儿童骺板引导性生长的理论与应用技术

（中华小儿外科杂志 2011年1月第32卷第1期）

梅海波综述  赫荣国审校

儿童骨骼的正常生长，依赖基因、激素和生物力学多种因素综合作用，调节或调控骺板生长，保持儿童期间骨骼的持续生长，并在不同年龄阶段形成与儿童年龄相适应的正常解剖轴线和机械力线^[1-3]。然而，在相当漫长的生长过程中，特别是下肢骨骼的生长往往面临着创伤、感染，以及一些代谢疾病的威胁或侵扰，可能产生短缩、成角、旋转畸形，从而改变了下肢解剖轴线和机械力线，抑或双下肢不等长，导致步态异常、关节疼痛，甚至妨碍患儿的负重行走^[4-5]。湖南省儿童医院骨科梅海波

为了恢复儿童下肢正常生长，早期20世纪30年代phemister首先开始尝试骺板阻滞方法，矫正下肢解剖轴线、机械力线异常和双下肢不等长。其后又有许多新方法新技术问世，目的都是矫正已经存在的畸形、恢复双下肢骨骼的正常生长。然而，stevens^[6]经过多年临床研究，于2007年首次提出“引导性生长”（guided growth）的新概念，对前人骺板阻滞方法也进行了实质性改进，从理论与技术两个方面对传统方法予以升华，令人产生耳目一新之感，因此笔者将其综述成文，愿与同仁们共同学习和欣赏。

一、历史回顾

举世公认phemister是开创骺板阻滞治疗儿童骨骼畸形的第一人。1933年phemister在美国《j bone joint surg》杂志发表的“手术阻滞骨骼纵向生长治疗畸形”的论著，为世界首次应用骺板阻滞的手术方式，治疗儿童骨骼畸形的新技术^[7-8]。phemister经骺板侧方途径，切除一侧包括部分骨骺、骺板和干骺端的矩形骨块，再将切除的矩形骨块上下颠倒原位置入，目的旨在局部形成骺板骨桥，人为的消除这部分骺板的生长能力。因为保留了对侧骺板的继续生长功能，并随着保留骺板侧的生长使骨骼畸形获得逐渐的矫正。尽管phemister技术能够实现矫形作用，但被阻滞的骺板产生不可逆转的骨桥，因而需要准确的预测剩余的生长长度以决定手术时机。预测固有的不确定性可能引起矫形不足、过度矫形产生相反畸形，以及局部出现骨疣样改变等的并发症。

blount 和 clarke 基于骺板在持续性压力作用导致生长缓慢的理论，于1949年倡导和应用金属制作的u形?跨越骺板固定，减缓一侧骺板的生长速率，而另一侧骺板保持自然生长，从而实现矫正儿童下肢骨骼的成角畸形^[9]。与phemister技术相比较，u形?跨越骺板固定是一种暂时性骺板阻滞，具有可逆性的特征，不仅能够克服phemister技术可能产生的不良后果，而且手术时机也并非至关重要。u形?技术依赖良好的手术操作，即避免骺板周围软骨环和供应血管的损伤，是取出u形?恢复该骺板继续生长的前提。?而言之，该技术也有损伤周围软骨环而引起骺板早闭的潜在危险，为其治疗效果增加了不可预测的性质，此外还有u形?松动、移位等问题。

metaizeau^[10]在1998年创用一种新的骺板阻滞技术，从干骺端斜行插入螺丝钉经骺板至骨骺固定，阻滞一侧或双侧骺板的生长，具有手术操作简单、更为微创和不存在骺板早闭潜在危险等优点，因此，既能实现u形?技术的治疗目标，又能克服u形?容易松动和移位的缺点，但是只适用于10岁以上和5º～15º的膝外翻畸形。

stevens^[6]对传统的u形?技术进行了实质性改进，从2004年开始使用2孔非锁定钢板和2个螺丝钉实施半侧骺板阻滞矫正下肢骨骼成角畸形，发现其矫形速率比u形?技术增加30%，并有不发生反跳现象也没有骺板早闭的并发症。该作者认为其作用机制为张力带原理，与u形?施加压力作用机制完全不同。与此同时还提出引导性生长的概念，为矫正儿童下肢骨骼畸形提供一种全新的概念和技术。

二、引导性生长的作用机制

stevens^[6]创用的8字形2孔钢板跨越骺板固定，不仅实现了矫正下肢骨骼成角畸形、恢复线性生长目标，还进而将其升华为“引导性生长”的新理论。与传统的u形?骺板阻滞方法相比较，在手术技术和理论上的作用机制都有很大进展。前者主要基于heuter-volkmann定律，即过度压力可抑制骨骺和骺板的生长，而适当的张力促进骺板的生长。将骑缝?或u形金属?跨越一侧骺板固定，以抑制该侧骺板生长速率，保留对侧骺板的正常生长速率，以实现矫正常见的膝内外翻等成角畸形，恢复骨骼正常的线性生长。然而，stevens^[11]引导性生长技术与理论则以工程学中张力带原理与技术为基础，设计8字形2孔钢板和跨越骺板固定的操作技术，在逐渐矫正已经存在的成角畸形同时，定向引导异常或所谓“有病的骺板”有利于恢复正常的线性生长，因为张力带原理能使偏心负荷的张力侧张力转变为压力，将张力带钢板及螺丝钉放置于骨胳张力侧，在承受或抵消骨骼的张力负荷条件下，还可将张力负荷转变为压力负荷，与此同时也使压力侧的压力负荷减少约4/5。

历史文献证明pauwels最早于1935年就曾应用工程学的张力带原理，研制张力带钢丝和钢板螺丝钉治疗成人骨折，实现了骨折稳定和促进骨折愈合的目标。经过后人不断的技术改进和发展，直至今日仍然是治疗某些骨折常用方法^[12]。

8字形2孔钢板跨越骺板固定治疗儿童下肢发育性畸形，是对张力带理论和技术的发展和创新^[6]。将8字形2孔钢板跨越张力侧骺板固定之后，随着一定时间的生长，在8字形2孔钢板一侧骺板必然产生一定的张力，从而发挥张力带的效应，因为在8字钢板下骺板形成一定的压力，既有减缓该侧骺板的生长速率、稳定骺板的作用，又能减轻对侧（压力侧）骺板的压力，间接的提高该侧骺板的生长速率。又因其支点位于骺板之外的侧方，增加了杠杆力臂长度，有助于快速的恢复线性生长，从而实现引导性生长的最终目标。

三、手术适应证、手术操作技术和矫形效应

依照stevens^[6,13]的经验和建议，8字形2孔钢板的适应证比u形?更为宽泛，适用于年龄≥18月龄和还有12个月以上剩余生长潜力的儿童，包括代谢性疾病和骨骼发育不良所引起的膝内外翻；特发性膝外翻；脑瘫和多发性关节挛缩引致的膝关节屈曲畸形；先天性胫骨内翻（blount病），以及创伤后胫骨外翻。该技术允许同时进行多处骺板固定。

手术操作要点：1，通常需要实施全身麻醉；2，完成常规消毒和铺无菌手术单之后，应用x线影像增强仪进行骺板线定位。由于每一骺板只需要1个钢板和2个螺丝钉，以矫正低磷佝偻病膝内翻为例，多数需要一期实施股骨远端和胫骨近端外侧骺板阻滞，因此，将直径1mm克氏针从外侧插入股骨远端和胫骨近端骺板线内，并经x线透视证实在矢状面位于骺板线的中心；继之以定位克氏针为中心作长约3-4cm的纵行切口，锐性分离至肌肉及筋膜下，务必避免解剖或损伤骨膜组织，因为分离或损伤骨膜可累及骺板周围软骨膜，进而引起骺板骨桥形成；3，根据患儿年龄和骺板宽度选择长短适当的2孔钢板，有资料证明14岁以下儿童股骨远端骺板宽度1.0-1.9mm之间。先将2孔钢板之间的中央导向孔套入定位克氏针，再用2根1.6-mm导针分别经2孔钢板的近端和远端孔置入骨骺和干骺端内暂时固定；4，如经x线透视证实暂时置入的克氏针既没有累及骺板也未穿入关节软骨，选择直径3.2-3.5mm的空芯钻头套入预置的克氏针分别钻入干骺端骨皮质和骨骺5mm，再把直径4.5mm、长度24-32mm的自攻型空芯螺丝钉，沿着导针依次置入骨骺和干骺端内，注意不必使2枚螺丝钉相互平行。术中值得注意的问题是螺丝钉既不能累及骺板和关节软骨，也不能穿过对侧骨皮质，其深度达到或超过骨骺和干骺端中线即可，因为穿过对侧皮质可抑制整个骺板的纵向生长；5，常规分层缝合切口和放置负压引流。由于是一种微创手术，只要切口愈合正常，患儿能够耐受，即可逐渐负重行走。

应用8字形2孔张力带钢板技术，引导骨骼生长通常能够迅速有效的矫正下肢冠状面和矢状面的成角畸形，使低磷佝偻病和blount病中所谓“有病的骺板”发生明显的塑形改变^[11]，并且成功的克服了传统u形?容易移位、断裂和引起骺板早闭等并发症。根据stevens随访观察，在股骨远端前方骺板用2孔钢板固定，平均每月可矫正1.4º矢状面的成角畸形^[13]。在另一组34例65处股骨和胫骨成角畸形，其原发性疾病包括低磷性佝偻病、先天性干骺端发育不良、股骨及胫骨发育不良、blount病、特发性膝外翻等疾病所致的膝内外翻畸形,患者年龄介于19月龄至17岁8月龄之间,由同一作者应用标准的2孔张力带钢板技术，对股骨远端、胫骨近端实施固定，引导冠状面的线性生长，从而实现矫正膝内外翻或胫骨内翻畸形。经过11月2孔张力带钢板固定，除了2例blount病外，63处股骨和胫骨的7-30º成角畸形获得满意的矫正，并恢复了正常的下肢机械轴线^[6]。

应用8字钢板技术虽然既没有过度矫正也没有发生骺板早闭的病例，但有4例年龄<11岁特发性膝外翻，在取出2孔钢板14个月后，股骨生长出现反弹现象，导致8个股骨外翻畸形复发，但发生机制尚不清楚^[6]。schroerlucke^[14]最近报告应用8字形2孔张力带钢板技术治疗23例31处膝关节成角畸形，其中18例blount病有8例（44%）发生干骺端螺丝钉断裂。尽管作者对病因、畸形严重程度、年龄和体重等进行广泛的比较和分析，也未确定其发生原因。只是推测可能与blount病骺板结构紊乱存在固有的不稳定、空芯螺丝钉抗弯曲及抗扭转强度较弱有关，因此该作者选择加压螺丝钉替代空芯螺丝钉治疗blount病，但因随访时间不足以对其是否能够克服这一问题作出评价。

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