骨折治疗的AO原则第一讲AO理念和基本原则

关于骨折治疗的AO原则第一讲AO理念和基本原则第1页，共66页，2022年，5月20日，16点38分，星期六第一节AO的理念及其发展AO/ASIF（ArbeitsgemeinschaftfurOsteosynthesefragen/AssociationfortheStudyofInternalFixation）:内固定研究协会成立于1958年，最初该协会是一个仅由瑞士籍专家和他们的朋友组成的研究小组。AO始终遵守着自己明确的宗旨，并没有改变。我们着眼于患者的骨－肌肉损伤以及相关的功能紊乱。我们的目标是提供一种能够促使肢体进行早期功能锻炼的治疗方法。这是ＡＯ小组始建时的宗旨，同样也是今天ＡＯ基金回答的核心使命和目标。一、AO理念第2页，共66页，2022年，5月20日，16点38分，星期六二、背景AO最核心的理念是通过安全的切开复位和牢固的内固定，从而保护软组织并允许早期功能康复训练。第3页，共66页，2022年，5月20日，16点38分，星期六AO的先行者第4页，共66页，2022年，5月20日，16点38分，星期六第5页，共66页，2022年，5月20日，16点38分，星期六早期的AO学习班第6页，共66页，2022年，5月20日，16点38分，星期六三、AO的使命骨科临床需要什么，AO就提供什么。研究和理解相关的生物学知识，研发与与之相适应的工艺和技术，证实方法的可行性并反复实践，通过接受和编写书籍分享所有的成果。第7页，共66页，2022年，5月20日，16点38分，星期六四、最早的AO原则无论是在今天还是在20世纪60年代，都是对患者和骨折采取适当的治疗方法。要做到这一点，就要求对患者和骨折的各种因素有详尽的了解和透彻的理解。这些因素将影响骨折的治疗和预后。最初的治疗目标包括：

1、解剖复位；

2、骨折稳定固定；

3、保护血液供应；

4、患者和患肢的早期运动。第8页，共66页，2022年，5月20日，16点38分，星期六AO理念的核心包括两个方面：理解治疗关节内骨折与骨干骨折在生物学方面需要的不同，认识到何时，如何进行手术干预必须由骨折周围软组织损伤程度和患者的肢体功能决定。第9页，共66页，2022年，5月20日，16点38分，星期六五、演变与发展对骨干骨折而言，分离/短缩移位、成角移位、旋转移位必须纠正，但是完全的解剖复位并不是必须的。高能量创伤，前臂复杂骨折加压钢板固定桥接钢板固定提供绝对稳提供相对稳定骨痂成骨愈合直接愈合方式愈合尺桡关节的解剖复位，使前臂在长度、对线、对位旋转等方面得到了良好的恢复第10页，共66页，2022年，5月20日，16点38分，星期六我们已经意识到，对于骨干的简单骨折，使用钢板固定和髓内钉固定所得到的效果是不一样的。如果采用钢板固定，就必须保证骨折端的绝对稳定性。相反，复杂骨折可以使用“甲板固定”，包括所有适用内固定原则的髓内钉、外固定架、桥接钢板、为骨折端提供相对稳定的固定。关节内骨折要求完全的解剖复位以及绝对的稳定性，以促进关节软骨的愈合，并使得早期功能锻炼成为可能。骨折固定的相对稳定和绝对稳定第11页，共66页，2022年，5月20日，16点38分，星期六股骨干骨折关节内股骨外髁骨折锁定股骨髓内钉固定，提供相对稳定，并恢复股骨的长度、对线和旋转移位关节内骨折解剖复位，用拉力螺钉固定骨痂成骨愈合相对稳定提供绝对稳定使关节内骨折的愈合不依赖骨痂形成第12页，共66页，2022年，5月20日，16点38分，星期六LCP1985年，StephanPerren和SlobodanTepic随PC–Fix推出的内固定装置，今天已经演变成锁定加压钢板（LCP）装置。LCP能够提供角度稳定性，并防止钢板压迫骨面。它的使用从根本上改变了钢板固定的理念，同时也要求我们对AO原则进行更进一步的理解和诠释。第13页，共66页，2022年，5月20日，16点38分，星期六六、AO基本原理和原则:现在和未来LCP计算机导航技术微创生物工程技术介入骨折愈合过程缩短骨折愈合时间防止“生物性失效”造成的骨折不愈合第14页，共66页，2022年，5月20日，16点38分，星期六骨折治疗的核心AO原则：复位并固定骨折以恢复其正常的解剖结构根据骨折的“个性”、患者和创伤的不同程度，对骨折进行绝对稳定或相对稳定的固定通过轻柔的复位技术和细致的处理来保护软组织和骨的血液供应让患者及患肢进行早期和安全的活动及康复训练第15页，共66页，2022年，5月20日，16点38分，星期六第二节骨愈合过程中的生物学与生物力学一、引言讨论骨折治疗的生物学和生物力学骨折类型，固定稳定性与骨折愈合的关系

骨折间隙

简单骨折粉碎骨折

小（＜2mm）大(＞2mm)相对稳定骨吸收间接骨愈合（骨痂）

延迟愈合，或不愈合

绝对稳定直接骨愈合骨吸收

骨重建延迟愈合或不愈合第16页，共66页，2022年，5月20日，16点38分，星期六骨折固定的主要目标：

尽可能迅速、完全地恢复肢体的功能。内固定的目的：不是永久性地代替受损的骨组织，而是提供临时性的支持以利骨折在适当的解剖位置愈合，并进行早期的功能康复。第17页，共66页，2022年，5月20日，16点38分，星期六二、骨的特性骨组织作为支架支撑，保护软组织结构，是肢体具有运动和力学功能。

骨骼最主要的力学特性骨骼的刚度：骨骼在负荷下不变形骨骼的强度：骨骼承受大负荷而不发生断裂第18页，共66页，2022年，5月20日，16点38分，星期六三、骨折发生骨折是单次负荷或反复超负荷的结果。一般在几毫秒的时间内发生，通过破裂和类似于内向爆炸的过程，造成可以预见的软组织损伤。骨折表面迅速分离，形成一个空隙（空穴现象），对软组织产生严重的损害。骨折内向爆炸第19页，共66页，2022年，5月20日，16点38分，星期六（一）机械力学和生物力学的作用手术固定可以在短时间内重建功能并减少疼痛。因此，患者可进行无痛性活动，并避免了诸如复合型局部疼痛综合征等并发症的发生。（二）骨折和血供下列因素会对骨折部位的血运供应产生影响，他们与手术操作有着直接的关系：创伤机制患者早期的处理患者的复苏手术入路内植物第20页，共66页，2022年，5月20日，16点38分，星期六钢板的曲率半径钢板下表面的曲率半径大于管状骨的曲率半径，则DCP和LC-DCP的接触面积无显著性差异。钢板下表面的曲率半径小于管状骨的曲率半径，LC-DCP的接触面积减少。第21页，共66页，2022年，5月20日，16点38分，星期六血管造影研究表面：骨痂的大部分血运是由周围组织所提供的，这是不能过度剥离软组织的原因之一！第22页，共66页，2022年，5月20日，16点38分，星期六（三）骨折愈合的生物学原理骨折愈合的两种类型通过内塑形的一期或直接愈合通过骨痂形成的二期或间接愈合第23页，共66页，2022年，5月20日，16点38分，星期六骨折愈合的四个阶段炎性期软骨痂形成期硬骨痂形成期塑形期膜内成骨软骨内成骨编织骨转化为板层骨骨痂彻底转化为骨性组织表面侵蚀骨单位重建肉芽组织由纤维组织和软骨组织所取代第24页，共66页，2022年，5月20日，16点38分，星期六四、骨折愈合的生物学力原理（一）骨折固定的方法稳定性：骨折部位在外力作用下的移位程度。稳定的骨折：骨折部位在生理负荷下没有肉眼可见的移位。具有绝对稳定性的骨折：在生理负荷下骨折部位无微小移位。稳定性的程度决定了骨折的愈合类型。第25页，共66页，2022年，5月20日，16点38分，星期六骨折固定的目的：

维持复位；重建骨折部位的刚度（因而允许早期功能恢复）；减少由于骨折移位所引起的疼痛。绝对稳定的骨折固定为骨折的愈合提供了一种机械力学环境，使骨折端无移位。但是，这种情况同时也减少了骨痂行处的机械刺激。骨折的相对稳定固定目的是维持复位，并保持持续的机械刺激，以促进骨痂的形成。第26页，共66页，2022年，5月20日，16点38分，星期六(二)骨折的非手术治疗1、没有治疗的骨折的愈合一名越南战争受害者股骨骨折的自主愈合情况让人惊讶的是，早期的活动性和最后骨折的坚硬骨性愈合并不产生矛盾，而最大的问题是畸形愈合和功能障碍第27页，共66页，2022年，5月20日，16点38分，星期六2、骨折的保守治疗

牵引：提供一定的稳定性。

外夹板：间隔软组织，贴附差，所以在本质上是不稳定的。外夹板通过三点接触原理来维持复位。带弧度的石膏可使骨组织笔直，而笔直的石膏会使骨组织弯曲。通过牵引使骨折达到复位和固定减少大体活动，微活动仍然存在管型石膏相当于非常坚固的夹板，可减少骨折活动，但无法达到完全制动第28页，共66页，2022年，5月20日，16点38分，星期六（三）相对稳定的手术固定1、相对稳定固定技术的力学除了加压技术外，所有的固定方法均可被视为弹性固定，提供相对稳定性。2、内植物

外固定架、髓内钉、内固定架和桥接钢板外固定架是唯一一种无需额外手术即可通过调整内植物来控制固定的灵活性的固定系统，这个技术也称为动力化。带锁髓内钉的唯一缺点在于针-骨复合物的非线线刚度。相对稳定的钢板只能用于存在多个骨折块的粉碎骨折，而不能用于简单骨折，因其会产生较高的骨折不愈合或骨折延迟愈合发生率。在简单的骨折（例如骨骺端骨折）中应用钢板时，必须使用绝对稳定技术。第29页，共66页，2022年，5月20日，16点38分，星期六3、间接愈合或二期愈合的力学生物学原理

应变：是在外力作用下某种物质发生的形变（骨折间隙内的肉芽组织）。骨折块之间的相对活动可刺激骨痂的形成，加速骨折愈合。只有当局部的应变小于编织骨所能耐受的程度，远近端的骨痂才有可能发生骨性连接。因此，当骨折端的活动过大时，硬骨痂无法桥接骨折断端。人体可通过增加软骨痂的体积来解决这一问题。增加软骨痂体积后，局部组织的应变范围可达到骨性桥接允许的条件。当骨折间隙过窄而大部分骨折块之间的相对活动发生于间隙内时，可产生高应变环境。此时上述的适应机制则无法有效发挥作用。因此，在骨折愈合的后期，过度的负荷是骨折块发生过多的活动不利于骨折愈合。第30页，共66页，2022年，5月20日，16点38分，星期六Perren的应变理论粉碎骨折可耐受两个主要骨折块之间有更大范围的活动，这是因为其总的活动被不同的骨折平面所分担，因此减少了骨折间隙中组织的应变或变形第31页，共66页，2022年，5月20日，16点38分，星期六已有临床资料和实验室证据表明：弹性固定可刺激骨痂的形成，从而促进骨折的愈合。骨干骨折后，使用髓内钉、外固定架或桥接钢板固定可观察到这一现象。如果骨折块之间的应变过大（不稳定），或者骨折间隙过宽，即使骨痂形成，也无法在两骨折端之间形成骨性连接，最终将导致增生性骨不愈合。当骨折间隙过大时，刺激骨痂生长的能力就会大大受到限制，骨痂形成可能不充分骨痂形成需要一定的力学刺激，当应变过小时骨痂无法形成。当固定装置过于坚硬或骨折间隙过宽时，会产生低应变环境，此时可发生骨折不愈合或延迟愈合。动力化可能解决这个问题。第32页，共66页，2022年，5月20日，16点38分，星期六（四）绝对稳定的手术固定

如果骨折通过坚硬的夹板连接，骨折端的活动减少，在生理负荷下骨折端不产生活动。虽然内植物的刚度有助于减少骨折的活动，但唯一能够有效完全去除骨折部位活动的技术是骨折块间的加压。通过加压达到稳定。只要预加压力大于任何功能活动产生的牵张力，即可防止骨折块的移位，从而达到绝对稳定。第33页，共66页，2022年，5月20日，16点38分，星期六绝对稳定下的骨折愈合

在低应变环境中，骨折直接通过骨单位的形成而愈合。这与生理状态下骨组织更新的自身稳定机制是相同的。这一过程也称为一期愈合。一期愈合的进展要慢于骨痂形成的愈合，因此内植物不仅必须在较长的时间内提供和维持绝对稳定，还必须具备足够的强度，以保证在漫长的愈合过程中不会发生疲劳性骨折。一期愈合并非绝对稳定固定的初衷，应当说他是采用能够取得并维持精确解剖复位的手术技术的必然结果。解剖重建才是关节内骨折和某些骨干骨折（如前臂骨折）手术治疗的真正目的。对骨折生物学和血液供应的破坏，其后果要远远严重于由于骨折固定弹性过大产生高应变环境而造成的不愈合或延迟愈合。第34页，共66页，2022年，5月20日，16点38分，星期六1、绝对稳定技术的力学

预加压摩擦力2、内植物拉力螺钉钢板关于“滑牙”：旋得越紧，失效的风险越大第35页，共66页，2022年，5月20日，16点38分，星期六钢板可以用于下述5种不同的功能保护性钢板；加压；张力带；桥接；支撑。

桥接第36页，共66页，2022年，5月20日，16点38分，星期六光测弹性图片分析用直钢板加压这种加压仅在横断骨折时有效，仅对钢板下面邻近的皮质有加压作用用预弯钢板进行加压可产生均匀的加压作用。对钢板对侧的骨皮质同样起到加压作用第37页，共66页，2022年，5月20日，16点38分，星期六内固定架原理桥接钢板主要应用于存在多个骨折块的粉碎骨折中。对于粉碎骨折，LCP可以作为标准的桥接钢板使用。然而，如果全部使用锁定螺钉固定时，钢板对骨骼皮质无加压作用，其原理相当于外固定架。此时钢板提供的相对稳定的固定而对骨折部位的的血供影响较小。第38页，共66页，2022年，5月20日，16点38分，星期六3、直接或一期愈合的生物学原理

（1）骨干骨折X线观察：关于“激惹现象”协助确定骨折愈合情况第39页，共66页，2022年，5月20日，16点38分，星期六（2）干骺端骨折（观察更复杂，愈合更快）（3）骨的血液供应

绝对稳定固定对血供的恢复有积极作用。在稳定的条件下，血供更易于穿过骨折部位。虽然为达到绝对稳定固定的手术过程会破坏血运，但一旦建立了稳定的固定，则会促进血运的恢复。第40页，共66页，2022年，5月20日，16点38分，星期六第三节骨折内固定的内植物及其材料一、总体要求二、材料特性刚度强度韧性抗腐蚀性（Ti的Ti合金化学惰性明显，化学惰性层形成速度快，而且是电绝缘）表面结构磁共振成像兼容性（MRI安全和MRI兼容性）第41页，共66页，2022年，5月20日，16点38分，星期六三、生物兼容性（一）局部毒性反应（二）过敏反应（镍）（三）诱发肿瘤四、新的金属内植材料（一）高强度合金（二）形态记忆合金五、涂层（羧基磷灰石、磷酸三钙）第42页，共66页，2022年，5月20日，16点38分，星期六六、聚合材料内植物

（一）生物降解性聚合材料内植物（二）非生物降解性聚合材料内植物七、骨缺损填充的材料和方法

人工填充材料替代骨组织：最常用硫酸钙化合物注射性骨替代品：所谓的CaP水泥骨移植的金标准仍然是自体骨松质、骨皮质松质和骨皮质移植，可以是游离骨块独立移植或带血管骨移植。异体骨的使用需要非常的谨慎。第43页，共66页，2022年，5月20日，16点38分，星期六第四节生物技术的应用生物技术是一个综合性的、多样化的领域，并没有一个能够被普遍认同的单一的定义。但是，他至少应设计以下领域中的一个：DNA蛋白质和分子（功能模块）细胞和组织的培养和调控生物技术调控压细胞水平的有机体对活性生物制剂和人工合成系统的使用第44页，共66页，2022年，5月20日，16点38分，星期六第五节骨折分类1-肱骨2-桡骨/尺骨3-股骨4-胫骨/腓骨

骨节段（3或4个节段）1-近端2-骨干3-远端31-股骨近端32-股骨干33-股骨远端定位形态学

类型组亚组A/B/C三种类型1/2/3三个组亚组1/2/3三个亚组肱骨干螺旋型骨折：12-A1Barton骨折：23-B1第45页，共66页，2022年，5月20日，16点38分，星期六远端和近端的确定：

骨骺端最宽部分的长度为边长在骨骺端画正方形，则正方形区域内就是骨的末端（近端或远端）第46页，共66页，2022年，5月20日，16点38分，星期六分型定义第47页，共66页，2022年，5月20日，16点38分，星期六例外情况第48页，共66页，2022年，5月20日，16点38分，星期六骨干骨折分组第49页，共66页，2022年，5月20日，16点38分，星期六两端骨折分组第50页，共66页，2022年，5月20日，16点38分，星期六第六节软组织损伤：分型、评估和病例生理改变骨折的成功治疗很大一部分取决于对软组织损伤的处理。伴有软组织损伤的骨折应作为外科急诊处理。在评估骨折损伤时，必须了解软组织损伤的程度，因为软组织损伤的处理成功与否可能是决定或者预后的关键因素第51页，共66页，2022年，5月20日，16点38分，星期六外伤之后，软组织损伤的修复过程马上开始，这个过程可以