髁间窝成形术中单次使用磨钻的结构损坏和物质残留情况研究

哈医大学报 2013,1

髁间窝成形术中单次使用磨钻的结构损坏和物质残留情况研究

 

通信作者： 潘海乐 

 

[摘要] 目的 评价膝关节镜髁间窝成形术中，使用一次的动力性磨钻损坏以及表面化学物质残留情况。方法 对于26例膝关节镜下髁间窝成形术中使用的一次性动力性磨钻，光镜下观察磨钻柄的结构，对磨钻表面可能残留物质进行化学分析。结果 使用一次的动力性磨钻，磨钻柄处未见明显损伤，但磨钻金属杆可见划痕，磨钻头部有化学物质残留，以碳化物为主。结论 髁间窝成形术中，单次使用的磨钻，可能会释放金属离子到关节腔，其表面有化学物质残留，如果重复使用，可能增加关节感染的风险。哈尔滨医科大学附属第二医院骨关节、骨肿瘤外科潘海乐

 

structural damage and chemicalmaterials residue of single-used burrs on notchplasty

 

objective:to detect the possible damage and chemicalcontaminants of single-used burrs on notchplasty. mechods: twenty-six single-used motorized burrs were assessed undermicroscopy for their possible damage at the conjunction of plastic tubes withburrs rod and the burr rod themselves. chemical analyses of possible residueson the surface of burrs found by the microscopy were carried out. results optical microscopicexamination revealed the intact plastic tube at the conjunctions with burr rod andobvious abrasion on the surface of  burrrod after single-using. energy dispersive x-ray spectroscopy of the burr rodrevealed the residues composed mainly of  carbon. conclusionson the arthroscopic notchplasty, the single-used burr may have thepotential of eluting metal ions to the joint and the residues of chemicalmaterials on the surface of burr may increase the risk of joint infection whenthe burr is reprocessed.

 

 髁间窝成形术是膝关节镜手术当中针对髁间窝狭窄常用的技术。髁间窝狭窄时，通常会使用动力性磨钻对髁间窝进行有效成形，由于导致髁间窝狭窄的增生物质多位类骨质和硬化骨，因此对此类物质进行磨削成形时导致动力磨钻损害的可能性不能排除，并且由于磨钻和髁间窝侧壁的高速摩擦，在磨钻使用后，在其表面残留化学物质的可能性大大增加，为了验证上述假设，我们对髁间窝成形术后，单次使用的磨钻结构和表面物质残留情况进行了观察研究。

 

1 材料和方法

1.1一般材料

2011.6~2012.6间，膝关节镜下髁间窝成形病例26例（图1），均使用美国施乐辉公司生产的4.0mm高速球头磨钻（图2.3），所有磨钻均为一次性使用，对使用后的磨钻给予回收。

（图1：使用磨钻对髁间窝增生的骨赘（箭头所指）进行磨切）

 

图2：高速磨钻                                                               图3：磨钻头

 

1.2主要实验方法

⑴ 选取磨钻的两个部位进行光镜观察摄片，观察是否存在磨钻结构性损坏：①与磨钻杆结合部的塑料手柄。②磨钻杆本身。

⑵ 对磨钻头进行光镜下观察，保留残留的物质，通过x-线衍射光谱仪进行化学成份分析。

2 结果

2.1

⑴ 在一次性使用的高速磨钻中，和磨钻杆结合部的塑料手柄均保持完整，没有发现结构性的损坏（图4）。

图4：与磨钻杆结合部的塑料手柄没有发现裂纹等损坏

⑵ 20个磨钻杆出现了明显的磨损（图5,6），显示高速转动的磨钻，其本身的摩耗很大。

图5：未使用前的磨钻杆

图6：使用后的磨钻杆，显示明显磨损

 

2.2

在26个磨钻头部，都发现了有物质残留，经过化学成份分析，基本为碳化物（图7，8）。

图7：对使用一次的磨钻头部（箭头）进行残留物质的观察和提取

图8：磨钻头部提取的物质经过分析主要为碳化物

 

3 讨论

髁间窝成形是关节镜手术中，针对髁间窝狭窄常用的技术^[1,2]。髁间窝狭窄在膝关节疾病中的发生率较高，尤其在骨性关节病和前交叉韧带损伤的人群中，常常伴有髁间窝的狭窄。

髁间窝狭窄主要的原因是髁间窝不同部位的增生。在heriberto^[3]等的研究中，将髁间窝狭窄分为四型，其增生的部位分别为髁间窝顶部（?型），髁间窝外侧壁（?型），髁间窝顶部和外侧壁（?型）和整个髁间窝（?型）。过往认为髁间窝狭窄增生的物质主要为硬化骨（骨赘），但现在认为纤维软骨（类骨质）才是髁间窝狭窄中增生的主要物质^[4,5]，但骨赘，亦即硬化骨的增生也在一定程度上存在，尤其对于髁间窝狭窄?型的患者，其骨赘的增生更为明显。

纤维软骨（类骨质），可以通过射频离子刀给予有效的切除，但对于增生的骨赘，则必须通过高速磨钻才能彻底清除，因此，高速磨钻是进行髁间窝成形过程中非常重要的工具。对于髁间窝成形中使用的高速磨钻，其自身结构是否出现损害，以及损害的部位？是否会在磨钻的头部有残留物质存在，目前还没有看到过文献的报道。

我们的实验证实，对于一次性使用的磨钻，其结构的完整性没有明显的改变，我们通过对磨钻杆和磨钻塑料手柄的连接处的观察证实了这一点，因为这一结合部从理论上讲应该是磨钻的最薄弱处。但磨钻本身的金属杆则出现了明显的磨损，说明磨钻本身的高速旋转和对硬度很高的硬化骨的切割完全有可能产生很大的金属磨损，虽然我们不能肯定这种程度的磨损产生的金属碎屑是否有害，但在人工髋关节置换手术中，使用金属对金属假体，在反复碰撞中产生的金属离子则是导致关节局部的感染率升高和造成患者全身危害的可能原因之一^[6]。

在我们的研究中，全部的磨钻头部均有组织的残留，碳化物的分析结果也和磨钻的切割对象主要是硬化骨切合。我们无法证实上述程度的物质残留在重复使用的磨钻中会对机体或者关节局部产生何种影响，但在腹腔镜的相关研究中^[7]，则证实重复使用的腹腔镜会携带细菌、病毒和酵母菌，这毫无疑问会增加个体间污染传播的风险，对于关节内手术，这种风险则更应该得到高度重视。

本实验的局限性在于样本数量的偏少，但我们的努力依然证实，即使对于单次使用的磨钻，仍然出现了金属离子释放和化学物质的污染，如果磨钻被重复使用，则会增加磨钻的机械性损害和患者间感染的风险，这在以往的研究中几乎很少被注意。

 

 

参考文献

 

1.                       berns gs, howell sm. roof-plasty requirements in vitro fordifferent tibial hole placements in anterior cruciate ligament reconstruction.am sports med 1993,21:292?298

2.                       muneta t, yamamoto h, ishibashi t, et al. the effects oftibial tunnel placements and roofplasty on reconstructed anterior cruciateligament knee. arthroscopy, 1995, 11:57?62

3.                       herberto ol, carlos rb, guthrie tb, etal. intercondylarnotch stenosis in degenerative arthritis of the knee. arthroscopy,2005,21(3):294-302

4.                       ahn jh, yoo jc, yang hs, et al. second-look arthroscopic findingsof 208 patients after aclreconstruction. knee surg sports traumatol arthrosc, 2007,15:242?248

5.                       asahina s, muneta t, ezura, y.notchplasty  in anterior cruciate  ligament  reconstruction: an  experimental animal  study. arthroscopy. 2000,16(2):  l&5-172

6.                       brodner w, bitzan p, meisinger v, etal. serumcobalt levels after metal-on-metal total hip arthroplasty[j]. j bone joint surgam, 2003,85:2168-2172

7.                       ulualp km, hamzaoglu i, ulgen sk, et al. is it possible toresterilize disposable laparoscopy trocars in a hospital setting? surg laparoscendosc percutan tech. 2000;10:59-62