可吸收螺钉固定的并发症及预防

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2013.09.013

摘要/Abstract

摘要：

背景：在一些四肢特殊部位，可吸收螺钉已取代金属螺钉，取得了良好的固定效果，但是，也出现了一些并发症。有关可吸收螺钉固定的并发症原因和预防措施的文献较少。
目的：分析可吸收螺钉固定并发症的发生率、原因和预防措施。
方法：回顾性分析113例患者使用236枚可吸收螺钉或螺棒固定治疗临床资料，其中，四肢骨折92例，韧带重建21例，前者除4例胫骨干骨折外，其余均是近关节松质骨骨折。
结果与结论：所有患者均随访12-48个月，平均20个月，并发症的总体发生率为10.6%。固定失败5例(失败率4.4%)，其中，3例移位较轻，2例移位明显，与适应证选择不当、骨质疏松、攻丝过度及术后活动过早过多等有关。有局部不良反应7例(发生率6.2%)，其中，较轻2例(1.8%)，较重5例(4.4%)；早期反应4例(3.5%)，中晚期反应3例(2.7%)，主要与材料成分、螺钉穿破关节、螺钉帽外露骨过多等有关。说明可吸收螺钉固定并发症与可吸收材料成分、适应证选择不当、未按手术规范操作和术后活动过早过多等多种因素有关。

关键词: 骨关节植入物, 骨科植入物, 可吸收螺钉, 金属钢板, 内固定, 肱骨髁骨折, 挠骨小头, 尺骨鹰嘴, 髌骨骨折, 并发症, 固定失败, 不良反应

Abstract:

BACKGROUND: In some special parts of limbs, absorbable screws instead of metal screws have obtained good fixation effects, but, a few complications also appear. The causes and prevention measures of complications of absorbable screws have been reported less in literature.
OBJECTIVE: To analyze the incidence, causes and prevention measures of complications of absorbable screw internal fixation.
METHODS: A total of 113 cases treated with 236 absorbable screw or rod internal fixation were studied retrospectively. Among the 113 cases, limb fractures occurred in 92 cases and ligament reconstructions in 21 cases. Excepted for four cases of tibial shaft fractures, the rest cases of limb fractures were cancellous bone fractures near the joints.
RESULTS AND CONCLUSION: All the patients were followed-up for 12-48 months with an average of 20 months, the total incidence of complications was 10.6%.The fixation failure occurred in five cases (failure rate 4.4%), that was related with inappropriate choice of indications, osteoporosis, over-tapping and too early or excessive activity after operation. Among the five cases of fixation failure, displacement lighter in three cases and displacement significant in two cases. Local adverse reactions occurred in seven cases (6.2% incidence rate), that was mainly related with material composition, perforation of joint, too much outside exposure of screws. Among the seven cases of local adverse reactions, mild in two cases (1.8%) and severe in five cases (4.4%); early reactions in four cases (3.5%) and late phase reactions in three cases (2.7%). Complications of absorbable screws internal fixation are related with the material composition, poor choice of indication, failure to regulate the standard operation and too early or excessive activity after operation, as well as other factors.

Key words: bone and joint implants, orthopedic implants, absorbable screws, metal plate, internal fixation, humeral condylar fracture, radius bone head, olecranon, patella fractures, complication, fixation failure, adverse reaction

中图分类号:

R318

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图/表（结果） 3

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引言

材料方法

对象和方法
设计：回顾性病例分析。
时间及地点：于2004年1月至2011年6月无锡市第九人民医院骨科完成。
对象：纳入113例患者的临床资料，其中，四肢骨折92例，韧带重建21例；男66例，女47例；年龄8-72岁，平均38.1岁。骨折部位：除4例胫骨干骨折外，其余均是近关节松质骨骨折，分别是肱骨大结节撕脱骨折4例，肱骨髁骨折6例，尺骨鹰嘴骨折7例，挠骨小头骨折5例，掌骨骨折5例，股骨头骨折2例，股骨外髁骨折3例，交叉韧带撕脱性骨折5例，胫骨平台骨折8例，髌骨骨折5例，距骨5例，踝关节骨折脱位32例，第五跖骨基地部骨折5例。4例胫骨干骨折中，成人和儿童各2例。四肢骨折中，79例为单纯可吸收螺钉固定，13例为可吸收螺钉固定辅助金属钢板内固定或外支架固定。韧带重建均为膝关节交叉韧带重建中隧道采用可吸收螺钉固定，共使用236枚可吸收螺钉或螺棒。
诊断标准：92例新鲜四肢骨折均有外伤史和相应体征，以及经X射线或加X-CT扫描获确诊。21例需行膝关节交叉韧带重建者均有膝关节不稳和MRI检查获确诊。
纳入标准：①新鲜的四肢松质骨骨折或关节内骨折。②新鲜的骨干骨折，同时辅助外支架固定。③膝关节韧带重建。需要进行内固定的患者对采用可吸收螺钉或螺棒治疗方案均知情同意，符合国务院医疗机构管理条例。
排除标准：年龄大于65岁和严重骨质疏松患者。
可吸收内固定材料：芬兰“Biodix”自增强的聚丙交酯螺钉，成都迪康“Dikfix”消旋聚乳酸和日本“Grandfix”刚子左旋聚乳酸。螺钉直径3.5-5.5 mm，长度35-55 mm。可吸收内固定物为高分子聚合物，组织相容性好，配合良好的内固定系统，可分解为水和二氧化碳，无毒性反应，一般2-4年内完全吸收^[8]。
实验方法：
内固定过程：骨折复位后临时用细克氏针或巾钳固定，再钻孔、攻丝，选摘合适的可吸收螺钉固定。韧带重建时需在收紧韧带后选摘合适的可吸收螺钉固定。
内固定后处理：韧带重建后6周内患者行支具固定或辅助CPM锻炼，6周后开始主动伸膝锻炼。对所有四肢骨折手术患者术后常规予石膏或支具制动4-6周；为了减少治疗后关节粘连，鼓励早期被动功能锻炼，采取循序渐进锻炼方法；4-6周后根据患者螺钉固定可靠情况和骨折愈合情况决定是否取除外固定行主动锻炼和负重。
判定方法：
固定失败：骨折愈合前X射线示术后骨折有移位或骨折不愈合，提示螺钉松动或断裂，或者术后膝关节体检仍不稳者^[9-14]。其中，①移位较轻：骨折移位不超过于3 mm、关节面移位不超过2 mm；膝关节体检仍不稳但较术前改善。②移位较重：骨折移位超过3 mm或成角畸形、关节面移位超过2 mm；膝关节体检不稳同术前。
局部不良反应：内固定后出现局部红肿痛痒等现象，或局部形成脓肿，或皮下肿胀不吸收形成包块，或螺钉穿破关节形成游离体和关节退变，或明显骨溶解反应^[15-18]。其中，发生在术后3周内者为早期反应，在手术3周后出现者为中晚期反应。①反应较轻：局部有红肿痛痒等现象，经药物治疗后局部症状消失。②反应较重：局部有明显炎症反应致形成无菌性脓肿或窦道，或皮下肿胀不吸收形成包块，或螺钉穿破关节形成游离体，需要外科处理，但局部功能良好。③反应严重：明显骨溶解反应和感染，局部功能受限。
主要观察指标：观察内固定后可吸收螺钉的固定稳定性和局部炎症反应等并发症。

讨论

3.1 固定失败 可吸收螺钉强度低于金属螺钉，且强度丧失比金属快，因此，目前的可吸收螺钉只适应于愈合较快的松质骨骨折和非负重部位。尽管文献上有个别报道应用于儿童长管状骨骨折和辅助金属固定物用于成人长管状骨骨折，原则上可吸收螺钉仍不适于较大的长管状骨骨折^[10-13]。文献报道可吸收螺钉固定失败率1.2%-3.1%^[12-15]。本组2例为明显移位，其中1例为适应证选择不当的儿童胫骨干骨折，1例踝部骨折患者术后活动过多，另3例移位减轻，与骨质疏松、攻丝过度及术后早期剧烈活动或未进行有效制动有关。此外，本组固定失败率高达4.4%，另一原因可能与移位减轻的判断标准较宽松有关。

3.2 局部炎症反应 尽管可吸收螺钉具有很好的生物相容性，但是，它降解时可能发生局部炎症反应，轻者出现局部红肿痛痒等现象，也可出现周围组织渗液反应，形成无菌性脓肿，影响切口愈合，严重者甚至引起感染、骨坏死和骨吸收或进入关节引起退变等少见不良反应^[19]。在应用初期，国外统计炎症反应发生率6%-8%，感染发生率1.7%-3.1%。随着可吸收材料的发展，现在炎症反应发生率为1%-5%^[20]。1998年，Böstman等^[21]报道1 223例踝部骨折行可吸收螺钉或螺棒固定，6.1%有明显的异物反应，0.8%后来发展成踝关节骨关节炎。2001年，Böstman等^[22]又报道2 528例应用聚羟基乙酸、聚乳酸材料固定，3%发生局部炎症反应，其中，聚羟基乙酸组为5.3%，聚乳酸组为0.2%。聚羟基乙酸组在术后平均11周发生，而聚乳酸组在术后平均4.3年发生。在4个明显反应者中，因为严重骨关节炎必须行关节融合术。发生炎症反应的主要原因是降解后期低聚物结晶碎片在体内难以完全吸收。炎症反应风险较高的指标包括：血运较差部位(如舟状骨)，聚合物添加醌染料的使用，以及具有大表面积的几何形状(如螺钉)。

聚合材料本身及其降解的中间产物，对于机体而言，始终是异物，能刺激机体产生非特异性异物反应。组织学检查显示为巨噬细胞、巨细胞和淋巴细胞浸润^[23]。影响可吸收聚合物炎性反应的因素有很多，如化学成分、降解速率、降解产物、植入位置、植入体形状、表面自由能、表面电荷、孔隙等。可吸收聚合物的分解并不是从表面开始溶化，而是整体一点一点渐渐龟裂、分解成块状。如果螺钉穿破或外露于关节，或者钉帽尾部外露骨太多，龟裂的碎块在软组织内形成包块、不易吸收，就容易引起炎症反应^[24]。降解速率是决定炎性反应和程度的重要因素，在很大程度上决定了聚合物的相容性。最近的研究证实，聚合物的相容性与降解产物浓度有很大关系。当浓度太高时，就会表现出炎性反应，浓度低时，则表现出较好的相容性。降解产物浓度的高低取决于降解速率的快慢^[25]。聚乳酸等聚合物在体内降解后局部呈酸性环境，易产生无菌性炎症反应，尤其是纯的消旋聚乳酸产品，甚至导致无菌性骨组织坏死。第一代未增强的可吸收产品(左旋聚乳酸和消旋聚乳酸)，相对第二代自增强的可吸收产品(自身增强聚丙交酯和自身增强聚乙交酯)，它的炎症反应发生率较高。近来，采用消旋聚乳酸与羟基磷灰石复合改性制成的新一代可吸收产品(百美特消旋聚乳酸+羟基磷灰石)，或者甲壳素纤维增强复合材料螺钉(消旋聚乳酸+壳聚糖)已经上市，既加强了生物材料的强度，另一方面，偏碱性的羟基磷灰石和壳聚糖又能中和降解过程中产生酸性产物，能改善排异反应，减少炎性反应^[26-27]。

本组炎症反应发生率较高，原因之一与本组炎症反应判定标准较低有关，部分患者可能为轻度感染性炎症反应，而反应较重者为4.4%，并且无骨坏死和骨吸收发生。炎症反应绝大多数发生在膝部和踝部，尤其是膝部，可能关节液与可吸收材料接触，引起组织反应和渗透压增加，在植入物周围会出现明显的液体积聚。中晚期反应者中2例是踝部螺钉尾帽外露过多所致，且均是第一代未增强的产品。所以，总体上本组结果与文献报道仍十分相近^[28]。

3.3 预防 ①可吸收螺钉是一种非金属内固定物，其强度和弹性模量有限，要注意适应证的选择，避免应力过大和愈合慢部位使用可吸收螺钉，原则上不宜用于负重部位。在用于髌骨、尺骨鹰嘴等张力较大部位骨折固定时，还必需结合强力线等固定物。骨质疏松及粉碎性骨折使用可吸收螺钉容易出现螺针松动及退出，选用时要特别谨慎。尽量选用第二代自增强的或新一代产品^[29]。②应按照规范操作和符合AO骨折固定原理。骨折复位应尽量达到解剖复位，拉力钉与全螺纹钉可配合使用，增加固定的稳定性。钉道方向与骨折线垂直，不能与受力方向在一直线上；最好钻穿对侧皮质；钻孔深度和攻丝深度应比所选螺钉长度稍长，以增加螺钉固定的强度，同时，还要避免攻丝过度，以免螺钉松动；术中钻头及丝攻粗细要匹配；螺钉在拧紧过程中最好能听到“咯、咯”声音，进钉时扭转力不能过大，否则可能出现螺钉变形甚至断裂现象；螺钉尾帽应部分埋入，以减少对皮肤软组织的挤压、刺激和局部炎症反应可能。一般情况下，螺钉不要穿破关节。若关节面骨折螺钉需要入关节时，要切除多余的外露部分螺钉，并略低于关节面，或用埋头器扩大入点将钉尾埋于骨内。③尤其在膝关节，若关节液与可吸收螺钉有接触，应多冲洗和引流，有助于预防可吸收螺钉不良反应。有作者认为减少热伤害和防止钉入关节十分重要，主张钻孔时应冲洗降温^[30]。若已形成皮下包块和关节游离体，应及早切除。④术后要常规制动，避免早期活动过多或过度，防止出现螺钉松动、退出及断钉。4-6周后根据患者螺钉固定可靠情况和骨折愈合情况决定是否取除外固定和锻炼方法或负重。个别情况下，可吸收螺钉固定不可靠，应延长制动时间。

作者贡献：第一作者和通讯作者构思并设计、分析并解析数据，所有作者共同起草，经第三、第四和第五作者审校，第一作者对本文负责。
利益冲突：课题未涉及任何厂家及相关雇主或其他经济组织直接或间接的经济或利益的赞助。
伦理要求：参与实验的患病个体及其家属对实验过程完全知情同意，在充分了解本治疗方案的前提下签署“知情同意书”；干预及治疗方案获医院伦理委员会批准。
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