作为骨折内固定治疗的基本方法，钢板螺钉技术历久弥新，从动力加压钢板(dynamic compression plate，DCP)到锁定钢板(10cking plate，LP)，再到锁定加压钢板(10cking compressionplate，LCP)，这不仅是内固定器械的创新和改良，更彰显了内固定理念、原则、技术的巨大进步和重大变革。
近年来，随着对骨折愈合的生物学、生物力学机制研究的逐步深入，以及对锁定钢板应用的不断回顾与反思，新近提出了对侧皮质锁定(farcortical locking，FCL)的概念，并相应研发、应用了诸如对侧皮质锁定螺钉(far cortical locking screw)等新型内固定器械，现就相关研究进展综述如下。
一、加压内固定与锁定内固定
随着生物学内固定(biological osteosynthesis，BO)理论体系的发展，桥接锁定钢板接骨术逐渐被人们所接受，骨折的内固定方式不再只是原来AO体系下的加压固定，而是根据不同的骨折类型、周围软组织和骨折块本身的情况等，选择更为适宜的方式进行内固定。
骨折治疗的AO原则要求解剖复位、坚强固定、保护血供及功能康复，AO体系下使用的DCP与标准螺钉通过对骨折端的加压固定，消除了骨折局部的微动，使骨折达到无骨痂性的一期愈合。
然而这种固定方式为追求坚强的内固定，需要充分暴露骨折区，常常严重损害血供，可能导致骨质疏松、骨折延迟愈合或不愈合，甚至发生感染。在此基础上发展起来的BO体系，强调必须充分保护骨折局部血供。
BO体系下使用的LP与锁定螺钉，依靠钢板螺钉自身的交锁结构，而非骨与内固定物之间的摩擦力来实现连接，因此钢板与骨面之间可有一定间隙，减少了血供的破坏，同时，骨折端间没有加压，骨折愈合方式属于典型的二期愈合，骨痂的出现提示骨折愈合出现积极的反应。
LCP则是结合了上述两种不同的内固定方式，钢板上的锁定和加压结合孔令其既可通过使用标准螺钉当作DCP使用，亦可通过使用锁定螺钉作为LP使用，或是联合使用上述两种方式对骨折进行灵活地固定。
二、锁定内固定存在的问题
基于BO理念发展起来的锁定固定技术应能取得更为理想的治疗效果，然而有临床报道指出，股骨远端骨折的愈合并没有因为此种技术的使用而得到改善，其骨折不愈合率达16％～20％，其他临床报道中，采用锁定内固定方式治疗骨折亦出现不少骨折不愈合或延迟愈合病例。
通过对这种传统锁定钢板结构的不断回顾与反思，其存在的一些问题逐渐被人们所重视。传统锁定钢板结构存在的最主要问题是其刚度过高。刚度是施加的载荷与产生的位移的比值，过高的刚度导致在一定载荷下，骨折块间的微动过小，而骨折块问的微动与骨痂的形成密切相关，过小的微动将抑制骨痂形成，从而影响骨折的二期愈合。
Kenwright等研究表明0．2～1．0 mm的骨折块间的微动有利于骨折二期愈合。传统锁定钢板结构在受到轴向载荷的时候，其刚度比外固定结构高一个数量级，这导致骨折块间的微动过小，不利于骨痂形成。
其次，钢板在承受轴向载荷时会发生微小的弯曲，由此产生的骨折块间微动是不对称的，越靠近钢板侧的皮质，骨折块问微动越小，越不利于骨痂生成，最终导致骨痂的形成不对称。
在Bottlang等进行的骨干骨折模型实验中，传统锁定钢板结构组钢板近侧皮质的骨折间微动要比钢板对侧皮质的骨折间微动小得多。在他们进行的绵羊胫骨截骨术实验中，发现靠近钢板侧的骨痂体积只有钢板对侧骨痂体积的57％。
第三，应力集中问题，Bottlang等将施加逐渐增大的弯曲力负载于人工骨，传统锁定钢板结构组与DCP结构组最终均在钢板末端螺钉孔处发生人工骨断裂，而传统锁定钢板结构组在断裂前承受的弯曲负载要低22％。
因此，传统锁定钢板结构相对于加压内固定结构，钢板末端螺钉处的应力更集中，此处发生再骨折的可能性更大。
三、FCL的提出
为解决上述的问题，特别是刚度过高的问题研究者陆续提出并应用了诸如减少钢板厚度、加大钢板与骨面之间距离、增加钢板跨度等方法，但这些方法要么就是牺牲了整体的稳定性来减少刚度，要么就是内固定刚度的减少仍不足以促进骨痂形成来促进骨折愈合。
2005年Bottlang等首次提出了FCL的概念，并相应发明了FCL螺钉。其螺杆远端有螺纹，而靠近钢板侧的近端没有螺纹且螺杆直径较小，具有弹性。
FCL螺钉与钢板对侧的骨皮质锁定固定，而与钢板近侧的骨皮质无固定，故称为对侧皮质锁定结构。相对于传统锁定钢板结构，FCL结构被认为更有利于骨痂生成，因此更有利于骨折二期愈合。
总结起来，FCL结构具有4个明显特点：①弹性固定：用FCL螺钉替换传统锁定螺钉，传统锁定钢板结构的刚度将大大减少；②骨折块间的平行微动：FCL螺钉的螺杆具有一定的活动区间，在外力作用下可发生S状的形变，由此实现骨折块间的平行微动，带来对称的骨痂形成；③均匀的应力分布：FCL结构的应力分布均匀，不再集中在钢板末端螺钉处，从而降低了再骨折的风险，并增强了整体的强度；④可变的刚度：当负载逐渐加大时，钢板近侧皮质将获得额外的支撑，结构的刚度因此得到提高，这种可在两种刚度中变化的性质被称为刚度的二相性，其令FCL结构在术后初期负重较小的情况下能提供足够的骨折块间微动，而在后期负重逐渐变大的情况下能提供足够的稳定性。
FCL结构的上述特点在对人工骨、尸体标本的生物力学实验中均得到了证实怕，而且在动物实验中，使用FCL结构也比使用传统锁定钢板结构获得了更佳的骨折愈合效果，在最近的一项临床试验中，FCL结构的安全性和有效性也得到了肯定。
四、FCL的相关实验研究
Bottlang等在股骨干骨折替代模型上对传统锁定钢板结构和FCL结构的生物力学特性进行了对比。传统锁定钢板结构组采用的是普通锁定螺钉，而FCL组采用的是FCL螺钉，两组均使用4．5 mm钛合金锁定钢板。
结果显示，在轴向负载小于400 N时，FCL组比传统锁定钢板结构组的刚度低88％；当轴向负载大于400 N时，传统锁定钢板结构组的刚度不变，而FCL组的刚度增加到原来的6倍，但仍比传统锁定钢板组低22％，由此验证了FCL结构的刚度二相性。
他们又对两种结构在轴向负载下的骨折块间微动距离进行了对比，发现在200 N的轴向负载下，传统锁定钢板结构组的钢板近侧皮质微动和钢板对侧皮质微动距离均比FCL组的小得多，同时钢板近侧皮质的微动距离(0．02 mm)又比钢板对侧皮质的微动距离(0．05mm)小得多(P<0．01)，而在同样的负载下，FCL组的骨折块间微动距离几近平行(钢板近侧、对侧皮质处微动距离分别是0．51 mm和0．59 mm)。
这说明相对于传统锁定钢板组，FCL组能产生更大的骨折块间微动，而且能产生近乎平行的骨折块微动。
接下来，他们对两种结构在骨质疏松和非骨质疏松模型中的强度分别进行了对比，结果发现，在非骨质疏松模型中，FCL组比传统锁定钢板结构组的强度在轴向压缩作用下小7％，在扭转作用下高54％，在弯曲作用下高21％；在骨质疏松模型中，FCL组比传统锁定钢板结构组在轴向压缩作用下强度要小16％，在扭转作用下高9％，在弯曲作用下高20％。
可见FCL结构相对于传统锁定钢板结构虽然刚度明显下降，但抗压缩强度没有明显下降，其抗扭转、弯曲的强度反而得到提高。
对于FCL结构应力分布情况，Bottlang和Feistt使用ANSYS软件对FCL结构进行了有限元分析，结果发现在施加轴向负载时，所有FCL螺钉弯曲程度相同，螺钉的整个工作长度上应力分布相对均匀，且钢板对侧骨皮质与每个螺钉相接的位置应力大小也是大致相等的。
此外，当模拟负载增大到1000N时，钢板近侧骨皮质的应力开始增大，这与FCL结构刚度的二相性是一致的。总之，有限元分析的结果提示FCL结构的应力分布均衡，而不像传统锁定钢板结构那样钢板末端螺钉处应力过于集中。
Bottlang等又在动物实验中对FCL结构与传统锁定钢板结构进行了对比，观察两种不同结构下的骨痂生成与骨折愈合情况。他们做了12例绵羊胫骨截骨术，随机分为两组并分别采用传统锁定钢板结构或FCL结构固定。x线检测结果显示FCL组骨痂生成明显高于传统锁定钢板结构组。
术后第9周，FCL组比传统锁定钢板结构组骨痂体积大36％(P=0．03)，骨矿含量高44％(P=0．013)；同时，传统锁定钢板组的骨痂是不对称的，钢板近侧比钢板对侧的骨痂体积小43％，骨矿含量低49％(P=0．003)，而在FCL组中，钢板近侧和对侧的骨痂骨矿含量接近(P=0．91)。
组织切片结果显示，两组所有样本的钢板对侧皮质处均已桥接，而6个传统锁定钢板结构组样本中有3个出现了钢板近侧皮质处骨痂生成不足而未能桥接，相反，FCL组的所有样本钢板近侧皮质处均已桥接。
在破坏性实验中，FCL组的抗扭转强度较传统锁定钢板结构组高54％，承受了156％更多的能量(P<0．001)。结果说明FCL结构比传统锁定钢板结构能更好地促进骨痂形成，从而促进骨折愈合。
上述关于FCL结构的生物力学研究与动物实验研究均是针对骨干骨折的研究，然而因为FCL螺钉需要锁定于钢板对侧皮质才能发挥作用，故FCL螺钉无法应用于干骺端。在关节周围骨折中，FCL螺钉只能应用于骨干端，而干骺端只能使用普通锁定螺钉。这种混合结构是否仍具有FCL结构的性质，需要实验证实。
Doomink等使用了22对取自人类新鲜冷冻尸体的股骨标本，每一对股骨中的一根使用传统锁定钢板结构固定，使用的螺钉均为普通锁定螺钉，另一根则只在干骺端使用普通锁定螺钉，而在骨干端使用FCL螺钉。
按上述固定方式的不同将标本分为传统锁定钢板结构组和FCL组，每个标本均在准生理状态下施加轴向负载，然后评估结构的刚度、动态加压下的结构耐久性以及动态加压后的剩余强度。
结果显示，FCL组初始刚度[(1．2±0．3)kN／mm)]比传统锁定钢板结构组低81％，随着负载的加大，FCL组表现出了刚度的二相性，其刚度上升至[(3．7 4-1．2)kN／mm]。在800 N的负载下，FCL组的骨折块间微动值是传统锁定钢板组的4倍，而且FCL组的骨折块间微动是近乎平行的，而传统锁定钢板结构组的钢板近侧皮质微动较对侧小48％。
在破坏性试验中，最终有7个传统锁定钢板结构组样本和8个FCL组样本承受住了10万次加载循环，这些样本中，传统锁定钢板结构组的剩余强度为(5．0±1．6)kN，FCL组的剩余强度为(5．3 4-1．1)kN，两组差异无统计学意义(P=0．73)。
可见在关节周围骨折中，在骨干端应用FCL螺钉仍能减少结构刚度，产生平行微动，而且结构强度与传统锁定钢板结构无明显差别。关于FCL结构的临床应用报道目前仍不多见，Bottlang等的前瞻性研究中，从骨折愈合情况以及术后并发症两个方面对FCL结构进行了评估。
研究对象为2011年1月至2012年6月收治的31例患者共计33侧股骨远端骨折，其AO／OTA分型为33．A型和33-c型，所有骨折均使用FCL结构进行固定，使用的钢板为NCB万向锁定钢板，干骺端采用标准松质骨螺钉进行固定，而骨干端使用FCL螺钉固定。
术后第6、12、24周进行功能评估和x线检测评估，并于第12周进行CT评估。所有患者术后随访1年，若1年内骨折未愈合，则继续随访直至骨折愈合或再次手术为止。
随访过程中有2例患者失访，因此最终有29例患者共31例骨折被纳入评估。结果显示，这31例骨折使用的125根FCL螺钉均未出现破坏或松动。31例骨折中有1例出现了干骺端固定的内翻移位，内翻角为5．8。。
在骨折愈合情况方面，31例中有30例于(15．6 4-6．2)周骨折完全愈合，并能在术后24周时无痛承受(77 4-25)妇的负载，有1例曾在术后5 d时因发生旋转畸形行修正手术，此后无其他并发症发生。
31例中剩下的1例既往有胫骨平台骨折病史，在术后第24周时骨折仍未完全桥接，而且因为持续的疼痛和无法舒适地行走而接受了修正手术，最终患者于术后第14个月时骨折完全桥接。
此研究一定程度上说明了FCL结构在治疗股骨远端骨折时是安全、有效的，然而要严谨地评估FCL结构和传统锁定钢板结构在临床疗效上的差异，还需要进行更多的临床随机对照研究。
五、其他的解决策略
除FCL之外，为解决传统锁定钢板结构存在的问题，亦对其他一些技术进行了改良，并在相关实验上初步取得了较好结果。Gardner等通过在钢板近侧皮质钻椭圆状孔，以增加普通锁定螺钉轴向活动度，从而降低结构的轴向刚度并实现平行的骨折间微动。
在一项人工骨的生物力学实验中，结构的轴向刚度得到显著降低，而且产生了平行的骨折间微动，而循环负载实验中，使用这种方式未出现置人物的破坏，证明其强度是可靠的。然而，Ries等指出使用该方式的手术难度比使用FCL结构大，其应用值得商榷。
Dsbele等发明了动力锁定螺钉(dynamic locking screw，DLS)，其锁定的钉芯与钉套的设计允许螺钉内部有0．2 mm的微动，而不用牺牲螺钉与骨之间或螺钉与钢板之间的作用接触。
在人工骨上进行的关于DLS的生物力学实验表明采用DLS的固定结构能有效降低轴向刚度，并产生近乎平行的骨折块间微动，同时结构的强度得以维持。Plecko等进行的绵羊胫骨的实验研究证实DLS确实能促进钢板近侧骨痂的形成，达到对称的骨痂形成。
根据Freude等的研究，2011年11月至2012年10月图宾根创伤中心首批接受并使用DLS治疗的35例患者取得了良好的疗效。
综上所述，FCL结构在生物力学实验与动物实验上表现出了优于传统锁定钢板结构的性质，相对于传统锁定钢板结构，其刚度大大降低，实现了骨折间的平行微动，并具有刚度的二相性，结构的应力分布更均衡，最终有利于骨痂形成，有利于骨折二期愈合。
然而FCL的临床应用报道极少，能否在临床实践中表现出与其生物力学实验相符的结果，仍有待更多的临床随机对照试验进一步证实。此外，为解决传统锁定钢板结构存在的问题，其他策略，如DLS等亦值得关注和研究。
来源：中华创伤骨科杂志