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医学科普

内固定是否需要取出?

发表者:孟庆刚 2528人已读

哈尔滨市第一医院  孟庆刚

内固定取出术在骨科中较为常见,但其究竟是否需要取出目前仍存在争议,Matthew L. Busam 未收录医院骨科孟庆刚等人在 2006 年JAAOS 2 月刊上发表了一篇内固定物是否需要取出的综述类文章,对内固定物是否需要取出进行了详细的阐述。

虽然时间比较久了,但是仍有参考价值。现将中文翻译版呈上,供各位参考。同期在丁香园骨科板块内,内固定是否需要拆除的专题讨论也在继续,回答相关问题的战友可以获得积分,欢迎大家参与。

目前临床上内固定拆除的手术较为普遍,但是现阶段并没有证据表明内固定物常规需要拆除。拆除内固定物会产生较多的经济问题,如手术花费,术后康复造成的工作耽搁等。目前临床上对内固定拆除的手术指征并无明确的定义,仅有少部分文献对内固定是否需要拆除进行了报道。

当患者因为手术部位疼痛而要求行内固定拆除时,其临床治疗结果即疼痛缓解与否往往较难预测,主要取决于内固定的种类和内固定所在的位置。诸如预防过敏,肿瘤诱导,金属等内固定拆除指征并没有得到现有文献研究支持。

手术医生和患者应当对内固定拆除的指征有所了解,并充分知情内固定拆除术中,术后可能存在的风险和收益,以使患者对拆除内固定有合理的期盼值。

内固定拆除在有症状的内固定患者中较为常见。此外,患者对保留金属内固定所可能诱发的全身或局部副作用的担忧也是临床上拆除内固定较为常见的原因。尽管大部分临床医生将内固定拆除术作为内固定治疗后的一个常规处置疗程,但是有些时候,内固定拆除会造成比初次手术更为严重的后果。

现有的证据支持对内固定失败,感染,骨折不愈合,软组织激惹等患者进行内固定拆除;但对临床骨折正常愈合的患者是否需要拆除尚缺乏统一的意见。此外,目前对内固定拆除后患者多长时间内可以完全恢复正常活动也无统一意见。

临床上决策是否需要拆除内固定应综合考虑拆除内固定可能诱发的相关潜在并发症和经济损失等方面的问题。为确保内固定拆除的决策是最合适的,临床医生应当对内固定拆除时可能出现的潜在并发症,患者对金属的敏感性,至肿瘤作用等有所了解。

内固定拆除的频率和费用

尽管目前并没有一个大范围的数据调查内固定拆除的流行病学,但大部分研究认为该手术是在骨科中较为常见的术式,在美国约占全年所有骨科手术量的 5%。芬兰已研究机构的一项随访七年的研究发现,超过 80% 的患者在内固定骨折愈合后拆除内固定,占所有择期手术的 29%,占所有骨科手术的 15%;而同期芬兰内固定拆除术的患者比例占骨科手术比例的 6%。

尽管目前临床上内固定拆除手术的数量仍非常之多,但目前并没有文献报道内固定拆除术相关费用。除内固定拆除的直接费用,其他间接的费用,如患者因内固定拆除而损伤的工作时间,术后恢复所需要的营养条件等也没有文献报道。

一项对胫骨髓内钉拆除术的研究发现,患者术后需要平均 11 天左右的病假来恢复,考虑到目前临床上医疗资源较为紧张,对内固定拆除术的费用和效用比的研究仍非常迫切。

内固定周围骨折和再骨折

使用髓内或髓外系统进行固定后,会导致机体骨结构发生相关适应性改变,最终形成骨折愈合。骨折直接愈合并不产生骨痂,在坚强固定的骨折中,骨折断端间新骨连接形成,无明显外骨痂生长,若加压钢板;骨折间接愈合会形成较多的骨痂,在非坚强固定的骨折愈合中较为多见,如髓内钉,外固定架等。

在钢板固定后骨折愈合的初始数月,骨与钢板接触的界面内会出现骨质的吸收。有些学者将其归结于应力遮挡,钢板固定后,在骨内正常的应力传递中断,导致骨质吸收。

Perren 等人则认为,钢板固定后骨质减少主要是因为钢板和骨接触面上骨血供中断。他们的研究发现,骨质减少是暂时性的,使用弹性钢板,骨质减少较为均匀,而当供应骨质的血供所受到的影响减少时,骨质减少的发生率减少,时间缩短。上述研究结果最终促使了有限接触加压钢板和锁定钢板的诞生,这两种类型的钢板理论上可以减少对骨周膜血运的破坏。

很多研究发现,对保留较长时间内固定物的患者并没有过高的再骨折发生率,上述结果提示骨质疏松改变可能是和血管血液供应相关的自限性现象。

Beaupre 等回顾性分析了 459 例前臂骨折内固定术骨折愈合后拆除内固定,前臂再骨折情况,发现,使用大块DCP 治疗前臂骨折,其出现再骨折的概率较高(21%),而 1/3 管型的概率为 0%,小块 DCP 为 5.6%,半管型为 6.6%。而在骨折坚强愈合前取出内固定的患者,术后再骨折概率更高。

第二个比较受临床医生关注的问题是内固定取出后原螺钉皮质缺损部位的应力升高。Brook 等人在一项动物研究中发现,狗骨头上钻 2.8mm 或 3.6mm 的螺钉孔会造成长骨撞击能量吸收能力下降 55%。在一项尸体学研究中发现,当使用克氏针在跟骨上钻 6mm 的孔时会造成跟骨承受压力负荷降低 22%(6mm 至今的克氏针是外固定架较为常用的固定针)。

而 Brustein 等人的研究发现,在新骨形成早期填充内固定拆除后的螺钉孔时,在 X 片上仍可见较明显的孔道。他们对犬类动物模型研究提示,孔道四周后即有编织骨长入以减少螺钉空的应力集中,而此时行 X 片检查仍可见清晰的孔道。

Rosson 等人采用单光子吸光测定法测量患者内固定拆除后的骨密度变化,发现螺钉拆除后的成年患者术后 18月骨质恢复至正常,作者由此推荐,在内固定螺钉拆除后 4 月内禁忌过度剧烈的活动。

尽管内固定钢板拆除后的再骨折仍不能完全避免,但现有的文献资料仍为减少再骨折率提供了一定的参考:1.确认骨折完全愈合和重塑后再行内固定拆除;2. 任何手术操作时均需要避免对骨血供的必要损伤,以降低骨量减少发生的可能性。

此外,在内固定拆除前,预留足够的时间,以恢复内固定放置时造成的骨血运损伤;3. 在内固定拆除术后 4 月内,螺钉孔仍是应力较为集中的区域,此时需要对患肢进行保护,避免过度激烈的应力撞击。

髓内钉拆除术后再骨折的患者较为少见。Wolinsky 等人报道 551 例扩髓髓内钉治疗的股骨骨折,131 例患者拆除内固定,无患者出现再骨折。

Brumback 等人比较了 214 例股骨干骨折行静态锁定不锈钢螺钉固定的患者再手术,其中 111 例患者保留内固定,103 例患者拆除内固定,在保留内固定组无患者出现螺钉或髓内钉断裂,而拆除髓内钉组,仅 1 例患者出现原来骨折部位的再骨折。作者由此认为,一旦患者骨折愈合,临床医生所关心的应力遮挡问题在髓内钉固定的患者可能并不明显。

此外,对 X 片提示在骨折周围存在较明显环绕的外骨痂时,需要将内固定保留至少 12 月才考虑拆除,尽管这类患者在 12 月之前骨折已完全愈合,但是骨折愈合后骨痂有一个重建过程,在此过程中骨的强度和正常骨仍有一定差别,延长固定时间有一定的保护作用。

患者和临床医生比较关心内固定周围的骨折。因内固定材料在生物力学上存在应力集中,理论上会增加内固定周围骨折的风险。但是,目前很少有临床研究发现保留内固定会导致假体周围骨折概率升高。

Mckee 等人报道 3 例肱骨髓内钉尖端的内固定周围骨折,均为低能量损伤。上述损伤可能和髓内钉钉尾所处的骨质量相关,在肱骨髓内钉部位,其骨质为骨干,而在肱骨和胫骨钉尾,其估值为松质骨。

和肱骨髓内钉存在类似情况的是髋关节骨折时所使用的髓内钉,如 Gamma 钉,文献报道 Gamma 钉在骨干部位出现内固定周围骨折的比例高达 3.1%。而其他文献报道发现,髋关节及膝关节的假体周围骨折发生率分别为2.3% 及 1.2%。

患者通常比较关心保留内固定物附近新发的骨折,但是保留内固定物对内固定附近的骨折治疗有些时候是有益的。图 1 示,行非锁定髓内钉治疗的患者在一次摩托车祸中出现了胫骨远端骨折,通过复位将髓内钉远端复位进入骨髓腔,而无需重新置入内固定。

图 1:

目前对临床上取出内固定后是否需要保护,是否可以有限负重以及可以开始活动的时间等尚没有统一的意见。有文献报道认为,内固定取出后需有限负重持续 4 月。Brumback 等人认为,对骨折愈合的运动员,可以允许在保留内固定的情况下继续进行运动,但他们同时也承认上述建议并没有获得证据支持。

Evans 等人报道 13 例因骨折行内固定治疗的橄榄球运动员在骨折愈合而未取出内固定的情况下可继续进行橄榄球运动,但是有一个运动员出现运动后内固定物周围骨折,另一个患者有髌骨张力带固定物周围的激惹痛。对运动员而言,保留内固定物所遭受的风险可以通过竞技等经济收入获得一定程度的补偿。

目前骨科相关的临床文献对保留或者取出内固定并没有确切的结论。目前并没有证据显示,保留内固定物的患者会出现内固定周围骨折概率升高,即便这类患者在保留内固定的情况下重新恢复高强度运动。

在内固定物取出后 2-4 月,患者的骨骼可以进行充分的重塑,以获得足够的强度并修复螺钉孔内的缺损。是否需要取出内固定物不能仅仅取决于内固定保留后的再骨折率,也同时应当考虑其他因素。

内固定物疼痛

对内固定物留置后持续疼痛的患者,临床医生通常会建议取出内固定。内固定取出率取决于内固定的位置和类型。在一项对 55 例尺骨鹰嘴骨折行张力带固定的患者研究中发现,约 61% 的患者因内固定物疼痛而行再次手术治疗。一项回顾性研究发现,约 10%(9/87)的患者髌骨骨折内固定术后容易出现症状而需要拆除内固定。

在行内固定拆除术缓解患者疼痛之前需仔细评估患者对内固定物拆除后疼痛缓解期望值。Brown 等人对踝关节骨折内固定术后的功能进行随访发现,39 例患者报道术后疼痛,其中 22 例患者行内固定拆除,但仅 50%(11例)的患者术后疼痛缓解。而 Jacobesen 等人的研究发现,对踝关节术后内固定物疼痛的患者,其内固定物拆除后疼痛缓解率可高达 75%。

股骨髓内钉拆除后是否能缓解疼痛也不确定。Dodenhoff 等人对 80 例股骨髓内钉治疗的患者进行随访发现,仅 11/17 例患者移除内固定后疼痛有所缓解。而在胫骨内固定物中,膝关节疼痛是髓内钉取出的一个指征。

Keating 等人研究发现,45% 的膝关节疼痛患者在移除胫骨髓内钉后疼痛缓解,35% 的患者仅有部分膝关节疼痛缓解,而有 20% 的患者膝关节疼痛无缓解。Court 等人对 169 例患者的研究发现约 27% 的内固定拆除后患者疼痛完全缓解,而 69% 的患者部分缓解。但是,也有 3.2% 的患者报道内固定拆除后疼痛有所加剧。在另一项研究中则发现,约 17% 的患者在胫骨髓内钉取出术后容易出现疼痛加剧。有鉴于此,对患者移除内固定物后是否能完全缓解疼痛需要慎重回答。

跨关节固定

预防内固定物断裂是临床上取出内固定物常见的原因。固定关节周围骨折的内固定物在关节反复符合的情况下容易出现金属内固定物的疲劳断裂。基于上述认知,临床医生通常建议对下胫腓联合螺钉,中足部位的Lisfranc 关节固定螺钉等需要拆除。但是上述建议并没有得到临床证据的支持。

大部分临床医生在关节全保护负重前会将患者关节周围的螺钉取出,但是 Desouza 等人报道,对保留关节周围内固定的患者并没有发现严重并发症。Kuo 等人对 48 例 Lisfranc 关节损伤行切开复位内固后平均随访 52月,发现约 28 例患者因疼痛需要移除内固定物,而未取出内固定物的患者并未出现临床症状或内固定断裂。

另一个有争议是否要取出内固定物的骨盆骨折。前后移位的骨盆环通常需要固定耻骨联合和骶髂关节。移位的骨盆骨折在女性患者是个比较重要的问题,其对怀孕有负面影响。

现阶段无文献报道骨盆骨折内固定对年轻女性患者自然分娩的影响,但产科医生通常不愿意有骨盆内固定的患者进行自然生产,因此对年轻而有生育要求的年轻女性,通常建议拆除骨盆关节部位的内固定。

金属过敏

对金属内固定物如镍,镉等过敏的患者比例较少,一项回顾性分析发现人群对金属过敏的比例在 10-15%。在骨折手术中,对三种不锈钢金属离子的过敏的比例更低(chromium, nickel, cobalt 分别为 0.2%, 1.3%, 1.8%)。而目前最新的金属材料钛过敏文献报道较少,有逐渐替代其他金属内固定物材料的趋势。

对金属过敏的患者可能会主诉内固定物周围有非特异性的牵涉痛,上述疼痛很难和其他疼痛进行鉴别。这类患者可能有过敏体质,对其他物品也存在较多的过敏可能性。

此类患者在拆除内固定物后疼痛立刻缓解。目前对金属过敏在内固定物失败中扮演的角色仍不明确,其过敏的具体发病率也不清楚。此外,对金属过敏和内固定松动间的因果关系仍无确定性结论。目前无文献支持金属过敏会造成内固定失败概率升高。

致癌性

对所有需使用内固定治疗的患者都需要评估内固定材料是否有潜在的致癌性。有文献报道了金属内固定材料和肿瘤在动物中的相关性。对没有慢性感染的对象,金属致癌性通常可以分为两个种类:1. 金属离子结合至动物细胞的 DNA,2.DNA 和蛋白质合成的改变。因为金属离子结合至 DNA 中是可逆的,所以要是细胞变异仍需要其他因素参与。

有证据表明活性氧会对细胞的 DNA 和蛋白质变异产生一定影响,最终形成金属诱导的肿瘤。尽管现有的动物实验研究表明,金属离子在动物体内有诱发肿瘤的可能性,但是对保留内固定而出现肿瘤的患者解释病因时需慎重采用金属离子致癌这一解释,因其可能对临床的诊疗产生误导。

现有所有文献报道约 30 例和金属相关的肿瘤。但是因为不知道内固定治疗患者的具体数量,所以很难通过此进行流行病学的评估。并且,对肿瘤和金属是否有相关性仍有待进一步考证。

文献报道,金属相关的肉瘤恶性程度较高,可以在内固定物放置后数十年才出现肿瘤,但是目前并没有相关证据资料显示金属内固定物在某种局部肿瘤的发生,发展中有非常重要的作用。结合目前的研究结果,可以得出的结论是,金属内固定物,和肿瘤发生的相关性,即使有,其危险性也非常之小。

目前金属内置物和肿瘤相关性有较多数据的是全关节置换术的患者。Gillespie 等人对 1358 例全关节置换患者行回顾性研究发现,其发生血液源性肿瘤的概率较普通人群升高 70% 以上。但该研究结果在其他研究中并没有得到重复。

Signorello 等人报道了目前为止最大的一项金属内置物和肿瘤相关性的研究。他们对 116727 例全关节置换术的患者进行了回顾研究,发现和普通人群相比,金属内置物并不显著增加患者的总体癌症发生率,但是,将癌症进行细分,发现前列腺癌和黑色素瘤在这类患者中有所升高,而胃癌比例有所降低。

同一个研究的长期随访发现,多发性骨髓瘤和膀胱癌等的发生率有所增加,而骨和结缔组织肿瘤的发生无明显增加。有上述结果,作者认为金属内固定物有致癌可能在是否需要移除内固定物的决策中可暂不考虑。

金属探测

现今飞机已经开始逐步成为日常生活中较为常见的旅行方式。对有内固定存留的患者,过安检时存在金属器械被探测出来的可能。Pearson 等人对一系列的关节假体和骨折内固定物进行了金属探测仪器检测,他们认为,仅有较高磁性金属离子浓度的患者会出现警报,而现阶段所使用的金属材料具有极好的顺磁性和传导性,被金属探测器探测出的可能性较低。

但为避免麻烦的一个相对简便的方法是,给患者一个诊断证明书。

儿童患者

大部分儿童骨科医生会建议儿童患者拆除内固定物。拆除内固定物的理由是:1. 在儿童骨骼生长过程中容易形成骨结构包埋内固定,后期很难取出;2. 应力遮挡;3. 金属内固定物腐蚀可能;4. 金属过敏;5. 致癌性;6.后期骨折后治疗困难。上述大部分理由在成人患者中同样适用,但是成人和儿童的区别在于儿童处于生长发育旺盛期。

儿童弹性髓内钉治疗骨折愈合后通常予以取出,目前并没有文献比较取出或不取出的患者后期相关功能改变情况。近期发表的一项系统评价发现,儿童患者股骨弹性髓内钉并不需要常规取出。取出儿童股骨弹性髓内钉通常比置入更困难,所需要的切口也更大(图 3)。有些患者还可能因取出内固定物而出现感染。

目前并没有相关文献支持对儿童患者需要常规取出内固定物。Chapman 建议对儿童患者需常规取出内固定,而 green 等人则建议无需常规取出,甚至是反对取出,除非内固定物容易造成后期潜在手术的障碍,如髋关节部位的内固定等。

手术并发症

任何手术都有其潜在的风险,包括切口感染,医源性损伤及麻醉并发症。Richard 等人报道对 86 例患者进行内固定拆除,并发症发生率约 3%,包括骨折,神经损伤,血肿等。Sanderson 等人报道内固定取出后的并发症发生率接近 20%,最常见的为感染,其次是神经损伤,特别是低年资医生取内固定时易损伤临近结构的神经。他们推荐取内固定物时需要有上级医生监督。

Langkamer 等报道 55 例患者行前臂内固定拆除,并发症发生率约 40%,包括 4 例感染,5 例疤痕愈合,17例神经功能损伤,1 例切口延迟愈合,2 例再骨折;而有经验的临床医生和无经验的临床医生术后出现并发症的概率存在极大差异,他们建议对无症状的内固定物无需取出,在需要取出时需有上级医生指导。

Takakuwa 等人报道取出胫骨内固定物手术过程中出现 4 例胫骨骨折。因此术者在取出内固定物术中需透视确保无新发骨折出现。而在术前告知患者存在取出即断的可能性也非常的重要。

总结

内固定物取出术,尽管在临床中较为多见,但绝不可以轻视,并且不应当成为一个常规的术式。尽管在某些情况下,取出内固定物是必须的,但常规取出内固定物并没有得到临床文献的支持。行内固定物取出术的患者会暴露于某些非必要的危险中,并增加患者花费。

对即使有报道和内固定相关的疼痛患者,取出内固定物后其疼痛也不一定能完全缓解,部分患者甚至会有所加重;而取出内固定物后存在较多的并发症,如感染,再骨折,神经损伤,疼痛加重等。现阶段并没有证据表明,保留内固定物的患者肿瘤发生风险有所增高,内固定保留部位存在应力遮挡等。是否需要取出内固定物,取决于取出内固定物的风险和收益比。

本文是孟庆刚医生版权所有,未经授权请勿转载。

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发表于:2014-10-27 10:41

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