不稳定型股骨颈骨折内固定治疗的研究进展

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　　[摘要]股骨颈骨折是临床上的常见损伤。其中，Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折又称为不稳定型股骨颈骨折，骨折端产生的剪切力及内翻应力是导致内固定失效、骨折不愈合的主要原因。除传统三枚空心螺钉固定外，有多种方法增强骨折断端固定强度，包括：三枚空心加压螺钉（CCS）结合一枚横行螺钉（Pauwels螺钉）、动力髋螺钉（DHS）结合一枚防旋转螺钉（DS）、三枚空心螺钉结合内侧支撑钢板、股骨近端经皮加压钢板（PCCP）以及InterTAN髓内钉等。本文对不稳定型股骨颈骨折内固定的生物力学特点、临床疗效、优缺点以及术后股骨头坏死、骨折不愈合的治疗作一综述，旨在为临床治疗不稳定型股骨颈骨折提供参考。
　　[关键词]不稳定型股骨颈骨折;Pauwels分型;内固定治疗;并发症
　　[中图分类号] R687.3          [文献标识码] A          [文章编号] 1674-4721（2020）5（b）-0034-06
　　Research progress in internal fixation of unstable femoral neck fractures
　　FAN Bing   GAO Shi-chang▲
　　Department of Orthopedics， the First Affiliated Hospital of Chongqing Medical University， Chongqing   400042， China
　　[Abstract] Femoral neck fractures are a common injury in clinic. Pauwels′ type Ⅲ femoral neck fractures have special biomechanical characteristic， and was known as unstable femoral neck fractures. The main reason of internal fixation failure and nonunion are shear force and varus stress generated between the fracture interfaces. There are various methods of internal fixation to treat unstable femoral neck fractures except to use traditional three cannulated compression screws （CCS）， including three cannulated compression screws （CCS） combined with one transverse screw， dynamic hip screw （DHS） combined with de-rotational screw （DS）， three cannulated compression screws combined with medial buttress plate， percutaneous compression plate （PCCP） and InterTAN intramedullary nail. Which were reviewed including the biomechanical characteristics， advantages and disadvantages of unstable femoral neck fracture internal fixation， the treatment of nonunion and osteonecrosis of femoral head （ONFH） after surgery， and providing a reference for clinical treatment of unstable femoral neck fractures.
　　[Key words] Unstable femoral neck fracture; Pauwels′ classification; Treatment of internal fixation; Complications
　　股骨颈骨折在临床中较为常见，约占全身骨折的3%，占髋部骨折的50%左右[1]。1935年，德国医生Pauwels[2]根据骨折线与身体纵轴垂线的夹角将股骨颈骨折分为三型：<30°为Pauwels Ⅰ型;30°～50°为Pauwels Ⅱ型;>50°为Pauwels Ⅲ型，其中Pauwels Ⅲ型為不稳定型骨折。Bartonicek[3]从生物力学方面分析Pauwels分型的股骨颈骨折，由骨盆髋臼传导到股骨头的力量被分为2个矢量，即压缩力和剪切力。骨折线越垂直，剪切力越大，骨折越不稳定。不稳型股骨颈骨折端的剪切力大于其他类型，更易导致内固定失效、骨折不愈合。目前，国内外报道的内固定方式主要有：三枚空心钉、四枚空心钉（三枚空心钉结合一枚横行螺钉）、动力髋螺钉+防旋螺钉、三枚空心钉+内侧支撑钢板、股骨近端经皮加压钢板以及InterTAN髓内钉等等。不同内固定方式有着各自的优缺点，骨科医师应综合考虑患者的年龄、全身情况、经济条件、骨折类型、骨质疏松程度以及自身临床经验等因素为患者选择合适的内固定方式，现阐述如下。
　　1手术指征
　　原则上讲，所有的股骨颈骨折均需要手术治疗。即使是无移位型骨折，因为保守治疗卧床时间长，并发症多，继发移位的风险高，除非患者有绝对禁忌证或者拒绝行手术治疗[4]。黎宁等[5]收集了石家庄市第三医院184例保守治疗的股骨颈骨折病例，术后随访发现63%的患者发生了骨折再移位，移位的平均时间是伤后16 d，继发移位组的患者发生股骨头缺血坏死的风险高于无移位组，差异有统计学意义（P<0.05）。Hayashi等[6]报道了38例非手术治疗的Garden I型股骨颈骨折，高达60%以上的患者发生股骨颈骨折的再移位。 　　2手术时机
　　股骨颈骨折应该尽早手术治疗，并建议由专业的骨科医师团队进行，而非急诊科医师[7]。在患者全身情况允许的情况下建议手术时间在受伤后24 h内进行，如患者全身情况较差，则调整全身情况后再行手术治疗。术前禁食时间不宜过长，研究发现[8]，当患者禁食超过12 h，术后并发症、死亡率的风险显著增加。尽早手术可以减少患者的术后死亡率以及长期卧床所引发的并发症[9-10]。Chambers等[11]指出，当股骨颈骨折手术延迟至伤后48 h以上时，术后卧床并发症（肺部感染、尿路感染、褥疮、深静脉血栓形成、肺栓塞等）的发生率将增加2倍以上。
　　目前存在的争议是，股骨颈骨折的早期手术治疗对于骨折不愈合及股骨头缺血性坏死的影响。Papakostidis等[12-14]对股骨颈骨折围术期的危险因素进行统计学分析，认为股骨颈骨折的尽早手术复位和坚強内固定可有效预防骨不连和股骨头缺血坏死。而Grimes等[15-18]研究却发现，股骨颈延迟手术对股骨颈骨折不愈合和股骨头缺血坏死没有直接影响，或者不扮演重要角色，他们认为骨折类型、移位程度、骨骼质量、全身基础疾病、年龄、营养状态、术中复位质量等因素与术后骨折不愈合、股骨头坏死相关。
　　3不稳定型股骨颈骨折的内固定治疗
　　3.1三枚空心加压螺钉
　　空心加压螺钉目前广泛应用于临床，螺钉的加压作用使骨折断端紧密接触、固定稳定、骨折愈合率高，是股骨颈骨折的有效治疗方法[19]。螺钉的直径通常选择7.3 mm或者6.5 mm，螺钉之间相互平行的倒品字构型在生物力学上已被证实优于其他构型，且三枚螺钉应紧贴股骨颈的后下方、前上方、后上方骨皮质置入，使应力最大分散，提供最大稳定性[20-22]。Baumgaertner等[23]在1995年提出顶尖距（tip-apex distance，TAD）的概念，即在前后位片与侧位片上植入物尖端距离股骨头顶点的距离之和，并通过病例对照研究得出，TAD<25 mm可有效减少螺钉切出风险。在螺钉直径方面，楼宇梁等[24]比较了6.5 mm和8.0 mm不同直径的螺钉对股骨颈骨折的愈合时间和术后股骨头坏死的影响，差异无统计学差异（P>0.05），但粗螺钉的螺纹较深，对骨松质的把持力更强，更易于控制螺钉置入时的方向。王青等[25]对三枚空心钉和滑动髋螺钉（sliding hip screw，SHS）分别固定Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折的临床疗效进行比较，其中空心螺钉组213例，滑力髋螺钉组137例，CCS组的手术时长较滑动髋螺钉组明显缩短，差异有统计学意义（P<0.05），但术后骨折不愈合率明显高于DHS组（P<0.05），结合不稳定型股骨颈骨折局部的生物力学特点，以及滑动髋螺钉和三枚CCS相对比的生物力学分析[26]，认为三枚CCS的内固定强度和稳定性要明显低于滑动髋螺钉。
　　3.2三枚空心加压螺钉结合一枚横行螺钉
　　不稳定型股骨颈骨折的断端产生的剪切力和内翻应力极大，是造成术后内固定失效、骨折不愈合的主要原因。Aminian等[27-29]通过股骨颈骨折的有限元分析以及体外力学实验证实了单纯使用3枚空心加压螺钉固定不稳定型股骨颈骨折的生物力学稳定性要差于其他组合。Gumustas[30]构建了三枚螺钉和四枚螺钉（三枚倒品字空心螺钉+一枚横行螺钉：从股骨大转子外侧皮质，尽可能垂直于骨折线向股骨头颈内置入第四枚非平行拉力螺钉，又称为Pauwels螺钉）分别固定不稳定型股骨颈骨折的体外模型，生物力学测试发现四枚螺钉较三枚螺钉更稳定，具有更高的失效载荷，骨折处的移位也较三枚螺钉更小，对抗剪切力更好。在四枚螺钉与三枚螺钉固定Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折的有限元分析中，张浩等[31]发现四枚螺钉较三枚螺钉固定的应力更加分散、峰值更小、内固定强度更高、骨折端移位更小、生物力学更稳定。李刚等[32]回顾性研究了60例Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折患者的临床治疗，三枚螺钉和四枚螺钉分别固定30例，通过比较发现两种内固定方式均取得了较好疗效，四枚螺钉固定的骨折平均愈合时间更短（P<0.05），髋关节Harris功能评分更高（P<0.05），内固定失效的例数更少，在生物力学上表现更加稳定，可减少骨折早期内固定失效和骨折不愈合的发生。
　　3.3动力髋螺钉（DHS）结合一枚防旋转螺钉（DS）
　　DHS，也称Richard钉，通过固定于股骨头颈内的拉力螺钉在套筒内滑动产生持续的静态加压和动态加压作用，使患者在早期活动髋关节时保持稳定的固定。从20世纪70年代以来一直是治疗稳定型股骨转子间骨折的金标准。DHS对于骨折端有很好的加压作用，侧方套筒与钢板的角稳定性使其有较好的支撑作用，有效防止髋内翻，后来广泛用于不稳定型股骨颈骨折。DHS对比三枚空心螺钉的优点是支撑作用强，抗剪切力和角稳定性更佳;但是单独使用DHS的缺点是防旋转作用差。因此，国内外学者[33-35]对DHS治疗不稳定型股骨颈骨折进行改良，在DHS头钉的近端增加一枚拉力螺钉固定，不仅增加抗旋转能力，还增强了骨折端的加压效果，降低了内固定失效、髋内翻等并发症的发生率。Freitas等[35]通过DHS+防旋钉固定Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折模型的力学分析，证实了DHS+防旋钉具有很高的稳定性和固定强度。Bonnaire等[36]通过临床研究亦认为DHS+防旋钉是治疗Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折的理想方式之一。
　　3.4三枚空心钉+内侧支撑钢板
　　三枚螺钉结合内侧支撑钢板是近年来较为新颖的内固定方式之一。Kunapuli等[37]首先进行报道，通过髋关节直接前方入路（direct anterior approach，DAA）切开复位骨折端，先用三枚平行倒品字空心螺钉行常规加压固定，然后在股骨颈前内侧置入支撑钢板（1/3管型小钢板或2.7 mm有限接触动力加压钢板）。Li等[29，38-40]已通过体外生物力学实验及有限元分析，证实了三枚螺钉+内侧支撑钢板固定Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折的生物力学有效性，其优点是有效对抗垂直剪切力，提供强大的内侧支撑;缺点是需要切开复位，手术存在一定难度，在置入钢板螺钉时有损伤股血管的风险。Li等[38]设计了一款股骨颈的内侧解剖支撑钢板，同样选择DAA入路，从股骨颈、转子间的前方放置内侧解剖支撑钢板，并从前方拧入固定钢板的螺钉，降低了手术难度和损伤股血管的风险，且较三枚螺钉+1/3管型钢板的内固定组合应力更分散，不易出现断钉、断板情况。Ye等[41]使用三枚空心钉+内侧支撑钢板治疗了28例不稳定型股骨颈骨折，在平均13.6个月的随访中，有3例患者发生了骨折不愈合，无股骨头坏死的病例。切开复位内侧支撑钢板固定不稳定型股骨颈骨折对术后骨折不愈合、股骨头坏死的影响尚无定论，还需要更多的临床研究进行验证。 　　3.5经皮加压钢板（PCCP）
　　经皮加压钢板是Gotfried[42]在2000年设计的用于固定股骨转子间骨折的内固定装置。PCCP是基于动力髋螺钉的一种改良设计，在钢板的近端为双套筒，直径为9.3 mm，并搭配滑动加压螺钉各1枚，直径为7.0 mm，套筒与钢板成角135°，具有角稳定性，支撑作用强，加压螺钉可在套筒内滑动，提供动、静态双重加压;同时双螺钉固定于头颈内可提供较强的抗旋转能力。2006年，Brandt等[43]首次将PCCP与滑动髋螺钉（SHS）对不稳定型股骨颈骨折的内固定模型进行体外力学实验，PCCP较SHS拥有更高的失效载荷，差异有统计学意义（P<0.05），证实PCCP的稳定性要优于SHS。2008年，Mukherjee等[44]报道了一例股骨颈骨折不愈合的患者，使用PCCP结合自体骨移植进行翻修，取得了较好疗效。2010年，朱锋等[45-46]使用PCCP治疗股骨颈骨折，与常规三枚螺钉固定比较，发现手术时间、骨折复位质量、术中出血、末次随访髋关节功能评分等比较，差异无统计学意义（P>0.05），但术后股骨头坏死、退钉、内翻畸形等并发症发生率低于CCS组，差异有统计学差异（P<0.05）。Li等[47]使用改良经皮加压钢板治疗不稳定型股骨颈骨折35例，无股骨头坏死和骨折不愈合，术后关节功能恢复好，并发症较少。
　　3.6 InterTAN髓内钉
　　InterTAN髓内钉最初是Smith & Nephew公司针对股骨近端骨折设计的髋部联合加压髓内固定装置。置入头颈内的联合交锁螺钉组合，具有加压效果明显、高度稳定性、抗旋转、防切出等优点，避免了传统重建钉术后产生的“Z”效应。2008年Ruecker等[48]报道InterTAN髓内钉治疗股骨转子间骨折临床疗效显著，骨折愈合率高。Rupprecht等[49-50]在2011年将InterTAN髓内钉、DHS、空心螺钉模拟固定不稳定型股骨颈骨折，体外力学实验表明InterTAN的稳定性和强度都高于DHS和空心螺钉。周军杰等[51]回顾性分析了2007～2011年307例接受内固定手术治疗的不稳定型股骨颈骨折患者的资料，其中DHS组136例，InterTAN髓内钉组171例，InterTAN组术后的Harris功能评分更高，差异有统计学意义（P<0.05），DHS组发生术后髋内翻3例，骨折不愈合1例，2例股骨头坏死，InterTAN组无术后骨折不愈合、髋内翻、股骨头坏死的发生。InterTAN髓内钉用于治疗股骨颈骨折的优点是生物力学稳定性佳，创伤小;缺点则是费用较高，手术难度高于空心钉、DHS等，因而限制了临床应用。
　　4人工髋关节置换术
　　人工髋关节置换术适用于大于65岁的移位型股骨颈骨折患者，或者合并重度骨质疏松、骨性关节炎、类风湿关节炎、发育性髋关节发育不良（developmental dysplasia of the hip，DDH）等。与内固定比较，人工关节置换能使患者更早地下床活动[52-53]，无骨折不愈合和股骨头缺血坏死的风险。但因慢性感染、假体磨损、假体周围骨折等原因存在二次翻修的可能，翻修手术难度大，感染率高。Bhandari等[54]在2005年報道了他们向国际内固定协会成员和欧洲AO国际附属创伤中心的外科医生发送的调查问卷，收到298位外科医生的回复。对于年龄<60岁的中青年股骨颈骨折患者，骨科医师们更倾向于内固定治疗，无论其骨折分型;对于年龄超过80岁且为移位型（Garden Ⅲ、Ⅳ型）的高龄股骨颈骨折患者，骨科医生几乎都选择人工关节置换;对于年龄在60～80岁的移位型股骨颈骨折患者的治疗方式却不统一，他们认为手术方式的选择不应只考虑年龄因素，还应考虑骨折类型、术前活动状态、预期寿命、经济情况、全身情况、骨质疏松等因素。全髋关节置换常用于合并了骨性关节炎、类风湿关节炎、DDH等髋部疾病的股骨颈骨折。
　　5手术并发症
　　5.1股骨头坏死
　　股骨颈骨折的内固定治疗在临床上取得了显著成效，但是股骨头缺血性坏死时有发生。2003年，Nikolopoulos等[55]报道的股骨颈骨折内固定术后股骨头坏死发生率在25%左右。国内外大量的回顾性研究发现，对股骨颈骨折内固定术后股骨头坏死影响最大的独立危险因素是骨折类型和复位质量，移位型股骨颈骨折（Garden Ⅲ、Ⅳ型）较无移位型股骨颈骨折的股骨头坏死率明显下降[55-58]，骨折术后复位优良（Garden指数Ⅰ、Ⅱ级）较复位差（Garden指数Ⅰ、Ⅱ级）的股骨头坏死发生率显著降低[55-59]。发生股骨头坏死后，可根据患者的疼痛程度、活动需求、年龄等选择长期随访或关节置换。
　　5.2骨折不愈合
　　股骨颈骨折内固定术后骨折不愈合的原因主要为局部血供的破坏和生物力学不稳定。治疗骨折不愈合的手段包括植骨术、大转子截骨术、髋关节融合术和人工髋关节置换术等。近年来，带血管蒂或带肌蒂的骨瓣移植手术应用广泛，包括缝匠肌骨瓣[60]、股直肌骨瓣[61]、股方肌骨瓣[62]、带血管蒂的大转子骨瓣等，对陈旧性股骨颈骨折不愈合的病人有一定疗效。大转子截骨术近年来应用较少，但仍是一种有效的治疗方法[63]。人工关节置换术则应根据患者的年龄、股骨颈骨折术后复位质量、肢体短缩程度等因素综合考虑。髋关节融合术对患者髋关节功能影响极大，日常活动受限明显，已很少使用。
　　6小结
　　不稳定型股骨颈骨折局部有着特殊的生物力学特点，这导致了骨折术后内固定失效和骨折不愈合的发生率增加。因此，骨科医师在制定手术计划时要更费心思，一方面应要尽可能达到解剖复位，另一方面选择内固定装置时不仅要考虑骨折端的加压，还应有足够的强度和良好的支撑作用。
　　目前，国内外学者对不稳定型股骨颈骨折的内固定治疗尚未达成共识。多种固定方式已经通过生物力学实验以及临床研究证实了其有效性。三枚倒品字形空心螺钉结合一枚Pauwels螺钉治疗不稳定型股骨颈骨折的效果肯定，较传统三枚空心钉固定更加稳定，能有效对抗剪切力;与DHS、PCCP、InterTAN髓内钉、内侧支撑钢板固定方式相比，四枚螺钉固定具有手术创伤小、实用性强等优点。InterTAN髓内钉、DHS+防旋钉、PCCP都可通过闭合复位小切口置入内固定，三种内固定方式都有着较高的生物力学稳定性，但哪种最稳定尚不明确。三枚空心加压螺钉结合内侧支撑钢板同样有着极强的生物力学强度，但需要切开复位。当不稳定型股骨颈骨折闭合复位困难需行切开复位内固定时，内侧支撑钢板则非常适宜。 　　綜上所述，每种内固定方式都有其优缺点，医生需根据患者年龄、骨质疏松程度、骨折是否能闭合解剖复位、经济承受能力等因素，并结合自己的临床经验作出选择。
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　　（收稿日期：2019-12-27  本文编辑：孟庆卿）
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