接骨板内固定与骨折愈合
作者：张先龙 曾炳芳
单位：上海第六人民医院骨科，上海 200233
关键词：骨板； 骨折愈合
临床骨科杂志990348 【中图分类号】 R687.3
Internal fixation of bone plate and fracture healing
Zhang Xianlong,Zeng Bingfang
【Key words】 bone plates; fracture healing
骨折愈合是一个极其复杂的生物学过程，在影响骨折愈合多种因素中，以骨折局部力学环境和血液供应最为重要。接骨板内固定是治疗四肢长骨骨折的重要手段之一，但接骨板的置入势必会引起骨折环境中的生物学反应(如应力和血供)，扰乱骨折愈合所必需的生物学环境。因此，接骨板对骨折局部血供和力学环境的影响成为衡量接骨板质量及设计是否合理等的重要参数。如何既保证骨折段稳定，又能使骨折端承受一定的应力刺激，同时，又尽可能减少接骨板置入对骨折局部血供的损害，一直是人们针对接骨板内固定研究和探索的热点。多年来，学者们围绕上述两方面对接骨板的材料、生物相容性、刚度、设计等进行了许多新的探索和尝试，并将一些成功的结果应用于临床，收到了满意的效果〔1～4〕，为接骨板的设计更趋合理化、科学化提供了诸多有益的理论依据。
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1 接骨板固定后局部血供与骨折愈合
血液供应和再血管化是骨折修复的必要前提。对长骨而言，完整的髓腔动脉系统在骨折早期骨痂形成的血液供应和骨折端坏死的再血管化过程中发挥着重要的作用。管状骨皮质内2/3的血供由骨滋养动脉供应。当创伤、骨折移位或手术等造成骨髓腔血循环中断时，骨膜的血液循环可对局部骨段的血供障碍起重要的代偿作用。因此，骨膜血供在骨折愈合过程中显得尤为重要，完整的骨膜血液循环可为骨折愈合提供良好的生物学环境。研究表明除骨折本身可影响骨及骨膜血循环外，手术显露、剥离骨膜、接骨板置入均可加重对骨折局部血流的干扰。接骨板与骨的接触一律会造成骨血管的放射状渗透性损伤。Cunst以双硫蓝作标记对家兔和羊完整胫骨接骨板固定后的骨血供变化进行研究发现，术后10 min板下及其附近皮质骨有很大缺血区，3周时缺血区保持不变，4周时缺血区局限于板下皮质骨，8周时缺血区变小，10周时血供完全恢复。这种钢板与骨接触区域血供的紊乱可能通过下面两种方式发生：一是影响板下皮质骨的静脉回流，从而间接影响了毛细血管回流和动脉供血；二是直接干扰了皮质骨毛细血管的回流。
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这种接骨板置入区的血运障碍被认为是导致板下骨坏死、吸收，造成接骨板源性骨质疏松的主要原因。骨质疏松早期仅见于板下皮质骨，骨疏松的范围与板下缺血区域轮廓一致。应用底面开槽的接骨板固定，板下缺血区域缩小，显著改善了板下骨质的疏松〔3〕。不过接骨板置入引起的骨板血供紊乱是暂时的，大多数可以在术后3个月内完全恢复。然而，板下皮质骨的结构紊乱却并不能随着血供的恢复而修复。术后20周、1年，甚至更长时间仍可见到固定骨段严重骨质疏松，甚至松质骨化〔5,6〕，而此时唯一存在的生物学干扰因素只有接骨板对骨的应力遮挡保护作用。Uhthoff等〔5〕对36只成年狗股骨采用两种不同接触面钢板固定，观察8～24周，术后不同时期X线、组织学及力学测试检查发现，板下皮质骨骨质疏松的发生是由两个相互独立的病理过程共同作用的结果。第一个过程较为短暂，可能由于钢板损伤板下皮质血供引起骨坏死，骨孔隙率增加；第二个过程，是由于钢板与骨组织刚度上的巨大差异引起的应力遮挡保护作用所引起的骨吸收，这种骨吸收最初发生在哈氏管和骨外、内膜面。两者均影响骨的力学性能，但前者较为短暂，而应力遮挡引起的骨质疏松持续最长。
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2 接骨板固定局部力学环境与骨折愈合
接骨板与骨组织刚度的差异巨大，其应力遮挡作用直接影响了骨折部力学环境。研究表明，坚硬加压接骨板对固定骨段应力分布影响最大。Cochran等用应变仪测量技术对犬股骨前外侧4孔AO加压钢板固定后固定骨段的应力应变进行研究发现，固定后固定骨段平均压应变下降45%，其中前外侧(板下)下降最为显著(84%)，内侧下降45%，后外侧下降27%。结果显示AO坚硬接骨板对整个固定骨段存在明显的应力遮挡作用。一般说来，骨折的血供正常时，其愈合的方式主要取决于与稳定性有关的力学环境。当骨折解剖复位、断端坚强固定紧密接触时，骨折一端内的毛细血管和哈氏系统可直接爬行过骨折线进入另一端，新骨沿哈氏系统在骨折线上逐渐沉积，实现一期愈合，而局部骨膜由于缺乏应力刺激，很少或无外骨痂。相反，当骨折复位不完全，固定不牢靠时，骨折端出现骨吸收，局部应力刺激形成明显外骨痂，导致骨折二期愈合。坚硬加压接骨板，如动力加压接骨板(dynamic compression plate， DCP),虽然可以为骨折局部提供极为稳定的力学环境，产生一期愈合，但其高刚度引起的应力遮挡，阻碍了骨折愈合、骨痂塑形和改建，使固定骨段发生骨质疏松，愈合骨力学性能下降〔7，8〕。坚硬加压内固定后，骨折部缺乏应力刺激，很少有外骨痂形成，骨母细胞增殖及骨痂改建不明显，成骨细胞出现时间、数量及功能状态均不及应力刺激状态下的二期骨折愈合，且愈合过程长，愈合骨力学强度低〔7,9，10〕。因而，现代理论认为加压稳定环境下的一期愈合并非骨折愈合的最佳方式。
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3 新型接骨板的设计及其对骨折愈合的影响
3.1 保护血供的生物学固定接骨板 生物学固定接骨板的设计，主要是通过减少接骨板与骨面间接触，达到减少血供损害，减轻由于血供障碍导致的骨结构紊乱，从而有利于骨折愈合。有限接触动力加压钢板(Limited contact dynamic compression plate，LC-DCP)〔3〕和非接触性钢板(Noncontacting plate，NCP)〔11，12〕就是这种设计和应用的具体例子。新设计的LC-DCP接骨板是在DCP技术上的进一步发展，通过倾斜放置钢板上拉力螺钉，对称自动加压。同理，由于钢板与骨面间的接触减少，术中对软组织和骨膜的剥离也减少，达到保护血供的目的，并于1987年应用于临床。研究表明，LC-DCP确实减少了板下皮质骨血供损害，为骨折愈合提供了良好的血供环境〔3〕。随后，Ramotowski等〔11〕研制了一种称之为Zespol钢板的非接触钢板，钢板的螺孔呈梭形，在拧紧螺帽时，螺钉头部微弯产生纵向加压作用。另外，由于钢板不与骨面接触，手术操作及愈合后取钢板均无需显露骨折，对血供的损伤最小，临床应用取得了令人满意的效果。Kowalski等〔12〕利用体外模拟骨截骨模型中对DCP、外固定支架、NCP固定进行截骨面轴向压缩、弯曲及扭转等力学测试，结果表明NCP固定强度在离骨面 5mm左右时与外固定支架及DCP固定强度无区别，远离骨面将造成固定刚度的下降。生物学固定接骨板能减少血供损伤，但尚未解决加压固定引起的应力遮挡问题。
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3.2 降低应力遮挡作用的新型接骨板 如前所述，坚硬加压接骨板如DCP、LC-DCP等，其坚强内固定为骨折端提供稳定的力学环境，然而其应力遮挡作用却造成固定骨段的骨质疏松，使其力学性能下降，因而，在肢体开始负重后或取出钢板后易发生再骨折〔7〕。只要应力遮挡作用存在，这种骨质疏松、骨力学性能下降就难以恢复〔8〕。理想的接骨板装置，应允许骨折部承受一部分应力，以刺激促进骨痂形成和钙化，减轻应力遮挡引起的骨结构紊乱，促进骨折愈合。70年代末Woo等提出非坚强内固定概念，用塑料、碳素纤维、环氧树脂等复合材料制成低刚度接骨板，经动物实验表明，它可明显减轻应力遮挡所致的骨质疏松，但为骨折部所提供的稳定性较差，骨折延迟愈合和不愈合发生率较高。随着生物降解材料研究的不断深入，人们开始尝试应用可吸收生物降解材料，如聚乳酸、聚羟基乙酸等制成接骨板，希望随着材料在体内降解而逐步降低接骨板的应力遮挡作用，使骨折部逐渐承受到生理应力刺激，促进骨折愈合。Zimmerman等以碳增强多聚乳酸复合材料制成层式降解板，对狗股骨截骨进行固定，结果复合板由于疏水性，水浸入导致固定系统刚度在骨折愈合内稳定形成前迅速下降，产生肥大性骨不连接。因此聚乳酸复合材料接骨板只能用在置入物无需维持较大应力的颌面骨折。Hanafusa等应用多聚乳酸(Poly-L-Lactic acid)合成低刚度生物降解板，对兔胫骨截骨进行固定。8周时，骨折愈合率达64%，25～40周，板下骨结构及愈合骨力学强度与正常骨无差异，明显优于对照组不锈钢接骨板固定，但仍有14%的降解板固定失败。另外降解产物引起的组织学反应问题尚未解决。多聚羟基乙酸导致无菌性窦道发生率高达25%，而且，材料在10～28天内水解而具有局部毒性作用〔1〕。总之，生物降解材料由于初始刚度、降解速度的控制及降解产物引起的组织学反应等问题尚未解决，难以满足长骨骨折内固定的需要。
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80年代末，Korvick等作垫式接骨板固定(Cushed plate fixation)的动物实验中，在钢板与骨面之间放置硅橡胶垫，以减少应力遮挡对骨折愈合的影响。此后Jansmine等则在研究中将一层聚乙烯板垫于钢板下，使螺钉松弛，减轻了固定装置的应力遮挡作用。遗憾的是上述研究均未作刚度变化规律、控制方法等研究，亦未见有进一步论证研究报道。1994年Kostopoulos等〔4〕应用316LVM不锈钢设计制成6孔二部分滑动钢板(sliding plate，SP)，对羊桡骨截骨进行固定，并以AO标准与DCP作对照，术后自由负重活动，观察2～24周，术后不同时期骨痂动力性弹性模量(dynamic modulus of elasticity)和静力性最大弯曲强度(ultimate bending strenght，UBS)测试结果表明，SP钢板，由于其特有的滑动机制，允许骨折部产生间歇性压缩载荷刺激，促进了骨折愈合，骨痂的质量明显优于DCP组。这一新设计为接骨板固定装置的改进展示了良好的前景。但仍需在活动范围的控制、负重时间和量的选择等方面作进一步研究。
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上海第二医科大学附属第九人民医院骨科曾与美国Iowa大学生物材料研究室合作，通过在传统坚硬接骨板的螺孔内置放一具有蠕变性能的高分子量聚乙烯垫圈，构成应力松弛接骨板系统(stress-relaxing plate，SRP)。动物实验和体外力学测试观察发现，粘弹性垫圈在恒定载荷作用下，随固定时间延长，逐渐发生蠕变、破坏，从而逐步降低了SRP应力遮挡率，所导致的板下骨吸收和骨结构紊乱明显低于作为对照的坚硬接骨板组〔8，13，14〕，并明确了SRP工作原理、刚度转换规律及控制方法。在此基础上，应用SRP对兔胫骨截骨进行固定，对骨折愈合过程进行系统观察，结果发现：SRP体内应力遮挡率随固定时间延长逐渐下降，两者间具有良好的临床相关性。固定刚度的逐渐下降，使骨折部在早期即可承受一定的应力刺激，促进了骨痂的形成和改建，并在不去除内固定装置的情况下，使应力遮挡所致的骨结构紊乱基本得以修复。
综上所述，接骨板的改进和发展主要是依据其是否符合生物力学原理，是否能最大限度保护骨折局部血供，有利于或促进骨折愈合。非接触Zespol钢板、滑动钢板及应力松弛接骨板在一定程度上体现了上述特点，具有一定的优越性，为接骨板固定方法的改进提供了新的途径，具有良好的发展前景。对接骨板固定而言，如何使其更符合生物力学原理，既允许骨折部承受适当应力刺激，促进骨折愈合，同时，尽可能减少置入物对骨折局部血供的损害仍将是今后努力的方向。
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作者简介：张先龙，男，35岁，博士，副主任医师。研究方向：创伤，关节外科
曾炳芳，男，53岁，教授，副所长，科主任。研究方向：创伤修复重建
参考文献
1 Strycher ML. Biodegradable internal fixation. J Foot Ankle Surg, 1995; 34(1):82～88
2 Hanafusa S, Matsusue Y, Yasunaga T, et al. Biodegradable plate fixation of rabbit femoral shaft osteotomies. Clin Orthop, 1995;(315):262～271
3 Gautier E, Perren SM. Limited contact dynamic compression plate (LC-DCP)-biomechanical research as basis to new plate design. Orthopade, 1992;21(1):11～23
, http://www.100md.com
4 Kostopoulos V, Vellios L, Fortis AP, et al. Comparative study of callus performance achieved by rigid and sliding plate osteosynthesis based upon dynamic mechanical analysis. J Med Eng Technol, 1994;18(2):61～66
5 Uhthoff HK, Foux A, Yeadon A, et al. Two processes of bone remodeling in plated intact femora: An Exprimental study in dogs. J Orthop, 1993;11(1):78～91
6 Uhthoff HK, Boisvert D, Finnegan M, et al. Cortical porosis under plates: Reaction to unloading or to necrosis. J Bone Joint Surg(Am), 1994;76(10):1 507～1 512
, 百拇医药
7 Seibold R, Schlegel U, Kessker SB, et al. Healing of spiral fractures in the sheep tibia comparing different methods: Osteosynthesis with internal fixation; interlocking nail and dynamic compression plate. Unfallchirurg, 1995;98(2):620～626
8 戴克戎, 戴 闽, 王开友,等. 应力松弛接骨板对骨几何形态和力学性能影响的实验研究. 中华医学杂志, 1995;75(7):414～416
9 朱建民, 金宗达, 王萍花. 骨折愈合的一些新概念. 中华创伤杂志, 1996;12(4):268～270
10 裘世静, 柴本甫. 加压接骨板固定后骨折愈合的超微结构观察. 中华创伤杂志, 1992;8(1):31～33
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11 Ramotowski W, Granowski R. Zespol Plate: An original method of stable osteosynthesis. Clin Orthop, 1991;(272):67～75
12. Kowalski MJ, Schemitvh EH, Harrington RM, et al. A comparative biomechanical evaluation of a noncontacting plate and currently used devices for tibia fixation. J Trauma, 1996;40 (1): 5～9
13 戴 闽, 戴克戎, 裘世静. 应力松弛接骨板对骨改建影响的实验研究. 中华外科杂志, 1995;33(11):698～700
14 王开友, 戴克戎, 薛文东. 应力松弛接骨板对骨折应力遮挡率影响的实验研究. 医用生物力学, 1995;10(4):224～227
1998-11-20收稿，1999-03-03修回, 百拇医药
单位：上海第六人民医院骨科，上海 200233
关键词：骨板； 骨折愈合
临床骨科杂志990348 【中图分类号】 R687.3
Internal fixation of bone plate and fracture healing
Zhang Xianlong,Zeng Bingfang
【Key words】 bone plates; fracture healing
骨折愈合是一个极其复杂的生物学过程，在影响骨折愈合多种因素中，以骨折局部力学环境和血液供应最为重要。接骨板内固定是治疗四肢长骨骨折的重要手段之一，但接骨板的置入势必会引起骨折环境中的生物学反应(如应力和血供)，扰乱骨折愈合所必需的生物学环境。因此，接骨板对骨折局部血供和力学环境的影响成为衡量接骨板质量及设计是否合理等的重要参数。如何既保证骨折段稳定，又能使骨折端承受一定的应力刺激，同时，又尽可能减少接骨板置入对骨折局部血供的损害，一直是人们针对接骨板内固定研究和探索的热点。多年来，学者们围绕上述两方面对接骨板的材料、生物相容性、刚度、设计等进行了许多新的探索和尝试，并将一些成功的结果应用于临床，收到了满意的效果〔1～4〕，为接骨板的设计更趋合理化、科学化提供了诸多有益的理论依据。
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1 接骨板固定后局部血供与骨折愈合
血液供应和再血管化是骨折修复的必要前提。对长骨而言，完整的髓腔动脉系统在骨折早期骨痂形成的血液供应和骨折端坏死的再血管化过程中发挥着重要的作用。管状骨皮质内2/3的血供由骨滋养动脉供应。当创伤、骨折移位或手术等造成骨髓腔血循环中断时，骨膜的血液循环可对局部骨段的血供障碍起重要的代偿作用。因此，骨膜血供在骨折愈合过程中显得尤为重要，完整的骨膜血液循环可为骨折愈合提供良好的生物学环境。研究表明除骨折本身可影响骨及骨膜血循环外，手术显露、剥离骨膜、接骨板置入均可加重对骨折局部血流的干扰。接骨板与骨的接触一律会造成骨血管的放射状渗透性损伤。Cunst以双硫蓝作标记对家兔和羊完整胫骨接骨板固定后的骨血供变化进行研究发现，术后10 min板下及其附近皮质骨有很大缺血区，3周时缺血区保持不变，4周时缺血区局限于板下皮质骨，8周时缺血区变小，10周时血供完全恢复。这种钢板与骨接触区域血供的紊乱可能通过下面两种方式发生：一是影响板下皮质骨的静脉回流，从而间接影响了毛细血管回流和动脉供血；二是直接干扰了皮质骨毛细血管的回流。
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这种接骨板置入区的血运障碍被认为是导致板下骨坏死、吸收，造成接骨板源性骨质疏松的主要原因。骨质疏松早期仅见于板下皮质骨，骨疏松的范围与板下缺血区域轮廓一致。应用底面开槽的接骨板固定，板下缺血区域缩小，显著改善了板下骨质的疏松〔3〕。不过接骨板置入引起的骨板血供紊乱是暂时的，大多数可以在术后3个月内完全恢复。然而，板下皮质骨的结构紊乱却并不能随着血供的恢复而修复。术后20周、1年，甚至更长时间仍可见到固定骨段严重骨质疏松，甚至松质骨化〔5,6〕，而此时唯一存在的生物学干扰因素只有接骨板对骨的应力遮挡保护作用。Uhthoff等〔5〕对36只成年狗股骨采用两种不同接触面钢板固定，观察8～24周，术后不同时期X线、组织学及力学测试检查发现，板下皮质骨骨质疏松的发生是由两个相互独立的病理过程共同作用的结果。第一个过程较为短暂，可能由于钢板损伤板下皮质血供引起骨坏死，骨孔隙率增加；第二个过程，是由于钢板与骨组织刚度上的巨大差异引起的应力遮挡保护作用所引起的骨吸收，这种骨吸收最初发生在哈氏管和骨外、内膜面。两者均影响骨的力学性能，但前者较为短暂，而应力遮挡引起的骨质疏松持续最长。
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2 接骨板固定局部力学环境与骨折愈合
接骨板与骨组织刚度的差异巨大，其应力遮挡作用直接影响了骨折部力学环境。研究表明，坚硬加压接骨板对固定骨段应力分布影响最大。Cochran等用应变仪测量技术对犬股骨前外侧4孔AO加压钢板固定后固定骨段的应力应变进行研究发现，固定后固定骨段平均压应变下降45%，其中前外侧(板下)下降最为显著(84%)，内侧下降45%，后外侧下降27%。结果显示AO坚硬接骨板对整个固定骨段存在明显的应力遮挡作用。一般说来，骨折的血供正常时，其愈合的方式主要取决于与稳定性有关的力学环境。当骨折解剖复位、断端坚强固定紧密接触时，骨折一端内的毛细血管和哈氏系统可直接爬行过骨折线进入另一端，新骨沿哈氏系统在骨折线上逐渐沉积，实现一期愈合，而局部骨膜由于缺乏应力刺激，很少或无外骨痂。相反，当骨折复位不完全，固定不牢靠时，骨折端出现骨吸收，局部应力刺激形成明显外骨痂，导致骨折二期愈合。坚硬加压接骨板，如动力加压接骨板(dynamic compression plate， DCP),虽然可以为骨折局部提供极为稳定的力学环境，产生一期愈合，但其高刚度引起的应力遮挡，阻碍了骨折愈合、骨痂塑形和改建，使固定骨段发生骨质疏松，愈合骨力学性能下降〔7，8〕。坚硬加压内固定后，骨折部缺乏应力刺激，很少有外骨痂形成，骨母细胞增殖及骨痂改建不明显，成骨细胞出现时间、数量及功能状态均不及应力刺激状态下的二期骨折愈合，且愈合过程长，愈合骨力学强度低〔7,9，10〕。因而，现代理论认为加压稳定环境下的一期愈合并非骨折愈合的最佳方式。
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3 新型接骨板的设计及其对骨折愈合的影响
3.1 保护血供的生物学固定接骨板 生物学固定接骨板的设计，主要是通过减少接骨板与骨面间接触，达到减少血供损害，减轻由于血供障碍导致的骨结构紊乱，从而有利于骨折愈合。有限接触动力加压钢板(Limited contact dynamic compression plate，LC-DCP)〔3〕和非接触性钢板(Noncontacting plate，NCP)〔11，12〕就是这种设计和应用的具体例子。新设计的LC-DCP接骨板是在DCP技术上的进一步发展，通过倾斜放置钢板上拉力螺钉，对称自动加压。同理，由于钢板与骨面间的接触减少，术中对软组织和骨膜的剥离也减少，达到保护血供的目的，并于1987年应用于临床。研究表明，LC-DCP确实减少了板下皮质骨血供损害，为骨折愈合提供了良好的血供环境〔3〕。随后，Ramotowski等〔11〕研制了一种称之为Zespol钢板的非接触钢板，钢板的螺孔呈梭形，在拧紧螺帽时，螺钉头部微弯产生纵向加压作用。另外，由于钢板不与骨面接触，手术操作及愈合后取钢板均无需显露骨折，对血供的损伤最小，临床应用取得了令人满意的效果。Kowalski等〔12〕利用体外模拟骨截骨模型中对DCP、外固定支架、NCP固定进行截骨面轴向压缩、弯曲及扭转等力学测试，结果表明NCP固定强度在离骨面 5mm左右时与外固定支架及DCP固定强度无区别，远离骨面将造成固定刚度的下降。生物学固定接骨板能减少血供损伤，但尚未解决加压固定引起的应力遮挡问题。
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3.2 降低应力遮挡作用的新型接骨板 如前所述，坚硬加压接骨板如DCP、LC-DCP等，其坚强内固定为骨折端提供稳定的力学环境，然而其应力遮挡作用却造成固定骨段的骨质疏松，使其力学性能下降，因而，在肢体开始负重后或取出钢板后易发生再骨折〔7〕。只要应力遮挡作用存在，这种骨质疏松、骨力学性能下降就难以恢复〔8〕。理想的接骨板装置，应允许骨折部承受一部分应力，以刺激促进骨痂形成和钙化，减轻应力遮挡引起的骨结构紊乱，促进骨折愈合。70年代末Woo等提出非坚强内固定概念，用塑料、碳素纤维、环氧树脂等复合材料制成低刚度接骨板，经动物实验表明，它可明显减轻应力遮挡所致的骨质疏松，但为骨折部所提供的稳定性较差，骨折延迟愈合和不愈合发生率较高。随着生物降解材料研究的不断深入，人们开始尝试应用可吸收生物降解材料，如聚乳酸、聚羟基乙酸等制成接骨板，希望随着材料在体内降解而逐步降低接骨板的应力遮挡作用，使骨折部逐渐承受到生理应力刺激，促进骨折愈合。Zimmerman等以碳增强多聚乳酸复合材料制成层式降解板，对狗股骨截骨进行固定，结果复合板由于疏水性，水浸入导致固定系统刚度在骨折愈合内稳定形成前迅速下降，产生肥大性骨不连接。因此聚乳酸复合材料接骨板只能用在置入物无需维持较大应力的颌面骨折。Hanafusa等应用多聚乳酸(Poly-L-Lactic acid)合成低刚度生物降解板，对兔胫骨截骨进行固定。8周时，骨折愈合率达64%，25～40周，板下骨结构及愈合骨力学强度与正常骨无差异，明显优于对照组不锈钢接骨板固定，但仍有14%的降解板固定失败。另外降解产物引起的组织学反应问题尚未解决。多聚羟基乙酸导致无菌性窦道发生率高达25%，而且，材料在10～28天内水解而具有局部毒性作用〔1〕。总之，生物降解材料由于初始刚度、降解速度的控制及降解产物引起的组织学反应等问题尚未解决，难以满足长骨骨折内固定的需要。
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80年代末，Korvick等作垫式接骨板固定(Cushed plate fixation)的动物实验中，在钢板与骨面之间放置硅橡胶垫，以减少应力遮挡对骨折愈合的影响。此后Jansmine等则在研究中将一层聚乙烯板垫于钢板下，使螺钉松弛，减轻了固定装置的应力遮挡作用。遗憾的是上述研究均未作刚度变化规律、控制方法等研究，亦未见有进一步论证研究报道。1994年Kostopoulos等〔4〕应用316LVM不锈钢设计制成6孔二部分滑动钢板(sliding plate，SP)，对羊桡骨截骨进行固定，并以AO标准与DCP作对照，术后自由负重活动，观察2～24周，术后不同时期骨痂动力性弹性模量(dynamic modulus of elasticity)和静力性最大弯曲强度(ultimate bending strenght，UBS)测试结果表明，SP钢板，由于其特有的滑动机制，允许骨折部产生间歇性压缩载荷刺激，促进了骨折愈合，骨痂的质量明显优于DCP组。这一新设计为接骨板固定装置的改进展示了良好的前景。但仍需在活动范围的控制、负重时间和量的选择等方面作进一步研究。
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上海第二医科大学附属第九人民医院骨科曾与美国Iowa大学生物材料研究室合作，通过在传统坚硬接骨板的螺孔内置放一具有蠕变性能的高分子量聚乙烯垫圈，构成应力松弛接骨板系统(stress-relaxing plate，SRP)。动物实验和体外力学测试观察发现，粘弹性垫圈在恒定载荷作用下，随固定时间延长，逐渐发生蠕变、破坏，从而逐步降低了SRP应力遮挡率，所导致的板下骨吸收和骨结构紊乱明显低于作为对照的坚硬接骨板组〔8，13，14〕，并明确了SRP工作原理、刚度转换规律及控制方法。在此基础上，应用SRP对兔胫骨截骨进行固定，对骨折愈合过程进行系统观察，结果发现：SRP体内应力遮挡率随固定时间延长逐渐下降，两者间具有良好的临床相关性。固定刚度的逐渐下降，使骨折部在早期即可承受一定的应力刺激，促进了骨痂的形成和改建，并在不去除内固定装置的情况下，使应力遮挡所致的骨结构紊乱基本得以修复。
综上所述，接骨板的改进和发展主要是依据其是否符合生物力学原理，是否能最大限度保护骨折局部血供，有利于或促进骨折愈合。非接触Zespol钢板、滑动钢板及应力松弛接骨板在一定程度上体现了上述特点，具有一定的优越性，为接骨板固定方法的改进提供了新的途径，具有良好的发展前景。对接骨板固定而言，如何使其更符合生物力学原理，既允许骨折部承受适当应力刺激，促进骨折愈合，同时，尽可能减少置入物对骨折局部血供的损害仍将是今后努力的方向。
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作者简介：张先龙，男，35岁，博士，副主任医师。研究方向：创伤，关节外科
曾炳芳，男，53岁，教授，副所长，科主任。研究方向：创伤修复重建
参考文献
1 Strycher ML. Biodegradable internal fixation. J Foot Ankle Surg, 1995; 34(1):82～88
2 Hanafusa S, Matsusue Y, Yasunaga T, et al. Biodegradable plate fixation of rabbit femoral shaft osteotomies. Clin Orthop, 1995;(315):262～271
3 Gautier E, Perren SM. Limited contact dynamic compression plate (LC-DCP)-biomechanical research as basis to new plate design. Orthopade, 1992;21(1):11～23
, http://www.100md.com
4 Kostopoulos V, Vellios L, Fortis AP, et al. Comparative study of callus performance achieved by rigid and sliding plate osteosynthesis based upon dynamic mechanical analysis. J Med Eng Technol, 1994;18(2):61～66
5 Uhthoff HK, Foux A, Yeadon A, et al. Two processes of bone remodeling in plated intact femora: An Exprimental study in dogs. J Orthop, 1993;11(1):78～91
6 Uhthoff HK, Boisvert D, Finnegan M, et al. Cortical porosis under plates: Reaction to unloading or to necrosis. J Bone Joint Surg(Am), 1994;76(10):1 507～1 512
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7 Seibold R, Schlegel U, Kessker SB, et al. Healing of spiral fractures in the sheep tibia comparing different methods: Osteosynthesis with internal fixation; interlocking nail and dynamic compression plate. Unfallchirurg, 1995;98(2):620～626
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1998-11-20收稿，1999-03-03修回, 百拇医药