從1909年問世到后來形成成熟的技術(shù)體系，克氏針經(jīng)歷了多次改良，在骨折內(nèi)固定中發(fā)揮了重要作用。根據(jù)不同的功能需要，研究者們設(shè)計(jì)出來不同類型的克氏針，在治療手足等較細(xì)小骨的骨折中，具有良好的固定效果，同時(shí)并發(fā)癥少，功能恢復(fù)較佳。在使用彈性髓內(nèi)釘治療兒童不穩(wěn)定型股骨干骨折中，克氏針還可以輔助復(fù)位，使股骨復(fù)位效果更佳，減小對骨骺的損傷。但是，它所發(fā)揮的功效還受到多種因素的影響，如植入手法、植入部位等。雖然克氏針作用巨大，但也有其不足之處，需要不斷改進(jìn)創(chuàng)新，才可以使其在骨科治療上發(fā)揮更大的作用。
一、克氏針發(fā)展史
無菌基礎(chǔ)：骨科內(nèi)固定的記載最早可以追溯到1775年的一篇法文手稿，當(dāng)時(shí)使用了鐵絲來固定骨折。此后，人們逐漸開始應(yīng)用內(nèi)固定治療骨折，但因?yàn)樾g(shù)后感染嚴(yán)重，效果并不理想。直到JosephLister（1827～1912）提出無菌術(shù)，為外科手術(shù)的實(shí)施奠定基礎(chǔ)，保證切開復(fù)位內(nèi)固定治療骨折的安全性后，內(nèi)固定才成為治療骨折的一種實(shí)用方法。
起源及發(fā)展：克氏針距今已有100多年的歷史。1907年瑞士的FritzSteinmann首先使用了一種“短釘”，在骨上鉆孔然后將釘敲入骨內(nèi)，用兩個(gè)釘固定骨折端的內(nèi)外側(cè)，這就是斯氏針的前身。在此基礎(chǔ)上，MartinKirschner于1909年發(fā)明了最初的克氏針。它是一種較細(xì)而光滑的“釘”，不需要鉆孔，直接穿過骨骼內(nèi)外側(cè)用于牽引，減少了因預(yù)先鉆孔引起的感染，而且固定牢靠。但是，克氏針仍然存在一定的感染和滑動(dòng)。1927年，MartinKirschner對此做了改良，讓它一端能連接電鉆或類似的植入器，直接經(jīng)皮膚穿入組織和骨骼以穩(wěn)定骨折，使克氏針和骨骼接觸更為緊密，進(jìn)一步降低了感染和滑動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)。此次改良極大地推動(dòng)了克氏針的發(fā)展。此后10年里，克氏針的用途逐漸擴(kuò)大，如用來固定踝關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)和較小骨折的復(fù)位。而近些年來，隨著材料科學(xué)和對于疾病認(rèn)識(shí)的不斷更新，克氏針也在進(jìn)步和創(chuàng)新，如今已是骨科手術(shù)常用的內(nèi)植物和輔助工具，被普遍應(yīng)用于各種骨折的固定。
最初的克氏針直徑0.7～1.5mm不等，現(xiàn)在常用的克氏針直徑0.5～3.0mm，長度一般5～20cm?？耸厢樋梢詥为?dú)使用，也可以聯(lián)合其它固定裝置使用，如外固定架。使用克氏針內(nèi)固定后可以彎曲克氏針并剪去過長的尾端，方便骨折愈合后拔出。
二、克氏針性能和材質(zhì)
物理及化學(xué)性能：克氏針表面光滑，剛性和韌性較好。外觀通常分為三部分，頭部為有螺紋（自攻螺紋、自攻自鉆螺紋）和無螺紋各種刃狀。體部通常為圓柱體，也有三棱柱體。尾部是鈍三角、半圓形、四方形，可分為有孔和無孔。有螺紋的克氏針又可以根據(jù)其作用部位，分為皮質(zhì)骨型和松質(zhì)骨型。不同型號(hào)的克氏針適用于不同的部位，提供強(qiáng)度合適的張力。例如手部骨折一般選取較短、直徑較小的克氏針，而如果用于兒童長骨骨折如肱骨的內(nèi)固定，則選取較長、直徑較大的克氏針，其固定力度較強(qiáng)。
克氏針可以通過電鉆或者手錘植入骨骼，待愈合后，不需要切開皮膚就可以取出。但電鉆的高速轉(zhuǎn)動(dòng)使克氏針與骨骼摩擦產(chǎn)生熱量，可能導(dǎo)致骨壞死。為此有學(xué)者通過模擬克氏針鉆削骨的過程，建立骨鉆削溫度及削力的預(yù)測模型，推斷出針尖表面設(shè)計(jì)分屑槽等微結(jié)構(gòu)可以有效降低鉆削溫度，提高治愈率。也有學(xué)者在牛骨上證實(shí)了具有分屑槽的克氏針可以有效地降低骨鉆削過程中的溫度、推力和扭矩，減少了在骨鉆孔過程中的堵塞和熱量的產(chǎn)生。
生物相容性：克氏針作為內(nèi)固定材料，必須具有良好的生物相容性，而材料的剛性和韌性以及與骨骼相互作用力等方面也同樣重要。起初，克氏針選取的都是常見的金屬材料，如鐵、銅等。研究者通過動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，將金屬植入動(dòng)物體內(nèi)，發(fā)現(xiàn)金屬普遍具有細(xì)胞毒性、化學(xué)活性和腐蝕性，會(huì)在動(dòng)物體內(nèi)發(fā)生反應(yīng)，故建議從中選擇反應(yīng)活性低、對人體安全的材料。因此經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)，最終確定了生物相容性和實(shí)用性較高的兩種材料：不銹鋼和鈦合金。
近幾十年隨著化工技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了許多新型材料。Navarro等將常見的生物材料分為四種：金屬、合金、陶瓷和聚合物。其中不銹鋼和鈦合金在內(nèi)固定選材上具有突出的優(yōu)勢。鈦合金在生物相容性、力學(xué)性能、耐蝕性、耐磨性和骨結(jié)合性能等方面綜合表現(xiàn)較為突出。而不銹鋼則具有良好的機(jī)械性能，耐腐蝕，成本相對較低，實(shí)用性強(qiáng)，易于加工。Kang等在研究用于正畸的骨植入物時(shí)，發(fā)現(xiàn)與使用機(jī)械加工相比，使用激光處理后的醫(yī)用不銹鋼和鈦合金微型螺釘雖然骨結(jié)合率和抗折強(qiáng)度沒有明顯升高，但表面粗糙，穩(wěn)定性、耐腐蝕性、硬度和純度都更為出色。而不銹鋼因其成本更低，實(shí)用性更強(qiáng)，可作為鈦合金的替代品。
總之，不銹鋼和鈦合金各具特點(diǎn)，在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中，這兩者混合使用不會(huì)影響骨折的正常愈合，對組織刺激小，無明顯周圍組織炎癥反應(yīng)，但在實(shí)際臨床使用中是否存在互相干擾尚無明確定論。除了這兩種常見的材質(zhì)外，目前較熱門的還有鎂合金，與鈦合金相比，在增強(qiáng)骨質(zhì)反應(yīng)和接觸面強(qiáng)度方面更具優(yōu)勢，同時(shí)不引起炎癥反應(yīng)。
三、克氏針的臨床應(yīng)用
克氏針臨床應(yīng)用廣泛，可單獨(dú)應(yīng)用也可與其它技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用。且克氏針的規(guī)格可根據(jù)應(yīng)用部位的不同做出相應(yīng)的調(diào)整，以滿足臨床治療的需要。
克氏針最基本也是最重要的作用就是進(jìn)行骨折復(fù)位后內(nèi)固定。當(dāng)單獨(dú)使用克氏針時(shí)，以兒童肱骨髁上骨折為例，根據(jù)患兒年齡及形態(tài)，選擇合適規(guī)格的克氏針，多為1.5～2.0mm克氏針。而在治療較簡單的手部骨折時(shí)，克氏針可作為髓內(nèi)固定，其規(guī)格更為細(xì)小，對周圍軟組織基本不產(chǎn)生損傷，遠(yuǎn)期效果佳?？耸厢樤谥委熥悴抗钦垡灿兄欢ǖ膬?yōu)勢。一項(xiàng)回顧性研究顯示，使用多根全螺紋直徑1.6mm克氏針治療跟骨關(guān)節(jié)內(nèi)骨折，除1.8%的患者出現(xiàn)針道感染、3.1%的克氏針斷裂外，患者總體并發(fā)癥發(fā)生率較低，預(yù)后良好。除了起到骨折復(fù)位后固定作用外，在治療足部畸形效果也頗為顯著，Kramer等評(píng)估了876例應(yīng)用克氏針固定治療槌狀趾的矯正效果，結(jié)果顯示治愈率高，臨床應(yīng)用價(jià)值頗高。
臨床上，克氏針也經(jīng)常與其它技術(shù)聯(lián)合使用。對于復(fù)雜的手部骨折，可在骨折復(fù)位后使用直徑稍小的克氏針進(jìn)行固定，聯(lián)合微型外固定架，使關(guān)節(jié)內(nèi)骨折塊復(fù)位良好，后期配合功能鍛煉，基本可全面恢復(fù)。其它部位如胸鎖關(guān)節(jié)脫位時(shí)，可使用張力帶聯(lián)合克氏針進(jìn)行復(fù)位和固定，效果明顯，預(yù)后佳，隨訪的病例均獲得良好恢復(fù)。除此之外，張力帶鋼絲聯(lián)合帶螺紋克氏針可在關(guān)節(jié)鏡下治療脛骨髁間嵴骨折，使用帶有螺紋的克氏針固定更為牢靠，有效防止骨塊旋轉(zhuǎn)及鋼絲脫套。
克氏針在聯(lián)合其它工具時(shí)還發(fā)揮著巧妙而獨(dú)特的作用。臨床上克氏針還用于牽引，常見有跟骨牽引、股骨髁上牽引。而在治療兒童下頜骨髁突骨折時(shí)，可使用橡膠條牽引著帶螺紋的克氏針緩慢使骨折復(fù)位，避免了切開復(fù)位。在下肢的截骨手術(shù)中，如脛骨高位開放楔形截骨術(shù)（openingwedgehightibialosteotomy，OWHTO）中，克氏針可起到保護(hù)作用，限制截骨深度，并有助于在截骨術(shù)的切開過程中保護(hù)外側(cè)鉸鏈。Dessyn等通過體外研究發(fā)現(xiàn)，與不使用克氏針的對照組相比，使用克氏針的OWHTO在開放時(shí)的最大斷裂載荷和最大允許位移分別高出880%和260%，證實(shí)了在OWHTO中使用克氏針具有穩(wěn)定和保護(hù)鉸鏈的作用。除此之外，克氏針還具有導(dǎo)向作用，可以輔助空心螺釘固定。在矯正足趾短骨畸形的過程中，克氏針配合外固定延長架使用可起到引導(dǎo)作用，保持跖骨正常的延長方向。
克氏針還可以作為一種撬撥工具，輔助復(fù)位。在小兒橈骨頸骨折復(fù)位時(shí)，可使用克氏針進(jìn)行撬撥，確認(rèn)橈骨復(fù)位后，再以2～3枚克氏針進(jìn)行內(nèi)固定。這種復(fù)位方式對患兒的損傷小，預(yù)后佳。克氏針還可以輔助鉆除多余骨痂，安全地去除難以取出的鋼板等內(nèi)固定裝置。
總之，克氏針在骨科中起到的作用十分巨大，實(shí)踐證明能起到如固定、導(dǎo)向，牽引和撬撥等作用。
四、克氏針的植入
骨科醫(yī)師需根據(jù)患者的具體情況，決定使用克氏針的規(guī)格和數(shù)量以及是否聯(lián)合其它內(nèi)固定，還需確定植入方向、植入部位和植入方法。使用多枚克氏針時(shí)，還應(yīng)注意克氏針分布構(gòu)型。
植入方向：植入方向分為順行和逆行，順行即以骨折近端為植入點(diǎn)，連接遠(yuǎn)端，而逆行是從遠(yuǎn)端穿向近端。為了減少醫(yī)源性損傷，選擇合適的植入方向是很重要的。Akinleye等評(píng)估了4種常見的經(jīng)皮穿刺術(shù)，用直徑1.6mm的克氏針分別順行、逆行、交叉固定和橫向固定治療第5掌骨頸骨折，結(jié)果顯示4種方法都不能完全避免損傷周圍肌腱和神經(jīng)，但每種方法損傷情況都不一樣，應(yīng)根據(jù)患者具體情況進(jìn)行選擇。
分布構(gòu)型：在確定了植入方向后，需要確定植入部位。使用多枚克氏針固定時(shí)，合適的分布構(gòu)型能使固定效果更佳。劉祥飛等應(yīng)用計(jì)算機(jī)模擬兒童橫形肱骨髁上骨折使用克氏針固定的穩(wěn)定性時(shí)，發(fā)現(xiàn)交叉針固定時(shí)出針點(diǎn)在骨干和干骺端交界區(qū)上緣最穩(wěn)定。單純外側(cè)針固定時(shí)扇形分布最穩(wěn)定，且低位針經(jīng)過肱骨小頭骨化中心更穩(wěn)定。
植入方法：植入方法的選取同樣重要。傳統(tǒng)的電鉆鉆入會(huì)引起一些并發(fā)癥，包括感染、克氏針?biāo)蓜?dòng)、移位、骨壞死等，少數(shù)情況下會(huì)損傷重要的血管和神經(jīng)。
Franssen等通過動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，如要減少克氏針鉆入時(shí)對骨細(xì)胞的損傷，就需要縮短鉆入的時(shí)間（<27s）。在其另一項(xiàng)研究中發(fā)現(xiàn)錘入法植入時(shí)間更短，與骨面摩擦產(chǎn)熱更少?？傮w來說，實(shí)驗(yàn)證明錘入的初始固定效果明顯好于鉆孔技術(shù)，具有產(chǎn)熱少，減少骨壞死的優(yōu)點(diǎn)，但存在骨碎片增加的弊端。臨床上，骨科醫(yī)師通常會(huì)根據(jù)自身經(jīng)驗(yàn)和患者病情，結(jié)合鉆入和錘入兩種方法，以獲得滿意的固定效果。
五、克氏針的拔除及并發(fā)癥護(hù)理
在術(shù)中，由于克氏針是經(jīng)皮植入，很難一次就準(zhǔn)確放置，通常需要拔出調(diào)整后再植入。有學(xué)者模擬多次同點(diǎn)植入，發(fā)現(xiàn)重定向后拔出力明顯降低，但是拔出力并不隨著重定向的次數(shù)增加而繼續(xù)降低，因此最好避免將克氏針通過同一針孔。同時(shí)反復(fù)進(jìn)針有造成克氏針?biāo)蓜?dòng)、創(chuàng)口面積增大、血管神經(jīng)損傷等。
一般來說，術(shù)后通過影像學(xué)上判斷骨折愈合，即可拔除克氏針。以兒童骨折為例，其愈合時(shí)間大概是4～6周，因此術(shù)后4～6周時(shí)可復(fù)查X線片，若愈合良好，則使用克氏鉗夾取留置的彎曲針尾，拔出克氏針。這一過程痛感通常不強(qiáng)烈，但小兒易哭鬧，須謹(jǐn)慎操作。
一般而言，克氏針作為一種有創(chuàng)治療，不可避免存在一定的并發(fā)癥。當(dāng)使用克氏針治療手部骨折和兒童上肢骨折時(shí)，常見的并發(fā)癥有針道感染、克氏針?biāo)蓜?dòng)和移位、神經(jīng)損傷等，其中最為嚴(yán)重的是骨髓炎。為了減少并發(fā)癥的發(fā)生，促進(jìn)骨折良好愈合，需要在術(shù)前做好植入設(shè)計(jì)，術(shù)中準(zhǔn)確植入克氏針，術(shù)后細(xì)心護(hù)理，愈合后積極進(jìn)行功能鍛煉，恢復(fù)正常的活動(dòng)。
綜上所述，克氏針之所以能成為當(dāng)今骨科常用的內(nèi)固定材料，是離不開相關(guān)材料科學(xué)和骨科手術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新，且是在歷經(jīng)無數(shù)探索、改良、應(yīng)用的循環(huán)后，才逐漸成熟進(jìn)而廣泛應(yīng)用的，其突出的固定效果及操作簡便性皆是當(dāng)下臨床所需的。當(dāng)然，克氏針存在一定的局限性和不足之處，而目前關(guān)于克氏針的研究熱點(diǎn)也有許多，但是否能進(jìn)一步提升其性能，如增強(qiáng)材料的韌性和剛度，在保證固定強(qiáng)度的前提下，減小體積以減少產(chǎn)熱，或是選擇一些生物相容性更高的內(nèi)固定材料，減輕骨破壞等。這些都是需要多學(xué)科的聯(lián)合探索和改革，才有望實(shí)現(xiàn)。在未來，隨著對疾病的深入了解和新材料的發(fā)明應(yīng)用，以及生物醫(yī)學(xué)工程的革新，克氏針會(huì)繼續(xù)發(fā)展創(chuàng)新，在骨科發(fā)揮不可替代的作用。
參考文獻(xiàn)：略
文章來源：中國骨與關(guān)節(jié)雜志 作者：林舒婷，王恩波，劉天婧