定有利于早期功能锻炼。但是，骨折解剖复位不应以牺牲骨折块血运为代价。如果达不到解剖复位和可靠固定，术后应做必要的外固定（石膏或外固定架）。
（6）内固定操作必须正确：这里所说的正确是指根据器械不同特点所规定的技术要求。如AO学派推荐的器械和内植物，就应按AO规定的技术操作要求做。内固定技术应按照骨折张力带原则、轴向加压和骨折块间加压原则进行。骨折愈合后应摘除内植物，长期留在体内不仅可能发生内植物断裂，而且会妨碍固定部位骨的力学系统重建。
（7）骨缺损、骨不连及陈旧性骨折内固定时应做骨移植或自体松质骨植骨。
（8）早期开始功能锻炼：骨折内固定的最终目的是实现肢体功能最大限度的恢复。其根本办法是进行可靠的内固定，为早期的功能锻炼创造条件。功能锻炼应在医护人员指导下循序渐进地进行。
2.切开复位内固定的时间（Time for Open Reduction Internal Fixation）
骨折后何时进行内固定，尚无定论。有的主张手术时间越早越好，避免二次创伤带来的不利影响，在伤后24h内进行甚至急诊手术。认为早期手术便于清除血肿减少组织受压，防止坏死组织酸性产物激活凝血系统导致血液黏稠度增加，致使肺循环栓塞造成ARDS及脂肪栓塞综合征等严重并发症。Murray也主张手术越早越好，理由是尽量减少干扰骨折愈合的正常过程，而且早期手术组织间隙清楚，操作方便，出血少。另有人主张宜延期于伤后1～3周内手术，认为延期手术出现的二次应激反应，可以增加新骨形成，从而加快骨折愈合速度。但一般认为，内固定的时间应根据病人具体情况确定。有适应证的开放性骨折、断肢再植及伴有大血管神经损伤者，应抓紧时间进行手术。而一般骨折则无急诊手术的必要。但也不宜拖到4周以后手术，此时初期骨痂已经形成，局部血运丰富，出血多，复位也会遇到困难，明显干扰骨折的正常愈合过程，不利于骨折愈合和功能恢复。合并内脏或颅脑损伤者，骨折治疗应服从全身治疗。此类病人在全身情况允许条件下，骨折复位固定也应在3～4周之前完成。多发骨折由于矛盾较多，强迫体位和“仰卧十字综合征”（supine cruciform syndrom）极易招致种种并发症，尽早进行内固定有利于减少并发症和促使功能康复。为争取早日下地活动，对老年人下肢骨折也应创造条件尽早手术。一般闭合骨折特别是有移位的骨折，术前应进行必要的牵引和检查，伤后3～7d内手术是适宜的，局部皮肤不健全或有水泡则应推迟手术时间。时间早软组织损伤较轻的开放性骨折清创后进行内固定有利于防止感染。
3.内固定器材与应用（Instruments for Internal Fixation）
（1）对内固定器材的基本要求
①必须能满足骨折固定的机械强度，不易老化和疲劳断裂。
②耐酸、耐碱，不起化学反应。
③无磁性，不发生电解或腐蚀，不释放有害物质。
④无毒、无过敏作用。
⑤无致癌作用。
⑥易于加工制做。
（2）内固定原材料的选择
①不锈钢：常用的有：A.18-8铬镍钼不锈钢。其成分为铬17%～20%，镍10%～14%，钼2%～4%，碳≤0.08%，锰、矽3%，其余为铁。此种材料金相组织中可形成碳化铬（Cr4C或Cr7C3），使晶间出现贫铬现象，造成晶间腐蚀或应力腐蚀，常可在使用中折断。B.Cr18Ni9Ti。含钛可减少晶间腐蚀，但含碳量为0.10%，其物理性能基本与A相同。C.OCr17Ni14MO2或称316L，是一种超低碳铬镍钼奥氏体不锈钢，含碳≤0.03%，其机械性能与上两种基本相似。锻造优于铸造。经严格锻造的316L不锈钢，其屈服应力可达（8.75×108）N/m2，延伸率15%，经退火处理则可变软些。
②钴基合金：A.钴铬钼铸造合金的成分含钴63%～70%，铬25%～30%，钼5%～7%，还含少量的锰、镍、铁及碳。此种材料较316L更耐腐损，对组织几乎完全呈惰性，可永久留于体内而无不良化学反应。商品名美国为Vitallium，英国称Vinertia，机械性能较强，但低于不锈钢，价格昂贵。由于这种材料对组织不起反应，螺丝钉置入骨内数月即不易取出。B.钴铬钨镍锻造合金。含钴52%～58%，铬19%～21%，钨14%～16%，镍9%～11%，混杂成分有铁、碳及硅等。机械性能接近316L不锈钢，而触损性优于316L，低于钴铬钼铸造合金，易于锻造。此种锻造合金不能与铸造钴铬钼合金混用，混用后在体内可发生触损，应特别注意。
③钛基合金：此种材料具有钴基合金的惰性，但机械性能的强度高于钴合金。我国生产的TC4钛合金及4712高强度钛合金磁性低，抗弯性能好，已成功地用于临床。钛“六一四”合金是在钛的基础上含铝5.5%～6.5%，钒3.5%～4.5%，铁0.25%，碳0.08%。用于内植物的“ELI”含很低的碳、氧、氨和氢，通常这些杂质总和不及0.1%，其机械性能优于以上各种材料，而且钛的触损产物很少引起不良反应。而纯钛虽具有很高的抗触损性，但其屈服应力及极限张应力低，所以纯钛不适于作为内固定材料。经处理的纯钛（ISO TC150 5832/2）可将强度和韧性很好地结合在一起，组织相容性好，且不妨碍CT及MRI检查。
④MP35N合金：主要成分有钴、铬、镍及钼，是通过多种步骤精制而成的，具有不锈钢和钴基合金许多优点，经退火处理后，其屈服强度为（413.7×103）kPa（6万Ib/in2），延伸率70%，硬化和热处理后屈服强度可达（206.8×104）kPa（30万Ib/in2），延伸率10%。
⑤TRIP钢：实际是一种合金，其成分是以铁为基础，含铬9%，镍8%，钼4%，碳0.3%，屈服强度可达（206.8×104）kPa（30万Ib/in2）延伸率为10%～20%。其机械性能优于316L，在冷条件下能改变其部分结构。但其抗腐蚀性、疲劳寿命及组织相容性有待进一步观察。
⑥镍钛形状记忆合金：现有多种材料具有形状记忆特性，但以镍钛合金最为理想。形状记忆合金是由KU PP研究所于1972年首先发现。镍钛形状记忆合金成分含镍55%，钛45%，有较高的抗触损和较理想的延伸性，但机械强度差一些。在骨科临床上应用的有骑缝钉、抓髌器、脊柱固定棒等。
⑦正在研究的可吸收性内固定材料：这种可吸收材料如果能研究成功，将有助于实现骨折早期坚强固定，骨折愈合后逐渐降解吸收，避免应力遮挡所致骨质疏松，不需再手术摘除，是较理想的内固定材料。但此种材料至今仍处在研究探索阶段。研究可吸收内固定材料始于20世纪60年代，临床仅有少量报道，但还很不理想。有希望作为可吸收性内固定的材料有：聚乙醇酸（polyglycolic acid）、聚乳酸（polylactic acid）和聚对二氧六环（polyparadiaxanone）以及上述材料的共聚体，这种材料在化学结构上属α-聚酯，由于乳酸结构形式的不对称，聚乳酸以立体异构形式出现，包括左旋聚乳酸、右旋聚乳酸与左旋聚乳酸的立体共聚物，决定这些聚合物行为的一个重要特征是玻璃态转变温度，在该温度下聚合物成为易碎和坚硬的物质，其温度范围从左旋聚乳酸的58℃到聚对二氧六环的16℃。此类内植物首先用于下颌骨手术，至20世纪70～80年代才制成长骨的内植物，1979年Alenxander把碳纤维压制成各种形式的接骨板，从而增加了内植物的强度。Bostman复习了515例聚乙醇或其共聚物制成的骨折固定棒，固定失败率占1.2%，切口感染率占1.7%，迟发性非特异性炎症反应占7.7%。同时，此种材料价格昂贵，较金属内植物高15倍。故此种材料固定骨折目前还不够理想。
⑧其他内植物材料：如高分子化合物、人工橡胶、骨水泥、碳纤维、陶瓷等已用于人工关节，但作为骨折内固定材料其机械强度还不够，目前仅能起辅助作用。自体或异体骨虽有一定固定作用，但强度不够，多需要辅以外固定。
以上这些原材料有一个共同特点，与人体组织相容性即化学相容性有了一定程度的解决。而生物力学适应性还有许多问题需要探索，目前研究的重点集中在发现新材料和内植物构件的测试设计和制造工艺上。
（3）内植物的设计要求：内植物的设计，早期因其形体小，手术后必须辅以外固定，长期外固定致使并发症多，效果不理想。20世纪50年代以来，由于骨折加压固定机制引入骨折内固定，一时追求内植物的强度成为主流。动物实验和临床经验发现，坚强内固定会产生骨骼应力替代而发生骨质疏松，处理不当易发生再骨折。这说明，设计一种与骨骼生物力学相适应的内植物并非易事。AO学派推荐的内植物钛铝钒（ISO TC150 5832/3），与传统内植物比较确实有了很多改进，而从骨骼生物力学角度要求，其设计还不够理想。当代对内植物的构件设计正在由盲目设计向根据测试数据进行设计转变。这是因为骨骼是一种生物性刚硬的固体，具有特定的应力-应变关系。骨的形态、结构和力学性质比较复杂，能充分适应人体功能需要，成为相应环境下最优结构。松质骨的骨小梁沿着运动所引起的骨的主应变方向排列，这种模式排列避免骨小梁承受剪切应力，降低了弯矩，使骨小梁处于承受以轴向力为主的有利受力状态。密质骨形成连续表面，其结构是骨单元组成的哈氏系统，骨单元排列多平行于骨干长轴，即排列有主应变方向，只沿长轴受力。实验说明，骨的极限压应力及极限压应变大于其相应的拉伸值，而拉伸弹性模量大于压缩弹性模量。成人密质骨压应力大于拉伸应力，拉伸应力大于剪切应力，在剪切负荷下，其剪切模量最小。骨的这种特殊性，是由于骨结构非均质和向异性所决定的。现将王以进测试的中国人密质骨弹性模量（表3.2.1.1-0-1）与几种常用的金属内植物材料的机械特性（表3.2.1.1-0-2）列后，供设计、制作与选择内固定植入体时参考。
术前准备
术前准备手术确定后，必须做好术前准备，包括术中可能发生问题的对策。特殊器械，手术者应亲自挑选。
麻醉和体位
麻醉后仰卧于骨科手术台上，手法复位并用牵引装置保持体位。
手术步骤
1.定位
复位满意后，有股骨上端外侧做一8～10cm直切口，显露股骨上端骨干，用选好的T形定位器定位，由T形定位器上的定位孔钻入一克氏针（图3.2.1.1-5），透视位置满意后，将T形定位器取除（图3.2.1.1-6）。
2.上钉
将扩孔钻头套在克氏针上开孔（图3.2.1.1-7），再用丝锥开道（图3.2.1.1-8），然后即可上钉（图3.2.1.1-9）。注意选钉时螺纹不可超过骨折线。
3.上板
将预选的滑动板插入。所选套筒钉板的套筒角部分不可超过骨折线，否则会影响滑动。然后将钉尾的加压螺钉上紧，并把钉板的螺钉逐个上紧（图3.2.1.1-10）。
术中注意要点
1.钢板与螺钉原材料必须一致，安装器械要配套。
2.张力带原则不可生搬硬套，应视具体情况而定。如胫骨中下段张力带在前内侧，小腿前内侧软组织很少，若将钢板螺钉置于胫骨前内侧，极易引起皮肤缺血坏死甚至感染。因此，宜将钢板放在胫骨前外侧肌肉下。
3.开放性骨折应用钢板内固定要慎重，伤后超过8h以上，软组织条件不好的Ⅲ型骨折不宜应用钢板螺丝钉固定。可选用外固定架。
4.长形钢板固定长管状骨折，骨折每侧螺钉不得少于2枚。
5.按照外科基本技术微创技术操作，消毒后用塑料薄膜保护皮肤，切口尽可能从肌间隙进入。钻孔和上钉尽可能一次完成。避免粗暴操作，如广泛剥离骨膜和重复钻孔。术毕反复冲洗充分止血，不留死腔，检点有无异物留于伤口内。创伤大的手术，在切口外侧戳口置带侧孔的负压吸引管引流，筋膜应妥加缝合，皮肤无张力缝合。应用气囊止血带者，手术应在1.5～2h内完成。
术后处理
术后密切观察血运。将肢体置于中间位并抬高30°，保持引流管通畅，24h拔除。术后24h即鼓励患者主动收缩肌肉，拆线后扶双拐不负重活动（有禁忌者例外）术后2～3个月改扶单拐部分负重活动，直到X线照片显示确已骨折愈合（骨端间连接）方可弃拐行走。
术后2周即可下地扶拐活动，直到骨折愈合后将钉板摘除。
并发症
1.血肿压迫
术后血肿过大，不仅给细菌创造生长条件，而且可能压迫肌肉发生缺血坏死，甚至形成筋膜间隙综合征。遇此情况，穿刺抽吸不能解决者；可由原切口进入，清除血块和一切坏死组织，或进行筋膜切开减压。
2.感染
选择性手术，感染率国外统计在2%。关键是严格无菌技术和无创操作。预防性抗生素并非必须。如无把握，手术中直到手术后静脉滴注抗生素3～5d。开放性骨折，术中、术后应用抗生素是必要的。局部应用可降解缓释微球抗生素对预防感染有价值。术后3～5d局部出现红、肿、热、痛者应视为感染，要及时开放伤口，清除坏死组织，反复冲洗。内固定稳定者内植物不必摘除，采取抗生素生理盐水滴流灌洗，记录伤口出入量，细菌培养，药敏试验，及时更换有效抗生素，灌洗4～5d，往往可以控制感染的发展。
3.内植物折断
内植物折断绝大多数属于疲劳断裂，往往出现在骨折压力侧第3骨块未予复位固定，肢体在活动中致使内植物包括钢板及髓内针在反复交替弯曲情况下发生疲劳断裂。内植物一旦断裂，多需及时摘除。髓内针远段摘取可用一有钩导针钩住髓针远端拔除。螺钉折断残留段可用取钉器摘除。
4.再骨折
AO统计，再骨折的发生率在1%～1.5%之间，其主要原因是内植物摘除过早，或摘除后未加保护即负重步行。一般松质骨内固定术后3～6个月即可摘除，骨干钢板螺钉固定及髓内针固定，术后内植物摘除时间为：股骨2年，前臂与肱骨1.5～2年，胫骨1年。内植物摘除后，动物实验证明该骨抗扭力减少50%，此种情况持续1～2个月。因此，人体摘除内植物后3个月以内应加以适当保护，禁止参加体育运动和重体力劳动。
