创伤骨科中微创技术的应用

郭庆山，沈 岳

微创(minimally invasive)指以最小的侵袭和最小的生理干扰达到最佳手术疗效的一种新技术。微创骨科(minimally invasive orthopedics)则是微创外科技术在骨科领域的应用，即通过特殊手术入路，应用一些特殊设备或新的器械，以获得比传统手术创伤更小、手术精确度更高、效果更肯定、术后恢复更快的目的。创伤骨科中微创技术的应用包括两方面的内容:一方面，在严重多发伤病人的骨折治疗中，微创外科技术可被作为损害控制骨科(damage control orthopaedics，DCO)的有效手段，以降低确定性手术治疗的死亡率;另一方面，微创技术以更小的创伤达到与传统骨折治疗相同或更佳的疗效，病人受益于更小的切口，更少的肌肉损伤，更少的骨血供破坏，更好的骨折端血肿保护，骨折愈合加速，病人恢复加快［1］。

1 微创技术是损害控制骨科的有效手段

严重多发伤对全身各系统功能产生损害，常因局部和全身的大量促炎症反应递质释放，导致免疫状态失衡，产生全身炎性反应综合征(systemic inflammatory response syndrome，SIRS)。而继发反应如脓毒血症、急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome，ARDS)等，常与手术操作使免疫系统进一步失衡相关。损害控制骨科是针对严重创伤患者进行阶段性修复的外科策略，目的是避免较大手术如股骨髓内钉固定的“二次打击(second hit)”而引起的不可逆的生理损伤，早期聚焦于控制出血、处理软组织损伤、应用微创技术如外固定支架临时稳定骨折，而将确定性的骨折修复术推迟至病人全身状态最佳化。

1．1 长管状骨的微创稳定与损害控制 Pape等［2］指出，多发伤患者，尤其是有胸、腹部损伤者，股骨干骨折宜先做简单的外固定，而将确定性的骨折固定手术(如髓内钉固定等)延至伤员全身情况稳定以后，可降低术后发生ARDS和多器官功能衰竭(multiple organfailure，MOF)等的危险性。双侧股骨干骨折是更为严重和独特的损伤状态，Copeland等［3］发现，双侧股骨干骨折表明患者全身和局部的损伤严重，较单侧更容易导致ARDS，有较高的死亡率，而死亡率的增加与患者的合并损伤和生理参数更为相关，与骨折本身的相关性稍小，这种损伤是损害控制骨科理想的适应证。由此可见，多发伤患者股骨干骨折的治疗，不能机械地选择髓内钉，早期以外固定支架稳定骨折端是一良好的选择。

1．2 骨盆骨折的微创稳定与损害控制 骨盆骨折多合并严重多发伤，并发症多、死亡率高，处理起来极为棘手。骨盆骨折高死亡率主要是由于不稳定性骨盆骨折引发大出血和严重休克，在早期复苏时，用骨盆钳、外固定支架、骨盆C型夹等简单有效的器械，可以通过微创的方法迅速稳定骨折端、限制骨盆的容积来减少出血。

微创骨盆临时固定不是解决出血问题的唯一方法，对经上述处理没有反应的伤员，应该考虑行血管造影术和栓塞，如再无效，当凝血功能一有改善，可进一步考虑小切口骨盆填塞止血术或髂内动脉结扎术。

1．3 脊柱骨折的微创稳定与损害控制 严重多发伤病人，为利于复苏、护理和预防并发症，必须早期稳定脊柱。McHenry等［4］的回顾研究表明，早期手术稳定脊柱(48小时内)，能明显降低多发伤病人呼吸系统并发症的发生率。然而，早期手术时病人病情多不稳定，不能够承受常规的开放手术，微创脊柱稳定手术可能是唯一能够考虑的早期处理手段。

多发伤救治中，脊柱稳定手术是外科医生唯一能够控制手术时机和手术大小的创伤救治手段，但这种微创脊柱稳定的损害控制策略是否真的提高了病人的直接存活率和后续的功能恢复，尚需进一步评价。

2 微创技术是骨折治疗的有效手段

随着对骨折愈合生物学环境认识的不断深入，骨折的固定原则和方法已从单纯强调机械稳定性向间接复位、生物学固定方式转变，强调微创技术的运用和骨折端血运保护的重要性。Krettek等［5］的研究证明，微创钢板内固定术(minimally invasive plating osteosynthesis，MIPO)减少了骨膜的剥离，与传统方法比较，其骨膜及髓内的血供增加了70%。减少软组织损伤的微创技术和弹性固定，不但保护了骨的血供，同时也保证了骨折愈合所需要的力学环境，这些研究均已成为微创技术在创伤骨科应用的理论基础。

2．1 创伤骨科微创技术的基本方法和常用固定装置 为保证微创手术实施，应该有牵引床、股骨撑开器或外支架帮助实现间接复位，即在置入内植物前实现大体满足功能和解剖轴的对位对线。另外，获得高质量的术中影像资料非常必要，否则将无法完成手术。如在微创骶髂螺钉植入时，可由于骨盆畸形、肥胖、肠道气体等原因造成的C臂X线透视不清，只能改变治疗方案。传统的关节内骨折需要在直视下进行广泛的软组织剥离并将骨折块解剖复位，关节镜可以作为关节内骨折复位后的评价手段，使关节骨折的复位更接近解剖，使切口更小，对骨折断端血供破坏更小。计算机辅助骨科手术(computer assisted orthopaedic surgery，CAOS)是由影像学、信息科学、遥控技术等组合的高新技术，可提供三维或交叉层面的骨骼解剖结构图像，帮助骨科医生进行精确的术前和术中定位。目前该技术已广泛应用于精准、微创外科的最前沿，不仅缩小了手术切口，而且可提高手术的安全性和精确度，减少患者和手术医生的放射线暴露，减少手术并发症和缩短患者康复时间。

基于微创治疗的先进理念，人们开发了一系列新植入物，包括桥接钢板、闭合式髓内钉、外固定物、空心螺钉和新的经皮钢板。(1)钉板系统:解剖锁定钢板的出现，使微创外科更为成功，允许直接经皮插入而不过多的考虑骨的形状和钢板塑形。通过跨越更长的骨折节段，锁定钢板可以提供更强的稳定性［1］。特别是将外固定技术和锁定钢板技术结合到一起的微创稳定系统(less invasive stabilizationsystem，LISS)成为新一代微创内固定技术的代表。LISS钢板通过将螺钉锁定入钢板实现增强的成角稳定性，增加对干骺端的把持力，兼有钢板与外固定架的优点，对血运破坏少，而且便于复杂关节、干骺端骨折和假体周围骨折等固定。(2)髓内固定装置:髓内钉固定本身就是生物学固定，目前大部分长骨骨折和髋部骨折均可以通过经皮的方式置入髓内钉。(3)外固定架:由于外固定架固定强度相对较差，目前在骨盆、四肢长骨多作为软组织严重损伤时的临时固定措施。

在内固定物的设计上，不断有改良、改进和更新的植入物出现，但微创外科技术也可以通过使用传统的钢板螺钉系统来实现。这些钢板可以在术前比照骨模型进行预弯，小切口肌肉下插入骨表面而不剥离骨膜，最后影像学引导经皮置入螺钉。

2．2 创伤骨科微创固定技术的适用范围 理论上其适应证包括所有可以通过微创固定的骨折。有限切开或生物学固定用于延伸到干骺端/骨干的关节周围骨折、或不宜用髓内钉的关节外骨折。而且，经皮钢板在软组织条件较差的病例也比较有优势，如筋膜间室综合征、皮肤挫伤、骨折局部水疱形成，或局部血液循环较差的患者。

2．2．1 关节周围骨折 在股骨近端，髓内植入物如股骨近端髓内钉(proximal femoral nail，PFN)、防旋股骨近端髓内钉(proximal femoral nail anti-rotation，PFNA)是临床常用的内植物，可经皮置入，适用范围广，力学稳定性强。经皮加压钢板(percutaneous compressionplating，PCCP)也是用于固定粗隆间骨折的微创内植物，钢板沿小切口插入肌肉下，所有的螺钉都通过导向器置入，对肌肉组织产生的损伤很小［6］。

传统的动力髁螺钉广泛地用于髁上或股骨远端骨折，同样可以采用经皮置入方法，文献报道的结果令人满意。Kinast等［7］采用95°髁钢板，用标准的开放和微创两种方式治疗两组病人，虽然发现最终的功能恢复无差异，但微创治疗将愈合时间缩短了6周，同时不愈合率由16．6%降到了0，并且微创技术感染率也较低。Papakostidis等［8］对股骨骨折的微创生物学固定进行系统回顾，发现最常见的并发症是畸形愈合(0～29．0%)及再手术(0 ～23．0%)，而总的愈合率为98．3%，感染率为2．0%。

微创技术在胫骨近端的应用结果良好。Egol等［9］报道了24例SchatzkerⅤ或Ⅵ型的病例，所有患者都采用LISS钢板固定，同时与传统的双侧钢板固定进行生物力学比较。结果22例在3个月内骨愈合，2例需要重新植骨，未出现感染，而膝关节活动度可达110°。胫骨远端位于皮下，这个区域的开放手术及钢板固定风险很高，通过小切口插入钢板可以降低感染及骨不愈合的发生率。

关节周围骨折微创治疗是创伤骨科发展的方向，但是否已是最佳的治疗手段?答案是否定的。以作为新一代微创钉板内固定技术代表的LISS技术为例，Smith等［10］检索了2008年11月前医学文摘资料库(Excerpta medica database，EMBASE)、联机医学文献分析和检索系统(Medical literature analysis and retrieval system online，Medline)、卫生保健及护理学数据库(Cumulative index to nursing＆allied health literature，CINAHL)和补充医学文献数据库(Allied and alternative medicine，AMED)的相关文献，通过分析21个相关研究的663个病例694处股骨远端骨折，发现LISS系统是股骨远端骨折比较恰当的固定方式，但仍然存在较高的并发症发生率，如复位丢失(n=134;19%)、延迟愈合(n=40;6%)、内固定失败(n=38;5%)等。又如作为髓内固定代表的PFN，越来越多的作者认为，髓内固定使组织损伤较重(扩髓)，出血较多，输血率相对较高。所以，微创手术不能解决所有的骨折问题。

2．2．2 骨盆和髋臼骨折 骶髂螺钉技术为部分骨盆骨折提供了微创固定的方法。这种技术需要很好的透视条件，因使用对比剂、肠道积气、肥胖而无法行X线显影则不能完成手术。闭合复位可以通过牵引、Schanz钉或前环的耻骨钢板间接复位来实现。CAOS进一步提高了骶髂螺钉技术的安全性。Mosheiff等［11］对30例(其中骨盆骨折25例，髋臼骨折5例)中的21例行导航辅助下的经皮螺钉固定技术，结果术中每枚螺钉置入时间减少到10～15分钟，不需术中摄片，螺钉线性误差＜2mm，轨迹角度误差＜5°。骨盆前环骨折的固定也可以通过经皮技术来实现，如CAOS辅助下逆行的耻骨支螺钉技术。

2．2．3 脊柱骨折 内窥镜辅助脊柱外科发展迅速，因为减少了入路损伤并保留了脊柱旁肌肉，增加了术后脊柱的稳定性。但由于内镜下牵拉神经、止血相对困难及内镜技术特有的肋间神经痛、穿透腹膜等危险因素，并发症发生率为20．0% ～42．3%，并不低于开放手术［12］。老年性的脊柱压缩骨折会产生严重的疼痛，而且这类病人一般体质较差，常合并较多严重的内科疾病，椎体成形术为该类骨折提供了微创技术，通过椎弓根注入聚甲基丙烯酸酯骨水泥(PMMA)，填充及稳定椎体，可以迅速达到止痛和早期活动的目的。该术式的缺点是骨水泥椎体外渗漏，完整的后方结构可以保证骨髓泥不会进入椎管。

微创脊柱外科比常规开放手术有较多优越之处。O’Toole等［13］报道1 274例1 338处微创手术仅3处感染，简单减压感染率为0．10%，脊柱融合和(或)固定为0．74%，总感染率为0．22%，而常规手术为2% ～6%。除了较低的感染率，Wang等［14］发现，使用经皮椎弓根螺钉固定术与开放手术比较，前者有较小的切口、较少的失血、较短的手术时间和较轻的术后疼痛。而且，二者对脊柱后凸的矫形能力无区别。

脊柱骨折微创治疗技术的难点也比较突出，如术中无可触摸或可见的解剖定位标记，学习更为精细的椎弓根解剖知识成为成功手术的关键。另外，在纠正畸形和骨折复位过程中，施加牵张或加压力时，微创技术比常规手术更难操作。而且，微创技术进行脊柱融合比较困难，常规是通过小窗口融合相关的关节面或椎间隙。目前仍未证明微创手术能否达到确切的脊柱融合，如果患者病情危重，是否一定需要一期脊柱融合仍值得探讨。

3 创伤骨科微创技术的难点与误区

应用微创技术治疗骨折，对创伤骨科医师提出了更高的要求。最大的困难是手术过程在X线影像指引下进行，不能直视骨折端和钢板的位置，对相对复杂的骨折要达到满意的复位可能较为困难，更依赖于手术医生的经验和技能。与常规钢板技术相比，一些病例所需手术时间较长，医生和病人承受的X线照射剂量增加，仍然可能有感染、复位失败、畸形愈合以及盲目剥离软组织造成的血肿等并发症。

创伤骨科微创技术应用日益广泛，甚至有泛滥的趋势，可能会产生某些错误认识。如把微创理解为“小切口”，致使术野暴露不充分而影响手术操作，粗暴地牵拉软组织和强行置入固定物，不顾及对骨折局部血运的保护，如此完全背离了微创手术的精髓，结果将适得其反;也有手术指征过宽，盲目追求微创而放弃传统手术的现象，且片面认为微创手术更安全。微创手术小切口及非直视下的操作，难以观察解剖结构的全貌，增加了重要神经血管的损伤率，微创并不是意味着手术危险性的降低和操作更容易，必须经过更加严格的学习培训。关于创伤骨科微创技术，仍然有很多需要学习之处。该项技术比常规手术更困难，使用不当并不比精细的常规手术好。目前相关文献报道仍然不充分，这些骨折治疗技术能否真正取得与传统手术相同、相似或更佳的疗效，需要运用循证医学方法对大样本病例进行综合评价和分析。

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