骨外固定技术
出处：按学科分类—医药、卫生 山东科学技术出版社《实用正骨手册》第78页（8335字）
外固定器又被称为经皮穿针骨外固定器或外固定支架。由固定针、连杆、固定夹、螺栓及螺母等组成。穿入骨骼的固定针通过固定夹螺栓等与连杆固定，达到对骨折复位、固定、加压及延长等作用。这种固定方式是介于内固定与外固定之间的第3种固定方式，兼收了内、外固定的优点，克服了前二者的缺点，是较好的固定方式。
一、外固定器的优缺点
(一)优点
1．与小夹板、石膏外固定相比，复位更理想，固定更可靠，不压迫软组织，不影响血运。
2．与牵引相比，复位、固定效果更优。
3．与内固定相比，无切口创伤，不出血，老弱病残者也能接受；未遇到内固定所致的脂肪栓塞综合征，不剥离骨膜，骨折愈合快。
4．对开放性骨折便于伤口冲洗、换药等术后处理，利于软组织修复及伤口愈合，且避免了内固定所致伤口感染及骨髓炎的危险。组织缺损者，便于复合组织瓣移位修复。
5．对骨折端加压作用，促进骨折愈合，不仅治疗新鲜骨折，还可治疗骨延迟愈合、不愈合、畸形愈合手法矫正后及关节融合术。
6．其牵引撑开作用，矫正缩短移位，利于关节面塌陷骨折的复位愈合，关节可早期活动，关节面恢复平滑，预防创伤性关节炎，还能进行骨延长术。
7．可早期关节活动，避免或减少关节僵硬、骨质疏松及肌肉萎缩等并发症。
8．骨折愈合后，固定针取出容易，无需二次手术。
(二)缺点
1．易松动，包括固定夹与连杆间的松动，固定夹与针间的松动，以及固定针与骨间松动，影响对位及稳定。
2．针孔感染。
3．技术性强，操作虽不复杂，但每一步骤要求均较高，稍有偏差可能造成安装困难，对位不良等情况。
4．影响美观，针孔愈合后留有疤痕。
二、外固定器的适应证
1．开放性骨折尤其是大面积软组织缺损者，免除内固定所致感染的危险，便于换药、引流、植皮等处理，也适于战场急救后护送，便于观察和处理。
2．骨不连，对骨折端良好制动、加压，利于骨折端接触和愈合。
3．肢体延长。
4．不稳定性骨折，尤其是粉碎严重的骨折，其他固定方法较困难，外固定器有独到之处。
5．多段骨折有一定优越性。
6．关节融合术。
三、外固定器的类型及用途
(一)根据结构分类
1．单边式 是外固定器中最简单的构型之一，可分为单平面单边式和双平面单边式。
(1)单平面单边式 固定针为半针固定(仅穿进两侧骨皮质，不穿过对侧软组织)，且所有针体均在骨纵轴的同一平面上。优点：组织损伤小，安装简单，调节方便，轻便，便于关节活动。缺点：对于不稳定骨折固定欠稳定。具有代表性的单边固定器有Bastiani外固定器、钩槽式外固定器、AO单边外固定器等。适应证：①胫骨闭合、开放性骨折及已感染的骨折是首选适应证。②闭合性、开放性、稳定型骨折。③股骨转子间和转子下稳定型骨折。④尺骨干各类型骨折。⑤肱骨干、手和足部骨折。⑥植骨术后的外固定。
(2)双平面单边式 固定针排列在与骨纵轴一致的两个平面上。此型是单边固定器中最稳定的简单构形，最典型的代表就是钩槽式单边外固定器，由固定针和双平面钩槽式连接杆组成，较单平面式更牢固。除单平面式的适应证外，还可用于以上部位的不稳定骨折(股骨干不稳定骨折除外)。
2．双边式
(1)单平面双边式 此型构形较单边外固定器多一根连杆。固定针主要为全针固定(穿透对侧软组织)，有时也可辅以半针固定，装有调节延长螺杆的双边外固定器尚可进行肢体延长。其优点为：对于不稳定型骨折固定较稳定。缺点：组织损伤较大，安装稍复杂，调节不太方便，不便于患肢关节活动及进行肢体行走锻炼。具有代表性的单平面双边外固定器有钩槽式双边外固定器、AO双边外固定器。适应证：①股骨闭合性、开放性及已感染的不稳定型骨折。②四肢延迟愈合或不愈合的骨折。③膝、踝、肘及腕关节邻近的塌陷、粉碎性骨折，骨折线波及或不波及关节面。④膝、踝、肘及邻近的良性骨肿瘤或瘤样病损，病灶刮除植骨术后。⑤肢体延长。
(2)双平面双边式 优点是较单平面固定更稳定，尤其靠近骨端的骨折较适用。
3．三边式 临床极少应用。长骨不稳定型多段骨折是其首选适应证。
4．四边式 临床上已不应用，属于已淘汰的一种外固定器形式。
5．半环式 此型的构形较双边式外固定器多一根纵行连接杆，由固定针、水平槽式大半圆弓环和与肢体长轴平行的3根纵行连接杆组成。固定针为全针固定，必要时辅以半针固定。半环槽式外固定器为其典型代表。优点及适应证：可供多向性穿针，尤其适用于肢体延长，以及对延迟愈合或不愈合的骨折进行加压固定，促进骨折愈合。缺点：组织损伤较大，结构复杂、笨重，安装、调节不太方便，不适用于股骨近中段的骨折固定，不便于患肢关节活动及进行肢体行走锻炼。
6．全环式 临床上多为半环槽式外固定器所替代。
(二)根据功能分类
1．单纯固定外固定器 此类外固定器将裸露于皮肤外的固定针用简单的固定夹固定在连接杆上，一般不再进行大的调整。可分为固定骨骼外固定器和固定关节外固定器两种。
2．加压固定外固定器 包括一次加压外固定器和调节加压外固定器两类。
3．撑开固定外固定器 多见于双边沟槽式外固定器治疗胫骨平台塌陷、劈裂骨折和胫骨远端Pilon骨折。
4．整复固定外因定器 如Bastiani外固定器，其特点是连接杆上有万向关节，将针固定在连接杆上，可以松开万向关节，对骨折成角移位进行复位。
5．骨延长外固定器 常见的有钩槽式和组合式骨延长器及半环式外固定器。
(三)根据固定针排列分类
1．固定针平行排列式 固定针沿长骨纵轴同一纵行平面相互平行进针，所有固定针均与长骨纵轴垂直或接近垂直。多用于双边固定器，其优点是容易进针，容易调整。但其固定针易从骨内脱出。因此，一般需采用前段带有螺纹的Schanz针。
2．固定针扇形排列式(外聚式) 以4针固定为例，靠近骨折线的两根固定针沿纵轴同一纵行平面相互平行进针，此二针均与长骨纵轴垂直或接近垂直。而远离骨折线的两根固定针则以向骨折线方向倾斜30°～45°的角度进针，使4针的排列像一把打开的折扇，近骨端针距宽、针尾距离窄；或者说骨内针距宽，骨外针距窄。优点可以归纳为：操作简单、方便，固定针牢稳，不易松动或滑脱，便于邻近关节早期功能锻炼。
3．固定针锥形排列式(内聚式) 恰恰与扇形排列相反，不常用。
4．固定针交叉排列式 多用于半环式和全环式外固定器。采用全针固定，固定针相互交叉穿针，交叉角度为任意大小。
(四)根据固定节段分类
1．节段内固定 又称不跨关节固定，大部分外固定器属于此类方式。
2．跨关节固定 用于关节内和邻近关节骨折。
四、外固定器的临床应用
(一)操作基本要求
1．选择适当的麻醉 如下肢骨折选用硬膜外麻醉或腰麻；上肢骨折选用臂丛麻醉或静脉麻醉。而不能采用简单的局部浸润麻醉，以免影响骨折复位及调整固定等。
2．器械严格消毒。
3．严格无菌操作技术 手术野消毒范围应按常规手术消毒范围进行，铺巾应注意手术肢体下方的铺巾、为了矫正旋转移位的方便，肢体近侧和远侧的消毒范围应更大一些，有些复位困难的骨折，可将健肢一并消毒，以便于术中复位时对照参考。
4．操作顺序 基本顺序是：复位一穿针一固定一调整。
(1)复位至关重要，尤其是缩短和旋转移位，一定要在穿针前矫正。若在穿针后矫正，就会出现针间皮肤、肌肉牵拉紧张，剧痛，甚至坏死。闭合骨折先行手法复位，开放性骨折先行清创术，骨折开放复位。
(2)进针 根据固定针的粗细，切口0．2～0．5cm，方向与肢体纵轴一致，深至深筋膜，止血钳分开肌肉达骨膜，插入套管(软组织薄处可不用套管)抽出管芯，用手摇钻将固定针穿过骨的最大径(不能偏向一侧，以免应力不均影响复位及固定)，若为半针固定，仅穿透对侧骨皮质即可；若为全针固定，可用锤击针尾，使针穿出对侧软组织，皮肤亦切一小口。一般穿4根针。
(3)固定 将针尾部装在固定夹上，维持骨折端的对位，旋紧螺母(或螺栓)将针与连杆固定。
(4)调整 根据加压牵伸及矫形的要求调节针尾在连杆上的位置，使之具有相应的应力。
(二)注意事项
1．正确选择适应证。
2．熟悉血管神经的解剖位置，避免损伤。
3．治疗方案确定后，手术及早进行。
4．先矫正缩短和旋转移位。
5．从肌肉少的部位进针。胫腓骨骨折可从小腿前内侧或前侧进针。尺骨骨折应沿尺骨嵴进针，桡骨骨折可从前臂桡背侧进针。大腿四周肌肉均丰厚，无论从何处进针均会影响肌肉活动，当股骨骨折必须外固定器固定时，可从大腿外侧进针。膝踝关节塌陷骨折应从肢体外侧横行进针。肱骨骨折宜从上臂前外侧进针。掌指骨及足骨骨折宜从手背或足背侧进针。
6．不得用锤击法使固定针穿过骨质，以免劈裂。
7．固定针尽量远离关节，以免影响活动。
8．固定针尽量远离会阴部。
9．针组内针距尽量长 同一骨折段上两针间的距离在不影响关节活动的情况下尽量增大，以增加扭矩。Bastiani固定器的针距受针夹的限制，不能调整。因此，必须通过固定夹的针孔穿针，才能掌握好针的方向及距离。
10．针组间距尽量短 即邻近骨折线的两固定针应尽可能靠近骨折线，这样固定会增加固定针的固定强度和连接杆的强度。但固定针距离骨折线太近会崩裂，至少应在距骨折线20mm以外处进针。Bastiani固定器的针组间距也受连杆的限制。
11．连接杆尽量靠近肢体。
12．长斜行或长螺旋形骨折增加一固定针，贯穿于斜行或螺旋形骨折的两骨折端，既可增加外固定器抗缩短移位的强度，又可以防止骨折端错动，避免发生侧方移位。即使贯穿两骨折端的固定针不在连接杆的同一平面，也可将其折弯与连接杆固定，或借助夹角双平面外固定器固定。
13．裂开骨折的处理 裂开骨折多有缩短移位，在矫正缩短移位的情况下，可用双手挤压复位。若双手挤压复位失败，可用跟骨夹进行挤压复位。
14．塌陷骨折的处理 过度牵引，造成骨折少许分离移位，大部分新鲜骨折可自行复位，尚未复位的骨折，可用直径3．5mm的斯氏针插入撬拨塌陷的骨折片，使其复位。若撬拨复位失败，可在塌陷骨折处切一小口，于直视下撬拨复位。
15．尽量不用电钻，以免烧伤软组织及骨组织，造成感染和固定不牢。
五、外固定器固定常见并发症
(一)近期并发症
1．针眼异物反应 主要表现为针眼渗液，针眼周围皮肤无红肿，分泌物细菌培养阴性。这主要是针眼异物反应所致，保持针眼引流通畅，几天后即可自愈。
2．针眼感染 因髋部及大腿部软组织丰富，固定针对肌肉舒缩活动有阻挡作用，肢体活动时肌肉及皮肤发生较大位移，针眼极易产生炎症、渗液、流血，导致感染而流脓。老年病人骨折愈合慢，外固定时间长，针眼也容易发生感染。
防治方法：①股骨中上段骨折尽量不用外因定器。②将针眼暴露，每天用酒精或洗必泰涂擦针眼3次，将针眼处痂皮擦掉，保持针眼通畅，可预防针眼感染。③针眼一旦感染，应让患肢暂时制动，疏通针眼将脓液引出。④静脉滴注抗生素预防全身感染。
3．固定针松动及脱出 主要见于单边外固定器的半针固定，主要原因有以下几点：①快速电钻钻入固定针，导致针周围的骨质灼伤、坏死及吸收。②钻孔的钻头太大，固定针稍细，固定针把持不牢。③固定时间较长，固定针容易松动。④老人骨质疏松或患有骨质疏松症的骨折病人。⑤固定针相互平行，松动后容易脱出。⑥进针时有反复进针、退针动作。
防治方法：①尽量不用电钻，用手摇钻。②使用有螺纹的固定针。③骨质疏松者，尽量用全针固定。④钻头与固定针要匹配。⑤精确操作，避免反复。
4．骨折再移位 骨折再移位多见于单边外固定器治疗长管骨不稳定骨折，尤其是股骨斜行、螺旋形和粉碎性骨折，由于大腿肌肉发达，靠近会阴部，使用双边、环式或半环槽式外固定器固定很困难，而单边外固定器很容易产生骨折缩短及成角再移位。
防治方法：①股骨中上段骨折尽量不用外固定器。②对于斜行和螺旋形骨折，可在两骨折端重叠处贯穿一针，效果极佳。也可改用夹角双平面外固定器固定。
5．固定针折断 多为螺纹半针折断，多与钢针制作材料或制作质量有关，或因固定针持续受力导致疲劳性折断。
防治方法：①选用结构合理、质量高的螺纹针。②骨折端尽量靠拢，以减少固定针的应力。③不稳定性和粉碎性骨折，尽量选用双边外固定器固定。
(二)远期并发症
1．关节功能障碍 关节功能障碍多见于邻近关节的骨折。
防治方法：①固定骨折尽量让固定针远离关节，最好采用扇形布局。②波及关节面的骨折尽量早期牵引复位，利用双边外固定器撑开固定，既可使骨折复位和固定，又可早期活动关节，利于关节面磨合修复。③发生关节僵硬不超过半年时，拆除外固定器后，在麻醉状态下被动屈伸关节，达到正常范围，然后置CPM机上被动活动一周。
2．针眼部位骨折 多发生于粗大的固定针固定较细小骨的骨折之后，尤其是直径6mm的固定针用于固定胫腓骨骨折或前臂骨折。快速电钻容易造成骨孔周围骨质灼伤和坏死，也可导致针眼骨折。
防治方法：①可选用较细固定针。②如果是直径4．5mm以上的粗大固定针，取针后避免患肢负重行走，休息3～4周后再行走锻炼。如果是直径4．5mm以下的固定针，取针后可继续行走锻炼。
3．再次骨折 最常见的原因是外固定器拆除过早，或因针眼感染，或因针眼疼痛，或因关节活动受限，往往导致病人要求提前拆除外固定器。也有刚刚拆除外固定器后不慎又滑倒受伤，导致再次骨折。
防治方法：①要定期每月复查1次X线片，检查骨折对位、对线及愈合情况。只有骨折线模糊，临床检查也已达愈合标准，才能拆除外固定器。②针眼疼痛或感染，要及时处理感染。③如果骨折部分愈合，而外固定器妨碍关节活动，可在拆除外固定器后改用小夹板或石膏继续外固定治疗。
4．骨折延迟愈合 原因有骨折损伤严重，软组织挫伤严重，骨折难愈合部位，外固定器的应力遮挡，外固定器固定欠稳定。
防治方法：①尽量争取骨折解剖复位，可缩短骨折愈合时间。②国人骨骼相对较细，不应使用过粗大的固定针，可通过增加固定针数目达到稳定的固定。当骨折达到一定的愈合程度时，可逐渐拔出部分固定针，以减少应力遮挡。③应当保证骨折端对位、对线的稳定性，除了增加固定针数目外，还可采用双平面、双边及多平面固定方式，尽量利用较细的针(直径3mm左右)达到坚强、稳定的固定。④已经发生延迟愈合的骨折，也可用电刺激促进骨折愈合或利用自体骨移植治疗骨折延迟愈合。
5．骨折畸形愈合 见于：①不稳定型骨折过早活动或负重。②骨质疏松症病人。③外固定器拆除过早。
防治方法：①不稳定型骨折用外固定器固定后，不宜过早活动或下地负重行走，应避免负重，休息4周后拍X线片复查骨折愈合情况，再决定是否开始行走锻炼。②患有骨质疏松症的骨折病人，应卧床休息，并给予补充活性钙及其他治疗骨质疏松症的药物。③外固定器的拆除不宜过早，对于关节功能恢复良好，针眼无感染，外固定器对行走及日常生活影响不大的病人，可适当延长拆除时间，确保骨折不再移位。