下肢骨折复位导向器的研究设计与应用

陈尔东，刘康，何智勇，余新平，王金军

中山市人民医院骨科 (广东中山 528403)

20世纪80年代后期Mast等提出了骨折间接复位技术，主要通过软组织获得骨折复位，减少骨折剥离，有效维持血运。但为了获得更好的骨折复位效果，减轻患者痛苦，并维持复位，临床医师一直在研究固定物的微创置入方法，这也是骨折微创治疗的关键因素。且近年来，除了骨折牵开器、外固定架及骨折复位钳等应用骨折间接复位治疗外，临床治疗中开始重视研究配合图像监测的被动式多自由度机械复位装置。本研究介绍了一种下肢骨折复位导向器，指出了其具体的设计方法与应用，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取我院2017年1月至2018年1月收治的70例下肢骨折患者作为研究对象，男40例，女30例；年龄17～65岁；骨折原因，交通事故伤37例，跌倒扭伤16例，重物砸伤9例，高处坠落伤8例。患者术中均采用下肢骨折复位导向器进行辅助治疗。

1.2 下肢骨折复位导向器的结构与功能

下肢骨折复位导向器主要针对股骨远端、胫骨干骺端及胫骨等微创手术，不但可以帮助患者实现骨折复位，且还可以稳定维持骨折复位，且复位器并不妨碍其他手术操作流程，也不影响置入固定物[1]。支撑调节框架、复位弓、支撑垫部件等均属于下肢骨折复位导向器的组成部分，具体结构见图1。

其中支撑调节框架呈三角形结构，具备可调节装置，可以通过调节角度使患者保持合适的仰卧位。复位弓在复位器的底端部位，与患肢进行稳定连接。复位具有冠状位旋转、矢状位轴向，以及外翻牵引结构，可以对下肢骨折进行准确复位。在获得满意的骨折复位后，医师则可以旋紧各个方向的旋钮，从而确保骨折复位的稳定性。固定支撑垫安装在复位器顶端，可以支撑患者下肢，在定位装配复位弓时，其与健侧肢体的长度和腘窝部支撑垫之间的距离相等，避免了患肢与复位器接触部位发生过度挤压问题。且骨折远近端与复位器之间还安装了不同厚度的独立支撑垫，可以避免骨折矢状面上下侧方的移位问题[2]。同时，此装置采用了模块化设计模式，使用医用可透X线金属制造，便于消毒保养，且减少了手术的占用空间，便于拆卸摆放。

1.3 手术方法

患者术中保持仰卧位，采用连续硬膜外麻醉方法，下肢以不同角度的屈髋屈膝位摆放于下肢骨折复位导向器上，且除了胫骨干骨折髓内钉内固手术外，常规手术使用止血带。

第一，胫骨干骨折。主要采用带锁髓内钉进行固定，使用闭合复位方法。复位导向器可以对骨折部位进行短缩移位，在轴向牵引恢复小腿长度后，向不同方向调节骨折的旋转及侧方移位，直至透视图像显示复位满意后，再插入髓内钉。在髓内钉的插入过程中，医护人员应利用复位导向器支撑调节架加大屈膝角度，确保插入方向的正确性。同时，在插入髓内钉后，还应调节框架角度，以便置入远端锁钉，并确认复位后下肢力线，具体见图2。

第二，涉及干骺端的闭合胫骨骨折及股骨远端骨折。采用钢板螺钉进行固定，使用复位导向器进行调节。手术期间，医护人员利用C型臂机透视骨折部位，调整患肢的轴向力线，并利用复位导向器的内外翻牵引与旋转功能对患肢进行复位，直至满意后旋紧锁钉装置，将患肢稳定在骨折复位满意的位置。对于存在移位的关节内骨折，则应采用切开复位方法，利用C型臂机进行透视，确定关节面的解剖复位，利用空心螺钉进行临时固定，然后使用切口内解剖板固定骨折部位。手术后第2天，患者进行踝、膝功能锻炼，直至拍片发现骨痂则可以开始进行部分负重，然后根据随访情况确定具体的负重时间。

1.4 临床评价

(1)记录分析患者骨折复位时间、骨折复位术中C型臂机透视时间。同时，以健侧为准，记录患肢术后力线恢复情况，手术前在床上测量，自髂前上棘至第1、2趾拉直线，计算此直线到髌骨中心的垂直距离。(2)术中采用同样测量方法计算，并与健侧测量结果比较，记录差值，以判断患肢的恢复情况。(3)术后测量双侧髂前上棘至内踝尖距离，与健侧进行比较，通过差值判断患肢术后长度的恢复情况。且术后医护人员用量角器测量复位骨折的内外翻角度，以及前后角度。

2 结果

70例术中骨折复位时间为7～31 min，平均12.7 min；骨折复位术中C型臂机透视时间为0.4～3.0 min，平均1.3 min。双下肢长度差值为(6.5±1.1)mm，力线差值为(7.0±1.8)mm，患肢力线与长度恢复情况良好。测量得知，患肢术后骨折内外翻角度为(2.75±0.16)°，侧位像前后角度为(5.13±0.51)°。

3 讨论

不同于传统绝对稳定固定技术，带锁髓内钉固定与微创接骨板固定技术不必直接暴露骨折部位，可以维持骨折适当固定，保留骨折周围血运，为骨折的愈合提供了良好的生物环境，因此经常被应用于骨折患者的临床治疗。骨折微创治疗的关键在于骨折闭合复位及间接复位，只有复位成功才可以提升治愈效果。

相关研究证实，部分下肢骨折患者愈合时间较长，甚至存在不愈合及畸形愈合等问题，主要原因为复位不良。相关研究发现，正常骨折愈合时间约为4.4个月，而骨折复位不良患者愈合时间可延长至6.8个月[3]。Hay等[4]研究证明，骨折初期治疗复位不良会导致畸形愈合问题，甚至还会继发复位丢失。相较骨折固定物的研究，我国骨折微创复位的相关器械研发依然较为匮乏。有效的骨折复位装置不但可以实现微创复位，还可以在置入固定物时维持骨折复位，以便放置固定物[1]。

下肢骨折复位期间，力线恢复十分重要。传统骨折往往采用切开复位的内固定方法，患者骨折部位全部暴露，比较容易复位，但切开过程中需要剥离软组织，损伤了滋养血管与穿支动脉，减少了局部骨膜与髓腔内供血量，降低了骨折的愈合能力，延长了愈合时间。髓内钉技术可以实现间接复位，减少了骨折的暴露范围，降低了植骨需要。但间接复位无法直视骨折端，因此力线恢复效果较差，因此出现了很多下肢骨折复位装置。

目前，下肢骨折复位装置主要分为4种。(1)可调节临时外固定架式骨折牵开装置。如AO骨折牵开器，此装置多用于多边、多平面，属于外固定架式结构，主要在胫骨骨折近远端经皮穿针，对骨折部位进行不同程度的牵引，以便复位。且术中可以利用X线进行透视，调整确认骨折复位情况，一旦获得满意复位则拧紧针夹，维持复位，但此装置只适用于胫骨干骨折。(2)环形外固定架式下肢骨折复位器。利用X线图像进行分析，如Taylor外固定架。其环形框架之间存在6～8根可伸缩连杆，可以利用计算机软件分析骨折X线影像，测量连杆伸缩距离，利用连杆与框架之间的协同联动装置驱动连杆伸缩，复位骨折，直至位置满意后锁紧装置，此器械适用于股骨干骨折及胫骨干骨折。(3)骨折复位机器人。主要通过机器人的机械臂夹持骨折远端Schanzer针，根据导航指令完成骨折的复位，直至复位满意后，医护人员插入髓内钉，完成复位固定，当前复位机器人依然处于研究阶段，并未在临床中得到广泛使用。(4)骨折牵引手术床。主要利用牵引臂上的根骨牵引复位骨折，且多为单一轴向的牵引复位，在患肢固定后很难改变肢体位与牵引方向，多适用于带锁髓内钉固定手术。上述下肢骨折复位引导装置虽然可以实现骨折闭合复位，但骨折部位单一，只可适用于特定固定手术，很难在临床上得到有效推广[2]。

本次治疗中使用的下肢骨折复位导向器主要与带锁髓内钉固定手术进行配合使用，其具有以下结构优势。(1)胫骨干骨折闭合复位及胫骨干骺间接复位等手术均需要患肢处于不同角度的屈髋屈膝位，而骨折复位器可以调节框架结构，便于放置骨折肢体，为手术的操作提供平台。(2)可以实现牵引复位，对骨折部位进行多方向、多平面的复位，还可以通过框架结构维持骨折复位，避免了其他装置对骨折近远端经皮穿刺带来的损伤问题。同时，复位器框架也为手术提供了足够的操作空间，医师可以根据实际情况采用多种手术切口。此外，牵引复位后，若骨折并未完全复位，则医护人员还可以采用骨折部位有效切开等复位方法。本研究中，对骨折情况复杂的胫骨近端采用了手术切口与有限切开复位的方法，且并未受到复位装置的影响，骨折复位效果良好。(3)采用了模块化设计模式，各组件可以即刻旋紧，并使用了快速接口，便于拆卸。同时，手术中可以根据骨折的实际复位情况进行调整，在获得满意复位后便可以旋紧按钮，从而稳定骨折复位，且在置入固定物时也可以始终维持骨折位置。在本次治疗中，患者髓内插入、插出钢板时，未发生骨折在移位问题。且术中需要更改方法时可以拔出并拆除复位器，重新摆放患肢。(4)复位装置由医用可透X线金属制造，术中便于摆放C型臂X线机，有利于监视术中骨折的实际复位情况。(5)复位器可以有效维持骨折复位，减少了复位时间与次数，也降低了X线辐射的风险程度。

下肢复位器在使用过程中也存在一定缺陷。(1)骨折复位范围有限，无法牵引骨折移位较大的患肢。(2)复位主要通过跟骨牵引完成不同方向的牵引，无法完全纠正骨折矢状面的上下侧移位问题。(3)牵引框架的大小规格有限，无法安稳放置此类肢体。(4)对于骨折情况较为复杂的干骺端骨折，术中医护人员需要变换患者的体位，但复位器作用有限，还需要辅助使用常规的治疗方法[2]。

由本研究的骨折复位效果可以看出，下肢骨折复位导向器结合内固定手术技术可以提升骨折患者的微创治疗效果，且手术适应范围较广，操作简单，性价比合理，适合现有的手术环境。由此看出，下肢骨折复位导向器对骨折患者微创治疗具有十分重要的意义。本组中的下肢骨折复位装置可以满足胫骨干及股骨远端骨折的微创复位要求，且临床中具有操作简单、稳定实用等优势。