自鎖定鋼板概念提出并應(yīng)用于骨折治療以來,由于其具有提供骨折穩(wěn)定支持和固定、較高的骨折愈合率、較小的軟組織損傷及血供破壞等優(yōu)點,目前已被廣泛應(yīng)用于關(guān)節(jié)周圍骨折、粉碎性及骨質(zhì)疏松骨折的固定。文獻[1]報道采用鎖定鋼板固定的骨折愈合率達95%~100%。隨著臨床鎖定鋼板的廣泛應(yīng)用,內(nèi)固定物取出也時有發(fā)生,而導(dǎo)致鎖定鋼板取出的原因很多,包括術(shù)后感染、金屬過敏、骨折延遲愈合或骨不連、內(nèi)固定物斷裂或周圍骨折、內(nèi)固定物局部疼痛或刺激癥狀,以及患者要求等[2,3]。與此同時,涉及鎖定鋼板螺釘取出困難的事件也逐漸增多。有文獻[4,5]報道微創(chuàng)穩(wěn)定系統(tǒng)(less invasive stabilization system,LISS)鋼板內(nèi)固定術(shù)后取出率為8%~26%,而Suzuki等[6]報告的一組鎖定鋼板取出患者,螺釘取出困難數(shù)占所有患者螺釘數(shù)的10.6%。鎖定鋼板螺釘內(nèi)固定物術(shù)后取出困難不僅會增加二期取出的手術(shù)時間,而且二次創(chuàng)傷更大,術(shù)后感染風險也增高。由于目前國內(nèi)外對無癥狀的骨科內(nèi)固定物是否需要取出存在較大爭議[2,3,4,5,6,7],所以國內(nèi)外文獻相關(guān)文獻報道較少,且沒有一種取出方法能解決所有的問題。因此,本文試圖對目前國內(nèi)外文獻關(guān)于鎖定鋼板螺釘取出困難原因及取出技巧進行綜述和評價,以期為臨床骨科醫(yī)師術(shù)中預(yù)防和應(yīng)對提供參考。
取出困難原因
內(nèi)固定物取出術(shù)對骨科醫(yī)師來說是一個挑戰(zhàn),特別是鎖定鋼板及螺釘?shù)葍?nèi)固定物取出。臨床上鎖定鋼板螺釘取出困難時主要表現(xiàn)為螺釘滑絲及釘帽與鋼板釘孔間的螺紋錯扣[8]。Georgiadis等[4]就曾報告在取出LISS過程中發(fā)生螺釘滑絲率高達17%。此外,內(nèi)固定物取出困難時,相關(guān)并發(fā)癥也不容忽視。有文獻[9]報道內(nèi)固定物取出的相關(guān)并發(fā)癥發(fā)生率高達42%,且大多數(shù)并發(fā)癥的發(fā)生與手術(shù)醫(yī)生的經(jīng)驗及內(nèi)固定物類型直接相關(guān)[9,10,11]。因此,只有了解導(dǎo)致鎖定鋼板及螺釘取出困難的原因,才能更好地加以預(yù)防。
一、螺釘帽部凹槽的損傷
正常情況下完整的螺釘帽部凹槽與相應(yīng)的螺絲刀是相匹配的,醫(yī)師在螺釘置入或取出前螺絲刀應(yīng)該和螺釘帽部凹槽對齊,否則當用力擰入或擰出過程中螺釘帽部凹槽很可能變形而導(dǎo)致滑絲。因此Ehlinger等[12]推薦手術(shù)過程中盡量使用性能及狀態(tài)良好、尖端完整的螺絲刀。通常鎖定鋼板及螺釘生產(chǎn)廠商都配備相應(yīng)的限扭矩螺絲刀,術(shù)中在擰緊或擰松螺釘時不可忽視所提供的限矩螺絲刀的作用,它可限制扭轉(zhuǎn)力矩在1.5 N·m以內(nèi)(3.5 mm螺釘)。若未能按照生產(chǎn)商推薦應(yīng)用指定的限扭矩螺絲刀,可能導(dǎo)致螺釘擰得過緊,而過多的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力又會導(dǎo)致螺釘帽部凹槽及鎖定鋼板釘孔螺紋損傷,從而繼發(fā)螺釘滑絲及螺紋錯扣可能。此外,在骨折愈合后螺釘帽部凹槽通常被骨痂或纖維組織包裹,術(shù)中取出螺釘前需清理這些組織,但若不注意,有可能人為造成螺釘帽部凹槽及棱角結(jié)構(gòu)破壞。加之,由于術(shù)者前臂的旋轉(zhuǎn)軸與螺絲刀長軸不一致,常存在一定的夾角,當術(shù)者強力擰出螺釘時不可避免出現(xiàn)螺絲刀搖擺,造成螺釘帽部凹槽受力不均而損傷[13]。因此,螺釘凹槽的損傷易導(dǎo)致螺釘滑絲。
二、釘帽或釘孔變形
臨床醫(yī)生在術(shù)中應(yīng)用解剖鎖定鋼板過程中,偶爾會根據(jù)需要對鋼板進行適當折彎或塑形。Raja等[10]認為,若折彎部分正好發(fā)生在鎖定螺釘孔處,當在擰入鎖定螺釘時就會出現(xiàn)螺釘帽部與釘孔不匹配,從而極易發(fā)生釘帽與鋼板釘孔間螺紋錯扣,或貼近鋼板時強力擰入造成釘尾變形等,均可能導(dǎo)致后期取出困難。
三、自攻皮質(zhì)鎖定釘?shù)膽?yīng)用
在應(yīng)用鎖定鋼板,特別是LISS時,常會使用自攻型皮質(zhì)骨螺釘。有學(xué)者[14]提出,由于皮質(zhì)骨沿釘洞向內(nèi)生長從而會把持螺釘,導(dǎo)致螺釘取出困難,特別是自攻型雙皮質(zhì)骨螺釘?shù)膽?yīng)用,所以,Suzuki等[6]不推薦采用自攻型螺釘進行雙層皮質(zhì)固定。雖然LISS設(shè)計是基于自攻型螺釘?shù)膯纹べ|(zhì)固定,但生物力學(xué)研究[14]顯示,采用螺釘雙皮質(zhì)固定力學(xué)性能會更好。這就導(dǎo)致鎖定螺釘應(yīng)用的矛盾。因此,侯云飛等[15]建議對上肢骨折應(yīng)避免不必要的螺釘雙皮質(zhì)固定,Maehara等[16]也建議在使用鎖定鋼板時避免頻繁地使用鎖定螺釘,他們甚至提出有必要建立一個鎖定螺釘選擇及應(yīng)用的普遍標準。
四、螺釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)和所在部位
鎖定螺釘?shù)拇笮?、置釘方向和部位會影響螺釘?shù)娜〕?。Maehara等[16]通過回顧性分析鎖定鋼板取出術(shù)中并發(fā)癥發(fā)生率及風險因素發(fā)現(xiàn),對于鎖定螺釘,3.5 mm鎖定螺釘取出困難的幾率較5 mm鎖定螺釘更高(10.7% vs. 2.0%),其原因可能與臨床常應(yīng)用的鎖定螺釘帽部凹槽一般采用內(nèi)六邊形設(shè)計,而3.5 mm螺釘帽部凹槽內(nèi)徑及深度較5 mm螺釘小,與螺絲刀尖端接觸面積也較少,從而更容易出現(xiàn)螺絲刀的偏移或打滑有關(guān)。因此他們建議將來的螺釘帽部凹槽采用星形設(shè)計會更好[16]。解剖鎖定板在骨骺部分應(yīng)用時鎖定螺釘?shù)闹冕敺较蚩赡苁嵌鄻拥摹S袑W(xué)者[16]發(fā)現(xiàn)若螺釘置入不是位于鎖定孔中心,一旦釘孔偏心率超過5°就有可能出現(xiàn)螺釘固定松動、螺紋錯扣或釘尾變形卡住而致固定失敗或二期取出困難,這在LISS內(nèi)固定時由于采用小切口而更難避免。因此,Georgiadis等[4]和Schwarz等[17]建議在鎖定鋼板內(nèi)固定物取出時,應(yīng)充分暴露和直視下取出螺釘,即使一期內(nèi)固定時采用的是微創(chuàng)固定技術(shù)也應(yīng)如此。不充分的暴露,特別是位于鋼板兩端的螺釘若未能在直視下取出時,發(fā)生螺釘取出困難的風險會更大。Maehara等[16]也認為首次手術(shù)中置釘方向不合適會導(dǎo)致后期取出困難,因此建議一期內(nèi)固定手術(shù)時應(yīng)遵循精確操作。此外,侯云飛等[15]和Maehara等[16]認為位于骨干部位的鎖定螺釘較干骺端的螺釘發(fā)生取出困難的概率更大,并且年輕患者較年老患者內(nèi)固定鎖定螺釘取出更困難。該觀點也得到Vangsness等[18]生物力學(xué)研究的證實,即螺釘?shù)陌殉至εc骨密度及皮質(zhì)骨厚度呈正相關(guān)。這些研究提醒醫(yī)生,患者年齡< 60歲且骨質(zhì)量較好時,鎖定鋼板取出較容易,但對于骨干部的鎖定螺釘應(yīng)特別注意。
五、冷焊接
另外一個常被認為導(dǎo)致螺釘取出困難的原因是冷焊接[8]。冷焊接通常發(fā)生于相接觸的2個鈦金屬表里,由于反應(yīng)導(dǎo)致金屬表面氧化層丟失而緊密接觸在一起[10],常被認為是鈦質(zhì)內(nèi)固定物的一個并發(fā)癥[12],也是LISS所獨有的并發(fā)癥[8]。正常鈦質(zhì)內(nèi)固定物表面有一層鈍化的保護層,在手術(shù)安置內(nèi)固定物過程中,由于工具的抓取及塑形,或螺釘頭部與鋼板之間的摩擦等,均可能導(dǎo)致鈍化的保護層出現(xiàn)磨損區(qū),而內(nèi)固定物在體內(nèi)長期存留過程中由于電離作用可導(dǎo)致磨損區(qū)出現(xiàn)激活的電離區(qū)域,隨后繼發(fā)保護層的緩慢溶解和腐蝕[19]。內(nèi)固定物表面鈍化保護層的丟失會導(dǎo)致明顯光滑的金屬面在分子水平出現(xiàn)粗糙,這些金屬表面的粗糙凸起又被稱為表面微凸體[10],金屬之間真正的接觸則發(fā)生在兩粗糙面微凸體之間,形成粗糙連接,因此,若在較大的壓力作用下,這2個金屬接觸面間的實質(zhì)性的接觸點就會發(fā)生黏附[8,10],即形成冷焊接。此外,金屬離子間的電偶作用、炎性反應(yīng)等也會促進冷焊接的形成[19,20]。大部分內(nèi)固定器械制造商也意識到這個問題,因此未使用的鎖定鋼板釘孔與螺釘接觸面間均覆蓋有氧化膜技術(shù),其目的也是為了抑制電離作用及體內(nèi)蛋白的吸附,減少冷焊接的發(fā)生。
然而,目前關(guān)于鎖定鈦板螺釘取出困難是否是由于冷焊接原因?qū)е率怯袪幾h的。Kumar和Dunlop[21]就對這一觀點持懷疑態(tài)度,他們認為鎖定螺釘與鎖定鋼板接觸面之間發(fā)生冷焊接從冶金學(xué)的范疇講是不存在的,而單純從所使用的鈦質(zhì)材料來解釋也是不充分的。雖然目前并沒有文獻關(guān)于冷焊接發(fā)生于不銹鋼鎖定鋼板螺釘?shù)膱蟮?,從這方面講內(nèi)固定物取出困難的原因還與所使用的鋼板及螺釘?shù)牟馁|(zhì)有關(guān),但是,若使用不銹鋼螺釘及鋼板后,在內(nèi)固定物取出時是否就不會出現(xiàn)取出困難的情況則尚不清楚。因此,Ehlinger等[12]在排除這些因素后總結(jié),認為內(nèi)固定物取出困難的主要原因還是在于術(shù)者操作技術(shù)錯誤的積累所致。
取出技巧
目前,關(guān)于內(nèi)固定物取出技巧的文獻報道較少,因此,對鎖定鋼板螺釘內(nèi)固定物的取出方法及技巧進行總結(jié)十分有意義。目前國內(nèi)外文獻報道的取出技巧可分為2類,即簡單實用型和復(fù)雜型,前者以簡單易獲取、實用、軟組織損傷小、技巧性低且不需要特殊器械為特點,后者則需要特殊的專業(yè)器械裝備。
在鎖定鋼板螺釘內(nèi)固定物取出時,Maehara等[16]建議盡量采用大柄的限扭矩螺絲刀。這可能與大柄的螺絲刀更便于操作有關(guān)。當面對鎖定螺釘滑絲時,Pattison等[5]報告了一種簡單方法,即采用金屬鉑包裹螺絲刀頭部再插入螺釘帽部凹槽的方法,用于取出滑絲的螺釘。該方法巧妙借助金屬箔填充螺釘帽部凹槽并增大螺絲刀與凹槽的接觸面積和摩擦,有利于滑絲螺釘?shù)娜〕?。Georgiadis等[4]臨床報告也證實了這個方法的實用性,但該方法并不是對所有滑絲螺釘取出都有效。因此,他們推薦在這個方法仍難以取出的情況下,若螺釘帽部及鋼板釘孔的螺紋仍保持完整時,可嘗試采用錐形反向攻絲螺釘取出器,即從螺釘帽部凹槽插入后反轉(zhuǎn)攻絲并填滿凹槽,在旋轉(zhuǎn)加壓過程中擰出螺釘。不足的是,部分鎖定螺釘采用錐形反向攻絲螺釘取出器仍然難以湊效,如Ehlinger等[12]和Bae等[22]發(fā)現(xiàn)該方法對3.5 mm螺釘滑絲常有效,而對4.5 mm螺釘滑絲常無效。在這種情況下,不是每個層級的醫(yī)院骨科都配備有硬質(zhì)合金鉆頭、金剛鉆或高速砂輪等專業(yè)金屬打磨設(shè)備。
Gopinathan等[8]通過報告1例鎖骨重建鋼板螺釘取出困難的病例來介紹一種不需要上述這些專業(yè)設(shè)備的方法,即利用重建鋼板低切跡,采用大鋼絲鉗剪斷鋼板釘孔之間較狹窄的部分,使螺釘與鋼板釘孔部分形成一個小單元,這樣螺釘就容易被取出了。不足的是,該技術(shù)僅適用于鈦質(zhì)重建鎖定鋼板、低切跡較窄的前臂鎖定板以及1/3管型鋼板,對于下肢較寬大或較厚的鋼板則不能使用。對于鎖定加壓鋼板取出時鎖定螺釘滑絲或取出困難,有學(xué)者[23]也介紹了一種簡單方法,即采用一個稍大的鉆頭在滑絲的鎖定螺釘旁邊的普通孔上鉆孔,然后向新鉆的普通孔方向敲擊鋼板及螺釘,當松動后再用骨刀置于鋼板下方利用杠桿原理撬撥,這樣就取出鋼板及螺釘。當然,該方法存在潛在的骨損傷,因此推薦術(shù)后要保護下負重。此外,內(nèi)固定物取出術(shù)前準備一些常用的專業(yè)工具也是非常必要的,如螺栓提取器、孔洞鉸刀、螺釘拔出鉗、T型加壓套筒等。采用上述方法和工具,多數(shù)患者能順利取出鎖定鋼板及螺釘。
當術(shù)中鎖定鋼板螺釘采用上述簡單技巧或常規(guī)器械仍取出困難時,采用特殊器械進行鋼板或螺釘?shù)那懈?、打磨等?fù)雜操作也是不可避免的選擇。但這些方法大多需要采用硬質(zhì)合金鉆頭、金剛鉆或高速金剛砂輪等專業(yè)設(shè)備,且花費高昂。在大多數(shù)情況下術(shù)者不能即刻獲取這些設(shè)備,也會延長手術(shù)時間。
面對鎖定螺釘滑絲取出困難時,國內(nèi)有學(xué)者[24,25]提出改槽法,即采用牙科微型打磨機金鋼砂片改螺釘帽部凹槽的內(nèi)六角或四角槽為"一"字或"十"字槽,或加深原有凹槽。Ehlinger等[12]報告在錐形反向攻絲螺釘取出器取出螺釘仍困難的情況下,提出可采用鎢鉆打磨破壞螺釘頭部以及擴大鋼板釘孔的方法取出鋼板,然后螺釘體部使用環(huán)鋸取出。Georgiadis等[4]和Raja等[10]則提出在遇到螺釘與鋼板結(jié)合太緊密而取出困難時,可采用特殊設(shè)備(如氣動高速切割鉆頭、碳化鋼鉆、金剛砂輪等)對釘孔周圍鋼板進行切割的方法,在鋼板被切割后松解了螺釘,螺釘也就自然容易取出了。當然,該技術(shù)也不是每次都湊效,Raja等[10]曾報告1例因取出困難最后選擇放棄而任其繼續(xù)存留體內(nèi)的患者。Kumar和Dunlop[21]報告在股骨遠端鎖定鋼板螺釘系統(tǒng)內(nèi)固定取出過程中,由于股骨遠端螺釘出現(xiàn)冷焊接,在使用標準自限扭矩螺絲刀、錐形螺釘拔出器均失敗的情況下,也介紹了一種新方法,即采用高速薄片砂輪沿鋼板邊緣至螺釘孔邊緣徑向切開,再將骨刀楔形插入切口,別開鋼板釘孔以放松釘帽,從而有效取出鎖定螺釘。值得注意的是,以上方法在使用高速切盤切割或打磨鋼板過程中,要盡量緩慢推進,避免切割到螺釘頭部及損傷骨及軟組織[21]。此外,這些技術(shù)還可能產(chǎn)生高溫和金屬碎屑,會造成醫(yī)源性再骨折、組織熱壞死及感染增加的風險。
臨床鎖定鋼板螺釘內(nèi)固定物取出是一種常規(guī)手術(shù),但即使有經(jīng)驗的醫(yī)師也很難避免取出困難情況的發(fā)生。內(nèi)固定物取出困難所導(dǎo)致并發(fā)癥也是多樣的,如延長手術(shù)時間、二次更大創(chuàng)傷、金屬碎屑殘留、骨損傷后的再骨折風險等。因此,預(yù)防是最有效的治療。一方面,建議手術(shù)醫(yī)師術(shù)前選擇合適的內(nèi)固定裝置,術(shù)中系統(tǒng)遵守技術(shù)操作和器械使用,對出現(xiàn)滑絲或滑絲傾向的螺釘及時進行更換;術(shù)后注重康復(fù)指導(dǎo),避免過早或過度負重。Suzuki等[6]認為嚴格按照廠家推薦的工具以及方法,可避免螺釘滑絲或錯扣,而冷焊接現(xiàn)象可通過使用不銹鋼內(nèi)固定物或采用螺釘帽與釘孔界面特殊設(shè)計來避免。另一方面,年輕醫(yī)師在內(nèi)固定物取出前最好先了解患者內(nèi)固定物生產(chǎn)廠家及型號,一定要充分準備相應(yīng)的器械和設(shè)備,術(shù)中遵循先簡單后復(fù)雜和最小損傷的原則,同時規(guī)范化內(nèi)固定物取出操作流程[21,26]。此外,將來通過進一步的前瞻性研究,預(yù)測取出困難的風險因素也是很有必要的。