弹性髓内钉修复儿童长骨骨折：固位坚强及产生骨折部位微动促进骨折愈合

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2014.48.021

摘要/Abstract

摘要：

背景：儿童弹性髓内钉为具有特定弹性带有弯头的金属圆条结构，是由成人长骨干骨折治疗中使用的髓内针经过发展、演化、改进而来，属于儿童骨折微创治疗方法，作为髓内固定器械，它对于儿童长骨骨折有着足够的固定强度，同时又可以促进骨折部位微动，从而促进骨折部位的愈合，目前已成为治疗儿童长骨骨折的一种新型的内固定材料。
目的：回顾性总结评价弹性髓内钉微创内固定修复儿童长骨干骨折的临床效果。
方法：自2010 年1月至2014年4月采用弹性髓内钉置入内固定修复儿童长骨干骨折30例，其中股骨4例，胫腓骨骨折11例，肱骨4例，尺桡骨双骨折7例，尺骨骨折3例，桡骨1例，均为新鲜闭合骨折；男21例，女9例；受伤年龄5-16岁，平均9.6岁；23例为闭合复位，7例因闭合复位困难，行小切口有限切开复位。观察患儿的骨折复位情况、手术时间、骨折愈合时间、内固定后功能恢复情况、Flynn髓内钉疗效、内固定后并发症和不良事件。
结果与结论：30例患儿手术时间25-65 min，平均51 min，所有骨折都获得良好的复位。随访6-12个月，骨折均顺利愈合，愈合时间8-16周，平均12周，Flynn髓内钉疗效优良率为100%，患肢功能恢复正常，无并发症发生。证实该方案具有切口小、不需要剥离骨膜、软组织损伤小、手术时间短、感染率低、生物力学稳固、功能恢复快、愈合快、并发症少等优点，其设计上重视儿童骨折特点和骨组织的生长发育规律，特别适合儿童长骨骨折的内固定治疗。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

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关键词: 植入物, 骨植入物, 弹性髓内钉, 微创, 内固定, 儿童, 长骨骨折, 随访研究, 骨折愈合

Abstract:

BACKGROUND: Elastic intramedullary nail for children with specific elastic with bend round metal strip structure, is based on adult long bone fracture treatment using intramedullary needle through the development, evolution and improvement, and has become the minimally invasive treatment method in children with fractures. As a intramedullary fixation device, it has sufficient fixing strength for children long bone fractures, simultaneously can promote jiggling at the fracture site, finally contribute to fracture healing. At present, it has been a novel fixation material for treatment of children long bone fractures.
OBJECTIVE: To retrospectively summarize and evaluate the clinical outcomes of elastic intramedullary nail internal fixation for the treatment of children with long bone shaft fracture using minimally invasive surgery.
METHODS: From January 2010 to April 2014, 30 children with long bone shaft fractures were treated with elastic intramedullary nail fixation, including 4 cases of femur, 11 cases of tibia and fibula fractures, 4 cases of humerus, 7 cases of ulnar and radial fractures, 3 cases of ulnar fractures, and 1 case of radial fracture. All cases were fresh closed fracture. There were 21 males and 9 females. Their age at injury was from 5 to 16 years old, averagely 9.6 years. 23 cases received closed reduction, and 7 cases received limited small incision reset due to difficult closed reduction. Fracture reduction, operation time, healing time, functional recovery after fixation, curative effects of Flynn intramedullary nail, post-fixation complications and adverse events were observed in children.
RESULTS AND CONCLUSION: Operation time was between 25 and 65 minutes in 30 children, averagely 51 minutes. All fracture sites were reduced. All patients were followed up for 6-12 months. All fractures were healed, and the healing time ranged from 8 to 16 weeks, averagely 12 weeks. The excellent and good rate of Flynn intramedullary nail was 100%. The function of affected limbs recovered to normal. No complication occurred. The technology has the advantages of small incision, no need to strip periosteum, minor soft tissue injury, short operation time, low infection rate, biomechanical stability, quick functional recovery, fast healing, and less complications. Its design focuses on children fracture characteristics and growth rule of bone tissue, and is very suitable for long bone fracture fixation.

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Key words: fractures, bone, internal fixators, surgical procedures, minimally invasive, follow-up studies

中图分类号:

R318

王遥伟，吴树华，王树金，李云龙，朱东波. 弹性髓内钉修复儿童长骨骨折：固位坚强及产生骨折部位微动促进骨折愈合[J]. 中国组织工程研究, 2014, 18(48): 7827-7832.

Wang Yao-wei, Wu Shu-hua, Wang Shu-jin, Li Yun-long, Zhu Dong-bo. Elastic intramedullary nail in the repair of long bone fractures in children: rigid fixation and jiggling at the fracture site promote fracture healing[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2014, 18(48): 7827-7832.

图/表（结果） 4

2.1 参与者数量分析按意向性处理，30例儿童长骨干骨折病例均得到随访，资料完整，全部进入结果分析，无失访病例。

2.2 住院时间 30例患儿住院时间4-10 d(平均7 d)，均按照预定时间出院。

2.3 随访结果术后按照时间定期复查随访，30例患儿骨折都获得良好的复位。所有切口均Ⅰ期愈合，随访6-12个月。骨折断端在内固定后8-16周内达到愈合，平均愈合时间12周。根据愈合情况，在内固定后16-24周拔除弹性髓内钉。

2.4 疗效评价根据 Flynn 2001年提出的评分标准进行判断，优27例，良3例，优良率为100%。

2.5 其他并发症和不良反应 30例患儿骨折愈合后邻近关节活动和患肢功能均恢复正常，术后无感染、骨不连、畸形愈合和骨骺损伤，无明显肢体短缩及过度生长，无断钉及软组织激惹或钉尾端穿出皮肤、无血肿与关节积液及临近关节功能障碍等并发症发生。

2.6 典型病例

典型病例1：患儿男性，7岁，因玩耍中被倒下的门压伤左小腿伴疼痛、活动受限1 h入院，摄片后诊断为左胫腓骨中段骨折，完善术前常规检查后，择期在静脉全麻下行闭合复位弹性髓内钉内固定。术前、术后、取内固定后X射线片分别见图1。

典型病例2：患儿女性，6岁，因车祸致左大腿疼痛、畸形、活动受限2 h入院，摄片后诊断为左股骨中段骨折，完善术前常规检查后，择期在静脉全麻下行闭合复位弹性髓内钉内固定。术前、术后、取内固定后X射线片分别见图2。典型病例3：患儿男性，15岁，因溜冰时不慎跌伤导致左前臂疼痛，活动受限1 h余入院，诊断为左尺桡骨中段骨折，完善术前常规检查后，择期在臂丛麻醉下行闭合复位弹性髓内钉内固定。内固定前、内固定后X射线片见图3。

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引言

儿童弹性髓内针为具有特定弹性的钛合金材料制成的一端带有特殊镰状弯头结构的金属圆条，是由成人长骨干骨折治疗中使用的髓内针经过发展、演化、改进而来，目前成为治疗儿童长骨骨折的一种新型的内固定材料。该技术最初起源于法国，1977年法国的南希医院首次报道了把儿童弹性髓内钉技术应用于1名维生素D缺乏的佝偻病儿童，截骨矫形后骨折端得到稳定并且愈合。因该技术疗效优良，后来多用于多发创伤儿童的长骨骨折的内固定治疗，并一度被称之为“南希钉(Nancy Nail)”^[1]，并迅速在全世界各地广泛应用。

在临床上儿童四肢长骨骨折比较多见，传统治疗通常采用皮牵引、骨牵引、手法复位小夹板、石膏外固定进行治疗，但往往固定不可靠，不能有效地维持复位状态，特别是大龄儿童其肢体质量和剪力增大，外固定不能提供可靠的稳定状态，容易出现再移位导致治疗失败，骨折畸形愈合。如果切开复位则创伤较大，切口较长影响美观，切开复位时骨膜剥离影响骨愈合，并且术中也容易损伤骨骺导致儿童骨生长发育障碍，骨折愈合后还需要再次长切口切开取内固定。因此对于儿童正处于骨生长发育期的骨折采用切开复位钢板固定是不符合生理规律的治疗方法，所以儿童四肢长骨骨折的治疗选择一直也是比较棘手的问题。

随着对儿童骨折内固定的深入研究和生物力学分析，以及植入物材料学的发展，钛合金具有合适的张力与弹性系数，而且C臂X射线机具有低放射剂量及图像储存和强化系统，使术中闭合复位变得容易，这促进了儿童弹性髓内针技术的应用和发展。随后一系列重要的文献陆续发表，许多学者总结了大量临床资料，证实儿童弹性髓内针是治疗儿童长骨骨折的最佳方法^[2-6]，也是儿童长骨骨折治疗的主流技术，目前，儿童弹性髓内针技术已经成为中华小儿外科学会骨科专业治疗儿童长骨骨折的推荐技术，并且在世界很多国家得了使用和推广。

儿童弹性髓内针技术是一种骨折微创治疗方法，对于儿童长骨骨折它具有足够的固定强度，同时弹性形变又产生骨折部位的微动，进而有利于骨折愈合。另外弹性髓内针的插入只需要1.0-2.0 cm较小切口，避开骨骺进针，不损伤骨骺血管，避免了骨骺的损伤，并利用髓内针的弹性，在长骨管腔中形成三点支撑效应，达到稳定。弹性髓内针技术充分考虑到儿童骨折生长的特点，并通过微创的方法和闭合复位尽量减少骨膜剥离，提供有利于骨痂形成及骨折愈合的生物学环境。即使手术中不得已需要切开复位，也只要仅作一很小切口，引导髓内钉穿入远端髓腔即可，因为儿童骨折愈合后具有较强的重新塑形能力，所以术中不需要完全解剖复位。

弹性髓内钉技术的应用具有切口小、创伤小、骨折愈合快、操作方便、固定可靠、并发症少、拔钉简单等优点，较好的解决了此类问题，特别适合儿童长骨骨折的治疗。

文章回顾性分析了采用弹性髓内钉内固定修复儿童长骨干骨折30例，阐述了弹性髓内钉的历史概况、临床优点、生物学设计、力学性能、材料开发、使用范围等方面的情况。

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材料方法

1 对象和方法 Subjects and methods

设计：回顾性病例分析。

时间及地点：于2010年1月至2014年4月在江苏省丹阳市人民医院骨科完成。

对象：自2010年1月至2014年4月江苏省丹阳市人民医院骨科采用弹性髓内钉内固定修复儿童长骨干骨折病例30例。

纳入标准：3-16岁儿童四肢长骨干骨折患儿，包括股骨、胫骨、肱骨、尺骨、桡骨骨折。患儿家属在充分了解治疗方案的前提下签署知情同意书后进行内固定治疗。

排除标准：①年龄不在3-16岁之间。②长斜行或螺旋形、无皮质支撑的严重粉碎性、不稳定的骨干骨折。③离关节很近，弹性髓内针不能有效固定的骨折。④关节内骨折。⑤伴有血管神经损伤情况。

按以上标准纳入新鲜闭合骨折患儿30例，男21例，女9例；受伤年龄5-16岁，平均9.6岁；受伤原因：交通事故11例，玩耍跌伤16例，被重物压伤3例；骨折部位：股骨4例，胫腓骨骨折11例，肱骨4例，尺桡骨双骨折7例，尺骨骨折3例，桡骨1例；住院时间4-10 d，平均7 d。

材料：直径2.0-4.0 mm钛制弹性髓内钉(直径每增加0.5 mm一个规格，共5种规格)，由常州创生医疗器械有限公司生产，生物相容性良好。

方法：

治疗方法：入院后立即予石膏托临时固定，抬高患肢，脱水治疗，3-5 d后肿胀好转消退后手术。以胫腓骨骨折操作为例：术前X射线片上对胫骨髓腔最窄处直径进行测量，选择2根相同直径的弹性髓内钉，直径至少是胫骨髓腔最窄处直径的1/3。患儿仰卧于可透X射线的手术床上，手术室必须配备C臂X射线机，透视患肢全长正侧位。入钉点在胫骨结节内、外侧骺板远端1.0-2.0 cm，各做1.0-2.0 cm的切口，垂直于骨皮质用骨锥开孔，随后调整方向与胫骨长轴呈45°角进入髓腔。把选择好的弹性髓内钉进行预弯，弧度大小为髓腔直径的3倍。弧形与弹性髓内钉头端弧度一致，弧形的顶点位于骨折区域。先插入第1根弹性髓内钉，对侧插入弹性髓内钉，C臂机反复透视确认髓内钉的所处位置和插入深度，操作时应避免损伤骨骺。术中尽可能牵引闭合复位，必要时经皮撬拨复位，如闭合复位失败，以骨折端为中心，做2 cm小切口有限切开复位，不剥离骨膜，直视下钳夹以及撬拨复位使弹性髓内钉引入远端髓腔，并再向前推进直达到胫骨远端(骺板近侧)，透视观察两根弹性髓内钉通过骨折端完成再次交叉。保留大概钉尾1 cm剪断弹性髓内钉以便以后去取钉。手术时间25-65 min，平均51 min。所有骨折都获得良好的复位，其中23例为闭合复位，7例因闭合复位困难，行小切口有限切开复位。

治疗后处理：术后辅以石膏托外固定，术后10 d拆线，4周去除石膏，以后在家长保护下开始功能锻炼，门诊每月定期复查，X射线摄片观察骨折愈合情况，术后3-6个月评估愈合情况取出弹性髓内钉。

主要观察指标：患儿的手术复位情况、手术时间、住院时间、骨折愈合时间、内固定后功能恢复情况、Flynn髓内钉疗效^[7](评估标准见表1)、内固定后并发症和不良事件。

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讨论

3.1 历史儿童弹性髓内钉，又名钛合金弹性钉，为具有一定弹性的钛合金材料制成的一端带有特殊镰状弯头结构的金属圆条。该技术最初起源于法国，于1977年法国的南希医院首次报道了把儿童弹性髓内钉技术应用于一名维生素D缺乏的佝偻病儿童，截骨矫形后骨折端得到稳定，因疗效优良，该技术后来多用于多发创伤儿童的长骨骨折的固定，并一度被称之为“南希钉(Nancy Nail)”。这项技术迅速在欧洲流行，于1997年传入美国，以后又迅速传播到全球各地。国内较早报道有陈博昌等^[8]自2000年起开始使用这种弹性髓内钉交叉固定治疗儿童长骨骨折。Aktu?lu等^[9]进行了一项长期随访研究，回顾分析32例股骨骨折(30例)，平均年龄为9.9岁，平均随访时间为105.3个月，结论是弹性髓内固定是一种治疗小儿长骨值得推荐的方法，特别是对多发伤患者，其优点是术后有利于患者功能尽快恢复，而且手术只导致轻微的软组织损伤。

3.2 优点弹性髓内钉采用小切口技术(一般切口长度仅为1.0-2.0 cm)，在骨骺外进钉，避免损伤骨骺，固定前对弹性髓内钉进行预弯，利用预弯后的弹性回缩作用，在插入点、弧度最大处、另一端靠近干骺端处形成3点支撑，使骨折端得到稳定并维持复位。术中尽量采用闭合复位，必要时也可经皮撬拨复位，如闭合复位失败，则作骨折端作小切口有限切开复位，不剥离骨膜，直视下钳夹复位，操作过程中不损伤骨骺和骨膜，术后骨痂形成和骨折愈合快，便于患儿早期康复锻炼，所以弹性髓内钉技术属于微创内固定治疗方法。弹性髓内钉3点稳定作用对于儿童长骨骨折不但具有着足够的固定强度，而且同时存在骨折部位的微动，从而促进骨痂形成，有利于骨折部位的愈合。弹性髓内钉置入后并发症发生率较低，主要有感染、延迟愈合及骨不愈、成角畸形愈合及软组织激惹。Nisar等^[10]报道了160例年龄在16岁以下的股骨、肱骨、尺桡骨长骨骨折病例，平均随访7.5个月，其中54例患者(34%)发生钉尾刺激轻微并发症，这也是最常见的并发症，没有发生其他严重的并发症。本组患者无并发症发生。2011年Furlan等^[11]回顾性分析了175例弹性髓内钉固定长骨骨折的病例(55例肱骨，42例前臂，42例股骨和36例胫骨骨折)，平均随访41.3个月，所有的患者达到完全愈合，平均愈合时间7.5周，并发症11例(6.3%)，主要是钉尾软组织刺激。主观满意度评估89%非常满意和11%满意，故认为弹性髓内钉是治疗儿童长骨骨折患者的首选方法。国内Lu等^[12]对采用弹性髓内钉与常规钢板内固定治疗儿童尺桡骨骨折进行疗效比较研究，84例患者随机分成2组，结果发现弹性髓内钉组具有创伤小、愈合快等多方面的优势，对于儿童尺桡骨骨折的治疗，功能恢复明显优于钢板组。刘国庆等^[13]对弹性髓内钉与钢板治疗前臂骨折Meta分析认为弹性髓内钉属于微创技术，与钢板内固定相比，弹性髓内钉能够提高治疗的总有效率，并缩短住院时间及骨折愈合时间。

3.3 生物学因为弹性髓内钉的设计上充分重视到骨组织的生长发育规律和儿童骨折自身的特点，所以在治疗儿童长骨骨折上取得了成功。儿童的骨膜比成人明显厚许多，骨折愈合改建和塑形修复能力更强，术中操作时采用了微创的方法，尽可能闭合复位，尽量不剥离骨膜或者少剥离骨膜，从而为骨折愈合和骨痂形成创造了一个优良的生物学环境。Lefèvre等^[14]研究表明对于肱骨近端骨折采用逆行弹性髓内钉能提供了有效的稳定，术中极少需要开放复位，术后功能恢复快，长期随访结果优良。Antabak等^[15]回顾性研究分析了儿童前臂骨干双骨折采用弹性髓内钉治疗的疗效和影像学表现，认为弹性髓内钉是一种大家公认的固定儿童前臂骨干双骨折的有效技术，有利于患儿前臂功能恢复。

3.4 生物力学为了达到儿童弹性髓内钉对骨折固定的生物力学稳定，插入髓腔前需要对弹性钉进行预弯，预弯弧度大约是长骨髓腔最细处处直径的3倍，从干骺端两侧对称插入两根预弯好的弹性髓内钉，在插入点、弧度最大处、另一端靠近干骺端处形成3点支撑，从而具备了抗弯曲稳定性、轴向稳定性、横向稳定性及抗旋转稳定性。Kaiser等^[16]和Doser等^[17]的生物力学研究认为预弯可以显著提高股骨骨折固定的刚度和稳定性，另外，稳定性还有一部分是源于骨折周围的肌肉、韧带等软组织张力。弹性髓内钉固定强度足以维持到儿童骨折愈合过程中所需要的时间，另外同样的骨折儿童只需成人一半的骨折愈合时间，所以这也是弹性髓内钉能成功地治疗儿童骨折的一个重要原因。Richter等^[18]研究报道30例前臂骨折患儿采用弹性髓内钉治疗，随访6个月结果为24例优，5例良，1例中等，认为弹性髓内钉治可被推荐用于儿童的前臂近端和中间2/3的不稳定骨折的治疗，该技术符合前臂骨折治疗的微创理念。

3.5 材料弹性髓内钉一般采用钛合金或不锈钢材料制成，钛合金不如不锈钢坚强，但是比较适合于儿童骨干的弹性系数，不锈钢钉更适合髓腔狭窄必须采用直径较小的弹性钉固定时以及治疗超重的青少年骨折。为了使弹性钉容易插入髓腔，其头部制成钩状或镰刀状特殊结构，钩的外表面设计成扁平状，这样弹性钉顺利能沿着髓腔内表面滑行，穿越骨折端起到固定作用。Perez等^[19]对髓内钉材料特性对股骨干骨折模型固定的稳定性影响进行测量分析，发现钛合金钉应力沿针轴分布更均匀，导致较低的峰值幅度，增加的变形的钛合金钉可能增加与髓腔壁的接触面积，从而可增加固定的稳定性，而不锈钢钉具有较高的曲线顶点的冯·米塞斯应力，可能会导致应力遮挡效应，阻碍重构，从而增加再骨折的风险，所以钛合金更适合长骨内固定。

金属材料制成的弹性髓内钉植入物，存在对周围软组织的刺激和干扰影像学成像的缺点，最近Sinikumpu等^[20]的研究正致力于开发新型可吸收材料(聚丙交酯-乙交酯)制成的弹性髓内钉，该材料已被广泛证明具有良好的生物相容性、可降解吸收、无需二次手术取出、具有超高强度能满足折端稳定要求等优点。

3.6 适应证和禁忌证弹性髓内钉对于儿童长骨骨折使用范围较广，适应证为：①年龄：3岁至16岁。②骨折部位：肱骨干、肱骨髁上、尺桡骨干、桡骨颈、股骨干、股骨髁上干骺端、股骨转子下、胫腓骨干、胫骨下段干骺端。③骨折形态：横行骨折、短的斜形骨折和螺旋骨折。禁忌证为：①关节内骨折。②无皮质支撑的、复杂的、不稳定的骨干骨折。③超重和/或超龄患者。

3.7 总结对于骨科医生而言，弹性髓内钉技术容易接受及掌握，具有切口小、创伤小、操作方便、固定可靠、骨折愈合快、并发症少、拔钉简单等优点，特别适合儿童长骨骨折的治疗。儿童弹性髓内钉目前已成为修复儿童长骨骨折的首选方法和主流技术，值得临床使用和推广。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程
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