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新型经髂嵴置钉的骨盆外固定技术——骨医小灶

新型经髂嵴置钉的骨盆外固定技术——骨医小灶

作者:蔡鸿敏医师

单位:河南省骨科医院

前言

本期骨医小灶由河南省骨科医院的蔡鸿敏医师担任大厨,为我们讲解“骨盆微创”相关知识和手术技术,内容共分为三篇:

上篇:新型经髂嵴置钉的骨盆外固定技术

中篇:LC-II螺钉的经皮置入技术在骨盆髋臼骨折治疗中的应用

下篇:如何精确地置入骶髂螺钉

本期为上篇,蔡鸿敏医师通过与传统经髂嵴置钉技术对比,介绍了新型的经髂嵴置钉的骨盆外固定技术的操作步骤、技术要点、注意事项等,图文并茂,帮你更直观地学习新技术!

创伤骨科医师对经髂嵴置钉的骨盆外固定技术并不陌生,也开展过此类手术,而且在临床实践过程中,通常有这样的经历,即难以将外固定Schanz钉完全置入髂骨内并达到一定深度。Schanz钉往往从髂骨外板穿出而损失了有效固定深度,最终损害了外固定效果(图1)。本文结合国内外相关前沿知识,向广大创伤骨科同道介绍一种新型的经髂嵴置钉的骨盆外固定技术。该技术具有微创、操作简单、基于触诊、不依赖透视、置钉精准且深入、固定稳固且持久等优势。

新型经髂嵴置钉的骨盆外固定技术——骨医小灶

图1. 骨盆髂嵴外固定Schanz钉的置入情况对比

一、概述

1. 骨盆外固定的适应症

①用于生物力学及血液动力学不稳定型骨盆创伤的急救,以减小骨盆容积及建立自我填塞效应。

②用于旋转不稳定(即OTA-61B1及B2)型骨盆骨折的最终治疗。

③用于垂直不稳定(即OTA-61C)型骨盆骨折骨盆前环的固定,以巩固后环内固定效果[1-5]。

2. 骨盆外固定的种类

①经髂嵴(iliac crest,IC)置入Schanz钉的外固定架,简称IC外固定架[6,7]。

②经髂前下棘(anterior inferior iliac spine,AIIS)置入Schanz钉的外固定架,简称AIIS外固定架[6,7]。

3. 两种外固定的对比

相对于AIIS外固定架而言,IC外固定架因IC骨质更接近体表而使得后者的实施更为简单、应用更为广泛;又因后者的外固定构架更远离髋关节,故其更利于髋关节及下肢的功能锻炼及功能康复[5,6];再因髂骨翼骨质相对薄弱[6]、形态结构较为特殊[8]而使得术者难以(而非不可)将后者的Schanz钉的螺纹部分完全置入骨内并达一定深度,进而影响其生物力学优越性(如稳定性差,易出现螺钉松动和钉道感染等)[6]。

4. 骨盆外固定的共识

①置钉操作是骨盆外固定的基石[4-6]。

②置钉深度及准确性这两个关键因素决定所置入Schanz钉的抗拔出力[9]。

③5.0mm直径的Schanz钉具有生物医学优越性[4,10-12]。

④上述直径的Schanz钉完全置入骨内50.0mm以上可实现良好的生物力学稳定性[4,10-12]。

⑤IC外固定架需要于每侧髂骨翼内置入至少两枚Schanz钉,然则AIIS外固定架每侧置入一枚Schanz钉即可[3,4,13]。

二、IC外固定的推荐理由

上述IC外固定的优势,特别是其构架远离髋关节而利于功能锻炼是推荐理由之一。但最重要的是目前已有可以克服其缺点(即难以准确及深入置钉)的理论依据及技术支持。

三、IC外固定Schanz钉的传统置入方法

为了准确地将外固定Schanz钉置入骨内50.0mm以上以达到良好的外固定效果,一般有以下两种传统术式可供选择。

1. 开放置入方法[14] 术者沿IC切开显露髂骨内外板,以左手拇指及食指触摸以感知髂骨的厚度及方向,然后直视下打入Schanz钉至其螺纹全部进入骨内(50.0mm)。此术式无放射线暴露,但创伤大。(图2)

新型经髂嵴置钉的骨盆外固定技术——骨医小灶

图2. IC外固定Schanz钉的开放置入方法

2. 闭合置入方法[6] 通过C臂在骨盆出口位(微调射线投射方向以显示出髂骨内外板)透视下经皮置入Schanz钉。此方式微创,但有放射线暴露。(图3)

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图3. IC外固定Schanz钉的闭合置入方法

四、IC外固定Schanz钉的新型置入技术

1. 最新相关基础研究

最近,蔡鸿敏等发表了一篇关于骨盆IC外固定Schanz钉置钉区域的影像学研究的文章。其对置钉区域进行真正矢状面及冠状面CT重建,并在正中矢状面上进行解剖学分区[15]。

通过髂前上棘(anterior superior iliac spine,ASIS)及AIIS最前点做一联线(线1),然后分别通过ASIS及AIIS之间凹陷的最后点、髋臼的最后点、臀中肌结节(gluteal medius pillar,GMP)即髂结节的最后点做线1的平行线而得到线2、线3及线4。四条平行线所间隔的髂骨区域自前向后依次为I区、II区及III区。四条平行线所间隔的IC长度自前向后分别代表上述三个区域的IC触诊宽度(palpation width,PW)。线2及线3之间的水平距离代表II区的固定宽度(fixation width, FW),线3及线4之间的水平距离代表III区的固定宽度。线2、线3及线4位于IC及髋臼顶软骨下骨或坐骨大切迹(greater sciatic notch,GSN)之间的线段长度分别代表II区及III区的最小及最大固定深度(fixation depth,FD)。而II区及III区真正冠状面上髂骨内外板之间的最短水平距离代表该区域所能容纳的Schanz钉的最大直径(maximum diameter,MD)。(图4)。

结果显示:

①II区及III区适宜置入外固定Schanz钉;

②自ASIS沿IC触诊15.0mm即可进入II区,II区PW及FW分别为32.0mm及28.0mm,III区PW及FW分别18.0mm及16.0mm;

③II区最小及最大FD分别为70.0mm及105.0mm,III区最小及最大FD分别为105.0mm及140.0mm;

④II区及III区均可完全容纳5.0mm直径的Schanz钉,II区正中冠状位上MD为11.0mm,自II区正中至III区后界髂骨MD逐渐减小。(图5)

该研究可用于指导IC外固定Schanz钉的置入。

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图4. 骨盆IC外固定Schanz钉置钉区域的真正矢状面及冠状面CT重建及分区

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图5. 骨盆IC外固定Schanz钉的置钉区域的分区示意图

2. 置钉技术[16]

(1) 技术特点

此项新技术有以下特性:

①基于手或器械触诊;

②透视非依赖性;

③经皮、微创;

④可将Schanz完全置入髂骨内外板之间并打入髋臼顶相对致密且丰厚的骨质内,深达80.0~120.0mm(远超常规的50.0mm固定深度);

⑤固定稳定并持久。

(2) 基本知识点

此项新技术的实施有赖于掌握以下几项基本知识点:

①两个进钉点:Schanz钉的一个进钉点位于II区的中点(大致位于ASIS后两横指),另一个位于IC最宽处,即GMP;

②一个指向,即Schanz钉朝向髋臼置入;

③一个法则,即IC的1/3法则,进钉点需要确定在上述区部位的IC骨皮质的中内1/3交界线上,也有学者将其定在IC骨皮质平分线的稍内侧。(图6)

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图6. 骨盆IC外固定Schanz钉的进钉点、指向及1/3法则

(3) 所需工具

此技术的实施需要应用以下几种工具:

①一组空心套筒;

②一枚4.0mm直径的克氏针;

③不同直径的球头探子(脊柱外科用);

④如无球头探子,则以折弯的2.5mm及3.5mm直径克氏针各一枚替代(应用钝头)。(图7)

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图7. 骨盆IC外固定Schanz钉置入所需工具

(4)置钉步骤

①开软窗 以左侧为例,具体方法是术者用左手拇指及食指分别触诊髂前上棘后两横指及GMP处IC的外缘及内缘以确定该部位IC的宽度,垂直于IC并指向腹脐各做一长约10.0mm切口直达骨质而开辟软组织窗口。(图8)

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图8. 开辟软组织窗口

②开骨窗 将软组织保护套筒自软组织窗口置入并抵住IC骨皮质,在手指触诊IC宽度及应用上述1/3法则的情况下确定好进钉点。然后以一枚4.0mm直径克氏针垂直于IC钻入髂骨,深度约为10.0mm,穿透IC骨皮质即可,避免钻透髂骨内外板。此时,骨窗得以成功建立。(图9)

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图9. 开辟IC骨皮质窗口

③建立骨性通道 撤出钻孔的克氏针,保持空心套筒位置不变以尽可能地维持骨窗的位置,将较细直径的球头探子自套筒置入骨窗内,朝向髋关节钝性插入,直至插入较深且无法继续行进为止。一般情况下球头探子会顺利在髂骨内外板之间的板障内行进。如插入较浅便遭遇阻力则说明插入角度过大,探子的行进被髂骨内板或外板挡而需要调整插入角度。应用较大直径的球头探子对骨性通道进行扩建。术者可通过球头探子的触诊而感知骨性通道的四周及底部。(图10)

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图10. 建立骨性通道

④手动拧入Schanz钉 撤出球头探子,保持空心套筒位置不变以尽可能地维持骨性通道的开口及方向,手动拧入外固定Schanz钉。注意,除了给予扭转力量外勿施加其他任何力量(包括下压、倾斜等),Schanz钉通常会沿已建立好的骨性通道行进。每侧髂骨各置入两枚Schanz钉。(图11)

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图11. 手动拧入Schanz钉

⑤装配外固定构架 应用固定夹将Schanz钉与固定杆连接成稳定构架。(图12)

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图12. 装配外固定架

⑥注意事项 因外固定Schanz钉具有自攻自钻特性,故术中需要避免置入过深而累及髋臼。具体方法有:a.被动活动髋关节感知髋关节活动顺滑;b.对比测量,即骨性通道建好后测量球头探子位于骨内的深度,将标有刻度的Schanz钉置入相应深度即可;c.术中透视,可确定Schanz钉的位置、深度及其与髋臼的关系,此时手术组人员是无需承受放射线暴露的。(图13)

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图13. 避免Schanz钉累及髋关节的方法

⑦术后评估 术后拍摄骨盆出口位及髂骨斜位X线片可良好的评估外固定Schanz螺钉的置入位置及深度。当然,评估骨盆/髋臼骨折的复位情况还需要拍摄骨盆正位及入口位片。必要时可进行CT平扫。(图14)

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图14. Schanz钉置入情况的术后影像学评估

⑧此技术所存在的问题及解决方案 目前,外固定Schanz钉的置入手术均为依赖于Schanz螺钉的自攻自钻特性的徒手钻入操作。尽管此新型置钉技术可应用一些零散拼凑的器械(如克氏针、空心套筒、脊柱外科球头探子等)建立Schanz钉的骨性通道,但目前市面上仍没有专用的手术器械。为此,我们基于该技术研发了一套此手术的专用组合器械用以建立并维持Schanz钉的骨性通道从而提高置钉效率。此套器械已获得专利保护,在不久的将来便可推广至临床。

五、展望

精准手术是骨科的发展趋势。我们相信,创伤骨科医师在熟悉和掌握上述IC外固定Schanz钉置钉区域的影像学研究以及基于触诊的透视非依赖的经皮IC外固定架Schanz钉置钉技术的基础上,借助专用的骨科器械,可以更加快速、精准地开展骨盆外固定手术,从而可以增进疗效、降低并发症、造福患者。

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