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股骨转子间骨折手术治疗进展

2021.8.04
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王辉

致力于为分析测试行业奉献终身

    股骨转子间骨折多发于老年人,随着社会人口老龄化和交通、建筑业的发展,其发病率在逐年增高[1]。据统计资料表明,患者的平均年龄为70岁[2]。股骨转子部血运丰富,修复能力较强,对青少年患者治疗相对容易,但对老年患者,由于伤前已存在各种基础疾患,治疗有一定风险,保守治疗极易发生髋内翻和肢体外旋、短缩畸形,同时带来废用性骨质疏松和肌肉萎缩。长期卧床容易造成褥疮、泌尿系感染、肺部感染、关节挛缩、深静脉血栓形成等全身并发症,病死率较高,文献报道病死率为4.2%~34.6%[3]。目前多主张手术治疗,随着生物力学研究的不断深入以及新材料的问世和改进,其治疗方法也在不断增加,以及手术治疗病例数的增多,不同内固定治疗方法的优缺点也在日趋显现[4]。

    1 股骨转子间骨折的生物力学

    研究转子间是从髋关节囊外线到小转子下方的区域,股骨转子部在承接自股骨头传来的力和向股骨干转移中受到压力与张力,因应力与负重的需要,骨小梁亦按此排列,形成压力与张力骨小梁。鞠杨等建立了一个针对高危女性人群股骨结构的三维有限元模型,分析了运动荷载作用下此类股骨的应力和应变分布以及股骨破坏的可能部位,结果表明股骨颈处的应力和应变最大,容易在股骨颈处以及大转子与股骨干的连接部位附近发生破坏。通过生物力学研究,提示股骨近端骨折多见于股骨颈及转子间。

    2 外固定支架治疗股骨转子间骨折

    外固定架治疗是介于传统保守治疗与切开手术内固定之间的半侵入穿针方法,兼顾了传统非手术治疗和切开固定治疗的优点。现在使用的外固定支架有单臂多功能外固定架和AO外固定架等多种类型,王桂娥[5]指出外固定支架治疗老年股骨转子间骨折特别是高危患者,具有创伤小、手术安全、失血量少、术后康复快等优点。其并发症仍是:针道感染、松动和髋内翻畸形。从生物力学讲, 外固定架远离骨干,承受的弯曲应力大,负重后或固定不稳定骨折时易发生内翻畸形,同时支撑架位于体外,钉道外露,可合并钉道感染及由此导致骨髓炎,并使患者翻身活动受到一定限制,不利于护理,在康复期间外露的支架给患者造成严重的心理负担。外固定针松动、移位的主要原因包括骨质疏松、针道感染、外固定针植入位置不佳、术后过早及过度负重等,出现骨折移位而导致髋内翻。

    3 斯氏针内固定多根

    斯氏针固定治疗股骨转子间骨折,具有创伤小,手术时间短,对骨折端血运干扰少,愈合影响小,费用低等优点,适合用于老年人髋部骨折内固定治疗的优选方法。但当大转子下方为游离骨片时,其抗内翻应力明显降低,患者不能早期下床活动,同时钢针远端游离,极易松动移位,导致内固定失败,且皮质外过长的钉尾局部刺激,引起疼痛,影响患者功能锻炼,卧床时间延长,使内固定的作用降低,活动后有断钉的可能,故此法不是该病良好的治疗方法, 目前已很少应用于不稳定的股骨转子间骨折。

    4 髓外钉-板固定系统

    髓外钉-板系统治疗稳定型股骨转子间骨折有较好的临床疗效,但是对于不稳定型股骨转子间骨折,其固定的失效率可达4. 4%~13%[6]。

    4.1 Jewett钉、麦氏鹅头钉(Metangin钉)

    此系统使用一枚粗螺钉将侧钢板与三翼钉固定为一体而起作用,这种钉板连接灵活,可以调整适合不同的颈干角,安装此钉操作容易便于掌握,对稳定型骨折固定确切,但其侧钢板和三翼钉易发生弯曲、分离松动、折断等情况,同时钉尖穿出股骨头进入关节腔,导致髋臼软骨面磨损,引起疼痛。而且该系统无加压作用,抗弯程度及牢固性差,钉尾无锁定机制,易松动及脱离开,王福权等报告在压力120kg时,出现螺纹松动现象。范卫民等报告此钉的抗弯强度只有50kg。患者不宜过早下床及负重,易产生髋内翻及钉尖穿出股骨头的并发症。

    4.2 动力髋螺钉(DHS)

    动力髋螺钉(DHS)是由股骨头内的拉力螺钉和贴附于股骨干外侧的钢板组成,具有静力加压与动力加压的双重功效,能保持良好的股骨颈干角,结构牢固,抗弯能力强,被视为治疗转子间骨折的金标准。Palm等[7]应用DHS治疗转子间骨折发现,仅3%外侧骨皮质完整的患者术后出现髋内翻等需要翻修的并发症,而高达22%外侧壁骨折的患者需要翻修。这种动力化的特性也存在着潜在的问题:一方面是股骨颈长度变短,肢体短缩,外展肌力臂减少,这可能是部分患者留有残疾的原因之一;另一方面是对于不稳定的粉碎性股骨粗隆间骨折,由于股骨颈后内侧骨质缺损,压应力难以通过股骨距传导,内置物应力增大,螺钉切割股骨头,易发生钢板疲劳断裂、骨折不愈合或内翻畸形等并发症。对骨折累及大粗隆、严重粉碎性粗隆下骨折,骨折线位于DHS进针处者也不适用。对于逆粗隆间骨折,由于骨折近端有向外移位的倾向,而DHS系统是通过使近端骨块向外下移位加压获得稳定的,因此极易导致固定失败。

    4.3 动力髁螺钉(DCS)

    AO初始的设计是将DCS螺钉用于股骨远端的髁间骨折,但近年来已扩大到股骨转子周围骨折的应用,DCS类似悬臂梁系统,负重时负重力首先加于钢板的短臂,然后再分散至各螺钉上,适合股骨近端的解剖结构特点,符合髋部的生物力学要求。DCS入点高,因此可以在骨折近端增加数枚螺钉固定,增加了骨折近端的抗屈曲、旋转能力,从而完成整体固定。对逆粗隆骨折合并股骨中上段严重粉碎的骨折,DCS螺钉具有很好的适应症;DCS螺钉的深螺纹设计克服了骨质对内固定物握持力的不足,其螺钉水平走向减小了螺钉对股骨头颈骨质的切割;相比DHS,DCS的力臂更长,张力带作用更强,轴向加压作用则相对较弱,更适合青壮年股骨转子间骨折患者。对于那些大粗隆周围骨折粉碎严重、骨折线较高或垂直于股骨干的骨折,由于拉力螺钉不能起到坚强固定作用而使整个内固定系统稳定性欠缺,DCS并不是很好的选择。

    4.4 经皮微创加压接骨板(PCCP)

    经皮微创加压接骨板板(PCCP)是一种新型的髓外内固定系统,由1块接骨板板、2枚股骨颈螺钉和3枚股骨干螺钉组成,由Gotfried所创。应用PCCP钢板经皮内固定手术治疗股骨转子间骨折,比照传统的DHS、DCS具有手术创伤小,操作简单,手术时间短,出血少,减少术中X线片的曝光时间等特点,疗效满意,并发症少[8]。

    4.5 解剖型锁定加压接骨板(LCP)

    近年来采用锁定加压接骨板(LCP)作为内固定材料,具有较强的抗股骨颈旋转作用、抗弯、对抗剪力及防拨钉作用,解决了解剖钢板近端钉与板之间固定角度抗弯能力差的问题。在切口长度、手术时间、术中出血、术后引流量以及并发症发生率等方面均有显著优势。其优点:(1)依照股骨转子部的解剖形态制成,对股骨转子外侧骨块包容较好,可以有效控制固定大转子碎骨块。(2)对于锁定钢板整体来说,其稳定结构相当于内固定支架,显著增加了固定强度,采用此类固定,即使没有达到充分的解剖复位,利用钢板仍然可以维持骨折端复位后的解剖位置。(3)为MIPO技术的运用提供了条件,明显减少创伤,切口小、手术时间短、术中出血少、术后创面引流少、局部组织及全身反应轻,有利于老年患者康复。(4)股骨近端锁定钢板和螺钉成一整体,锁定螺钉均匀承担所受应力,对骨的切割力小,减少了螺钉穿出股骨头的发生率。(5)结合了锁定和加压两个原则,其钢板的椭圆形加压孔可使用AO标准加压螺钉,对于骨折部位可先行加压。(6)锁定加压钢板和螺钉的成角稳定机制不依赖接骨板和骨的摩擦力[9],接骨板和骨皮质无需紧密接触,降低了骨膜损伤,最大限度地减少对软组织、对骨血运的影响,保证了骨折的顺利愈合。

    5 髓内钉-棒固定系统

    相对而言,髓内钉棒固定系统具有中心性固定、力臂短、可闭合复位操作、组织损伤小、出血少等优点;另外,针对老年人体质较差,合并内科疾病多,在手术内固定材料的选择上更要求操作简单、创伤小、内固定确切有效等,尤其在治疗股骨转子间不稳定骨折时,髓内钉棒固定系统更占优势[10、11]。因此越来越多的医师倾向于选择髓内钉棒固定系统。

    5.1 Gamma钉

    Gamma钉是由滑动髋螺钉结合髓内钉技术研制而成,属于强硬的髓内钉。由于Gamma钉位于股骨干髓腔内,它较标准的滑动加压髋螺钉钢板更靠近内侧,因此患者体重的传导比滑动加压髋螺钉更靠近股骨距,这就增强了置入物的力学强度。其优点:闭式操作、创伤小、可早期下地活动,对骨质疏松和不稳定骨折有良好的固定作用,通过远端自锁钉固定髓内钉,可防止旋转和短缩移位。Lautenschlager等和Hardy DC等认为Gamma钉治疗股骨粗隆间骨折优于经典髓外固定系统DHS。但是Gamma钉外翻角度过大,从而使髓内钉远端外侧有明显应力集中,容易出现髓内钉远端股骨干骨折及锁钉断裂。其缺点是:钉尖部易形成应力集中,有导致应力骨折的危险,而且股骨头颈内为单根拉力螺钉,抗旋转作用不足,拉力螺钉可穿出股骨头或拉力螺钉位置不佳造成髋内翻畸形。股骨干骨折是其中最严重的并发症。Gamma钉增加股骨干骨折的风险已经成为一种早期概念,随着内固定物设计理念的改进而得到了解决,并有相关报道利用加长式Gamma钉来修复其应力导致的股骨干骨折。虽然改进的Gamma钉已经最大程度地减少了其并发症的发生,但是对于大转子不完整及骨质疏松的股骨转子间骨折要慎用。

    5.2 PFN(proximal femoral nail)

    1996年,AO/ASIF针对Gamma钉的某些不足作出相应的改进而推出了股骨近端髓内钉(PFN),它不但继承了Gamma钉力臂短、弯矩小、滑动加压的优点,同时还增加了防旋螺钉,使股骨颈内双钉承载,大大加强了骨折端的防旋、抗拉及抗压能力;远端锁钉与远端钉尾距离较远,可以分散应力使股骨干应力集中有效减小,降低股骨干骨折的发生率;还有对不稳定骨折能提供坚强固定等优点。毕荣修等[12]报道PFN治疗股骨粗隆间骨折,愈合率高,各种并发症发生率低。虽然PFN改良了Gamma钉,并且取得了良好的临床效果,但是Bhandari等[13]研究认为PFN采用2枚螺钉设计并没有减少股骨头颈估量的丢失,同时由于主防旋螺钉限制了拉力螺钉的滑动,因此可能出现防旋螺钉的退出和切割。PFN钉尖切割退钉可能导致Z效应或退钉后的反Z效应,其发生率可达0.6% ~8%。

    5.3 PFNA及PFNAⅡ

    PFNA是在PFN基础上改进的新型内固定系统,该固定系统不仅继承了原PFN的生物力学特点,而且PFNA螺旋刀片为螺旋十字设计,其具有宽大的表面积和逐渐增加的芯直径,用螺旋刀片锁定技术取代传统2枚螺钉的固定,未锁定的螺旋刀片敲入时自旋转进入骨质,刀片具有宽大的表面积和逐渐增加的芯直径(4.5~9mm),确保最大限度的骨质填压以及理想的锚合力, 具备成角稳定性,当刀片锁定后,能有效防止股骨颈骨折块的旋转。PFNA依靠螺旋刀片一个部件实现抗旋转和稳定支撑。生物力学研究已经证明,PFNA具有良好抗旋转性能和抗内翻塌陷能力,在骨质疏松骨骼中具有明显升高的抗股骨颈切出的能力PFNA的这些设计和优点更适用于老年、骨质疏松、骨折粉碎不稳定、不能耐受长时间手术的患者,并允许其术后较早的活动和负重。Strauss等在6具尸体上模拟股骨转子间骨折的治疗,一半采用滑动髋部螺钉,一半采用镙旋刀片,循环进行垂直载荷,观察测量股骨头的移位和骨折块张开滑动程度,实验结果证明螺旋刀片的固定效果优于滑动髋螺钉。PFNA镙旋刀片的优越性还体现在治疗骨质疏松严重的股骨转子间骨折,及DHS PFN等内固定失败病例的返修[14]。虽然相比其他固定系统PFNA在治疗股骨转子间骨折上占优势,但是随着临床的广泛应用,仍出现了不同程度的螺钉松动退钉、穿出股骨头、断钉以及再骨折等并发症。其缺点是:(1)依靠3点固定原理,导致应力过于集中于锁钉;(2)置入固定螺钉前钻孔较大,骨质破坏及丢失较多;(3)主钉远端需打入锁钉,增加手术时间和术中使用C臂X射线机的次数。Mereddy等[14]利用PFNA治疗不稳定股骨转子间骨折62例,股骨头切出率为3. 6%。Pu等[15]利用PFNA治疗不稳定股骨转子间骨折87例, 11例出现钉尾近端错配, 9例因为针尾太长而至大腿疼痛。2009年6月,AO/ASIF根据亚洲人股骨近端解剖特点,设计出了亚洲型PFNA即PFNAⅡ,其优势:导针插入更为方便快捷,缩短了手术时间,减少了术中出血,减少了股骨近端劈裂的风险,主钉远端更易置入髓腔中,减少了术后大腿疼痛及骨干骨折的发生率,更适合国人使用。鉴于临床应用时间短,仍需更多病例总结及随访。

    5.4 股骨近端可膨胀髓内钉(Fixion, PF)

    股骨近端可膨胀髓内钉是由以色列Disc-O-Tech公司设计并应用于临床,临床开展时间不长,由于无需锁钉,手术操作相对简单,近来应用有增多的趋势。可膨胀髓内钉以压缩直径的形式插入髓腔,依靠液压膨胀形成沙漏样现象,不论髓腔直径存在多少个体差异,只要髓腔截面积小于髓内钉膨胀后的最大面积,髓内钉的径向辐条与髓腔内壁都能紧密贴服,使应力均匀分布于整个骨干,不同于普通髓内钉依靠3点固定原理,避免了应力过度集中导致锁定断裂钉等并发症,简化了手术操作,缩短了手术时间,减少了透视次数,髓内钉膨胀后完全与股骨髓腔接触,受力面积大,避免了老年骨质疏松患者螺钉松动退出或股骨干骨折等并发症。刘强等[16]与PFN比较, Fixion治疗股骨转子间骨折手术时间短、出血量少、手术创伤小,治疗老年股骨转子间骨折具有一定优势。Fixion也有其技术上的不足之处,由于髓内钉是通过注水加压而膨胀的,压力过大可导致骨皮质劈裂。

    5.5 InterTan髓内钉

    InterTan髓内钉是新一代股骨近端髓内钉,吕刚等[17]根据内固定时间,Harris评分、骨折愈合情况认为新一代股骨近端髓内钉INTERTAN治疗各类型的股骨转子间骨折取得良好临床效果,骨愈合率高,并发症少。Ruecker等[18]通过对100例转子间骨折病例使用这种新设计顺行髓内钉InterTan钉,并至少进行1年的随访,其认为InterTan钉是一种可依赖的治疗转子间骨折的内植物。

    6 加长柄人工关节置换

    近年来国内外有人主张用人工股骨头置换治疗老年人不稳定性股骨转子间骨折,该手术方法能使患者早期下地负重行走,缩短卧床时间,从而很好地恢复患肢的功能,改善患者的生活质量,避免髋内翻畸形,内固定失败以及因长期卧床导致的诸多并发症的发生。但是人工髋关节置换术创伤大、费用高、风险大、围手术期出血多并且伴随众多的并发症,如脱位、感染、假体座位骨折、人工假体松动或需二次翻修手术等等,发生这些并发症对于患者而言无疑是灾难性的,有学者认为即使是严重粉碎的骨折,通过骨折愈合连接也为后期关节置换创造条件。因此应用人工假体治疗股骨转子间骨折应严格掌握适应症:患者必须是70岁以上,患有骨质疏松症,不稳定、粉碎性的转子间骨折,并宜选用带有股骨距假体。股骨粗隆间骨折早期行人工假体置换术尚存争议,术前需慎重考虑。虽然目前治疗股骨转子间骨折的手术方法较多,但却没有一种固定物能完全针对所有类型的骨折。髓外钉-板固定系统和髓内钉-棒固定系统以及加长柄人工关节置换术都有其适应症,而对于粉碎的股骨转子间骨折,固定器的选择和手术操作技巧都应遵循十大原则[19]。髓内固定系统具有中心性固定、力臂短等生物力学优点;尤其在治疗老年不稳定股骨转子间骨折时,其手术操作简单、时间短更占优势。据Paul等的统计分析,术中出血量减少、术后血红蛋白较高及输血需求减少似乎是微创治疗股骨转子间骨折的主要优点。而在术后功能恢复、并发症和病死率等方面却没有显著性的差异。尽管如此,老年性股骨转子间骨折的治疗仍然应该围绕着微创这个理念去发展,目前的生物力学研究只是对骨骼进行研究,没有考虑骨骼肌及血管、神经的问题。现代生物力学具有精确客观、灵敏有效、简单快速的优点,随着人们对生物力学的不断研究和认识, 计算机的引入,内固定物的革新,手术技术的发展, 生物力学必将日益成为骨科临床和科研的重要工具,并对骨折治疗的发展产生深远影响。(Chinese Journal of Current Clinical Medicine)

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