骨延遲愈合與不愈合的定義分類和治療原則.doc

骨延遲愈合與不愈合的定義分類骨折不連接的定義：凡骨折8個(gè)月后骨折兩端未能達(dá)到骨性連接的骨折，稱為骨不連。區(qū)分骨折愈合與骨不連，主要決定于骨折間物質(zhì)是否已骨化，也有學(xué)者提出，6個(gè)月骨折未能達(dá)到骨折愈合時(shí)為骨不連。骨折延遲連接的定義：骨折在正常愈合所需的時(shí)間（一般為4個(gè)月內(nèi)），仍未達(dá)到骨折完全愈合的標(biāo)準(zhǔn)，稱為骨延遲連接。一、骨不連接與延遲連接的原因(Causes of Delayed Union and Nonunion)骨不連與延遲連接的原因雖多，但大致相同。大多數(shù)因素的程度不同，其后果各異，有的只產(chǎn)生延遲連接，愈合時(shí)間雖長(zhǎng)，但還可連接；有的形成骨不連，如成骨因子缺乏，先天性脛骨骨不連等。其原因可分為三類：技術(shù)性因素、生物學(xué)因素和聯(lián)合因素。(一)技術(shù)性因素技術(shù)因素所致的骨不連與延遲連接其生物學(xué)過程是正常的，骨愈合異常主要是由于治療方法不當(dāng)引起的。1. 感染：感染使骨折端壞死以及營(yíng)養(yǎng)血管閉塞，破壞骨痂形成的正常進(jìn)程，導(dǎo)致骨不連。2. 治療不當(dāng)(1)過度牽引：可使骨折端分離。(2)固定不當(dāng)：不能消除骨折端不利的異?；顒?dòng)及應(yīng)力。(3)肌肉收縮力：可使骨折斷端間隙增大，如尺骨鷹嘴骨折，臏骨骨折等。(4)開放性粉碎性骨折：清創(chuàng)時(shí)過多地去除碎骨片造成骨缺損。(5)骨折端對(duì)位不好：常有間隙存在或間隙中嵌有軟組織。3. 血運(yùn)障礙：嚴(yán)重開放性骨折，軟組織損傷大，骨折周圍軟組織與血管損傷，影響骨折端血運(yùn)。因而，開放性骨折愈合較閉合性骨折愈合慢，骨不連發(fā)生率也較高，可達(dá)5%17%。手術(shù)切開復(fù)位，也因骨膜剝離過多，骨不連發(fā)生率可高于閉合復(fù)位的4倍。骨膜對(duì)成骨有很大的作用，是骨皮質(zhì)營(yíng)養(yǎng)血管的主要來源。在美國(guó)和加拿大，技術(shù)因素所致的骨延遲連接和骨不連占骨延遲連接和骨不連接總數(shù)的7080%，且皮質(zhì)骨發(fā)病率高于松質(zhì)骨。一般認(rèn)為，肥大性骨不連(X線表現(xiàn)為骨折端分離、假關(guān)節(jié)形成和過多的骨痂生長(zhǎng)），植骨治療效果好。此外，固定、預(yù)防感染和良好的復(fù)位通常效果亦佳。如果骨折端形成滑膜連接，必須切除其軟骨覆蓋部分，因?yàn)檫@種特殊組織具有閘門屏障作用(gating-barrier effect)，在骨愈合的鈣化過程中夾雜被滑液分割的軟骨層出現(xiàn)。(二) 生物學(xué)因素生物學(xué)所致的骨延遲連接和骨不連接其治療方法是得當(dāng)?shù)模茄舆t連接和骨不連接是由于生物學(xué)過程異常造成的，包括骨痂形成障礙、骨痂鈣化障礙、區(qū)域性加速現(xiàn)象(reginal acceleratory phenomenon，RAP)低下、異常分化、骨改建異常、骨塑形異常和力學(xué)對(duì)骨塑形的影響。生物學(xué)因素可單獨(dú)，也可與其他因素一起共同影響骨愈合。在美國(guó)和加拿大，單獨(dú)由于生物學(xué)因素所致的骨不連占骨不連的20%左右，合并技術(shù)性因素的另占20%左右。生物學(xué)因素所致的骨延遲連接和骨不連接大多發(fā)生在皮質(zhì)骨，很少發(fā)生在松質(zhì)骨。1. 骨痂形成障礙：對(duì)于長(zhǎng)管骨骨折來說，如果骨痂形成量不足或根本不出現(xiàn)骨痂，說明局部多細(xì)胞介質(zhì)活性產(chǎn)生異常，也說明正常骨愈合過程中的骨折初期細(xì)胞致敏-刺激-增殖-分化-機(jī)化等環(huán)節(jié)上出了障礙。在美國(guó)和加拿大，骨痂形成障礙占所有生物學(xué)因素的80%。臨床表現(xiàn)為長(zhǎng)骨骨折2月以上，X線攝片顯示骨折端沒有足夠骨痂形成。組織病理學(xué)研究顯示其骨折間隙很少有新的骨組織產(chǎn)生，而取代它們的是大量的纖維組織。臨床上采用X線和細(xì)胞毒藥物治療腫瘤時(shí)可發(fā)生這種情況。此外，也可發(fā)生于局部神經(jīng)阻斷和非甾體消炎鎮(zhèn)痛劑的應(yīng)用。2. 骨痂鈣化障礙：骨痂鈣化障礙可發(fā)生在各種類型的軟骨病(但很少發(fā)生在抗維生素D型佝僂病)，從而導(dǎo)致假性骨折和創(chuàng)傷性骨不連。一旦全身代謝障礙糾正，骨痂就能正常鈣化，并可使骨愈合趨向正常。隨后的骨改建和骨塑形必須等到骨痂完全鈣化后開始。骨痂鈣化障礙所致的骨延遲連接和骨不連接在美國(guó)只占骨延遲愈合和骨不連病因的3%以下。3. 區(qū)域性加速現(xiàn)象(RAP)低下：骨的原發(fā)損傷具有促進(jìn)正常骨愈合的作用，這種正常骨愈合的促進(jìn)作用即稱為RAP。它可使骨愈合的各個(gè)時(shí)期縮短。使骨愈合加速210倍。RAP低下可導(dǎo)致骨折端骨痂形成減少和板層骨取代編織骨機(jī)能低下。一般認(rèn)為RAP低下約占所有長(zhǎng)骨骨折延遲愈合和不連接的3%以下，但占由生物學(xué)因素所致的骨延遲愈合和骨不連的75%左右，且皮質(zhì)骨發(fā)生率高于松質(zhì)骨。骨折3個(gè)月以后，臨床X線可清楚地顯示RAP低下，表現(xiàn)為局部密質(zhì)骨縱向遂道樣改變?nèi)笔Щ蜞徑慎慷斯切×合∩?、骨質(zhì)疏松。一旦發(fā)生上述情況，說明骨改建將遭受嚴(yán)重影響，并使骨改建范圍縮小。當(dāng)RAP低下或缺失時(shí)，閃爍攝影顯示局部冷相；當(dāng)RAP明顯、骨痂形成增加、骨改建增加或局部血流量增加時(shí)，骨掃描顯示局部同位素吸收增加。如果骨折2個(gè)月以上，骨掃描顯示局部冷相說明RAP低下或缺失，預(yù)示骨愈合過程變慢。但是RAP明顯并不說明有足夠的骨痂形成，有時(shí)骨痂形成和RAP可彼此分離。此外，臨床上某些疾病可使RAP低下，其發(fā)生機(jī)理尚不清楚，包括糖尿病、合并周圍神經(jīng)損傷、各種原因引起的區(qū)域性主要感覺喪失、二磷酸中毒、嚴(yán)重放射性損傷和營(yíng)養(yǎng)不良等。盡管如此，臨床上70%的RAP低下原因都不清楚。有趣的是RAP低下很少發(fā)生在小兒、健康動(dòng)物和松質(zhì)骨骨折。4. 異常分化：異常分化是指盡管骨折早期局部組織細(xì)胞致敏-刺激-增殖反應(yīng)是正常的，但如果這種早期產(chǎn)生的成骨細(xì)胞和成軟骨細(xì)胞被成纖維細(xì)胞或成脂肪細(xì)胞替代，那么骨折端間隙將被瘢痕組織或脂肪組織所填充，而不是骨痂。臨床上導(dǎo)致異常分化的常見原因包括某些轉(zhuǎn)移性腫瘤和骨折不適當(dāng)治療；不常見的原因包括慢性原發(fā)性甲狀旁腺機(jī)能亢進(jìn)、神經(jīng)纖維瘤病、糖尿病性神經(jīng)病變、局部神經(jīng)完全切除和先天性脛骨假關(guān)節(jié)。在美國(guó)和加拿大，由于組織分化異常所致的骨延遲連接和骨不連接約占生物學(xué)因素所致的骨延遲愈合和骨不連接的10%以下，占技術(shù)因素的50%以上。5. 骨改建異常：現(xiàn)在已知骨改建是以基本多細(xì)胞單位(basic multicellular unit)為基礎(chǔ)的，而基本多細(xì)胞單位是由許多類型的細(xì)胞、細(xì)胞間質(zhì)和毛細(xì)血管在一定的時(shí)間和空間彼此連接在一起的特異機(jī)化組織。骨改建異?？蓪?dǎo)致板層骨取代骨痂的進(jìn)程延緩。眾所周知，骨痂不具有生物力學(xué)相關(guān)性結(jié)構(gòu)特征，只有板層骨才具有這些特征。因此，骨改建延緩可導(dǎo)致負(fù)重骨痂變形和骨畸形愈合。Frost在40年行醫(yī)生涯中只遇見7例，其病因尚不清楚。一般認(rèn)為骨改建異常與某些藥物、生物化學(xué)和內(nèi)分泌因素有關(guān)。6. 骨塑形異常：骨塑形異常大多發(fā)生在小兒的成骨不全，其板層骨替代編織骨或塑造骨的能力接近完全或完全喪失。骨塑形異常也可發(fā)生在軟骨病和各種佝僂病，從而導(dǎo)致脛骨或股骨彎曲，這可能是由于新生板層骨鈣化障礙，從而導(dǎo)致未鈣化的板層骨基質(zhì)堆積。此外，也可能是由于骨改建過程中的“閘門-屏障作用”喪失，從而使堆積的未鈣化板層骨基質(zhì)修正受阻。眾所周知，骨成熟后骨塑形能力就基本喪失，但成人骨折愈合后若干年X線片仍可顯示內(nèi)、外膜骨皮質(zhì)表面的某些賦形作用。力學(xué)對(duì)骨塑形的影響：骨塑形的刺激主要來源于局部機(jī)械力學(xué)的作用，在骨愈合過程中存在著“機(jī)械刺激窗口(mechanical usage window)效應(yīng)”，即過強(qiáng)或過弱的機(jī)械刺激均不利于骨愈合，只有適當(dāng)范圍的機(jī)械刺激才有促進(jìn)骨愈合的作用。肌肉收縮和肢體負(fù)重可增強(qiáng)RAP，從而加速骨塑形。二、機(jī)理（Mechanism）在骨延遲連接和骨不連接過程中，不僅要考慮到成骨細(xì)胞本身，而且要考慮到成骨細(xì)胞的形成過程是否正常。正常骨愈合受到全身性因素和局部因素的相互作用以及骨和鄰近軟組織的相互作用。全身性因素包括激素、藥物、年齡、性別、人種、營(yíng)養(yǎng)和其他因素等，它們對(duì)骨的作用特征是連續(xù)的、長(zhǎng)期的和全身性的。局部因素至少有二類，一類是損傷初期局部組織產(chǎn)生的生物性物質(zhì)，它們可充當(dāng)骨愈合過程中局部和全身性的信使作用，且骨折部位不同其性質(zhì)也不同，這些生物性物質(zhì)的異?？蓪?dǎo)致骨愈合異常。此外，局部去神經(jīng)和嚴(yán)重放射線損傷也可導(dǎo)致骨延遲連接和骨不連接。另一類局部因素是損傷早期組織釋放的生物化學(xué)和生物物理性信使物質(zhì)。一般認(rèn)為局部信使物質(zhì)半衰期較短，作用時(shí)間在數(shù)秒至數(shù)分鐘，且釋放量極小。由于局部細(xì)胞和細(xì)胞間質(zhì)均可產(chǎn)生或釋放這些信使物質(zhì)，所以它們的作用范圍限制在它們的周圍細(xì)胞，只有極微量外溢進(jìn)入循環(huán)。三、治療(Treatment)(一)技術(shù)性因素技術(shù)性因素所致的骨延遲連接和骨不連接，只要治療方法的錯(cuò)誤一旦得到糾正，即可獲得良好的骨愈合，一般不主張采用電刺激治療。(二)生物學(xué)因素生物學(xué)因素所致的骨愈合異常一般可采用電刺激、植骨、固定和某些生物活性物質(zhì)等治療，現(xiàn)分別闡述如下。1. 骨痂形成不足：骨痂形成不足可導(dǎo)致骨延遲愈合和骨不連，除了治療方法正確外，某些生物活性物質(zhì)或細(xì)胞激動(dòng)素(如BMP、絲裂原、IL-1、生長(zhǎng)因子和分化因子等)的局部使用可促進(jìn)骨痂形成。也可采用新鮮自體松質(zhì)骨植骨治療，因?yàn)樗懈鞣N生物活性信使物質(zhì)。如果骨改建正常，堅(jiān)硬和切實(shí)固定可使骨折端緊密接觸，這可使骨折端骨單位連接柱和骨改建連接柱發(fā)生交叉。此外，適當(dāng)手術(shù)包括接骨板和髓內(nèi)針固定也可促進(jìn)骨痂形成。具有骨改建過程的骨連接稱期骨愈合，而不具有骨改建過程的骨連接則稱為期骨愈合，一般認(rèn)為骨改建過程需要58個(gè)月時(shí)間。過去人們將骨痂形成不足歸咎于局部血供不佳，現(xiàn)在認(rèn)為這并不完全正確，至少有以下三條理由：骨折端骨掃描顯示溫或熱相，提示局部血流量是增加的；如果局部血供不足，必定導(dǎo)致低氧分壓，而低氧分壓可刺激局部組織生長(zhǎng)，可實(shí)際上局部組織生長(zhǎng)是停止的；如果局部血供不足，那么手術(shù)將使血供情況惡化，但實(shí)際上適當(dāng)?shù)氖中g(shù)操作有利于骨愈合。臨床上應(yīng)區(qū)別以下兩種情況，即骨折前局部血供就不足和骨折后新生毛細(xì)血管形成能力喪失，前者大多發(fā)生在糖尿病和血管性病變患者，后者除了糖尿病和血管性病變外，局部接受大劑量X線照射也可引起。2. RAP低下：RAP低下可導(dǎo)致骨愈合延緩，但最終還能恢復(fù)正常，從而使骨愈合進(jìn)入正常序列。因此許多作者認(rèn)為延長(zhǎng)固定時(shí)間最終可導(dǎo)致骨愈合。電刺激通常能激發(fā)RAP，手術(shù)創(chuàng)傷可激發(fā)產(chǎn)生新的RAP。此外，生物力學(xué)的作用可增強(qiáng)RAP。某些研究顯示，PGE2具有RAP促進(jìn)作用。3. 骨改建受損：延長(zhǎng)正常骨愈合固定時(shí)間的24倍可促進(jìn)骨改建。在小兒，植骨端固定時(shí)間為正常二倍時(shí)，植骨塊可完全吸收，局部可形成大量骨痂。骨改建異常時(shí)局部軟組織愈合大多正常，這可能是由于局部生物活性物質(zhì)的異常作用所致，并非全身性因素所致，因?yàn)槿硇砸蛩貙?duì)骨和軟組織的作用是一致的。4. 骨痂和RAP形成低下：骨痂和RAP形成低下可引起一系列后果，即使骨折固定和復(fù)位良好，骨愈合時(shí)間仍將延長(zhǎng)半年，否則骨折大多不愈合。骨痂和RAP形成低下病例大多出現(xiàn)傷口延遲愈合、傷口崩裂、慢性頑固性潰瘍、慢性淺表性傷口感染和局部骨感染等，尤其在下肢和前臂。此外，有人認(rèn)為骨痂和RAP形成低下還可引起局部血管形成遲緩。治療包括術(shù)中使用抗生素，術(shù)后臥床1020d，術(shù)后抬高患肢，骨折端準(zhǔn)確復(fù)位和堅(jiān)強(qiáng)固定，延長(zhǎng)患肢免負(fù)重時(shí)間和防止內(nèi)固定器材松動(dòng)，可望在614個(gè)月內(nèi)達(dá)到滿意的骨愈合。5. 二次損傷現(xiàn)象(the second injury phenomenon)：二次損傷現(xiàn)象是指骨折一周以后施行切開復(fù)位手術(shù)具有的骨愈合加速現(xiàn)象。從理論上講，骨折延遲切開復(fù)位就意味著骨痂再骨折，可促進(jìn)細(xì)胞介質(zhì)的釋放。脛骨骨折后采用行走石膏固定后骨折端可釋放成骨信號(hào)物質(zhì)和PGE2。骨折外支架固定，骨折端的反復(fù)微動(dòng)可反復(fù)地導(dǎo)致骨折早期反應(yīng)，但這種微動(dòng)應(yīng)出現(xiàn)在骨折后13周。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)顯示漸進(jìn)性骨延長(zhǎng)可導(dǎo)致高濃度成骨因子釋放，加速骨愈合。有人認(rèn)為，下列兩種情況二次損傷可促進(jìn)骨愈合：首次損傷后發(fā)生了生物學(xué)因素所致的骨愈合不良；二次損傷應(yīng)發(fā)生在首次損傷的幾天以后，且不應(yīng)超過首次損傷后的23個(gè)月?？傊?，目前對(duì)于二次損傷的生物學(xué)基礎(chǔ)和精確的時(shí)間窗口尚不清楚。開關(guān)現(xiàn)象(an on-off phenomenon)：骨折后數(shù)月或一年，由于生物學(xué)因素所致的骨愈合不良，采用植骨或內(nèi)固定方法可促進(jìn)、有時(shí)可加速骨愈合，術(shù)