(三) 并发症及防治原则一、早期并发症及防治原则骨外固定早期并发症,是指骨外固定手术中至术后1周内,因为手术可能引发的问题。如在骨折复位、截骨术、器械安置和钢针穿放时,可能的损伤、创伤等潜在的威胁和临床问题。如神经血管损伤,肢体肿胀、截骨不全、器械和钢针位置不当,以及偶见的骨筋膜室综合征、脂肪栓塞等因手术引发的可逆的或不可逆的并发症。(一)神经损伤临床实践中神经、血管损伤极为少见。神经损伤术后会有不同程度的神经刺激症状如,感觉异常、运动障碍,以及肌肉萎缩、足下垂等。一般认为,钢针直接对着神经穿入时,钢针前端可将其推向侧方。作者认为,这是一种侥幸心理和不安全意识,因为:①有的神经位置相对固定,如腓总神经和桡神经;②即是钢针不能直接刺伤神经,但靠近钢针的神经,在延长或矫形过程,可能会引起不同程度神经刺激症状。临床实践未见钢针直接刺伤的报道,但术者在临床实践中,也有钢针直接刺伤神经的现象发生,如胫骨近端后外侧穿入全针时,即发现有刺伤腓总神经的现象。一旦发生只要退出钢针,更换穿针位置即可。发生原因,可能与腓骨头结构、神经位置变常或穿针位置选择不当有关,神经症状一般在术后3周内自然消。靠近神经的钢针,易发生神经刺激症状,并延长或矫形的进程而加重。因此,术后对靠近神经血管的钢针应注意加强观察,一旦发现或可疑的神经损伤症状,应优先考虑拔除可疑的钢针,更换钢针位置,而不必等待“明确诊断”。穿针的手术操作除充分了解局部解剖和严格穿针技术外,需注意以下问题:1.选择更安全的穿针位置 穿针位置应最大限度避开主要神经,在危险区,如胫骨近端(腓总神经)、肱骨远端(尺神经和桡神经)穿针时,尽可能选择全针与半针结合应用的钢针布局,必要时使用穿针定位器穿针。2.选择安全的进针方式 若在危险区穿放钢针时,应由相对安全的一侧进针,如腓骨小头一侧,肱骨内髁作为进针侧,或应用穿针定位器穿针。3.穿针时应缓慢进针,同时观察神经反应症状,若发现有神经刺激症状应退出钢针,从新调整进针点穿针。 4.培养安全操作的习惯 如作皮肤切口时,手术刀的平面须与神经、血管走行方向平行刺入。5.术中、术后发现神经损伤时,应采取相应的补救措施,如即刻更换穿针位置,适当应用神经应用药辅助康复。(二)血管损伤临床中血管损伤非常少见。血管损伤,可引起术中出血、局部血肿、肢体肿胀,甚者演变为骨筋膜室综合征。血管损伤可因穿针或截骨术的操作引起。靠近血管的钢针,可能会引发慢性侵蚀损伤的可能,一旦针孔发生感染或长时间的刺激,则可引起急性出血或假性动脉瘤。尽管临床不当较少,但也有在某些危险区域穿针,造成重要血管损伤,甚至截肢的报告。如 Lin 报道一例应用单侧外固定器治疗胫腓骨骨折造成胫前动脉损伤;Jakin 报道一例应用 Ilizarov 外固定器造成股动脉迟发性损伤,形成假性动脉瘤;我们也曾有1例应用单侧外固定器进行股骨延长时,发生股深血管假性动脉瘤破裂,经用人造血管修复治愈。血管损伤的防治方法与神经损伤防治的原则相似,除充分了解局部解剖,避开神经、血管穿针外,尚须注意以下问题。1.选择最安全的穿针位置 穿针位置应最大限度避开主要神经血管,在危险区内穿针时,尽可能采用半针。当发现血管被伤、出血,应立即退出钢针,进行压迫止血,另选进针位置。2.严格穿针程序 如邻近血管位置的穿针,尽可能应用套管程序化操作;在危险区穿放全针时,应由相对安全的一侧进针,或先用250px长的7号注射针试穿无误后再沿试穿方向穿针或应用穿针定位器穿针。 3.避免钢针热损伤和软组织缠绕 在全针操作过程,热损伤或钢针缠绕,也可造成神经血管损伤。操作时应以手指压紧穿针出软组织,以及避免持续高速旋转。4.树立微创意识 应用骨刀、线锯、电动锯截骨时,要避免过多剥离或误伤知名血管。应用钻孔或微创连孔截骨时,应避免钻头误伤对侧血管或神经。5.术中、术后发现神经与血管损伤时,应采取相应补救措施并更换穿针位置。6.术后对靠近神经血管的钢针应注意加强观察,一旦发现或可疑的神经血管损伤临床症状,应优先考虑拔除可疑的钢针,而不必等待“确诊”。(三)肢体肿胀骨外固定本身罕见引起肢体肿胀,虽有肢体慢性肿胀的报道,原因并十分确切。位移原因可能与使用环式外固定器,过多的交叉穿针,影响血运有关。更多的原因与原始损伤、截骨术过多的软组织剥离、损伤附近知名血管,引起的渗血,引流不通畅有关。另外创伤反应、钢针压迫血管、体位等因素也可能引发组织水肿及肢体肿胀。1.创伤引起的肢体肿胀 严重闭合性骨折往往伴有不同程度的肢体肿胀,应用骨外固定治疗时应严格按照创伤治疗原则消除肢体肿胀,必要时应进行切开减张。骨外固定器在为骨折提供有效固定的同时,也应为治疗创伤提供方便。尽可能减少钢针数量,以减少钢针对血供的影响,外固定器以维持不负重条件下的稳定即可,等待肿胀消退,离床运动前再加穿钢针,增加固定的稳定性。2.截骨术引起的肢体肿胀 与引流不畅有关。术中一定要放置引流管,并保持引流通畅。3.避免靠近血管和肌腹部位的穿针 特别是全针;避免在肢体中段、股骨近端和肱骨近端穿置过量的全针。4.术后可常规应用组织脱水药物 术后一旦发现异常的肢体肿胀,应严密观察,积极采用非手术方法尽快使肢体肿胀消退。非手术措施效果不明显,肿胀有进行加重的趋势,应考虑按照骨筋膜室综合征采取进行进一步治疗措施。(四)骨筋膜室综合征可能是插钉横行通过骨筋膜室,或皮质切割后骨筋膜室内压增高所致。这种现象在单独使用骨外固定中虽有报道,但极少发生。我们在单独应用骨外固定时尚未见发生,只是应用内外结合肢体延长中发生过,对此应有充分的认识,早期诊断、处理,以免造成严重后果。(五)其它问题1.皮肤压迫性坏死 皮肤压迫性坏死,包括来自钢针与皮肤间的张力、外固定器的连杆或钢针对皮肤的压迫,以及肢体的放置受自身重力和外固定器的压迫,造成皮肤压迫坏死。术中穿钢针时,应严格穿针技术,尽可能在肢体功能位或自然位,软组织无张力状态下穿针。如有张力,应不姑息地切开减张,确保皮肤与钢针间无张力。确保外固定器与肢体之间的距离,避免体位性或重力性压迫,必要时可以进行滑动牵引或将患肢架空。2.钢针位置不当 如钢针穿入骨折线或关节内。一旦发现应及时将钢针退至正常位置或退出重新穿置。在邻近关节的穿针,最好在术中或术毕是借助X线片透视下进行操作或确认。二、中期并发症及防治原则中期并发症,是指术后1周后至外固定器拆除的骨外固定固定或矫治阶段,是骨外固定并发症的高发期,既是实际意义上骨外固定并发症的发生阶段,也是并发症防治的关键阶段。应对骨外固定术后给予更多的重视,认真贯彻“早期发现,及时处理”的管理原则。中期的主要并发症如下:(一)针孔感染的分类及防治针孔感染虽是骨外固定的固有问题,很难避免。但作者认为,并非是必然,只要认真研究,避免严重针孔感染还是可以期望的。针孔感染的发生与否,与技术理念、技术水平和器械种类有关,但发生率的高低则与器械、理念、应用领域、统计方法和技术水平等因素相关,对针孔感染的定义不同,对针孔感染率的评价也有很大影响。如关于并发症发生率的报道自120%~1%,平均为40%左右。Ilizarov研究所总结应用环形肢体外固定器3669例的针道感染并发症发生率为8.3%。随着应用技术的提高,近年来报道的并发症发生率已有大幅度下降,如一般针孔感染分别有2%~50%及0.5%~4.7%,严重感染亦由7%降至0.5%以下。骨外固定固有并发症—针孔感染,不仅可以减少,严重的针孔感染几乎可以避免。1.Paley分类 分为3级:Ⅰ级:软组织炎症;Ⅱ级:软组织感染;Ⅲ级:骨感染。Checketts and Ottenburn 将针孔感染分为以下几型:1级:针孔周围局部渗出和皮肤发红,需局部护理。2级:针孔周围皮肤发红、软组织压痛、有时有脓液渗出,需局部护理并口服抗生素。3级:症状同2级类似,但通过精心护理和口服抗生素未能好转;4级:严重的软组织感染,通过精心护理和口服抗生素未能好转的钉道大于1个。此时要去除固定钉,放弃外固定支架。5级:软组织情况同4级,累及骨组织,X 线片显示骨髓炎。应拆除外固定架。6级:骨和软组织形成窦道。需要更大的手术来治疗。2.夏和桃分类 分为以下四种类型,分为轻、中、重、慢性针孔骨髓炎。(1)轻度感染:针孔感染,表现为周围微红、微痛、针孔处,时有少量浆液渗出,活动关节时上述症状加重,只要加强针孔护理,注意休息即可自愈。(2)中度针孔感染:针孔流脓,周围皮肤糜烂,有炎性肉芽组织增生,甚者有体温升高等全身症状。(3)重度针孔感染:若针道分泌物增多,细菌培养阳性,针孔周围皮肤和软组织红肿、局部肿痛。若不进行正确处理,则进一步波及深部,造成慢性针孔骨髓炎。(4)慢性针孔骨髓炎:主要表现是在拔除感染针孔的钢针后,针孔炎症久治不愈,或时好时坏(详见晚期并发症)。3.针孔感染的原因 (1)细菌侵入针孔:主要原因是穿针操作时有病菌随钢针侵入针道,而引起并发症。(2)针孔处软组织损伤:如高速钻穿针引起的热损害,穿针时软组织缠绕撕裂,以及针孔皮肤张力过大或针孔皮肤受压。(3)感染灶内、污染严重或清创不彻底的伤口以及血肿内穿针,易发生针孔感染,均应避免。(4)穿针的部位:如 Lewallen 和 Edwards 报道,股骨和胫骨针孔感染的并发症约占10%,其中1/3会影响疗效。股骨和骨盆的针孔感染率约为16%,其中40%会影响疗效;手和足部感染发生率较低,约占1%。根据我们的临床观察,容易发生感染的部位有:①股骨近端、②肌腹、③骨盆和④近关节部位的粗直径钢针以及骨嵴上的穿针。(5)钢针直径:根据我们的临床统计,粗直径钢针(4mm以上)的针孔感染率,明显高于细直径钢针(2.5mm以下)的针孔感染率。如应用粗直径钢针的单侧延长器,进行肢体延长或骨段延长时,重度针孔感染率可在30%以上,而应用细直径钢针的环式延长器,针孔感染率不足1%。(6)钢针与皮肤界面滑动:钢针在骨内松动,或肌肉收缩时皮肤随之移动,肌肉的运动会导致滑液渗出的增加,形成培养基,同时也增加了细胞的吞噬活动而致针孔感染。(7)治疗病种的因素:治疗骨折和肢体延长的针孔感染率高于其它病种。治疗骨折特别是开放性骨折,术中操作和术后伤口处理等原因,会使针孔感染率明显增加;肢体延长时,由于钢针一侧皮肤的持续压迫引起的坏死、吸收与修复过程,超过组织修复和机体防御机能时,即可发生针孔感染,特别是粗直径钢针更易发生针孔感染。(8)针孔护理不当,若误将针孔周围保护性纤维痂皮去掉,酒精过多流入针孔时,均可引起针孔软组织的伤害,诱发针孔感染。(9)功能训练时局部出汗,未及时进行处理,致使细菌侵入针孔引起感染。(10)全身和软组织防御机能减弱,特别是全身感染和潜在的感染灶也引发发生针孔感染。 4.针孔感染的治疗(1)轻度针孔感染的治疗:轻度针孔感染抬高患肢、减少运动,每天以75%酒精或碘佛溶液进行针孔护理,保持针孔周围皮肤清洁、干燥。必要时可口服抗生素。(2)中度针孔感染的治疗:及时清除分泌物、充分引流和保持针孔部皮肤清洁与干燥,全身或局部应用抗生素。必要时应及时拔除钢针,对针孔进行常规清创处理,保持引流通畅,外科换药,全身抗生素治疗。更换的钢针位置应离开感染灶75px之外。(3)重度针孔感染的治疗5.针孔感染的预防(1)严格无菌操作:①治疗开放性骨折及感染性骨折的操作过程中,将清创器械与穿针骨外固定的器械应分开,并在清创术后更换已污染的敷料,术者更换手套,穿针处皮肤重新认真消毒再行穿针。②择期无菌手术,严格基本无菌原则,在穿置每一根钢针时,将以湿酒精纱布擦拭钢针后再穿入,③ 穿置钢针时以湿酒精纱布消毒钢针进出口处皮肤。(2)避免软组织缠绕:穿针时应根据不同钢针种类的操作要求,特别是螺纹半针的穿入,尽可能不要直接穿入,应按序放置套管逐步操作。穿入全针时,针尖穿出对侧皮质后可用骨锤击出出对侧皮肤。(3)避免热损伤:穿针要使用低速动力钻(500转/分以下),避免快速持续旋转。(4)避免钢针皮肤的张力,否则应切开减张后并缝合,以免引起皮肤坏死,导致感染。(5)避免钢针与皮肤界面滑动,保证钢针与皮肤的界面的稳定,可减少针孔感染。应注意以下几点:①半针前端要有螺纹,其螺纹最好为锥形,以便于在治疗期间钢针一旦松动时能再拧紧;②全针尽可能行交叉穿针;③最大限度不穿越肌肉,有选择地采用全针与半针结合有穿针方式;④单平面固定时,对进行钢针正确预弯可减少钢针滑动, ⑤松质骨处的要采用交叉全针与半针结合的布局。(6)避开在致密的皮质上穿针,特别是胫骨嵴。(7)规范的针孔护理:钢针周围皮肤形成的纤维性包裹,对防止针道感染有重要意义,在护理过程中切忌把纤维性包裹当作一般痂皮撕掉,操作时避免用纱布、棉球直接擦拭针孔处。在针孔皮肤清洁、干燥的情况下只需用一滴管吸取酒精或碘氟溶液滴在针孔皮肤周围即可。感染针孔的外科换药要正规,并保持引流通畅,伤口封闭的时机是无渗出且创面新鲜。过早封闭感染针孔可使感染向深部扩散。(8)及时处理感染针孔,若钢针已松动应及时拧紧或拔除。(9)特殊情况下针孔感染的防治:对在特殊情况下为糖尿病人使用骨外固定时,极易发生针孔感染和皮肤坏死等并发症。既要尽可能避免引起针孔感染的各种因素,如使用尽可能细的钢针,强化微创意识、严格微创操作、严密观察,发现问题和细心处理的同时,还要注意尿糖的控制和全身营养,特别是蛋白质的提高,感染和皮肤坏死尽可能较快的得到有效治疗。(二)畸形畸形是指术后骨折对位对线留有残余畸形、再移位和继发成角畸形,以及肢体(骨)延长时的继发畸形。畸形是骨外固定治疗过程常见的问题,特别是治疗疑难骨病、畸形矫正和肢体(骨)延长时。但骨外固定条件下的畸形,有时是正常的现象,如肢体延长过程;尽管有的是不该发生的,如骨折固定,但即是发生也很容易在调整。畸形只是治疗过程的问题或障碍,并非是并发症。各病种的具体情况可参阅相关章节。1.畸形的种类 包括成角畸形、位移、短缩、旋转畸形,或复合畸形。2.畸形的原因 ①外固定器构型力学结构缺陷,如单侧外固定器,已发生成角畸形或旋转畸形;②外固定器动态稳定的性能与治疗的力学环境不适宜;③病理的特殊原因;④原始骨折复位或截骨矫形不良等。3.处理原则 畸形的诊断和处理,在骨外固定条件下是很易得到矫正,关键是对矫形标准的认知度和掌握,如果没有高标准的意识,残余畸形有可能得不到彻底矫正,而留滞到术后成为并发症。4.预防措施 选择力学性能优良的构型,骨折固定的外固定器性能以稳定为先;疑难骨病、畸形矫正和肢体延长的外固定器的性能,要求是稳定为基、巧力求稳、动态平衡和调控有效为原则;钢针布局以采用全针与半针、多点多向的布局为原则。(三)钢针折断1.钢针折断的原因(1)钢针的应力分布不均。(2)机械应力损伤。(3)钢针形状设计缺陷。(4)金属疲劳折断。2.钢针折断的部位 细钢针易在钢针的锁紧部位发生断裂;螺纹半针易在靠皮质骨外的部位折断。3.预防的办法 (1)选用设计合理的钢针:如锥形螺纹半针的设计,充分考虑了钢针在骨内的受力特点,较少发生钢针折断。(2)使钢针受力均匀,避免单一钢针应力集中。(3)钢针避免重复使用。(4)细钢针的拉张力要均等。(5)细钢针锁紧时,应避免局部剪切力。(四)骨再生障碍骨再生障碍是指骨折或截骨的骨愈合或新骨生长不良、迟延愈合、骨不连、骨缺损等。涉及问题比较复杂,在此仅限于与骨外固定有关的主要因素作一简单介绍。详细内容将在相关章节讨论。1.骨再生障碍的类型 如骨折迟延愈合、新骨生长不良、新骨矿化不良、畸形愈合、骨不连、骨缺损和再骨折等。2.发生的主要原因(1)缺少对骨再生重建原理、再生规律等新概念的了解。(2)微创意识不强,对局部生物学环境干扰较多。(3)未能提供与骨再生相应的力学生物学环境。(4)应用技术不当,如骨折或截骨的复位不满意,骨块间接触不良或间隙过大。(5)对严重损伤骨折的治疗概念滞后。(6)治疗过程缺少积极有益的功能训练。(7)术后管理不认真,发现和处理问题不及时。(8)对骨折愈合的强度判断不准确,过早拆除外固定器。3.预防策略(1)认真了解、研究骨再生的生物学、生物力学和功能适应性原理。(2)选择力学性更好的外固定器:根据治疗患者的年龄、病种、部位、治疗目的,选择相应功能的外固定器构型和钢针布局。(3)认真术后管理,善于发现问题,及时正确处理。(4)定期复查骨再生情况,并对新骨质量进行认真评估。(5)坚持治用并举、用练结合的功能训练原则。(6)准确评估新骨折的强度,避免过早拆除外固定器。4.治疗原则(1)新骨生长不良,可调控外固定器的刚度、牵伸延长速度和改善力学生物学环境。(2)严重的新骨障碍,可采用微创自体骨髓干细胞移植术,或“手风琴”技术治疗。(3)如发生骨不连、再骨折和骨缺损,可根据相应的治疗原则治疗。(五)关节并发症1.损伤类型 关节运动受限、关节僵硬、关节脱位、关节软骨损伤、骨性关节炎等2.发生原因(1)原始损伤严重,或伴有神经、肌肉的损伤,以及邻近关节骨折或关节骨折等。(2)邻近关节和经越肌腹的穿针,将影响穿针平面以下的关节功能活动,以及长期的关节固定。(3)技术概念不清,如混淆骨延长术和现代肢体延长术的概念,将骨延长术用于大幅度肢体延长极易发生各种关节的问题和并发症,属后遗症。(4)缺少骨外固定治疗的总体意识,往往顾此失彼,忽略对关节问题的关注,或缺少对策。(5)缺少对功能训练重要性的认识,未能进行规范的功能训练。3.处理原则(1)早期发现关节活动受限或畸形趋势,应加强针对性主动或被动的功能训练。(2)功能训练不能控制关节畸形趋势时,应实施跨关节弹性动态固定,维持关节功能位状态下的运动。(3)严重的关节活动受限或伴有畸形时,可应用逐步牵伸矫形技术,是关节恢复的功能位并结合功能训练。(4)关节脱位是,可应用骨外固定逐步牵伸复位技术,使脱位的关节复位。(5)骨性关节炎,可实施关节融合术(如踝关节)或截骨关节重建术(如髋关节)。4.预防措施(1)熟悉和了解当代的骨外固定基本使用原则,规范操作,如关节穿针时,必须置上下关节于中立位或功能位;股骨穿针时置膝关节于屈曲90°~130°位。(2)合理的钢针布局:近关节端采用全针与半针结合,骨干尽可能选用半针,以避免肌腹的穿针。(3)功能训练:治用并举、无痛康复:早期可以进行床上运动,生活自理和离床行走及功能训练。中期,下肢要尽早负重行走,上肢应尽可能生活自理。若软组织创伤严重,早期可应用托板等支具维持关节功能位,待软组织损伤修复后再行被动、主动功能锻炼。(六)其它并发症1.在牵引或矫正成角畸形时,神经若被过度牵拉,可引起感觉异常或运动障碍。2.在牵引过程中,紧贴血管的钢针压迫缠绕造成血管腐蚀损伤,在骨延长过程中血管被动牵张而造成血管痉挛,影响远端肢体循环。3.在骨延长过程中,肢体偶有肿胀。原因可能与肢体循环变化或缺乏肌肉运动或淋巴循环障碍有关。4.下肢深静脉血栓形成,不明原因的肢体肿胀,要警惕深静脉血栓形成。5.脂肪栓塞,极为罕见,在严密观察的同时,还应严格骨科手术的相关操作规程。三、晚期并发症及防治原则晚期并发症,是指拆除外固定器后发生的各种问题。并发症种类、原因、处理和预防原则简述如下,更详细内容将在相关章节具体介绍。(一)骨结构的并发症根据资料报道,此类并发症的发生率在1%~7%不等。我们共发生18例,不足0.3%。1.类型 有畸形愈合、骨不连、骨缺损、再骨折、针道骨折等。2.原因 对骨功能优化重建和治用并举治疗理念的了解和认识,以及使用的外固定器构型和提供的力学环境不合理,应用技术不当、术后管理不当和掌握疗效标准不严等原因所造成。3.预防(1)加强对骨功能优化重建和治用并举治疗理念的了解和认识,选择合理的外固定器构型和提供理想的生物力学环境。(2)规范应用,严格术后管理,及时发现问题,正确处理,强化骨功能优化重建和疗效标准意识,掌握标准“宁高勿低”。(3)避免使用与骨直径比例不相适应的钢针,特别是骨干。钢针与骨直径比例不应大于20%。4.治疗 参照相关章节的治疗方法。(二)慢性针孔骨髓炎该并发症属于罕见并发症,文献报告发生在1%~4%之间。我们发生过1例,收治过3例。1.症状 临床表现,在拔除感染针孔的钢针后,针孔炎症久治不愈,或时好时坏,且有少量脓液流出。典型的 X 线片表现为出现环形死骨区,为透亮的肉芽组织包绕,周围是存活的皮质骨。有的表现为骨孔增大,若皮质骨受到感染的持续侵蚀可能发生病理性骨折。2.预防 (1)避免骨嵴上(胫骨、尺骨)穿针。(2)正确处理针孔感染,特别是重度针孔感染。3.治疗 应彻底清创,将死骨刮除,直至针孔道骨质出血为止,以抗生素油纱填充骨孔,保持引流通畅,进行正确外科换药。使肉芽由深向浅表生长,一般可在3~4周治愈。(三)关节并发症1.类型(1)根据畸形分类:股骨延长时的髋关节内收或屈曲畸形;膝关节的膝内翻、膝外翻畸形,伸直位、屈曲畸形和踝足部,足下垂、内外翻和爪形趾畸形;(2)关节僵硬:多见于膝关节和踝关节僵硬;(3)关节脱位,有髋关节半脱位、膝关节全脱位或半脱位和踝关节半脱位;(4)关节软骨损伤,髋关节、膝关节、踝足部的骨性关节炎。2.原因 缺少对技术原理和应用技术不当是引起关节畸形、僵硬、脱位及骨性关节炎等并发症的主要原因。多见于肢体延长和复杂肢体畸形,特别是大幅度肢体延长。3.治疗 参考骨与关节损伤的治疗原则4.预防(1)了解组织再生、自然重建的治疗理念。(2)正确理解和应用相关技术概念和原则。(3)规范操作,避免盲目应用。(四)肢体残疾肢体残疾指由于骨外固定的盲目或滥用而引起的截肢、肢体基本功能完全或部分丧失,是最为严重的后果。尽管非常罕见,但国内曾有过发生,值得引以为戒,避免盲目和滥用。骨外固定并发症除了针孔感染无法避免外,其它并发症几乎可以完全避免。相信随着技术创新、应用技术的完善和整体技术水平的提高,在规范应用与细心护理的情况下,将翻开新的一页,上述问题、障碍和并发症并发症终将成为历史。
(二) 并发症概念及分类一、并发症概念并发症的概念:使用医疗技术治疗时,由于自身病理发展衍生的或在按技术操作规范要求的治疗过程中仍难以避免的病理性症状,即并发症。其特点是:1.具有明确的起因。2.与原发病有一定因果关系(直接或间接)。3.与原发病并存。4.技术操作符合医学技术操作要求的前提下,不可避免的。二、并发症分类如今骨外固定技术进入了新的发展阶段,通过器械创新与新材料的应用,提高了骨外固定器的稳定性、灵活性和安全性,能够更好的为各种骨病的治疗营造相适应的生物力学环境。骨外固定基础理论与治疗理念的进步以及技术规范的制定,更使临床疗效显著,并发症大幅度降低。但讨论并发症的概念,并进行分类仍有必要。(一)Paley 等提出的分类 将肢体延长治疗期间出现的困难,分为问题(problems)、障碍(obstacles)和并发症(complications)。1.问题 表示不需要手术干预就能解决的困难;2.障碍 表示需要进行手术处理的困难;3.并发症 指手术所带来的损伤和治疗过程中出现的,并在治疗结束前未能解决的问题,属于骨外固定并发症。这一概念基本表达了骨外固定并发症的客观情况。骨外固定的治疗过程,有别于手术内固定,自安置外固定器,直至外固定器拆除,均属于治疗过程,不仅治疗时间长,而且是一个动态过程,不管是治疗骨折、疑难骨病、畸形矫正和肢体延长的过程,可因骨外固定方法本身引发某些问题、障碍和并发症,特别是钢针问题。(二) 夏和桃分类作者根据骨外固定问题、障碍和并发症的认识,以及引起临床医生的重视,按照损伤的程度、治疗难易程度和最终结果,将治疗中的问题、障碍和并发症,根据治疗方法和处理的难易程度分为重度、中度和轻度三小类。1.可逆并发症(1)轻度:指只需一般外科处理即可治愈或自行康复,无需手术治疗的问题,如针孔感染、延长器钢针折断、骨与关节畸形,如成角畸形、轻度足下垂,感觉异常等。(2)中度:是指需要全身药物治疗或简单手术才能治愈的问题,如截骨不全、严重针孔感染、迟延愈合、腓总神经传导功能障碍、新骨生长不良、迟延愈合、畸形愈合、低位髌骨等。(3)重度:是指需要采用综合治疗措施或再次手术才能解决的问题,如小腿筋膜综合症、关节脱位或半脱位,关节僵硬、骨不连、骨缺损、再骨折、静脉血栓形成、脂肪栓塞和长度丢失5%以上等可逆并发症。2.不可逆并发症(后遗症)(1)轻度:如髋、膝、踝关节软骨损害、骨性关节炎及神经损伤等引起肢体部分功能障碍。(2)中度:神经、肌肉、血管严重损伤导致的患肢肌力和关节功能丧失。(3)重度:患肢截肢,如主要血管损伤引起的肢体坏死,如严重小腿筋膜综合症引起的肢体广泛软组织坏死等。
在骨外固定的发展史上,并发症不但意味着延误治疗时间,增加病人痛苦,威胁肢体功能,甚至有过生命危险。在早期阶段骨外固定并发症一直困扰着临床的医生,甚至因为并发症严重而被禁用,引起人们的广泛争议。随着20世纪80年代 Ilizarov 技术的推广应用,骨外固定并发症得到了根本性的解决,危及生命和肢体功能的并发症不再发生,针孔感染率也降到1%以下。骨外固定和其它技术一样,也会发生这样或那样的并发症,但严重程度并不像人们想象的那样严重和“恐惧”。随着外固定器改进和技术完善,当今的骨外固定并发症不但大幅度降低,严重并发症也大幅度减低。如 Parkhill、Paley、赵易甦等认为,现代骨外固定的并发症与技术无关。比其它骨科手术的并发症低得多、轻的多,且一旦发生也容易处理。几乎所有骨外固定并发症均可治愈。骨外固定并发症的种类、发生率的高低和严重程度,往往因不同学者有很大差异,可因报告者治疗的病种、数量、使用的外固定器种类、技术水平和临床经验的差异,发生并发症的情况会有很大差别。很难达成统一的并发症定义和评估标准的共识。整体骨外固定的并发症尚缺少统计学依据。 (一) 骨外固定并发症概况由于早期的骨外固定器结构存在缺陷,固定的稳定性能较差,加之采用的材料落后,致使并发症不但病发率高,而且严重,如癫痫样抽搐、皮肤坏死、败血症、骨髓炎、严重休克、死亡等情况常有发生。临床常见并发症如下。一、钢针的问题1.固定钢针松动 针松动是骨外固定治疗中常见的问题,影响骨外固定系统的稳定性,导致骨愈合不良或继发感染。2.针道感染 道感染是应用骨外固定器后最常见的并发症,排在诸多并发症的首位。其发生率各组报道差别较大,为1%~80%,这与应用病种、选择外固定器类型、使用技术和经验有关。Ilizarov研究所总结应用环形肢体外固定器3669例的针道感染并发症发生率为8.3%。Lewallen和Edwards报道,股骨和腔骨钉道感染的并发症约占10%,影响1/3的患者。股骨和骨盆钉道感染的发生率约占16%,影响40%的患者。手和足部感染发生率较低,约占1%。这些数据提示钉道感染的发生率与钉所在位置的软组织覆盖条件有关。(1)针道无菌性炎症反应 大多数“针道感染”都属于此种情况,即为针道口肿胀,有渗液,细菌培养阴性,往往不涉及深部软组织和骨组织,也不影响整个治疗过程。(2)针道感染 针道口炎症反应使皮肤和软组织防御机能减弱,若针周围的卫生护理不当,细胞污染逆行感染,在针道内生长繁殖,则引起真正的针道感染。进一步发展至深部,造成骨髓炎、关节甚至全身感染。Paley把针道感染分为3级,Ⅰ级,软组织炎症;Ⅱ级,软组织感染;Ⅲ级,骨感染。根据Checketts and Ottenburn的分型,钉道感染分为如下几型:1级,钉道周围局部渗出和皮肤发红,需局部护理;2级,钉道周围皮肤发红、软组织压痛、有时有版液渗出,此时需局部护理并口服抗生素;3级,症状同2级类似,但通过精心护理和口服抗生素未能好转;4级,严重的软组织感染,通过精心护理和口服抗生素未能好转的钉道大于1个,此时要去除固定钉,放弃外固定支架;5级,软组织情况同4级,但累及骨组织,X 线片显示骨髓炎,应拆除外固定架;6级,骨和软组织形成窦道,需要更大的手术来治疗。3.钢针疲劳折断 是金属疲劳所致,最易产生的部位是针与连接杆的接合部。4.钢针周皮肤压迫性坏死 肢体肿胀,钢针与皮肤间存在张力,当连接杆过分靠近皮肤,对皮肤压迫以及肢体的放置受自身重力影响,产生针周皮肤压迫性坏死。二、骨的并发症1.骨折迟缓愈合与骨不连 外固定器治疗骨折的另一个主要并发症,发生率较高,Dwyer报道为20%~30%,Emerson报道达80%。2.骨折成角畸形或再移位 治疗骨折时,特别是股骨干骨折,由于大腿肌肉发达,固定的强度要求高,易产生成角或再移位。在骨延长时,骨髓不同部位肌力不平衡造成骨的轴向偏移,也会导致骨折畸形愈合。3.针道骨折和再骨折 折多见于骨延长患者,Eldridge报道骨痴延长中再骨折发生率为3%。而对于再骨折的部位发生于插针部位的病例,则是与采用与骨直径比例不相适应的钢针有关。当骨折愈合后骨强度较正常皮质差,一旦取除骨外固定器后易造成再骨折。4.提早愈合 提早愈合发生在骨延长时与截骨不完全或牵引技术失败有关。John和Deborah回顾399例单平面骨痴延长术,有7%出现过早愈合,而571例Ilizarov骨端延长仅2例过早愈合。三、关节并发症1.关节挛缩 要见于肢体延长的患者,发生率1%~7%,Eidridge报道单平面外固定支架骨痴延长关节挛缩发生率为3%,而环形支架骨延长为1%。2.关节活动受限 用骨外固定器后,邻近关节活动受限,也是应用的并发症之一。特别是股骨干骨折应用骨外固定器治疗后,往往会产生膝关节屈曲受限。3.关节脱位 发生在骨延长过程中,还可能导致关节软骨的改变,并发骨关节炎。四、神经和血管并发症1.神经损伤 无论在安装骨外固定器手术中,还是在随后的治疗过程中均可发生周围神经被损伤,导致感觉或运动障碍。2.血管损伤 插针过程中,直接刺伤血管,钻入时热损伤或进针部位缠绕损伤,均可造成血管损伤。Lin曾报道一例单平面半针外固定支架治疗腔排骨骨折造成腔前动脉损伤;Jakin层报道一例Ilizarov支架外固定造成股动脉迟发性损伤,形成假性动脉瘤。3.肢体肿胀 骨延长过程中肢体常有肿胀,要警惕深静脉血栓形成所造成的肢体肿胀。4.骨筋膜室综合征 能是插钉横行通过骨筋膜室,或皮质切割后骨筋膜室内压增高所致。骨外固定自产生以来,并发症便伴随这门技术的发展而发生。预防与避免并发症,降低发生率,是骨外固定技术走向成熟的标致。虽然临床实践中经常提及“并发症”,但其定义至今没有明确。由于并发症的不规范和模糊性,必将造成许多不应发生或可以避免的问题出现,对疗效、医生观念及医患关系产生一系列影响,成为骨外固定技术前进路上的阻碍。
彭爱民医生治疗的病例:患者,女性,42岁。右膝重度内翻畸形,左膝脱位,行走时右膝疼痛,左膝无症状。要求纠正右膝内翻畸形。行右膝内翻畸形截骨矫形骨外固定术。 术前外观术前X片术后X片术后外观治疗结束X片治疗结束X片
自90年代以来,国内、外骨外固定技术以突飞猛进的速度涉入骨科很多领域,研究和应用者与日俱增。已出版了很多专著,发表了大量论文。以骨外固定技术为特色的医疗中心也应运而生,发展形势令人兴奋而催人奋进。骨外固定技术的进展主要体现在以下几方面:一、生物力学环境对骨折愈合的影响骨折愈合与生物力学关系进一步阐明,Yamagishi和Yoshimura的研究证明,骨愈合的第一阶段,在成骨细胞聚积期间提供足够的牢稳性和一定压力,有利于肉芽组织再血管化。在中后期,随着骨痂的强度增加,过多的应力遮挡会影响骨愈合。Goodship,Kenrighit和Lanhon认为;在骨折端诱发(器械加载和生理应力刺激)微小运动(轴向)是有益的、非常重要的。并进一步指出,骨折端微动的范围以(每个骨间隙)1mm较为理想。作者在临床实践中观察到在骨折愈合后期,根据病理特点调整固定刚度,将有利于骨功能的重建,有效地防止在骨折的发生。上述研究表明,骨折固定应根据病理特点在不同治疗阶段,提供相应的生物力学环境。只有这样,才能保证骨折愈合和骨功能重建过程的顺利进行。这一基础原理的进展,不仅是提高了骨折愈合的质量,也给骨外固定器结构与性能的改进提出了新的理论依据。因此,多数学者根据这一理论对骨外固定器进行了有益的改进,使骨外固定器更加符合骨折固定的生物力学要求,有的还能实现量化控制,使方法与原理更加有机地结合。这已成为当代骨外固定技术进展的主要特征,也是临床效果显著提高和应用范围不断扩展的关键所在。二、技术水平不断提高应用技术进一步完善,临床效果显著提高。经过技术普及和训练,临床医师对骨外固定的认识更加深刻,已越过了生疏的阶段。临床效果很大提高。操作技术不断创新应用技术日趋规范和成熟。基本上克服了一味依赖骨外固定器进行骨折复位的倾向,针对不同情况提出小切口直视下复位、牵引复位等优势互补的应用原则。内固定结合应用,阶段应用和分别应用等,灵活应用的原则,被越来越多的使用。弹性固定原则逐步引入临床应用。临床疗效显著提高综合技术的提高,进一步发挥了骨外固定应有的优势。从而使临床效果大幅度提高。多数作者报告治愈率在98%以上。并发症大幅度下降主要并发症的发生率明显下降例如,针孔感染率已由历史上最高的100%下降到7%以下。骨不连等并发症也由29%下降到7%以下。而发生的骨不连、迟延愈合等并发症,大都不是骨外固定技术固有的原因,而是由于应用技术不当或选用器械不合理所致。三、应用范围不断拓展创伤骨科治疗骨折有新突破,创伤骨折仍然是骨外固定治疗的重要病种,但治疗部位更加广泛,如指骨、脊柱的应用。在感染性骨折、骨不连、骨缺损创伤性关节畸形等骨折疑难病的治疗中,取得很好的疗效,有的显示了无可替代的优势。骨与关节畸形除此之外,在某些骨科疑难病,如胫骨假关节、严重骨与关节畸形肢体组织延长肢体不等长和侏儒症等的治疗中更显其独到的优势。技术改进:内-外结合、大跨度钢针布局、动态跨关节系统。四、骨外固定器的改进骨外固定器除围绕适应骨重建的生物力学特点进行创新与改进。在结构和功能方面也进行了很多有益的改进。经过改进的骨外固定器,不仅能针对不同情况为骨重建提供更合理的力学环境;有效地实施早期牢稳固定和中后期弹性固定,而且弹性固定的范围可以量化。为使骨外固定器能适应临床复杂性情况的需要,国内外很多学者研制了,能随意实现三维构型,调控能力强,可提供优良力学环境的组合式骨外固定器。为优化的结构,减少多余连接,便于活动和方便操作,更加符合临床实际要求,一个“骨外固定优化”理论正在逐步形成。因此,现今骨外固定器,在围绕为骨重建提供最优化的生物力学环境的同时,兼顾结构优化,功能专一,已成为当代骨外固定器研究、改进的新趋势和重大进展。五、问题与展望问题尽管骨外固定临床应用的效果有了显著提高,并发症大幅度降低,但骨不连、骨延迟愈合、针孔感染仍有发生,肢体延长的一些并发症更为多见,个别情况还较严重。造成这些并发症的具体原因虽与病理、技术、器械等多种因素有关,与方法有关的只是针孔感染。而其它问题主要是因为治疗中未能按照病理特点和不同的治疗阶段选用适宜的构型,提供合理的生物力学环境所致,并不是方法本身的问题。随着基础理论的进展和骨外固定器的改进,对应用技术提出了更高的要求。Dahl.M.T总结110例肢体延长的并发症和学习曲线(训练与发生规律),发现在10例时可达40~80%(个别达113%),而到30例时开始下降至25%以下。因此他认为;正规的训练,良好的设备和随着经验的积累,并发症可显著降低。因此,加强技术培训,提高应用水平,使更多的临床医生掌握、了解基本原理,应用生物力学知识来指导临床实践,已是用好和能否发挥骨外固定技术优势的关键。其技术水平只是停留在“知其然,不知其所以然”的局面,不但不能充分发挥骨外固定的优势,而且会发生很多遗憾。希望引起同道们的足够重视。展望作为一种复苏的新兴技术,骨外固定的发展呈现非常好的前景,可以估计的优势有以下几个方面:⑴、固定刚度的调控优势将得到最佳体现,固定刚度可达随机、量化、简便的程度。智能化也是可以预见的。可以肯定地说,因并发症而使骨外固定发展受到阻碍的历史不会再重演。有理由说,不仅和其他外科技术一样,骨外固定已成为一种重要有效的治疗方法,而且将填补某些骨科疑难病治疗的空白。⑵、随着基础研究的深入和技术不断完善,骨外固定在骨科领域的应用范围将不断扩展,可望形成与内固定等量的治疗手段。⑶、材料将发生革命性变化,其生物相容性和透X线性能将有长足的进步。结构向灵巧、轻便和优化的方向发展,逐步告别笨重、不便的固有缺点。
感染性骨缺损是严重开放性骨折,感染性骨折的常见并发症特别是伴有皮肤缺损者。长管骨骨质缺损超过6cm,传统的自体骨或异体骨移植,需要经过漫长的爬行替代过程,在其自身改建过程中,往往受到多种因素干扰而发生骨不愈合或植骨吸收等情况,治疗更为困难,致残率较高。以往公认治疗原则是:彻底治愈感染--修复皮肤缺损—松质骨植骨术。但治疗周期长,成功率低,感染易复发,关节功能恢复差。1944年mowlent报告在感染腔内应用植骨术成功以来,国内、外不少学者亦有应用的报告,但疗效仍无把握,创面修复也较困难,仍有因感染久治不愈而最终截肢者。实践证明:骨缺损的治疗关键是能否彻底治愈感染,只有彻底治愈感染后骨缺损修复才能奏效。感染久治不愈的原因主要是清创不彻底,引流不通畅,以及没有认识到稳定骨折端对治愈感染的重要性,或尚不了解和未掌握一种既能有效地稳定骨折端又便于感染治疗的骨折固定方法。本组病例证明:应用截骨延长术与加压固定术,结合彻底的病灶清除和正确的外科换药治疗感染性骨缺损,有以下有点。㈠.骨外固定技术的优点:1.可同期或分别进行骨段延长和加压固定。骨段延长修复骨缺损的方法简单,疗效确切。加压固定为骨断端的愈合提供了可靠保证。整体固定不影响关节,利于关节功能的康复。2.空间固定形式,远离感染灶穿针,不增加局部损伤,不增加感染扩散机会,为彻底治愈感染创造了有利条件。牢稳的骨断端,使创面有一个稳定的环境,利于创面修复。能确保引流通畅,便于创口换药。3.肢体和皮肤延长技术,可同期治疗肢体短缩和皮肤缺损。㈡.适应证和禁忌症: 1. 适应证:血源性骨髓炎感染已治愈和创伤性骨髓炎炎症已局限的下肢骨缺损。下肢长骨开放性骨折合并伤口感染,炎症已局限的骨缺损。小腿开放性骨折的大段骨缺损和软组织缺损。2.禁忌症:截骨处有炎症和广泛瘢痕及延长骨段不足6cm时不宜施术。㈢、术式的选择1. 同步延长与加压固定(加压固定的速度与延长相同):适用于胫骨缺损,腓骨完整,清创彻底,皮肤缺损在3cm以下者。。2. Ⅰ期加压固定(骨断端在术中直接加压固定):适用于胫骨和腓骨均有缺损,骨缺损2cm以下,感染已治愈,加压后远端肢体无血运障碍者。3. 快速逐步加压固定(加压固定的速度快于延长速度):胫骨和腓骨均有缺损,骨缺损和伤口大于6cm,感染基本治愈,加压后无血运障碍者。㈣.感染伤口处理原则:彻底病灶清除,充分引流和正规的外科换药是治愈感染的关键环节。伤口内有选择地使用抗生素,也是治疗感染一种行之有效的措施,但只有在彻底清创的基础上使用才是有效的。本组病例说明,在彻底病灶清除的基础上,骨断端早期保持一定的间隙,不会加重感染。相反,引流通畅不致残留炎性腔隙,是保证引流通畅必要条件,使伤口外科换药等治疗感染的措施变得更加有效,是彻底治愈感染和防止复发的关键。另外,骨断端的稳定性,对促进创面愈合防止感染扩散,也是一个的重要生物学因素,必须引起注意。㈤.采用此法治疗感染性骨缺损时应注意以下问题:①全身无感染中毒症状②创口感染基本控制,感染灶局限而稳定③截骨延长处无炎症或疤痕④骨缺损周围软组织无炎性水肿⑤加压固定时应随时观察肢体远端血运,发现有血运障碍时应停止加压或减缓加压速度⑥延长时应注意伤肢及针孔的无炎症反应,一旦发现应及时处理,严重时应停延长,全身应用抗生素。应用骨段延长术与加压固定术,结合彻底的病灶清除和正确的外科换药,治疗下肢长骨感染性骨缺损,方法简单,疗效确切,感染不复发,可同期治疗皮肤缺损和肢体短缩,而且无需异地取材,体内无异物,肢体功能恢复好,有推广应用价值。
“牵拉成骨技术(distraction osteogenesis, DO)的动物实验研究”发现,骨细胞接受生物力学刺激后,一些调空骨生长的基因会出现高表达,显示DO技术能诱发胚胎发育过程的某些方面在成人组织中再现。肢体延长过程能够引起与骨愈合有利的全身性反应,如发现干细胞在全身范围内的调动,促进机体释放大量的生长因子、炎性介质、激素以及干细胞来促进组织的修复与骨愈合。高频率的张应力牵拉能促进骨的改建,低频率的张应力则促进骨的形成。DO技术不但能够增加新生骨组织内的血管生成,亦可激发全身骨骼系统内血管生成因子及其受体的表达,在促进骨生长的同时,也能促进血管、神经组织的再生。实验研究发现骨形态蛋白2只对骨折愈合的早期有促进作用,尤其是骨折后第四天而不是当天。凝血酶可以促进牵引骨痂的再生。总之,DO技术是利用生物组织在一定牵张力的作用下,让机体自己生长所需要的组织,修复肢体的缺损。这项技术的基础研究与临床应用,使我们了解用生物力的刺激可以激活、调动人体组织再生的潜能,有广阔的临床应用前景。
20世纪50~60年代俄罗斯Ilizarov医生等发现了“牵拉组织再生”(distraction histogenesis DH)的生物学理论,即张力—应力法则(Law of tension stress),发明了组合式环式骨外固定器与标准的操作技术,于80年代后Ilizarov的生物学理论与技术在世界范围广泛传播,极大的拓展了骨外固定技术在骨科临床应用的范围。近10余年来,一些学者又进行了深入的基础与临床应用研究,使张力—应力法则与临床应用技术延展到治疗小儿外科、整形外科、颌面外科、周围神经外科等疾病。而在骨科领域的应用与技术进展,达到能够塑造人体形态的新阶段。伴随着牵拉区域微血管的活跃增生,有的学者已试图用这一技术治疗肢体缺血性疾病,如血管闭塞性脉管炎等。肢体延长技术已由过去单一的骨干延长(组织延展性增长)发展到组织再生与肢体重建,从而能治疗许多用传统骨科技术难以治疗甚至不能治疗的疑难骨科杂症与肢体残缺,如先天性翼蹼关节、各种原因导致的关节挛缩症、严重骨与关节畸形、外伤性肢体残缺等.
软组织的张力随肢体延长的长度而增加,必然发生程度不等的关节内压增高和关节载荷传导紊乱,关节软骨在持续压力作用下,易出现关节软骨退化,这在大幅度下肢延长中更易出现。家兔的胫骨延长的实验研究证明,胫骨延长的长度明显大于肌肉延展的长度,从而使肌肉的张力增加,跨关节的肌肉在胫骨大幅度延长中必然增加关节的压力,持续压力会对关节软骨产生损害。若是在家兔的膝关节安装跨关节的关节铰链,在小腿延长过程中能同步有效的牵引膝关节,5周后杀死家兔与对照组比较,显示能明显减少对关节软骨的损害。受基础研究结果的提示,临床上用带关节铰链的骨外固定技术实施踝关节牵引术,可以使狭窄的踝关节间隙增宽,若维持踝关节牵开的间隙一段时间,可以治疗和改善创伤性骨关节炎。当胫骨受到相当于体重力的压力时,分离踝关节5毫米可以消除关节接触压力,当胫骨受到相当于两倍体重的压力时,分离踝关节10毫米可以消除关节接触压力,从而有利于创伤性踝关节炎的修复。
肢体不等长,应用传统的骨延长术治疗,往往会诱发导致与软组织有关的临床问题,特别是伴有骨结构缺陷(腓骨缺如)、邻近骨与关节畸形、骨不连等临床问题时,治疗更为棘手。针对不同病例特点,选择相应的延长器构型和术式,在治疗肢体短缩的同时 ,还可同期治疗临近骨与关节畸形或骨结构缺陷,术后只要进行规范、认真的管理,及时发现问题并正确处理,疗效非常确切。对提高肢体延长水平和延长质量,具有指导意义。方法 ①骨延长与骨矫形术:适用于肢体短缩在20%以下和伴有邻近关节骨性畸形者。②骨延长与关节矫形术,适用于肢体短缩在20%以下,伴有邻近关节因软组织挛缩引起 的畸形。③肢体同步延长术:适用于肢体短缩大于20%的患者。④内外结合骨(肢体)延长术。适应于腓骨缺损的小腿短缩,以及其它部位骨结构基本正常的肢体短缩。