自制双边外固定架同步延长治疗双下肢不等长

1、自制双边外固定架同步延长治疗双下肢不等长           作者：李亚洲，王汉林，罗军忠，刘玉昌，林伟枫，杨永焱 【关键词】  自制双边外固定架同步延长治疗双下肢双侧下肢不等长是矫形外科常见的一种临床疾患，主要病因有先天性异常、骨发育性疾患、骨关节感染、创伤、神经肌肉病后遗症等，其所致肢体不等长影响人体外观与功能，尤其下肢不等长超过3 cm会起严重残疾。19世纪西方即已经出现肢体延长治疗，主要是一次性延长术。上世纪以来，Ilizarov牵引性骨发生理论形成，人们对肢体延长的生物学过程

2、有了深层理解，外固定架肢体延长取得了飞速发展，随之肢体延长的各种并发症也逐渐显现。作者自2000年来，自行设计了下肢同步延长外固定器，临床治疗各种肢体不等长患者24例，取得良好临床效果，有效地降低了并发症的发病率或减轻了其发病程度。现报告如下。    1  资料与方法    1.1  一般资料    本组24例，男14例，女10例（其中2例失访）；年龄827岁，平均14.6岁。随访624个月（平均15个月）。其中小儿麻痹后遗症6例，先天性股骨短缩4例，股骨头坏死后遗股骨短缩畸形5例，创

3、伤后骨骺早闭致肢体短缩4例，其他原因致肢体不等长 5例。延长部位：股骨远端5例，胫骨近端14例，胫骨远端2例。    1.2  治疗方法    术前以患者健侧肢体为基础，精确测量两侧肢体不等长情况，青少年根据Moseley直线图法或Paley乘数预测法术前初步计算患肢所需延长长度1。根据骨畸形情况选取截骨延长部位，一般选取股骨远端、胫骨近端干骺端，2例胫骨远端骨骺创伤性早闭患者直接于闭合胫骨远端干骺端截骨。截骨后采用自行设计的双边外固定同步延长架固定截骨两端及临近膝和踝关节。    术中取仰卧位

4、，在硬膜外或全身麻醉基础上，C型臂X线机辅助透视，股骨远端截骨者在截骨处远端、近端和胫骨近端分别交叉打入3对直径2.53.5 mm克氏针，交叉角度控制在60°左右；胫骨近端截骨者，先行腓骨中下段离断，远段胫腓骨螺钉固定以维持踝关节稳定，于胫骨截骨近端交叉打入1对克氏针，胫骨中下段平行或交叉打入2枚克氏针，跟骨及跖骨远端各平行打入1枚克氏针；胫骨远端截骨者腓骨中下段离断固定后，于截骨远、近端交叉打入2对克氏针，跟骨、跖骨远端各平行打入1枚克氏针。小切口骨膜下截骨，尽量保持骨膜完整，撬拨确定完全离断后，无侧方应力下肢体两侧安装外固定器（图1），也即股骨远端截骨固定膝关节于伸直位，胫骨截骨

5、者固定踝关节于中立位，防止骨延长时出现关节面压力过大和肌腱张力性牵引引起关节挛缩畸形。外固定后常规抗炎、消肿治疗，术后1014 d开始旋转外固定架延长螺杆进行骨延长，每天延长0.51.6 mm，分36次完成，每周定期拍X线片（图2），根据骨痂生长及延长情况调整延长速度，达到预期延长长度后先行去除固定临近关节的固定装置，早期进行关节康复功能训练，同时对骨端进行适度加压固定，待延长部位获得满意骨性愈合后即可完全去除外固定器（否则相应延长固定时间或改为内固定），延长期间可常规进行肢体不完全负重行走康复训练，获得所需延长长度去除关节外固定器后，可逐渐进行负重功能训练和关节康复训练。对股骨延长者术前要行

6、股血管、股神经、收肌管定位，以免术中副损伤；胫骨截骨者术前行腓总神经、胫神经血管定位，避免损伤。    2  结果    本组病例术后X线片测得胫骨延长长度为3.58.5 cm，平均5.5 cm，延长率为2345%，平均40.5，骨愈合指数为2845 dcm，16例全部获得骨性愈合；股骨延长长度为4.510.5 cm，平均6.5 cm，延长率为2243，平均32，骨愈合指数为2847 dcm，其中7例获得良好骨性愈合。1例股骨延长患者由于骨延迟愈合外固定时间过长，遗留膝关节屈曲挛缩畸形（伸屈0°90°），

7、其余患者膝关节功能均良好（0°130°），患肢膝关节根据Merchan评分标准优良率达到91.7；胫骨延长者骨延长结束后，出现不同程度踝关节僵硬，但踝关节背伸均能达到90°中立位，未发生马蹄足、骺软骨坏死等并发症，经过后期功能训练，除2例胫骨远端延长者踝关节背伸稍受限外（伸屈90°140°），其余患足功能基本达到术前状态。13例患者出现针孔渗液，其中5例有不同程度和数目的钢针松动，经制动、换药后愈合，无1例患者出现针道感染及骨髓炎并发症；3例出现轴向偏移，造成轻度矢状面成角畸形（10°），未因此造成肢体功能障碍；本组病例发生1例骨延迟

8、愈合，为一22岁股骨远端延长患者，10个月获得10.5 cm延长长度，但骨痂生长较差，未形成骨不连，后遗部分膝关节挛缩畸形。本组未出现骨不连、截骨端早期融合和再骨折。图1胫骨短缩同步骨延长（略） 图2胫骨同步骨延长1个月复查（略）3  讨论    临床上肢体延长术已成为肢体骨缺损修复的常用方法之一，从历史上看，肢体延长方法主要有骨骺牵拉延长术、骨骺刺激术、骨痂延长术、一次延长术和近年流行的Ilizarov肢体延长术。20世纪Ilizarov提出伊氏生物学理论（张力-应力学说）2、3：即给生长中的组织缓慢牵伸产生一定张力，可刺激某些组织的再生和活

9、跃生长，其生长方式同胎儿组织一致，均为相同的细胞分裂。这一学说尔后又被一些学者重复研究获得证实和理论上的完善，大量的组织学研究已经确定，人的骨牵引区域内的骨发生是纯粹性膜内骨化形成新骨。随着Ilizarov张力-应力法则及技术在全世界的推广，当前肢体延长与肢体残缺的修复已经进入Ilizarov技术时代。    肢体延长要求肌肉延长与骨延长量成等比例才能避免临近关节的并发症，研究证明，直接邻近截骨部位的骨膜被牵长的一部分和骨端之间的间隙一样宽，因此骨端是在骨膜下滑动，而牵引区被拉长的肌肉只有骨间隙的20，这说明整个肌肉从起点到止点都参入生长过程，神经、动脉、静脉的组

10、织学证明可有短暂组织学变性，但在延长术后2个月消失4。Haftek5研究发现神经对牵张反应首先是外膜的伸展及螺旋形神经束变直，拉长超过30，神经外膜会有撕裂，而慢速高频的延长有利于组织的修复和再生，本组患者有2例在延长时出现肢体远端疼痛和轻度麻木，考虑和延长速度相关，予以减缓延长速度、加大延长频率后好转，最终达到预期延长长度。关于延长速度，本组病例遵循延长速度个体化，根据患者的年龄、截骨位置、病因、牵拉反应、骨再生情况和不同延长节段，拟定不同的延长指数，本组病例延长速度控制在0.51.6 mmd，分36次完成，效果满意，临床中发现，青春发育期儿童骨牵引再生活性也较强。   

11、  随着各种外固定器的改进和应用，肢体外固定延长术的各种并发症也逐渐被报道，其中常见的并发症有：（1）肌肉挛缩、关节僵硬；（2）轴向偏移；（3）骨端早期融合；（4）骨延迟愈合和骨不连；（5）再骨折；（6）针道感染、骨溶解及钢针松弛；（7）关节软骨退变；（8）神经卡压瘫痪6、7。其中由于关节僵硬、肌腱相对短缩导致的关节挛缩严重阻碍着骨延长的程度和疗效。俞宏亮等8报告38例，术后胫骨延长平均14.5 cm，股骨延长平均12 cm，并发足下垂8例，骨迟延愈合1例。张锡庆9进行肢体延长36例，去除外固定时股骨延长者37.5屈膝受限20°50°，胫骨延长6 cm时，35.7

12、产生马蹄畸形。张立军10应用Ilizarov架行肢体延长20例，发现股骨远端延长23 cm出现膝关节挛缩，至5 cm挛缩程度已经较重，屈伸在20°40°之内，出院时关节功能不满意，但通过术后的相应训练有一定恢复。胫骨远端延长9例，尖足较多并有向前成角，其中7例进行了跟腱延长松解。胫骨近端延长5例，踝关节马蹄和膝关节功能轻度受限。针对以上情况，各国医师采取了各种方法以减少并发症的发生，Paley11采取了相应措施，对胫骨延长6 cm者，常规松解腓总神经腓骨颈处的筋膜、胫后神经内踝处的内侧鞘管以及横行切开中上段腓肠肌腱膜和肌间隔，以防神经卡压、足下垂，对股骨延长4 cm者，可松

13、解髂胫束、股外侧肌间隔、股二头肌腱。    骨细胞接受生物力学刺激后，一些调控骨生长的基因会出现高表达，显示骨牵引技术能诱发胚胎发育的某些过程在组织中的再现，不仅能够增加新生骨组织内的血管生成，亦可激发全身骨骼系统内血管生成因子及其受体的表达，在促进骨生长的同时，也促进血管、神经组织等的再生。基于此理论，作者自行设计的同步延长外固定器在骨延长的同时对周围临近关节的肌腱、韧带、关节囊同时进行张力牵引，维持了延长过程中骨与软组织、临近关节的动态生理平衡，等比例的延长周围软组织，有效地避免了软组织挛缩导致的膝、踝关节畸形，在达到骨延长所需长度的同时，没有发现足下垂、膝挛

14、缩的迹象。跨关节固定架在延长期间，除相应延长关节周围软组织外，还可维持关节软骨的正常压力，防止软骨面的压力过高导致创伤性软骨损害。撤除外固定架关节部后，很快进入关节功能康复锻炼，练习膝踝关节屈曲运动，以防止肌肉废用性萎缩，改善肢体血液循环，促进新骨形成和骨愈合速度，为肢体功能恢复打好了坚实基础。本组病例除1例骨延迟愈合固定时间较长导致膝关节部分黏连外，其余患者关节功能恢复满意。延长术期间，针道半数以上有不同程度溢液，但并非感染，只要是钢针张力变化所致，换药护理后好转，无1例因软组织或骨感染而中断治疗。    总之，该双边外固定架肢体延长术有以下优点：股骨、胫骨延长

15、的同时，对相邻关节的软组织（包括肌腱、韧带）同步牵拉，刺激其同步延长生长，待延长长度满意后，即可早期撤除关节固定器进行康复训练，有效的避免了肢体延长中关节软组织挛缩导致的膝关节屈曲、足下垂、屈趾等畸形；跨关节装置可维持关节周围结构获得相对平衡和关节软骨的正常压力，明显降低对关节软骨的损害，避免发生隐性创伤性关节炎；该固定架结构简单，使用方便，可分体、组合固定截骨端和关节部位，可早期带架负重锻炼，为骨修复性再生和关节锻炼提供了良好的弹性、刚性力学保护；术中选取干骺端截骨，其松质骨血运丰富，新骨形成快，无骨不连发生，术中结合X线定位钻入钢针，可避免钢针穿入关节腔等意外；另外该外固定架造价相对低廉，

16、安装方便，更适合我国国情发展，在相应地区，可快速达到技术普及应用。    本术式为治疗双下肢不等长患者单纯外固定骨延长术的一种延伸，在达到骨延长目的的同时，进一步的控制手术并发症，最大程度的保存肢体功能，同时也证实神经、血管、骨膜和软组织对缓慢的牵伸有相应的生物学适应性。   【参考文献】  1 李承鑫，潘少川，于风章.肢体不等长和肢体延长术J.中国矫形外科杂志2004，12（5）:381?383.2 Ilizarov，GA.The tenslon stress effect on the genesis and growt

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