前苏联骨科医生Gavrril A Ilizarov被称为矫形外科学界的米开朗基罗,发明的环式穿针外固定器技术及发现的牵拉成骨现象称为Ilizarov技术,对既往难以处理的复杂骨创伤、骨髓炎、肢体畸形残缺有着神奇的疗效。秦泗河医生是中国大陆最早和最积极的Ilizarov技术倡导者,结合个人数万例小儿麻痹后遗症畸形矫治等复杂骨科矫形手术经验,受达尔文进化医学、爱因斯坦相对论时空观以及中国“道法自然”的哲学思想启示,提出Ilizarov技术的实质是“骨科自然重建”,符合当代医学由替代外科(Replacement Surgery)向再生医学(Regenerative Medicine)发展的方向。哲学是追求对事物本原的认识,马克思主义哲学既是世界观,又是方法论,是认识自然和改造自然的强大思想武器,以此考查Ilizarov技术与骨科自然重建理念的产生和发展,加深对其医学发展本质的认识,更好地为人民健康服务。一、Ilizarov技术与骨科自然重建理念产生的实践观实践、认识、再实践、再认识,这种形式,循环往复以至无穷,而实践和认识之每一循环的内容,都比较地进到了高一级的程度。这就是辩证唯物论的全部认识论,这就是辩证唯物论的知行统一观[1]。Ilizarov技术与骨科自然重建理念产生的本质来源是医学实践,从历史唯物论角度看更有其特殊时代背景。第 二次世界大战和东西方冷战时期苏联偏僻的战地后方库尔干地区,收治了大量各种危重、复杂的伤病员,缺医少药,医疗设施简陋,信息闭塞,Ilizarov医 生所处的这种现实医疗环境,决定必须独立自主解决问题。经典的内固定术或石膏外固定技术治疗造成了很多骨折不愈合、慢性骨髓炎及严重骨缺损患者,最终不得 不实施截肢。从病人的实际需要出发,寻找简单、普适、高效、微创、价廉、并发症少的骨折愈合治疗手段成为肢体外伤固定的主要矛盾方面。事物的普遍联系是唯 物辩证法的一个基本观点,机遇总是眷顾有准备的头脑。一次Ilizarov在修理自行车时,从自行车的车轮结构得到启示,环型穿针骨外固定器就这样诞生了 [2]。牵张成骨是Ilizarov技术的又一精髓,但其发现初始却是源于治疗的一起意外[3]。1951年Ilizarov给一个肥大性骨不连接患者使用加压融合技术治疗,这 个病人错误理解了Ilizarov的指示,朝相反的方向缓慢旋转螺帽造成牵伸,本应加压融合的骨间隙反而加大了。但Ilizarov注意到一个不同细节, 拉开的间隙内出现了很多新生骨的影像改变!这一意外发现使Ilizarov产生了骨断端牵伸也能诱导骨再生的灵感。经过进一步实验研究,发现牵张成骨是一种普遍现象,Ilizarov提出了牵伸性组织再生的生物学张力-应力法则(Law of tension—stress):“即生物组织缓慢牵伸产生一定张力,可刺激骨骼及其附属组织的再生和活跃生长,其生长方式同胎儿组织一致,均为相同的细胞分裂”。矫治过程增加了以往忽视的却是对生命现象极其重要的时间维度,牵张力的提出加深了对骨改建力学Wolff定律的辩证理解,这一发现随即成为矫形外科技术史上的伟大革命,广泛应用于肢体延长,肢体畸形矫正及骨不连的治疗,骨转移(Bone Transport)治疗各种骨缺损和慢性骨髓炎等,在世界范围内产生了朝圣般广泛而深远的影响。值得研究与深思的是,这一发现真是偶然的吗?还有,牵张可以成骨,加压促进骨愈合,那么骨再生、骨愈合的真正原因和条件是什么?矫治过程中的时间维度又有哪些意义?唯物辩证法认为,矛盾具有普遍性,事物内部矛盾是变化的内因和根据,外因通过内因而起作用。现实世界中的任何事物、任何关系、任何过程也都具有必然和偶然的双重属性。偶然性是在必然性的基础上表现出的不确定性,是必然性的表现形式和补充,没有纯粹的偶然性。同样,必然性总是要通过大量的偶然性表现出来,没有纯粹的必然性。从特定层次、特定关系上来看是由非本质的因素产生的偶然联系,从另一种层次、另一种关系上看可能是由本质因素所决定的必然联系,两者既对立又统一。骨愈合和骨不愈合是骨折治疗的一对矛盾,骨愈合之所以发生,是因为人体本身具有骨和其他组织的再生潜能,创伤后各种干胞、间充质细胞等等在细胞因子作用下再生分化修复是内因,为内因提供适宜的外因条件成为骨愈合矛盾的主要方面,Ilizarov总结并提出骨折治疗的基本原则是:保留血液供应,保留成骨组织,尽可能对骨折解剖复位,稳定的固定,保留肌肉和关节活动能力,患者早期运动。同样,牵张成骨的内因也是因为人体本身具有骨和其他组织的再生潜能,关键在于外因,保持良好的血供,给予骨折断端一个可控的约每天1毫米的缓慢、持续、稳定的牵拉过程,时间与空间一样都是物质世界的存在形式。那么发现者为什么是Ilizarov?因为这种观察和体悟,也只有在Ilizarov发明可控的既能加压又可反向牵拉的环型穿针骨外固定器之后才变为可能。科学探索的任务是要透过大量的偶然性揭示其中的必然性,使认识运动实现由现象到本质、由个别到一般、由经验到理论的过渡。Ilizarov正是抓住了这种有利的偶然事变,使它成为促进事物发展的契机。存在决定意识,秦泗河引进Ilizarov技术并提 出“骨科自然重建理念”,也是来源于实践。中国是世界上最大的发展中国家,存在着数以万计的小儿麻痹后遗症、脑性瘫痪等后天或先天的肢体残疾病人,而且多 发生在农村,经济条件落后。中国文化决定了他们不愿意接受截肢的医疗选择。严重肢体瘫痪、畸形的儿麻后遗症治疗是一个复杂系统工程,每个儿麻患者的体质、 残疾部位、残疾程度有很大区别,表现形形色色,千差万别。只有科学的临床决策,术前制定正确的手术方案,才能保证手术的疗效。总结共性,兼顾个性的唯物辩 证法起到了方法论的关键作用[4]。二、Ilizarov技术与骨科自然重建理念的发展观唯物辩证法指出,世界是普遍联系,永恒发展的。外固定器的发展方向是坚固、通用、可调、精确、智能。Ilizarov环形外固定器根据不同手术目的研制开发了几百种构型,奠定了外固定技术完成“时间变量、数字化管理、智能化和空间架构”应用的基础,但使用比较繁杂。很多学者进一步研发了数字化奥尔托夫支架技术,Taylor 环形三维空间外固定器等,特别是Ilizarov技术在中国大陆获得了快速发展,以夏和桃为代表的研发肢体延长技术体系,在2010年西班牙外固定与骨重建大会上被评为世界外固定器新进展之一。具有Ilizarov技术理念的Orthofix单边矫形外固定器亦取得了良好效果。手 术方法上,美国Dror Paley等在Ilizarov技术的基础上,系统总结了以下肢的机械轴、解剖轴、关节线进行量化表达的术前分析方法,简称下肢畸形矫正的“成角旋转中 心”(the center of roration angulati on,CORA),由此确定截骨固定位置和角度,由过去主要靠医生的临床经验判断进入了简单、易学的量化时代。事物都的矛盾法则,即对立又统一法则,是唯物辩证法的最根本的法则,是辩证法的本质[5]。矛盾着的双方既统一又斗争,推动着事物的发展。内固定和外固定就是一对骨折治疗和矫形外科固定方式的矛盾。由于内固定的弊端造成了很多骨感染与骨不连的病人,Ilizarov技术治疗可以充分发挥外固定的优势,某些构型还可以体外控制骨段的位置以发挥延长和矫形作用,从而得到了广泛的认同和应用。但长期的外架治疗也有不便之处。目前内固定理论与技术也得到了发展,形成了注意保护血供的生物固定模式,改进了内固定物构型,髓内钉牵伸骨延长技术也已出现并临床应用。外固定和内固定的优化组合逐渐成为一种趋势。发展的观点是唯物辩证法的一个总特征。唯物辩证法认为无论是自然界、人类社会还是人的思维都是在不断地运动、变化和发展的,事物的发展具有普遍性和客观性。发展的实质就是事物的前进、上升,是新事物代替旧事物[6]。牵拉成组织的张 力-应力法则的提出还促进了小儿外科、颌面外科、血管外科、神经外科等微创外科的发展,对组织工程与细胞治疗学的基础研究产生了有益启示。基础研究方面, 更是从分子生物学层面研究组织再生机理。比如,主要由微丝、微管和中间细丝组成的细胞骨架提供的张力完整性是细胞形变的主要决定因素,机械应力导致细胞发生形变并通过力化学信号转导途径影响细胞表面调节、分泌、胞内运输、细胞迁移和有丝分裂等细胞功能[7]。牵张力对各类相关细胞的基因调控表达研究是目前分子生物学的活跃领域[8]。骨科自然重建理念是对Ilizarov学 术思想恰当而又中肯的诠释和发展,核心思想是:从生物的起源、演变与人类自然进化史多层面探索人类肢体损伤残疾成因与修复重建手段,利用时间变量及其生物 学再生修复原理,调动人体组织自然修复的潜能,发挥医生的临床智慧及患者的能动作用共同治疗骨科创伤与疾病,适度应用替代重建等治疗手段,避免对机体过度 干预性治疗[9]。秦泗河形象地表述为“医患同位,时空一体,有无相生,难易相成,因势利导,再生修复,自然重建”。Hippocrates早在公元前4世纪就已指出:“医生的责任仅在于促进疾病的自然康复过程,而非阻拦这个过程”。“自然重建”理念内涵深远,意义重大,不仅是对现行医学的“替代重建理论体系”的一种补充和纠偏,更是站在生命及社会历史演化角度的大医思考。 本文发表于<<>>2015 年8月第 36 卷第 8B