综述:骨折治疗的新进展:螺旋接骨板在骨科创伤手术中的作用

【字体: 时间:2025年05月13日 来源:European Journal of Trauma and Emergency Surgery 1.9

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  这篇综述系统分析了螺旋接骨板(helical plating)在骨科创伤手术中的应用。研究发现,它在长骨骨折治疗中,尤其在保护神经血管结构方面有优势。不同部位适用不同设计,不过目前还需更多高质量研究来制定临床指南。

  

引言


在骨科创伤领域,肱骨干和股骨干远端骨折较为常见,给治疗带来诸多挑战。传统的切开复位内固定(ORIF)是常用治疗手段,但选择最佳手术方式需综合考量患者多种因素。直形接骨板一直是骨折固定的常用工具,不过在股骨和肱骨区域使用时,可能损伤重要神经血管结构,如桡神经和大腿内侧神经血管束。螺旋接骨板的出现为解决这些问题带来希望。

螺旋接骨板的概念源于对传统接骨板设计的改进。1992 年 Kumar 首次应用扭转接骨板,之后 Fernández 引入螺旋接骨板,使其应用范围不断扩大,还可用于延迟愈合或不愈合病例的辅助固定。然而,目前关于螺旋接骨板的最佳设计和应用,学界尚未达成共识,其在术中变形后的疲劳抗性和长期耐久性也有待研究。本文旨在系统评估螺旋接骨板与传统直形接骨板在治疗肱骨干和股骨干骨折时,在生物力学效能、解剖优势、临床结果及面临挑战等方面的差异。

方法


采用叙述性综述框架,通过 PubMed 和 Web of Science 数据库进行系统全面检索。检索词设定为 “(helical [All Fields] OR twisted [All Fields]) AND (‘bone plates‘[MeSH Terms] OR (‘bone‘[All Fields] AND ‘plates‘[All Fields]) OR ‘bone plates‘[All Fields] OR ‘plate‘[All Fields])”,排除单病例报告,纳入结构化病例系列研究。检索截止于 2024 年 1 月 31 日。检索到的文章分为五类:模拟研究、生物力学研究、病例系列、临床对比研究和解剖学研究。

结果


搜索结果


1992 年至 2023 年间,共检索到 32 项相关研究,经全文筛选后纳入 23 项。研究主要集中在股骨(7 项)和肱骨(6 项),其他涉及锁骨、胫骨、尺骨等部位。研究类型中,临床病例系列和生物力学研究居多,分别有 6 项和 7 项。从地域上看,研究主要来自欧洲(13 项)和亚洲(5 项),还有 1 项来自南美洲,且未发现随机对照试验。

模拟研究


有限元分析(FEA)为研究螺旋接骨板系统的生物力学效率提供了新视角。在羊胫骨骨折模型研究中发现,螺旋接骨板在轴向压缩载荷下,骨折间隙闭合和抗扭能力优于直形接骨板,但在水平骨折间隙承受轴向应力时,会产生更多剪切和旋转运动。针对锁骨骨折的研究表明,螺旋接骨板固定比 Herbert 螺钉固定更稳定,更适合需早期恢复活动且肩部活动和负重受限的患者。半螺旋接骨板(HHP)在修复斜形骨折、扭转应力导致的螺旋形骨折和粉碎性骨折方面表现出色,能有效增强轴向和扭转刚度,提高抗螺钉拔出能力。不过,也有研究指出,螺旋接骨板会因较大剪切运动导致骨愈合延迟,但具有降低刚度、减少神经血管风险和改善载荷分布等临床优势。

临床研究和对比分析


在已发表的临床病例系列中,涉及扭转接骨板的有 3 项,分别用于肱骨、股骨及合并近端胫骨骨折的治疗。Kumar 等使用 90° 扭转接骨板治疗多种骨折,发现其抗弯和抗扭强度优于标准平板。Bülhoff 等用 95° 扭转接骨板增强股骨转子下骨折固定稳定性。Nicolacai 等使用 Zimmer Biomet 的解剖锁定接骨板系统(ALPS,45° 扭转接骨板)治疗肱骨骨折,骨折愈合率达 100%,仅出现 1 例医源性暂时性桡神经麻痹。

涉及螺旋接骨板的临床病例系列有 4 项,均针对肱骨骨折。Fernández 用手动预弯螺旋接骨板治疗 20 例肱骨近端粉碎性骨折,但未报告临床结果。Yang 治疗 9 例肱骨粉碎性骨折,骨折均在 14 - 28 周内愈合,有部分病例需取出内固定物且 2 例结果不理想。Moon 等基于尸体肱骨模型用 90° 螺旋接骨板治疗 12 例肱骨骨折,出现 1 例骨折延迟愈合。Garcia - Virto 等用 90° 预弯螺旋接骨板治疗 15 例 AO/OTA 12 C 型肱骨骨折,6 个月后平均 Constant 评分为 72 ± 13 分。

在对比研究方面,针对肱骨骨折的多项研究表明,螺旋接骨板与传统直形接骨板在功能恢复和安全性上相当,螺旋接骨板还可能降低桡神经损伤风险和并发症发生率。3D 打印技术在接骨板塑形中可显著缩短手术时间和减少出血量。

螺旋接骨板的生物力学特性


在肱骨区域的生物力学研究中,通过人工骨模型和人体尸体骨模型对比发现,90° 螺旋接骨板在矢状面(屈伸)骨折间隙运动较大,但在冠状面(内翻 / 外翻)抗位移能力优于直形接骨板;45° 螺旋接骨板与直形接骨板生物力学性能相当,但目前还需在人体尸体骨模型上进行循环加载研究以进一步证实。

在股骨区域,研究对比了 180° 螺旋接骨板与传统直形外侧接骨板,发现螺旋接骨板虽有较高剪切和屈曲运动,但初始轴向稳定性和抗内翻 / 外翻变形能力更好,耐力更强。在老年患者股骨远端骨折双接骨板固定研究中,使用内侧 90° 螺旋接骨板的双接骨板构造在轴向加载时阻尼更好,能避免损伤内侧神经血管结构,且增加了轴向和扭转刚度,适用于单接骨板固定刚度不足的间隙骨折。

讨论


肱骨螺旋接骨板的解剖优势


在肱骨骨折治疗中,螺旋接骨板在减少神经损伤方面有重要意义,尤其是对桡神经和腋神经。传统 ORIF 方法易损伤这些神经,导致手部感觉丧失和腕指伸展功能障碍。螺旋接骨板的设计可避开神经危险区域,如 90° 螺旋接骨板和 ALPS 在 ORIF 时可避开桡神经和三角肌止点,45° 螺旋接骨板可经三角肌止点较弱的中间部分插入,减少对前三角肌的损伤。不过,目前对于肱骨接骨板的最佳螺旋或扭转设计尚无定论,从解剖角度看,45° 螺旋接骨板更适合肱骨微创接骨板固定术(MIPO),90° 螺旋接骨板和 ALPS 在 ORIF 时可更好地保护三角肌止点。

股骨远端螺旋接骨板的解剖优势


股骨远端骨折(DFF)治疗难度较大,不同年龄段患者骨折原因和治疗难点不同。年轻患者多因高能量创伤致骨折,标准治疗方法是髓内钉固定,若存在髓腔狭窄、关节内骨折或血管损伤等情况,则选择接骨板固定。传统外侧入路微创接骨板固定术并发症较多,直形内侧接骨板可能损伤大腿内侧神经血管结构。180° 螺旋接骨板从股骨远端内侧延伸至近端外侧,可避开关键解剖结构,55° 螺旋接骨板用于股骨远端 MIPO 也安全可行。在老年患者中,使用内侧 90° 螺旋接骨板的双接骨板构造既能提供稳定固定,又能避免损伤神经血管结构,但手术时需注意螺钉和接骨板的放置位置,防止损伤血管。

进一步研究和调查的领域


为推动骨折治疗技术发展,需进一步研究螺旋接骨板在骨质疏松骨和不同载荷条件下的生物力学稳定性与耐久性,利用 FEA 等先进计算模型探究接骨板设计与骨愈合动力学的相互作用。开展以患者结局为重点的临床试验,有助于明确螺旋接骨板的疗效,指导其最佳临床应用。目前缺乏对 ALPS 生物力学特性的研究,同时,螺旋接骨板由手动弯曲直形接骨板演变而来,其材料性能变化对植入物刚度和强度的影响也有待研究。3D 打印技术在接骨板制造中的应用日益广泛,对比 3D 打印螺旋植入物与铣削植入物的材料性能,对个性化植入物发展意义重大。此外,研发生物相容性更好的材料和能监测愈合过程的智能植入物也是未来的重要研究方向。

局限性


尽管螺旋接骨板在骨折治疗中展现出一定优势,但本综述也发现目前研究存在一些不足。缺乏随机对照试验,使得对螺旋接骨板疗效和应用范围的结论不够确凿。而且,对于螺旋接骨板的最佳设计,学界尚未达成共识,不同医生的术中塑形方法差异较大,影响了研究结果的一致性。此外,本综述未纳入 Scopus 数据库的研究。

结论


螺旋接骨板为长骨骨折治疗提供了一种可行的替代方案,在保护神经血管结构方面具有明显优势。不同部位的骨折适用不同设计的螺旋接骨板,如 45° 螺旋接骨板适合肱骨 MIPO,180° 螺旋接骨板适用于年轻患者股骨干骨折,90° 螺旋接骨板在老年患者股骨远端骨折双接骨板构造中效果较好。然而,要建立明确的临床指南,还需要开展更多高质量的研究。

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