骨科手术进展

骨科手术技术新进展刘忠军北京大学第三医院骨科暨脊柱外科研究所

2015.7

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北京骨科学发展历史●骨科学(矫形外科学）

Orthopaedics

希腊字

Orthos

+

Paidios“矫正”“矫直”

儿童

（法国巴黎大学教授NicolaAndry1971年命名）

骨科学发展历史●西医现代骨科学：270年历史

（西医古代骨科学：公元前2830年）

1741年：第一部骨科专著《L’Orthopedie》1790年：第一所骨科医院（瑞士Orbe)

19世纪：骨生理和病理学研究（骨痂形成，骨髓炎等研究）骨折的牵引和手术治疗

麻醉（1842年CrawfordLong使用乙醚）、止血带的使用(Lister)，X线的发现（1855年，WilhelmK.Roentgen)促进了骨科手术技术的开展。

希腊字

Orthos

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Paidios“矫正”“矫直”

儿童

（法国巴黎大学教授NicolaAndry1741年命名）

骨科学发展历史●西医现代骨科学：

20世纪前期：骨科学进一步发展（中心由欧洲→美国）

碱性磷酸酶的发现（Robinson,1923)促进了骨生理及骨病理的研究进展；

磺胺（Domagk,1935)、青霉素（Fleming,Chain及Florey1929,1935)的发明使骨科修复重建手术的开展成为可能；

第一所康复医院建立（RobertJones医生和AgnesHunt护士，英国近代骨科奠基者，1919）。

希腊字

Orthos

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Paidios“矫正”“矫直”

儿童

（法国巴黎大学教授NicolaAndry1741年命名）

骨科学发展历史●西医现代骨科学：

20世纪后期：骨科手术技术水平迅速提高50～60年代：骨折内固定技术逐渐推广应用70年代：脊柱内固定技术逐渐兴起80年代：关节置换手术、关节镜手术及脊柱椎弓根固定技术逐渐推广。90年代：骨科手术技术创新、改进、完善。21世纪：骨科手术技术和理念不断更新

骨科学发展历史●中国骨科学的发展

中医骨伤：3000余年历史

《周礼·天官篇》列有疡医科（公元前1100-770）华佗（147～207）“刮骨疗毒”，使用“麻沸汤”

葛洪（晋代261～347）用竹夹板固定治疗骨折

巢元方（隋代581～618）发展缝合、清创术蔺道人（唐代841～846）著《仙授理伤断续方》危亦林（元代1277～1347）著《世医得效方》吴谦（清代1742）著《医宗金鉴·正骨新法要旨》

骨科学发展历史●中国骨科学的发展

西医（现代）骨科学

鸦片战争（1840）后：西医东渐1840～1920：英、美、法、德、俄等国医生自沿海各省进入中国传播西医骨科。1920～1940：中国人开始发展国内现代骨科学

1937年中华医学会骨科小组成立后排：任廷桂，叶衍庆（朱履中）前排：胡兰生，牛惠生，孟继懋

骨科学发展历史●中国骨科学的发展

西医（现代）骨科学1950～1960：国内骨科稳步前进

断肢再植获得成功（1963）

腰椎间盘突出的手术治疗颈椎病的手术治疗1970’骨科学发展缓慢，与国际差距显著拉大1980年中华医学会骨科分会成立1981年中华骨科杂志创刊1980～：中国骨科学迅猛发展，与国际差距逐渐缩小

骨科学发展现状及特征●基础研究为相关疾病治疗提供愈益重要的理论依据●

手术技术水平的提高使愈来愈多疑难重症获得治疗机会●

治疗方式以及内容的改变给相关护理工作带来新的理念和挑战

现行骨科手术的特点●高难度、高技术含量的手术增多●手术兼有微创化和超大型化趋势●

高龄或幼龄手术患者增多●

围手术期医护工作理念与内容更新●

手术器械与设备的数量、种类显著增加●手术病人的施术体位多样化、个性化●手术节奏明显加快

骨科手术技术简介●创伤外科手术●

关节外科手术●

脊柱外科手术

创伤外科手术技术四肢骨折的生物学固定（BO）技术

“BO”-BiologicalOsterosynthenis

（biologicalintrnalfixation）“生理性”接骨术

1990’AO学者GanzR、GerberC、palmarRH相继提出。LC-DCPLimitedContact-DynamicCompressionPlate生物学固定术（BO）的原则

1.远离骨折部位进行复位,以保护局部软组织的附着；2.不以牺牲骨折部的血运来强求粉碎骨折的解剖复位,如必须复位的较大折块,也应尽力保存其供血的软组织蒂部;3.使用低弹性模量,生物相容性好的内固定器材;4.减少内固定物与所固定骨之间的接触面(髓内及皮质外);5.尽可能减少手术暴露时间尽量保持骨折断端组织结构和血运的完整性。LC-LCP

有限接触-锁定加压钢板胫骨远端骨折胫骨远端锁定加压板LC-DCPDCP对骨血运的影响

BO的康复观念

早期活动早期下床但不一定“早期负重”外固定架在骨折及骨缺损治疗中的应用

（TheOrthofixLimbReconstructionSystem）应用外固定架治疗骨缺损伴肢体短缩示意交通事故致胫骨骨折、骨缺损外固定架治疗前及治疗后X线片肢体短缩逐渐延长的临床所见应用外固定架治疗后X线及临床所见成角畸形的逐渐矫正小腿复杂性创伤的外固定架治疗Less

InvasiveStabilization

Systems四肢骨折微创固定系统“LISS”LISS理念新一代骨折手术治疗的器械和内植物系统“锁定型内固定装置”

伴随最小软组织创伤的骨干固定装置普通钢板与锁定钢板内固定对血供影响的比较带锁钢板普通钢板LISS钢板Anatomicallypre-shapedConicalthreadedholes,forthelockingoftheLISSscrewsForgedTi-6Al-7Nb5,9or13hole,leftandrightversionPossibilitytoplace4.5cortexscrewsInsertionofthescrews股骨骨折髓内钉固定技术PFN

Proximal

FemoralNail尾帽近端直径17mm解剖型内外向6°成角11mm自攻型股骨颈螺钉6.5mm自攻型髋部螺钉可屈性远端设计远端静态交锁孔远端动态交锁孔颈干角125°/130°/135°内植物的材质钛合金(TAN)不锈钢钛合金材质的优越之处

与不锈钢相比，钛的弹性模量与骨组织更接近组织的生物相容性更佳感染机会较低钛较不锈钢材料具有更高的抗疲劳能力抗腐蚀能力较强与不锈钢相比，钛对骨组织的生长影响较小钛或其合金中无镍成份，故过敏反应较少术后能进行MRI&CT检查钛合金内植入物可以长期留存体内钛及其合金的临床应用已有超过30年的历史PFN胫骨骨折的带锁髓内钉固定关节外科手术技术人工髋关节置换透视监测下双切口微创人工髋关节置换术微创双切口入路

（手术前、后所见）术前术后手术前手术后

人工膝关节表面置换术胫骨高位截骨矫正膝外翻

（治疗软骨病变）软骨移植治疗软骨损伤（剥脱）股骨下端骨巨细胞瘤行瘤段切除及铰链式人工关节置换后10年关节损伤与疾病的关节镜手术治疗脊柱外科外科手术技术颈椎前路内固定CSLPMorscher,1986ORIONLowery,1994ATLANTISSonntag,Haid,Papadopoulos,1998颈椎前路带锁钢板1995年6月国内第一例颈椎前路带锁钢板的临床应用颈椎前路减压及固定手术

颈椎病脊髓型脊髓前方受压颈椎前路C3-4间盘切除，C5椎体切除+植骨+钛网植入+带锁钛板固定颈椎前路内固定技术的进展低（零）切迹自稳型椎间融合器的设计食道干扰↓相邻间隙

干扰↓

Zero-PZero-PVA（DePuySynthes）73Zero-PVA可变角度零切迹颈椎前路椎间融合固定系统(ACIF)version1.1/22.11.2011/Zero-PVAinservicepresentation74置入第二颗螺钉后完成操作，X光正位片观察置入情况病例展示Zero-PVAPre-Op.Jan.2012Post-Op.Feb.2012Nov.2014Post-Op.Nov.2014零切迹自稳型椎间融合器的临床应用颈椎后路内固定技术双侧板向内侧凹选择1：内侧凹定位（不常见）13151179810776655833参见《SPINE》杂志4月20日的文章：T.Frush等人《旁矢状面后路枕骨板固定的生物力学评估》。《SPINE》第34卷第9号SubaxialFixationOCFixationOccipito-CervicalConstructs(RA,Fractures,Tumors)OCFixationOccipito-CervicalConstructs(RA,Fractures,Tumors)前、后方联合入路颈椎椎体切除、脊髓减压及内固定颈椎不稳+后凸畸形颈椎前后联合入路手术

非融合性颈椎手术——人工椎间盘植入术特点：保留椎间关节运动目的：防止融合相邻节段退变指证：尚未显著退变的颈椎

23岁C4-5间盘突出，脊髓受压31岁，C5-6间盘突出，脊髓受压

颈椎微创手术

微创概念及意义●微创—微小创伤

“minimallyinvasive”“lessinvasive”●意义：LESS

Lesspostoperationpain疼痛轻

Earlyreturntowork恢复快

Smallersurgicaltrauma创伤小

Shorthospitalization住院短

“外科学发展的重要方向之一”

MOREMultidisciplineteam费工

Operationtimelonger费时Requireequipment费钱Experiencedisability费力微创手术

微创切口放入扩张管及工作通道颈椎病

颈椎病

C5-6间盘突出

椎间植骨脊髓压迫解除术后

术后三个月术后第一天术后第三天Lessinvasivesurgery（微创切口手术）

胸腰椎椎弓根内固定技术L2骨折复位固定椎管狭窄行减植骨及固定腰椎滑椎行复位及固定M23yo.4ds.aftercaraccidentT6-7fracture&completedislocationwithintactneurologicalfunctionCase17ds.Post-Op.6ms.Post-op.患者男性，23岁入院19天前自14米高处坠落Case2.胸腰椎前路内固定技术腰椎陈旧骨折伴神经损伤腰椎前后联合入路减压、矫形+内固定腰椎人工椎间盘技术SBCharitéI1982SBCharitéII1985SBCharitéIII1987L5/S1融合，

L4/L5出现不稳定征象53岁腰椎融合后9年随访所见人工椎间盘X线片所见病人12年随访结果工作通道

胸腔微创手术——经胸腔镜手术技术

光学内镜冲洗/吸引牵开器MiaspasTL-„Set“Specificinstrumentsforthoracoscopicapproach configuratedbyDr.Beisse/Dr.Potulski,BGMurnau

ApproachThoracoscopic-MiaspasTL

胸腔镜下所见手术效果胸腔镜辅助下脊柱侧弯矫正腰椎小切口手术技术L2椎体病变MIS：腰椎固定与融合手术工作通道技术椎体间融合脊柱疑难重症的手术治疗进展脊柱肿瘤彻底性切除

——全脊椎切除技术全脊椎切除示意图病例二：男，59岁，C3-5恶性血管内皮瘤手术后6年.Throughmouthanteriorly&midlineposteriorlyapproachM25yoC2Giantcelltumor4dPost-Op.C1–C3“meshfixture”fixationforreconstruction2.5yPost-Op.病例一：男26岁，寰枢椎广泛破坏的软骨肉瘤3dayspost-op4weekspost-op7dpost-op10dpost-op

F11yoT4巨细胞瘤123456T4“enbloc”totalspondylectomy

6mPost-Op.F23ys,MalignantneurofibromaRe-operatedafterrecurrence3yspost-op

复查(2008.6.6)M26ys,T2GiantcelltumorL2vertebrectomyL1-3autografting&platefixationL1-3pedicalfixationposteriorly3yrPost-OPS2-5“enbloc”resection,S2nerverootsbeingpreservedM,29yrs,S2-5Chordoma1900克5mpost-opRecurrentOsteoblastoma(Nov.2009)5surgerywasperformedsince2006T7-11beinginvaded

F26yos.7dPost-Op16dPost-Op

曹xx

女45岁

住院号4610719T4-8复发性脊索瘤（2004,2006,2010三次手术；T5以下感觉、运动及二便功能完全丧失）103

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应用前方撑开、后方加压技术矫正胸椎后凸脊柱后凸畸形的矫正难复性寰枢椎脱位的复位及固定技术：经前方松解，经后路复位、固定技术理念与技术上的重要突破枕颈后路固定+放射例子植入骨科手术技术发展所带来的转变●

手术方式和节奏的变化●

手术设备和器械的变化●手术后合并症种类的变化●手术后病人康复理念的变化●

手术后效果的变化

种类繁多的骨科手术器械与设备全碳纤维手术床手术发展趋势：

安全化；微创化；精准化；人性化。

手术相关装备的更新换代手术头灯与放大眼镜C-arm术中成像设备(“术中CT”)3D打印技术:一场悄然兴起的工业革命3D打印技术在骨科的应用斯特拉迪Sep2014成本US$3500时速80km44h制成碳纤维+塑料3D打印技术在医学领域的应用

人体组织、器官人造气管人造耳朵3D打印胚胎干细胞3D打印肾脏

3D打印所有人体组织、器官？Dream!3D打印技术在骨科领域的应用A.假肢制作3D打印为两岁儿童带来"魔法手臂""Robohand"3D打印技术在骨科领域的应用B.模型制作C5-6右侧椎间孔区肿瘤颈椎肿瘤病例术前评估及策划3D打印模型显示肿瘤与血管关系13岁女先天性脊柱畸形术中所见及操作

术后所见:

腰椎半椎体切除，畸形矫正；患者身高增加3cm（达142cm）3D打印技术在骨科领域的应用C.导板工具膝关节骨关节病Post-Op.经典模式手术器械导板模式手术器械“3D打印”模式传统模式3D打印技术在脊柱外科领域的应用C.导板工具3D打印技术在骨科领域的应用D.金属内植物（修补、填充及功能重建)3D打印人工髋臼3D打印脊柱内植物金属3D打印产品：骨科内植物的新选择、新突破●产品的个性化设计与速成

——特殊形状、功能内固定材料与相关技术的研发●金属假体的任意结构与孔隙

——骨融合领域的开拓性探索

——骨科非融合技术的突破★已有确切研究结果证实：骨组织可长入金属假体的孔隙！电镜值得关注的两大特质：

异形固定钢板目前骨科手术内固定技术存在的难题与缺陷刘X，女性，21岁高处坠落伤严重骨盆骨折：固定及骨缺损充填物需要异型性内植物Pre-Op.3mPost-Op.6mPost-Op.11mPost-Op.19mPost-Op.钛网（TitaniumMeshCages）已经被广泛应用于颈椎椎体次全切除术钛网塌陷相关合并症并不少见：颈痛,神经功能功能障碍,内固定断裂、松动......

ChenYetal,SubsidenceofTitaniumMeshCageAStudyBasedon300Cases.JSpinalDisordTech2008,21(7),489-492.KanayamaM1etalPitfallsofanteriorcervicalfusionusingtitaniummeshandlocalautograft.JSpinalDisordTech.

2003;16(6):513-8.

文献报告钛网塌陷率:

50%to79.7%.性别年龄骨矿物质密度术中椎体终板的处理钛板和螺钉系统的固定强度术中后纵韧带的切除影响钛网塌陷的因素然而，最重要的因素在于钛网机械及力学特性本身：内植物与相邻椎体接触面积较小内植物形态与椎体终板解剖结构不贴附内植物局部应力集中设计理念：增加与相邻椎体接触面积改善与相邻椎体解剖形态的帖附设计金属微孔隙供骨组织长入减少自体/异体植骨量我们的最新设计：一种由EBM制造的孔隙金属颈椎人工椎体

(EBM：Electron

Beam

Melting

金属3D打印技术中的一种)严重塌陷（>3mm）发生率P=0.020人工椎体组严重塌陷发生率显著较低TTM-AVB

group（n）TMC

group（n）Total（n）<3mm181230>3mm1891920393D打印颈椎人工椎体临床观察所见13mPost-Op.(2012年12月手术)1dPost-Op.13mPost-Op.6mPost-Op.3mPost-Op.X-RayFilmClinicalFollowedUp.13mPost-Op.CTImage3D打印定制化内植物的临床应用M12ysoPathologicalDiagnosis:C2PNET