钢板固定后骨折的非坚固愈合状态

长期以来拆除内固定后的再骨折问题一直困扰着骨科医生，这个问题曾经促成了对应力遮挡效应问题的深入研究和热烈讨论［1］，进而促进了内固定设计的改进和骨折治疗理论的进步。但拆除内固定后的再骨折问题并没有因此就消失了［2］，它仍然是困扰骨科界的重要问题之一。为什么会发生再骨折呢？有作者回顾指出，大多数再骨折患者在取内固定时的X线片上可以发现低密度影像［3］，亦即存在愈合瑕疵（图5－2，图5－3）。那么延长固定时间就能避免再骨折吗？有报道股骨下段骨折在钢板固定平均26个月时取内固定仍有10%的再骨折发生率［4］，这个时间已经是足够长的观察时间，一般推荐的取内固定时间为18～24个月［5］。

股骨骨折术后22个月的瑕疵愈合

图5－3 局部放大

因此，再骨折问题并不能简单地归因于对愈合的判断失误或临床固定时间不足。我们对取钢板术后再骨折病例以及骨折钢板固定后的瑕疵愈合现象进行了回顾分析。

临床资料：本组病例为不完全统计的非连续资料，纳入标准为：钢板固定的四肢长骨骨折，固定时间超过14个月，取钢板后在无严重创伤情况下发生再骨折，或者已有明确的骨痂通过骨折线，但存在愈合瑕疵，比如部分骨折线不消失，或者局部密度不均，骨小梁紊乱等。

本组共计13例，男性12例，女性1例，其中1例股骨固定14个月取钢板后再骨折为14岁少年，其余年龄在23～64岁。其中股骨取钢板再骨折5例，均为股骨中段或中下段单纯横断或短斜形骨折，发生时间均在取钢板术后4周以内，所有再骨折均通过原骨折线。固定时间14个月1例，18个月2例，22个月1例，4年1例。股骨钢板固定愈合瑕疵3例（图5－4），其中植骨愈合1例，2例取钢板后采用支具及扶拐保护未发生再骨折。肱骨取钢板术中再骨折1例，愈合瑕疵1例为门诊病例。胫骨再骨折1例，为中下段单纯短斜形骨折，术后18个月取钢板，取钢板术后4周发生经原骨折线的再骨折，胫骨愈合瑕疵2例为门诊病例。

图5－4 股骨远端骨折术后3年的愈合瑕疵现象

回顾再骨折病例术前的X线片可以发现其中4例存在一定程度的愈合瑕疵，其中1例存在延迟愈合病史，1例复位不良，间隙稍大。门诊随访的骨折愈合瑕疵经3～6个月观察，改善不明显。

讨论：通过临床观察我们发现，在固定时间超过1年后，钢板固定后的瑕疵愈合状态随固定时间延长很难得到改善，愈合通常发生在钢板的对侧，而钢板下的骨折线部位常存在愈合瑕疵（图5－2），患者完全没有临床症状，不能诊断为骨不连。

为什么这种钢板固定后的瑕疵愈合状态很难随固定时间延长而改善？这就牵涉到一个理论问题，骨折愈合怎样或在什么条件下结束。根据骨折愈合一元论学说［6，7］，当骨折愈合达到一定的强度，不足以产生骨痂形成反应，即能够承受正常生理活动的强度时，骨折愈合的动力就消失了。在钢板固定条件下，由于钢板分担了部分生理应力，骨折愈合通常难以达到正常的生理强度，这就是产生瑕疵愈合的原因。但同时又由于骨折愈合是一个放大的过修复过程［6，7］，临床上可以在X线片上看到的瑕疵愈合现象并不常见，其发生可能是多种不利因素共同作用的结果。

钢板的应力遮挡效应是产生这种瑕疵愈合的主要原因。由于固定材料分担了部分骨骼应力而导致骨折愈合强度低于正常骨骼的现象可以称为骨折的非坚固愈合状态，这种非坚固愈合在理论上是不随延长固定时间而改善的，是导致取内固定后再骨折的主要原因。理论上延长固定时间并不能避免再骨折的发生。

把骨折的非坚固愈合状态作为一个区别于骨折延迟愈合的独立概念提出来既具有理论意义，又具有实践指导意义。延迟愈合是指骨折愈合尚在进行中，而非坚固愈合状态的骨折愈合过程基本停止。在临床上，这个概念可以很好地解释再骨折的发生。在骨折一期愈合状态下，判断骨折愈合会存在一定困难，因此取钢板后的再骨折并不总是术前判断失误的问题，无论术前的X线上有无愈合瑕疵，都可能存在不可靠的愈合状态。

再骨折主要发生在拆除钢板或外固定架固定术后［8，9］，而极少发生在髓内钉固定术后。髓内钉的锁钉抗旋转作用较强，而轴向应力遮挡效应相对较小。可能的原因包括髓内钉的锁钉相对较细，锁钉与主钉间为非紧密接触，而主钉上的4个孔中至少1个孔为动力孔。在文献报道中，绝大多数再骨折经过原骨折线［3，10］，非坚固愈合状态理论可以很好地解释这个现象。钢板下的骨质疏松并不是再骨折的主要原因，否则钉孔会成为再骨折的主要部位。

骨折的非坚固愈合状态理论还有助于揭示再骨折的风险因素：①固定材料相对于骨骼的强度。钢板过于厚重坚强［11］，或者是特殊的几何形状，比如L形角钢板，其应力遮挡效应就比较明显。L钢板的短臂几乎没有弹性，不会产生位移，如果是螺钉会在应力下产生一定的切割位移或屈服位移。目前角钢板已经基本被使用螺钉的解剖钢板取代。同样的固定材料在小动物上会产生明显的应力遮挡效应，但在人体上则可不明显［12］。同样道理，相同的钢板或外固定架用在儿童会比用在成人身上产生更大的应力遮挡效应，发生在儿童的再骨折并不罕见［9］。②非解剖复位、骨折间隙过大。非解剖复位本身会产生一种自身应力遮挡效应而延迟骨折愈合［1］。③有明显的延迟愈合史。延迟愈合本身已经说明了骨折愈合存在一定问题。④粉碎性骨折、钢板对侧缺乏支撑［8］。根据骨折愈合一元论学说［6］，在钢板固定条件下，骨折间隙的愈合强度会存在梯度变化，远离钢板的部位，即钢板对侧愈合强度最佳，而钢板下部位由于缺乏弹性而愈合最弱（图5－2）。钢板对侧缺乏支撑也是导致钢板失效、断裂及骨折不愈合的重要原因。⑤接触面积相对较小的横断或短斜形骨折。⑥解剖部位。股骨中下段及前臂骨干双骨折是再骨折的高发部位［2，3，4，8，10］。股骨中下段是骨皮质与骨松质交界部位，骨皮质菲薄，不容易形成有效接触，容易在受力后塌陷变形。前臂骨干骨折多为横断或短斜形骨折，骨骼又相对细弱，固定材料的尺寸相对于前臂骨骼可能过于坚强了［11］。值得注意的是，股骨取钢板后的再骨折多发生在术后6周以内，而前臂取钢板后的再骨折发生时间明显延迟，多发生在术后6周到6个月［3，13］，甚至术后40周［10］。⑦X线上有愈合瑕疵。主要表现为骨折部位可见模糊的骨折线，或者骨折线虽消失，但骨折部位骨小梁紊乱，或密度不均，存在云雾样改变或少许低密度斑点等。⑧固定时间不足或者术后缺乏保护。主要骨干骨折钢板固定时间不应少于12个月，推荐固定时间为18个月以上［5］。

根据以上分析，在取出钢板内固定前，应参考早期手术前后的X线片，以评价再骨折风险。至少在取内固定术后6周以内应常规采用保护措施，比如限制活动，夹板保护或扶拐等。特殊情况下应该延长保护时间到12周以上，定期复查X线片，并对患者做出明确的警示。

参考文献

［1］　刘振东，范清宇．应力遮挡效应——寻找丢失的钥匙．中华创伤骨科杂志，2002，4（1）：62．

［2］Davison BL．Refracture following plate removal in supracondylar－intercondylar femur fractures．Orthopedics，2003，26（2）：157．

［3］Deluca PA，Lindsey RW，Ruwe PA．Refracture of bones of the forearm after the removal of compression plates．J Bone Joint Surg Am，1990，72（1）：152．

［4］Bostman OM．Refracture after removal of a condylar plate from the distal third of the femur．J Bone Joint Surg Am，1990，72（7）：1013．

［5］Uhthoff HK，Finnegan M．The effects of metal plates on post－traumatic remodelling and bone mass．J Bone Joint Surg，1983，63B：66．

［6］　刘振东，马梦然，张志诚 ．从骨折愈合论理论医学的萌芽 ．中华创伤骨科杂志，2004，6（12）：1393．

［7］　刘振东，范清宇．骨折愈合的基本概念．中国矫形外科杂志，1998，5（5）：459．

［8］Breederveld RS，Patka P，Van Mourik JC．Refractures of the femoral shaft．Neth J Surg，1985，37（4）：114．

［9］Miner T，Carroll KL Outcomes of external fixation of pediatric femoral shaft fractures．J Pediatr Orthop，2000，20（3）：405．

［10］Hidaka S，Gustilo RB．Refracture of the bones of the forearm after plate removal．．J Bone Joint Surg，1984，66A：1241．

［11］Beaupre GS，Csongradi JJ．Refracture risk after plate removal in the forearm．J Orthop Trauma，1996，10（2）：87．

［12］Terjesen T，Nordby A，Arnulf V．The extent of stress－protection after plate osteosynthesis in the human tibia．Clin Orthop，1986，207：108．

［13］Mih AD，Cooney WP，Idler RS，et al．Long－term follow－up of forearm bone diaphyseal plating．Clin Orthop Relat Res，1994，（299）：256．