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【中国人提出的弹性固定原则与Perren的弹性固定的区别】骨再生临床随笔之三

       尚天裕、李起鸿是中国骨折治疗理论的重要学者,在他们的著述中都表述了骨折治疗的弹性固定原则。经考证,弹性固定原则出自中国学者,原文刊登在1989年2月的《河北省科学院学报》,题目是《骨折治疗的生物力学研究-弹性固定准则》,作者是河北省科学院应用数学研究所的顾志华和中国中医研究院骨伤科研究所的孟和。孟和是与尚天裕同时代的知名骨伤学者,上世纪80年代末也正是国内外学者对骨折固定的应力遮挡效应进行深刻反思和热烈讨论的时期,这是弹性固定准则提出的历史背景。该理论得到尚天裕和李起鸿教授的支持和推广,成为对整个20世纪骨折固定理论的概括总结。


在文章开篇,顾志华和孟和首先提出了一个十分重要的问题,即什么是骨折治疗方法和骨折治疗理论的检验标准。答案也十分简洁:“方法的好或差 , 观点是否更接近客观规律 , 它的唯一检验标准就是临床实践。具体说 , 主要是由骨折愈合质量和愈合速度来验证。”现在我们似乎遗忘了这一点,多谈理论和方法,而不谈验证标准。


    下面全文引述kaikai_21站友对弹性固定原则的表述:

弹性固定原则:从生物力学的观点来看弹性固定必须符合:(1)稳定的固定方式:其含义是忽略功能活动时产生的相对微小位移,使固定杠杆与肢体远近端形成一个新的几何不变体系。(2)有符合骨折愈合的生理应力刺激:该应力应为垂直于骨折线的压应力。它可使骨折端面互相紧密嵌插,缩短新生骨细胞的爬行距离,并且其值随功能活动时大时小,时有时无地不断变化,故也称其为间断性生理应力,它不但加速骨折愈合,且提高愈合质量。(3)无应力遮挡(功能替代)效应:骨组织对应力刺激的反应是一个开放的自我反馈系统,按功能需要产生新生骨细胞聚集和塑形修复,符合Pauwels定律。


PerrenBO理论的倡导者,他这样表述对弹性固定的理解: Flexible fixation is advocated to induce formation of callus and isachieved by using wide bridging of the area of the fracture. Pure splintingwithout compression results in flexible fixation可见Perren的理解是,不加压就是弹性固定。这个表述与中国人总结的弹性固定原则区别太大了,可以说是差之毫厘,谬以千里。Perren的弹性固定观念完全抛弃了应力遮挡的考虑,完全是内固定物弹性的字面理解。因此当骨折断端脱离接触,应力遮挡率为100%,也叫弹性固定。固定的钉子粗到无穷大,只要不加压,也叫弹性固定。好像有弹性就促进愈合,加不加压无所谓。当Perren把骨折间应变理论(strain theory)旧话重提时,许多业内学者并没有搞清楚是什么意思。该理论就是说小的间隙会产生相对大的应变,不利于骨折愈合。该理论的实质是要否认加压固定!!!早期的锁定钢板是不带加压功能的,后来又出现了锁定加压钢板,骨折间应变理论也就无法自圆其说了。


那么Perren对弹性固定的解释是否是一时的笔误或不严谨的表述呢?其实不然。 AO组织的教科书里就没有应力遮挡效应的概念,或者说AO组织一直否认骨折固定应力遮挡效应的存在。AO学派以充足的实验证据论证了钢板对接触部位骨皮质的压迫可以产生钢板下骨缺血、骨坏死以及钢板下改建性孔隙增加。其推论是:所谓钢板下的孔隙增加是因为钢板与骨骼接触造成血运障碍而产生的,与应力遮挡效应无关。由于AO组织的强大影响力,在本世纪初,讨论和争议了几十年的应力遮挡效应问题突然间沉寂下来。


否定骨折固定的应力遮挡效应等于说骨折间的应力可有可无,相当于直接否定了举世公认的Wolff定律,也就彻底否定了整个二十世纪对骨再生的基本认识。但超负荷应力诱导骨再生,去负荷诱导骨萎缩已经被大量实验铁证和临床现象证明。问题出在哪里呢?也许是AO组织的思路过于局限在钢板下的非骨折部位,而忽视了对骨折间隙骨痂生成原理的研究。本人尝试提出弹性空间和应力遮挡空间的概念(图1),并首次提出自身应力遮挡效应理论,为骨折间隙骨再生的研究打开了思想的空间。Bottlang M等通过实验证实了钢板的轴向应力遮挡可以妨碍骨痂形成,进而提出了远皮质锁定钢板的设想(图2)。

 

图1,应力保护空间与自身应力遮挡



图2,远皮质锁定钢板改善钢板侧骨折间隙骨痂形成BottlangM, 2011

 

根据中国人提出的弹性固定原则,在有拉力螺钉存在的情况下,加压钢板固定简单骨折,经过钢板的应力最小,也就是应力遮挡率最低,这也是弹性固定,并非加压就不是弹性固定。因此一期愈合也可以是弹性固定的结果,它符合稳定、生理应力、低应力遮挡三条判断原则。因此加压固定也是弹性固定。Ilizarov采用环式外固定架对骨干骨折均匀加压取得了理想的治疗效果。


历史在波折中前进,在骨再生研究领域,历史虚无主义行不通,因为有大量铁证事实存在。中国前辈学者总结的骨折弹性固定原则凝聚着历史的智慧,值得我们后来者深入研讨并发扬光大。我们也应该避免民族虚无主义,科学无国界,中国学者必将会有自己的理论贡献。

 

 


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