综述:在创伤治疗领域已成为行业标准的法国创新技术:锁钉固定术、采用微创手术方法的经皮骨盆固定术,以及诱导性膜技术
《Orthopaedics & Traumatology: Surgery & Research》:French innovations that have become gold standards in Trauma: locked nails, percutaneous pelvic fixation using less invasive surgical approaches, and the induced membrane technique
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时间:2026年07月19日
来源:Orthopaedics & Traumatology: Surgery & Research 2.7
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摘要:解剖学、生物力学及生物学知识的进步,以及固定装置和辅助设备的技术革新,为创伤处理提供了精准的治疗手段。锁定型髓内钉、微创骨盆手术以及诱导膜技术便是法国人在这些领域取得的重大创新成果。锁定型髓内钉通过结合机械稳定性与对骨骼生物特性的尊重,实现了早期活动的可能性,从而彻底改变了
摘要:解剖学、生物力学及生物学知识的进步,以及固定装置和辅助设备的技术革新,为创伤处理提供了精准的治疗手段。锁定型髓内钉、微创骨盆手术以及诱导膜技术便是法国人在这些领域取得的重大创新成果。锁定型髓内钉通过结合机械稳定性与对骨骼生物特性的尊重,实现了早期活动的可能性,从而彻底改变了长骨骨折的治疗方式。现代髓内钉技术基于三个基本原则:闭合性骨折处理、扩孔以及锁定功能。该技术最初仅用于干骺端骨折,但其适用范围已逐渐扩大。在骨盆和髋臼手术方面,Letournel的开创性工作使得人们能够从三维角度理解髋臼骨折,并实现了分类与手术方法的标准化。随后,术中成像技术、专用植入物以及经皮技术的进步,进一步推动了更微创、更精确的手术方法的发展。最后,Masquelet的诱导膜技术已成为复杂骨缺损重建的金标准。这种两阶段技术通过形成具有血管供应的膜来促进骨移植的整合,实现了机械稳定性与生物诱导的结合。这三个例子充分体现了法国外科医生对现代创伤外科的巨大贡献,他们将当代创伤外科的三大核心要素——力学、解剖学与生物学——有机结合在一起。
证据等级:V级;专家意见。
引言:创伤及其并发症的处理是骨科手术中的重大挑战,这需要借助对解剖学、生物力学及生物学的深入理解才能实现有效处理。当前的目标是在尽量减少对骨骼及软组织损伤的同时,确保足够的机械稳定性,以促进骨骼快速愈合、降低并发症风险,并帮助患者尽早恢复正常功能。近几十年来,这些领域的进步极大地推动了创伤外科的发展。在塑造现代创伤外科实践的诸多贡献中,法国外科医生发挥了关键作用,他们提出的理念涵盖了当代创伤护理的三大核心要素:通过锁定型髓内钉实现机械稳定性,通过骨盆和髋臼手术提升解剖学认知与操作精度,以及通过诱导膜技术实现生物重建。这些创新为现代创伤外科奠定了理论基础。
锁定型髓内钉是骨折机械治疗领域的重大进展之一,它凸显了稳定性在创伤外科中的重要性。长骨的髓内钉技术可追溯至1850年代的Langenbeck,再到20世纪初的Lambotte和Hey-Groves。现代髓内钉技术的奠基人是Gerhard Küntscher,他早在1939年就提出了通过闭合切口插入的前向式髓内钉。这种内部髓内钉不仅能提供稳定固定,便于立即活动,还能确保下肢早日负重。1968年,法国外科医生Ivan Kempf及其斯特拉斯堡的同事们提出了锁定型髓内钉的概念。由于该技术能够独立于骨折类型提供轴向与旋转双重稳定性,其应用范围从简单的干骺端骨折扩展到了粉碎性、节段性、干骺端骨折,甚至关节周围骨折。除了开发新的植入物外,Kempf还确立了现代骨折固定的基本力学原则:即通过微创手术在保持骨折愈合生物环境的同时实现足够稳定性。
长骨髓内钉技术的发展经历了三个阶段:1939年的闭合复位手术概念,1954年的髓腔扩孔技术,以及1968年在Ivan Kempf推动下形成的锁定技术,这些均符合现代髓内钉技术的原则:首先,闭合式髓内钉相比开放复位及钢板内固定更具优势,后者虽能在直视下实现精确复位,但会导致骨折部位骨膜隆起并丧失骨折周围血肿,进而增加延迟愈合或失败的风险,还存在因骨折部位暴露而引发感染的高风险。而闭合式髓内钉则可在透视引导下,在不打开骨折部位的情况下,通过对骨科手术床上的肢体进行外部操作,实现三个空间平面内的复位,从而降低骨折部位污染及继发性骨炎的风险;其次,扩孔技术兼具“生物”与“机械”双重作用,它既能形成髓内松质自体移植物,又能扩大髓腔,增加髓内钉与骨组织的接触面积,进而提升稳定性,使髓内钉固定方式从“髓内型”转变为“髓中心型”;最后,锁定功能具有“机械”作用:其一,可防止骨折块相互嵌合导致二次缩短;其二,可稳定骨折的旋转成分。若不使用锁定功能而要实现相对旋转稳定与初始稳定性,髓内钉与骨皮的接触长度需至少达到3厘米,且骨折块间的骨接触面积需超过周长的50%。正因如此,锁定技术才使得越来越复杂的骨折也能得到有效固定。需要注意的是,后来又出现了多种变体,包括无需扩孔的髓内钉固定方法以及“充气自锁”型膨胀髓内钉。髓内钉技术可应用于所有长骨。
髓内钉技术可用于治疗多种疾病。其主要适应症为长骨的创伤性骨折,尤其是下肢的干骺端骨折。治疗的目的是通过控制骨折段的长度与旋转角度,保留其解剖学及生物力学结构。无论骨折线类型如何,都应考虑采用静态锁定髓内钉固定。唯一需要警惕的情况是存在中间骨折块,因为钻孔操作可能导致该骨折块发生旋转、缺血,或被卡在干骺端内。目前,随着固定装置的进步,髓内钉技术已可用于治疗干骺端、远端甚至骨骺端的骨折。在此之前,必须先确保骨骺部位的初步稳定,以避免在扩孔和髓内钉固定过程中出现骨骺与干骺端的“管状连接”。为降低矢状面或冠状面畸形的发生风险,可采用多种技术手段,如使用方形钉头、经皮夹具或定向螺钉,以便在植入过程中调整髓内钉的方向。此外,扩孔后的髓内钉还可用于治疗骨折不愈合病例,它能稳定骨折部位,允许在术后立即或之后对植入物施加动态负荷,同时通过扩孔材料提供自体髓内移植物。该技术也适用于治疗冠状面、矢状面或水平方向的骨折畸形。根据Mirels评分标准,髓内钉技术也可用于病理性骨折的预防或治疗,其锁定设计以及钛材料的运用,使得患者能够立即负重,并便于定期进行影像学检查。最后,髓内钉技术还可用于解决肢体长度差异的问题。肢体延长手术可通过一次性操作完成,一般认为最大延长幅度为3厘米,也可通过机械或磁性每日延长系统逐步进行,但在此之前必须先进行髓内截骨手术。对于靠近关节的骨折,髓内钉技术对操作精度要求极高。某些情况属于禁忌症或限制因素,包括关节脱位性骨折、松动骨折块阻塞髓腔,以及病态肥胖(难以在骨科手术床上进行操作)。除非软组织损失严重,否则开放性骨折并不构成髓内钉技术的禁忌。对于老年患者,可能需要使用直径更大的髓内钉,以弥补骨骼的脆弱性。
骨盆环及髋臼损伤的手术治疗也在不断发展。历史上,这类损伤主要采用保守治疗,如长期卧床和牵引,但功能恢复效果不佳。法国创伤外科的第二个重要贡献,是对骨盆及髋臼骨折的全面解剖学研究。Letournel率先提出了另一种手术治疗方案,通过基于前后柱概念以及对骨折线进行系统分析的三维评估方法,彻底改变了人们对髋臼骨折的认识,这一创新方法促使人们建立了目前国际通用的髋臼骨折分类系统,共分为十种解剖类型。他还研究了旨在实现直接复位的手术入路,特别描述了髂腹股沟入路,并规范了Kocher-Langenbeck入路。自他首次提出相关理念以来,关节骨折的解剖学复位一直是髋臼手术的标准治疗方法,它直接影响着患者的功能预后。他描述了多种复位技术,既包括通过间接方式作用于骨折块的方法,如在骨科手术床上沿肢体轴线或颈部轴线施加牵引;也包括使用特殊器械直接作用于骨折块的方法,如“picador”或不对称镊子。在他早期的技术中,固定是通过预先成型的或术中成型的螺钉板来实现的,这些螺钉板用于已经复位过的骨折部位。与此同时,随着对骨盆环骨折的生物力学认识的深入,以及新的分类系统的出现(如Tile分类法依据骨盆环稳定性划分,或Young和Burgess根据损伤机制进行分类),人们逐渐确立了骨盆环手术稳定的原则,由此推动了外固定器的应用——这类固定器在紧急情况或“损伤控制”手术中具有优势,因为它属于微创技术——随后又催生了第一批内固定技术的发展。除了特定的手术入路和植入物的开发之外,这种深入的解剖学理解还成为了现代骨盆及髋臼手术的基础,为更微创的手术方法以及后续的影像引导下经皮固定技术的发展奠定了基础。骨盆创伤领域的这一系列进展,进一步推动了外科手术技术的发展,其中包括更为微创的手术入路,尤其是Stoppa入路。这是一种腹膜外的骨盆内入路,通过牵开肌肉及神经血管结构,可直接观察到骨盆的四方形表面,适用于前柱或壁部骨折、横形或T形骨折、双柱骨折、前柱伴后半横形骨折,以及前骨盆环脱位性骨折。同时,人们还设计了专门的固定装置,如解剖型控制台钢板,以方便进行复位操作。近年来,术中成像技术的进步极大地提升了骨盆环及髋臼骨折的处理水平,使得可靠的经皮固定技术得以发展,从而彻底改变了传统手术方式。这些经皮技术也适用于老年患者的骨盆脆性骨折,但仅适用于无移位的骨折或已经复位过的骨折。因此,也有研究提出了使用复位架或临时外固定器进行闭合复位处理移位性骨盆环骨折的方法。髂骶螺钉的应用则是治疗后骨盆环损伤的重要里程碑,它能够实现有效的稳定,同时降低并发症发生率,通常建议使用直径为6.5毫米或7.3毫米的大直径带槽螺钉。法国创伤外科的第三个重要贡献在于骨重建的生物学处理方法。1980年代,Alain Charles Masquelet教授提出了诱导膜技术。他证实,大型骨缺损的成功重建不仅依赖于机械稳定性,还需要创造有利的生物环境。该技术基于一种创新的生物学原理,即“异物”会引发“纤维化”反应,从而在各种原因导致的骨缺失情况下促进新骨形成。Masquelet技术分为两个阶段,其核心是利用一种自然的生物现象:在丙烯酸水泥垫块周围形成反应膜。第一步是对所有坏死或感染组织进行彻底清创,无论切除范围多大,都要一直清除到健康的、血管供应良好的骨组织为止。在最初针对坏死和/或感染骨折块的肿瘤切除术后,原技术中会使用外固定器对病变部位进行初步稳定,但这种方法存在针棒固定及长期骨保留方面的固有问题,后来也有人提出了使用髓内钉的改进方案。随后,骨缺损处会被填充聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)垫块,该垫块的长度应略超过骨缺损两端的位置(见图1)。在6到10周的时间里,这种间隔物会促使形成一种富含生长因子的假滑膜,这些生长因子包括BMP-2、VEGF和TGF-β1,此外还有成骨前体细胞和血管结构[23]。这种膜是一种具有血管的胶原结构,其中包含淋巴细胞、巨噬细胞和间充质细胞。必要时,应通过肌肉或筋膜皮瓣为骨折部位提供软组织覆盖。第二阶段在膜成熟后进行,此时要小心保留已形成的膜,同时移除间隔物。所得空腔会用从髂嵴采集的自体骨移植材料填充,或者采用钻头冲洗抽吸器(RIA,DePuy Synthes?)技术来填充,必要时还可添加生物玻璃或同种异体骨等骨替代物。此时,该膜就如同一个活跃的生物腔室,能够保护移植材料并促进其愈合[24]。骨折部位的固定必须足够牢固,以防止移植区域内出现任何移动。Masquelet技术通常适用于长度超过4-5厘米的骨缺损,对于更长的缺损,传统的简单松质骨移植、骨皮质去除后移植或牵张成骨术等方法已难以发挥作用。对于超过10-12厘米的缺损,自体骨移植的材料可能不足。因此人们提出了多种改进方法,包括添加同种异体骨、使用RIA技术采集的移植材料,或是使用三钙磷酸盐和羟基磷灰石等合成骨替代物。脱细胞骨基质(DBM)和可吸收生物材料的发展为增加可用填充体积带来了新的可能[25,26]。在极端严重的缺损情况下,还可以将延长钉结合使用该诱导膜技术来处理[27]。Masquelet技术在处理骨丢失问题方面有广泛的适用范围。在早期阶段,它被用于处理创伤性骨丢失,即在清创后立即放置间隔物,并在骨折部位获得软组织覆盖后再进行操作。其主要适用病例包括Gustilo-Anderson III级开放性骨折,其中胫骨是最常治疗的部位。在这种情况下,诱导膜技术还可以扩展应用于胫腓骨移植[28]。此外,它还用于感染性和非感染性骨不连伴骨丢失、创伤后慢性骨髓炎,以及肿瘤或感染组织切除后的重建手术(见图2)。已有研究结果证实,该技术在多种临床场景中都具有有效性。在一项涉及84名骨缺损范围在20毫米到100毫米以上的患者的多中心回顾性研究中,14个月随访时超过85%的病例实现了骨愈合[29]。不过,该技术仍存在诸多并发症,包括需要冲洗和更换间隔物的手术部位感染、需要额外移植的延迟愈合、移植材料断裂,以及髂嵴供区出现的并发症[30,31]。术前感染控制以及软组织覆盖的质量仍是确保手术成功的关键因素。
结论
创伤外科领域的进步带来了更微创的固定方法,避免了传统大切口手术所带来的组织损伤加重等并发症。现代创伤外科策略融合了机械稳定性、解剖精确性以及生物保护功能。Kempf、Letournel和Masquelet的贡献尤其体现了这一发展历程。尽管这些创新出现在不同的背景之下,且针对不同的临床问题,但它们都……
作者贡献
M Ehlinger:负责文章的起草与编辑工作。
F Rongieras:负责文章的起草与编辑工作。
M Le Baron:负责文章的起草与编辑工作。
资金支持
无。
利益冲突
M Ehlinger:担任Stryker、Newclip、Amplitude、Groupe Lépine公司的顾问。
F Rongieras、M Le Baron:无利益冲突。
关于生成式AI和AI辅助技术的声明
撰写本文时未使用任何生成式AI或AI辅助技术。
Marie Le Baron | Frédéric Rongieras | Matthieu Ehlinger
法国马赛13015,APHM,Chemin des Bourrely,北医院骨科与创伤科
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