基本概述
用扎帶或繃帶把木版、竹板或塑膠製成的夾板固定在骨折已經復位的肢體上,以促進骨折癒合的一種方法。使用於各類骨折。
中醫套用夾板局部外固定治療骨折已有幾千年的歷史,積累了豐富的臨床經驗。隨著現代科學的發展,中醫夾板外固定治療骨折的技術不斷改進,其療效有明顯提高。該療法利用了肢體力學系統中對骨折治療的積極因素,因而取得滿意療效。在中從骨傷生物力學觀點對該療法進行初步探討。
基本簡介
夾板矯正和防止骨斷端移位的力學機制
夾板固定是一種外固定形式,夾板力要通過肌肉等軟組織才能作用於骨斷端。固定夾板時紮緊布帶的力通過夾板作用於肢體,軟組織在這個外力下壓縮變形,在達到彈性屈服限度以前,其壓力與形變關係服從虎克定律。由於軟組織的材料特點,當外力解除後,原來壓縮下貯存的彈性勢能釋放,軟組織有恢復形變的趨勢。內應力方向與壓縮外力方向相反,此時固定周徑的布帶就構成了對夾板位移的約束。由於骨骼的楊氏模量相對較高,位於夾板與骨骼間的軟組織可視為受二者約束力的作用,軟組織的彈性內力通過表面接觸作用於骨骼。假設A、B兩板相應地位於肢體兩側,長管狀骨在中段S點水平斷裂,則骨斷端向A或B側任意方向的位移都將導致骨與夾板相對不平行而斷端與兩側夾板間隙發生改變,其間軟組織由於應變差而彈性作用力不同。
在水平面上,如果包括運動阻力在內的諸力之合力為零,由牛頓第一定律可知物體相對靜止;不為零則斷端發生移位,其方向與主矢量方向相同,這是矯正和防止骨端移位的力學因素之一。
夾板對骨骼正常生理應力狀態及骨癒合過程的影響
夾板固定的原則首先應當使骨斷端保持接觸,如果兩端不接觸,生成原始骨痂的應激反應很快消失,可能導致修復過程的中斷或遲延。
骨折是由於張力引起的,一切固定器都可考慮為是對抗張力的帶子。如前所述,夾板對抗張力是通過夾板壓墊對肢體的接觸作用力形式來完成的,這將在骨斷端形成持續變化的剪應力作用,這樣就組成了一個新的力學系統。“固定”在治療過程中含義是指從幾何上(即空間形式上)將復位的效果在空間予以保持,確切地說這正是一個幾何約束概念。在癒合初期如果斷端剪力過大破壞了穩定性,將使骨折不易癒合。但當骨痂早期形成,斷端適當持續的剪應力對提高骨折癒合速度及骨痂質量都是有益的。
夾板壓墊的材料性質和幾何形狀的有關問題
1.材料性質:在固定狀態的作用力下,臨床套用的夾板材料應能表現出彈性體特點,其塑性變形應當儘可能的小,即其彈性模量應當相對高一些,固定時夾板內應力變化不應超過此限,否則材料將發生塑性變形,導致骨骼的畸形癒合。如果材料的彈性模量太大,彈性勢能應是可以通過軟組織的形變受到嚴格限度的,否則會使組織損傷,這樣,在臨床上不是由於固定太緊而造成損傷,就是由於彈性恢復力太小而固定不可靠。對夾板的彎曲形變也是有一定限定的,隨著骨折損傷的程度不同,這個標準也要發生改變。其穩定程度應能使骨斷端處於不同時期的最佳應力狀態。
2.夾板的長度:夾板可以認為是槓桿的力臂,其長度與力矩成正比例。如果力臂較短,要獲得一定的力矩就要增加作用力,但夾板對肢體的約束力不能超過一定的限度,否則將造成軟組織損傷。
3.夾板的形態:夾板的形態應與骨之正常形態保持一致,由於不同部位軟組織厚度不同,要獲得維持骨正常形態的適當約束力,夾板也應做適當的外形變化,因為軟組織的外部形態隨個體而有差異,臨床上常常通過塑型壓墊來達到這一目的。
4.夾板的寬度和數量:夾板的寬度影響了單位面積上的壓力,夾板越寬,面積越大,則壓強越小。由於肢體是近似於圓形的,夾板可認為是這個圓外面的外接多邊形,要保證能夠阻止圓內的骨斷端向任意方向的錯位,這個多邊形套用具有一定數量的邊,臨床套用的夾板數量在骨折初期一般是不少於四塊的。要想發揮夾板以及軟組織的彈性特點,固定後夾板的邊緣之間一般是不能互相接觸的。
小結
夾板外固定是一種彈性固定方式,它把骨折遠近端與布帶、夾板、壓墊等組成一個局部外固定力學系統。使復位後的骨折遠近端相對位置固定下來,以保證骨折癒合後不出現畸形。
由於固定過程中夾板與骨組成新的力學系統,根據功能適應性理論,夾板固定不僅起維形作用,而且對骨施加生理應力,可以加速癒合,因此夾板固定與骨組成的力學系統,其良好的固定方式在空間形式上足夠保持穩定性,且對骨的功能鍛鍊的應力分布干擾較少,故成為獨具特色的中國傳統骨折療法。