磁力导航META-NAIL锁定型胫骨髓内钉髌上入路治疗胫骨干骨折的优势

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2017.27.013

摘要/Abstract

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文题释义：

磁导航META-NAIL髓内钉：META-NALL锁定型胫骨髓内钉适用于胫骨近、远端1/3的骨折，包括干部骨折、稳定型和不稳定型骨折、骨折不愈合、骨折延迟愈合。该髓内钉符合胫骨的解剖形态，通过先进的锁钉方式提高稳定性，对骨折断端加压，有抗短缩和抗旋转的能力，属于中心固定，符合BO生物力学固定原理。

磁力导航META髓内钉置入的优势：远端锁钉不会受髓内钉变形或者连接杆微动的影响，成功率高，定位准确，避免了反复钻孔造成的手术创伤，缩短手术时间。磁力导航META髓内钉具无需在X射线下操作，减少了X射线对患者和医护的损伤。

摘要

背景：磁力导航META髓内钉结合髌上入路是治疗胫骨干骨折的一种新颖手术方式，较传统手术方式有明显的优势。

目的：回顾性分析磁导航META髓内钉结合髌上入路治疗胫骨干骨折的特点。

方法：收集58例胫骨干骨折患者的病历资料进行回顾性分析，患者均为单侧闭合骨折，均应用磁力导航META-NAIL锁定型胫骨髓内钉髌上入路内固定治疗。术后预防性使用抗生素，术后3 d开始进行无负重功能锻炼，平均12周后进行完全负重功能锻炼。

结果与结论：①内固定后24周Lysholm评分为83-95分，平均90分；②Johner-Wruh标准评价临床优良率约为95%；③手术时间平均为65 min，出血量平均为30 mL；④内固定后随访中无患者出现患肢膝关节疼痛；⑤所有患者未出现伤口不愈合、感染、骨不连、骨髓炎、畸形愈合等并发症；⑥回顾性分析结果表明，应用磁力导航META-NAIL锁定型胫骨髓内钉髌上入路内固定治疗胫骨干骨折，手术时间短、复位满意、固定可靠；可避免切开髌腱等组织，减少膝前疼痛率；术后能够早期功能锻炼，临床效果满意。

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
ORCID:0000-0002-2002-9586(张晶)

关键词: 骨科植入物, 骨植入物, 胫骨骨折, 磁导航髓内钉, 髌上入路

Abstract:

BACKGROUND: Magnetic navigation META nailing for tibial fractures via the supra-patellar approach is a novel surgical method, exhibiting overt advantages.

OBJECTIVE: To retrospectively analyze the clinical characters of magnetic navigation META nailing via the supra-patellar approach for tibial fractures.

METHODS: Clinical data of 58 cases of tibial shaft fracture were collected and analyzed retrospectively, and all patients were treated with navigation META-NAIL via the supra-patellar approach. The patients received the postoperative prophylactic antibacterial therapy; non-weight bearing functional training was performed at 3 days postoperatively, and full weight-bearing functional exercise was conducted at an average of 12 weeks postoperatively．

RESULTS AND CONCLUSION: (1) The Lysholm scores ranged from 83 to 95 (average, 90) at 24 weeks postoperatively. (2) The excellent and good rate evaluated by Johner-Wruh scoring reached up to 95%. (3) The average operation time was 65 minutes, and the blood loss was 30 mL. (4) There was no complaint of knee pain during the follow-up. (5) No postoperative complications, such as non-healing wounds, infection, bone nonunion, osteomyelitis or deformity recovery, occurred．(6) These results manifest that the magnetic navigation META-NAIL for tibial shaft fractures via the supra-patellar approach exerts a lot of advantages, including short operation time, accurate reduction and stable fixation. Most importantly, it can avoid cut patellar tendon tissue, and reduce the rate of knee pain, further promoting early functional exercise, which obtains satisfactory treatment outcomes.

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

中图分类号:

R318

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图/表（结果） 2

2.1 参与者数量分析 回顾分析患者资料58例，均获得6-24个月(平均14个月)临床随访，全部进入结果分析。试验治疗流程图见图1。

2.2 Lysholm评分 患者术前Lysholm评分平均50分，术后24周Lysholm评分为83-95分，平均90分。用Johner-Wruh标准评价患者术后功能恢复情况，临床优良率约为95%。

2.3 患者手术时间、出血量及住院时间 患者的手术时间为55-80 min，平均为65 min；出血量为10-80 mL，平均为30 mL；术后住院时间为3-10 d，平均7.2 d。

2.4 骨折愈合时间及疼痛情况 患者骨折平均愈合时间为85 d，术后随访中无患者出现患肢膝前疼痛。

2.5 并发症 所有患者术后14 d伤口拆线，未出现伤口不愈合、感染等情况；未出现骨折不愈合、延迟愈合、骨髓炎、畸形愈合等并发症。

2.6 典型病例 患者，男，43岁，因车祸导致右闭合型胫腓骨骨折，患处皮肤肿胀，小腿畸形明显，有反常活动，形成假关节。入院后给予患者跟骨牵引、消肿止痛、抬高患肢、患处冷敷等对症处理。待患肢肿胀消退产生皮纹后行手术治疗。患者在硬膜外麻醉下行磁导航META髓内钉髌上入路置入髓内钉治疗，手术过程顺利(见图2)。患者的手术时间约为60 min，出血量约为35 mL。术后复查平片显示胫骨干骨折解剖复位，术后鼓励患者行早期功能锻炼，预防深静脉血栓形成，患者对手术效果满意，术后3 d患者遵医嘱出院。

患者出院后前3个月每个月门诊复查1次，3个月后约2个月复查1次。术后2个月开始行部分负重功能锻炼，术后3个月开始行完全负重功能锻炼。术后6个月胫骨干骨折断端完全愈合，患者康复过程中未出现膝前疼痛、切口感染、下肢深静脉血栓及骨髓炎等并发症。

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引言

胫骨在支撑体质量和人体行走方面发挥着巨大的作用，是人体主要的负重骨之一。由于胫骨在人体的较低位置，所以在日常生活和生产劳动过程中容易受到损伤^[1]。胫骨干骨折是四肢骨折中最常见的骨折类型之一，约占成年人全身骨折的2%^[2-3]。

随着交通业和建筑业的快速发展，高能量伤造成的胫骨骨折不断增加^[4]。小腿的肌肉大部分都位于胫骨干的后侧，当胫骨干出现骨折时，由于肌肉的不均衡牵拉使骨折断端容易出现成角、旋转移位。断端移位的胫骨干骨折保守治疗效果不佳，基本都需要手术治疗。

手术治疗胫骨骨折，了解胫骨的解剖结构是至关重要的^[5]。胫骨干上1/3呈三角形，下1/3略成四方形，胫骨中1/3是两者的移行部，较为薄弱，是胫骨骨折的好发部位^[6]。胫骨干有凸向前外侧的生理弧度，在固定骨折时，应该尽量保持胫骨的生理弧度^[7]。胫骨上端的膝关节和下段的踝关节在平行轴上运动，因此固定胫骨骨折时应保持其良好力线，使膝关节、踝关节的运动平行一致，防止成角和旋转移位，最大程度的恢复患肢的功能^[8-9]。

胫骨的血供主要来自于干骺端血管、骨膜血管和滋养动脉，其中滋养动脉的血供对于胫骨最重要，但滋养动脉容易在胫骨的骨折中受到损伤，特别是在胫骨的中下段骨折中，滋养动脉供血中断后容易造成骨折的不愈合或延迟愈合^[10]。故胫骨干骨折的手术治疗应该符合BO原则，减少对骨折断端血供的破坏，减少对骨折端周围软组织的破坏。

胫骨干骨折的手术方法较多，每种治疗方法的临床效果也不同。由于胫骨解剖结构的特殊性及胫骨骨折的多样性，胫骨干骨折治疗后容易出现较多的并发症，临床上常见的并发症有：术后髌下疼痛，术后切口的愈合不良及切口感染，骨折的延迟愈合和不愈合，膝踝关节僵硬，骨髓炎和内固定装置失效等^[11]。内固定装置和手术入路的选择对于患者术后的功能恢复至关重要。髌下入路是髓内钉治疗胫骨干骨折最常用的手术入路，但是由于术中损伤髌韧带及髌旁组织，术后易引起膝前疼痛,不仅给患者增加不必要的痛苦，而且严重影响患肢的功能康复^[12-13]。

自从Kuntscher髓内钉在1940年首次应用于临床，髓内钉的类型不断得到改进^[14]。交锁髓内钉随着在临床上的广泛应用，逐渐成为了治疗胫骨干骨折最常用且最有效的方法^[15]。目前最常用的手术方式是髓内钉固定和钢板切口复位内固定^[16]。切开复位钢板内固定可以最大程度的恢复胫骨的解剖结构，但是具有手术创伤大、出血量多及术后钢板易断裂等缺点^[17]。而交锁髓内钉避免了广泛的骨膜剥离，不破坏骨折断端血供，手术创伤小^[18]。并且交锁髓内钉是通过中轴线三点的弹性固定，克服了应力遮挡作用，使骨折端承受压力均匀，增加了骨折断端之间的稳定性，刺激骨痂生长，加快骨折愈合^[19-20]。

作者应用磁导航META髓内钉结合髌上入路治疗胫骨干骨折，试图通过减少对膝关节周围结构的损伤，来降低术后膝关节疼痛的发生，进一步评价其临床效果，以便更好地应用于临床。

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

材料方法

1.1 设计 病例分析。

1.2 时间及地点 病例来源于2013年5月至2015年5月榆林市第一医院骨科住院应用磁力导航META-NAIL髓内钉髌上入路治疗的胫骨干骨折患者。

1.3 对象 58例胫骨干骨折应用磁力导航META-NAIL锁定型胫骨髓内钉髌上入路治疗的患者，男35例，女23例；年龄(43.39±15.22)岁；均为单侧下肢骨折，其中左侧30例，右侧28例；受伤原因：车祸伤40例，高空坠落伤10例，重物砸8例。所有骨折均为闭合性骨折，并术前行胫腓骨正侧位X射线检查，适合闭合复位髓内钉固定。所有患者年龄18-60岁。排除合并全身多发伤及重要脏器损伤患者；排除合并严重心肺功能障碍无法耐受手术患者；排除病理性骨折、膝关节功能障碍患者以及髌上软组织损伤患者。术后随访时间为6-24个月，平均18个月。

1.4 材料 META髓内钉全称为TRIGEN^TM META- NAIL^TM 锁定型胫骨髓内钉，主要有8.5/10/11.5/13 mm (NO.7165)等型号，是由Smith&nephew(施乐辉)生产的新型髓内钉，材料为钛6铝4钒，具有比强度高、力学性质接近人骨、抗腐蚀、耐疲劳及生物相容性优良等性质，使用寿命可长达30年以上等。

1.5 方法

1.5.1 术前准备 ①患者入院后即刻行跟骨牵引，抬高患肢制动，冰袋冷敷患处，给予非类固醇消炎止痛药缓解疼痛，给予20%甘露醇、七叶皂苷钠等消肿处理。出现张力性水泡的患者可用注射器抽吸水泡，并用乙醇纱布湿敷。鼓励患者行床上踝关节功能锻炼，预防深静脉血栓形成；②在患者治疗的过程中完善血常规、尿常规、肝肾功能、凝血功能等化验项目，完善胸片、心电图、胫腓骨正侧位等检查项目。评估患者身体状况，排除手术禁忌症，降低手术风险；③根据胫骨的X射线正、侧位片，观察胫骨骨折断端的移位情况，并测量胫骨的长度及骨髓腔的直径，便于选择合适的髓内钉，做好术前规划。

1.5.2 手术操作手术时机为受伤后1-7 d，平均为3 d。患者采用硬膜外麻醉或者气管插管全身麻醉。患者在普通可透视手术床上取仰卧位，在患肢膝关节下方垫一膝枕，使膝关节屈曲15°-30°。常规消毒铺无菌巾。在髌骨上方两横指处做一长3-5 cm的横切口，用手术刀纵行切开深筋膜，使用止血钳钝性分离股外侧肌和股直肌肌间隙，用拉钩拉开肌间隙，切开关节囊，在髌骨下方沿结节间沟插入保护套筒至胫骨开口处，透视入针点在正位片上位于胫骨外侧棘突的内侧缘，在侧位片上位于胫骨平台前缘^[21-22]。用近端开口钻顺着导针方向钻入4-6 cm，注意控制进钻方向，避免损伤后侧骨皮质。在助手的配合下复位骨折端，将球头导针缓慢通过骨折断端至远端干骺端。透视确认导针的位置，如果球头导针严重偏离髓腔中心，可采用髓内导针复位杆纠正导针的位置，使导针尽量位于髓腔的中心^[23]。用钉长测量尺测量深度确定髓内钉的长度，先用9.0 mm切割扩髓头连接扩髓软钻杆开始扩髓，以每次增加0.5 mm递增扩髓，直到比预测髓内钉尺寸大1.0 mm，置入合适规格的META- NALLTM髓内钉(Smith & Nephew公司)。髓内钉近端埋入胫骨前唇开口处约10 mm，髓内钉远端位于胫骨干骺线部。透视确认髓内钉的位置及骨折复位情况，必要时可使用阻挡螺钉技术矫正骨折断端的成角移位^[24-25]。复位满意后使用远端磁靶定向导航(SURESHOT远端瞄准)置入远端锁钉，使用近端连接杆瞄准置入近端锁钉。再次透视，确定骨折复位情况及髓内钉位置满意，移除连接杆，置入相应尾帽。用大量生理盐水反复冲洗膝关节腔，确保关节腔内无骨碎屑残留，缝合髌上囊，关闭切口，加压包扎。

1.5.3 术后处理术后预防性使用抗生素2 d，辅助甘露醇等药物消肿，可皮下注射低分子肝素钠预防下肢深静脉血栓形成。对于存在骨折移位风险或骨质疏松症的患者可短期内使用小腿石膏或支具，防止骨折断端再移位。术后3 d开始在床上进行CPM功能锻炼，术后2周拆线。术后6-8周开始进行部分负重功能锻炼，术后12周左右开始进行完全负重功能锻炼。

1.6 主要观察指标 ①术中记录手术时间和手术出血量；②术后记录住院时间、伤口愈合时间、骨折愈合时间及并发症(切口感染、骨折不愈合、延迟愈合、骨髓炎、下肢静脉血栓)；③出院后每月随访1次，3个月后平均两三个月随访1次。采用疼痛数字评分法(numerical rating scale，NRS )评价膝前疼痛情况^[26]，采用Lysholm评分和Johner-Wruh标准评价患肢功能恢复情况^[27]。

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讨论

目前，对于胫骨干骨折的手术治疗方法主要有钢板、髓内钉及外固定支架固定等，其中髓内钉固定具有符合微创理念、中心性固定、术后早期行功能锻炼及减少并发症等优点^[28]。鉴于髓内钉固定在生物学及力学上的优势，髓内钉固定正逐渐取代钢板固定^[29]。徐德世等^[30]学者采用交锁髓内钉和钢板内固定治疗120例胫骨骨折，最终发现髓内钉组的HSS评分优良率高于钢板组(91.6% vs 75.0%)。随着内固定技术的改进和BO理念的推广，交锁髓内钉固定成为了胫骨干骨折的首选治疗方法^[31]。

3.1 磁力导航META-NALL髓内钉的优势

(1)尽管普通交锁髓内钉治疗胫骨骨折的临床疗效令人满意，但是置入远端锁钉失败率高，失败造成了反复钻孔，手术时间长，出血量多，髓内钉在置入过程中变形或者髓内钉连接杆微动，都能够导致定位器定位不准确，导致置入远端锁钉失败^[32]。有文献报道远端锁钉失败率为8?%-29.1%?^[33]。但磁力导航META髓内钉置入远端锁钉不会受髓内钉变形或者连接杆微动的影响，成功率高，定位准确，避免了反复钻孔造成的手术创伤，缩短手术时间^[34-35]。本组患者的手术时间较短，平均为65 min，出血量较少，平均为30 mL。

(2)普通交锁髓内钉在置入远端锁定时较困难，需要在X射线下操作，磁力导航META髓内钉具无需在X射线下操作，减少了X射线对患者和医护的损伤，减少了术中的出血，利于术后的功能康复^{[36]。有学者将50例胫骨髓内钉患者分为磁导航置钉组和徒手置钉组，磁导航置钉组在X射线辐射时间(4.6 s vs 19.4 s)及置钉时间(603.5 s vs 1 258.6 s)上，相比徒手置钉组明显具有优势^[37]。}

(3)META-NALL锁定型胫骨髓内钉适用于胫骨近、远端1/3的骨折，包括干部骨折、稳定型和不稳定型骨折、骨折不愈合、骨折延迟愈合^[38]。还可以对即将发生的病理性骨折做预防性髓内钉治疗。该髓内钉符合胫骨的解剖形态，通过先进的锁钉方式提高稳定性，对骨折断端加压，有抗短缩和抗旋转的能力，属于中心固定，符合BO生物力学固定原理，术中不用损伤骨折部位的软组织，创伤小。扩髓能够使用较粗直径的髓内钉，增加髓内钉的抗弯能力，减少断钉的发生，增加骨折稳定性。扩髓产生的骨碎屑也起到了自体骨移植的作用^[39]。

3.2 髌上入路的优势 目前，胫骨髓内钉最常用的手术入路是髌下入路，该入路操作简便直接，术后疗效确切，但是也存在许多不足之处。①有文献报道髌下入路经常引起患者术后膝前疼痛，疼痛发生率约为47.4%，这不仅影响患肢的功能恢复，而且给患者增加了不必要的痛苦^[40]。膝前疼痛主要与髌韧带完整性的破坏和隐神经髌下支的损伤有关^[41-42]。髓内钉固定采取髌上入路可以避免髌韧带和隐神经髌下支的损伤，故能够明显减少术后膝前疼痛的发生^[43]；②髌上入路操作过程中是否会对膝关节内组织结构造成新的损伤？Robert等^[44]认为髌上入路入针点距离内外侧半月板前角、前交叉韧带等结构的距离比髌下入路远，故髌上入路难以损伤膝关节内重要软组织。并且Gelbke等^[45]学者的研究中发现：髌股关节面软骨损伤至少需要4.5MPa的压力，而髌上入路操作过程中的髌股关节面的平均接触压力为3.83MPa，不会对软骨造成损伤。Sander等^[46]对13例行髌上入路胫骨髓内钉置入的患者进行了1年的随访，通过关节镜检查和膝关节MRI检查未发现术后膝关节腔内存在游离体。作者对本组患者术中使用套筒保护软骨表面进行扩髓等操作，未发现髌股关节面损伤患者；③传统的髌下入路在操作过程中需要极度屈曲膝关节，很难维持骨折的复位和固定，并且不能获得满意的透视角度，手术时间较长^[47]。由于髌韧带于胫骨结节处的牵拉作用，使得胫骨近端向前成角，不仅不易复位，而且容易造成交锁髓内钉从胫骨后侧皮质穿出^[48]。特别是对于严重骨质疏松的胫骨干骨折，在极度屈曲膝关节的情况下复位操作，容易造成医源性损伤。而髌上入路只需要膝关节保持半伸直位，不仅能够充分暴露入针点，利于术中复位，而且利于术中进行透视^[49]。避免了严重骨质疏松的胫骨干骨折手术操作中的医源性损伤；④胫骨前方肌肉组织较少，严重暴力损伤容易造成胫骨的开放性骨折，髌下软组织的损对于伤不仅影响髌下入路切口，而且会增加切口感染的风险^[4]。而髌上入路的切口在髌骨上方，不受髌下软组织情况的影响，也不会进一步损伤髌下软组织，能够促进伤口的愈合^[50]。本组患者术后14 d伤口拆线，未出现伤口不愈合、感染等并发症。术后随访中无患者出现患肢膝前疼痛，术后24周Lysholm评分平均90分。用Johner-Wruh标准评价患者术后功能恢复情况，临床优良率约为95%。

综上所述，磁力导航META髓内钉结合髌上入路是一种新颖的手术方式，较传统手术方式有明显的优势，并发症少，缩短手术时间、减小术中X射线照射，临床疗效满意，为骨科医生治疗胫骨干骨折提供了新的思路，值得在临床上推广应用。

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