空心螺钉加内侧支撑钢板结合同种异体骨植骨治疗伴后内侧粉碎的不稳定性股骨颈骨折

Abstract

目的

探讨空心螺钉加内侧支撑钢板结合同种异体骨植骨治疗伴后内侧粉碎的不稳定性股骨颈骨折的临床疗效。

方法

回顾分析2016年7月—2020年3月采用空心螺钉加内侧支撑钢板结合同种异体骨植骨治疗的18例伴后内侧粉碎的不稳定性股骨颈骨折患者临床资料。男 12 例，女 6 例；年龄22～64岁，中位年龄43岁。致伤原因：摔伤11例，交通事故伤3例，高处坠落伤4例。股骨颈骨折Garden分型为Ⅲ型3例、Ⅳ型15例，Pauwels分型均为Ⅲ型。受伤至手术时间1～5 d，平均2.3 d。记录骨折愈合时间及并发症发生情况，术后即刻采用Garden指数评定骨折复位质量；末次随访时，参照Zlowodzki方法判定股骨颈短缩程度，采用Harris评分评价髋关节功能。

结果

手术时间62～98 min，平均75 min；术中出血量101～220 mL，平均153 mL；术中空心钉导针置入次数3～5次，平均4次；术中透视次数9～21次，平均15次；住院时间5～11 d，平均7.2 d。18例均获随访，随访时间 12～40个月，平均 17.3个月。未出现术后坠积性肺炎、下肢深静脉血栓形成及头钉切割、退钉、内固定物断裂等并发症。术后即刻评价骨折复位质量：Ⅰ级 15例，Ⅱ级 3例。随访期间未出现骨折不愈合及股骨头坏死，骨折愈合时间7～15周，平均12.1周。末次随访时股骨颈短缩≤5 mm 2例，5～10 mm 1例，股骨颈短缩发生率为16.7%。髋关节Harris评分为73～97分，平均93.5分；其中优12例、良3例、中3例，优良率83.3%。

结论

对于伴后内侧粉碎的不稳定性股骨颈骨折，空心螺钉加内侧支撑钢板结合同种异体骨植骨疗效肯定，具有术后患肢负重早、骨折愈合快、髋关节功能恢复好的优点。

股骨颈囊内骨折通常由年轻人高能量损伤以及老年患者低能量损伤导致^[1-3]。股骨头坏死以及骨折不愈合是股骨颈骨折常见并发症。有文献报道，即使得到良好复位固定的不稳定性股骨颈骨折，仍有10%～43%患者发生骨折不愈合及股骨头坏死^[4-5]。临床上高能量创伤常导致较高比例伴后侧粉碎的不稳定性骨折^[5-6]，股骨颈后方粉碎因失去完整后侧皮质对外旋的支撑作用而更加不稳定。由于股骨颈后半部有骨缺损，常规内固定方式往往难以提供足够的刚性固定，骨缺损的存在也容易导致骨折不愈合及股骨头坏死发生率更高。同种异体松质骨植骨是治疗四肢骨折合并骨缺损的常用治疗方案。2015年以来，部分学者建议通过改良髋关节前方入路增加内侧支撑钢板，以增强不稳定性股骨颈骨折的固定强度^[7-9]，取得了良好临床效果。然而，尚无空心螺钉加内侧支撑钢板结合同种异体骨植骨治疗伴后内侧粉碎的不稳定性股骨颈骨折的相关报道。现回顾分析2016年7月—2020年3月，我院采用经髋关节前方入路切开复位、空心螺钉联合内侧支撑钢板加同种异体骨植骨治疗的伴后内侧粉碎的不稳定性新鲜股骨颈骨折患者临床资料。报告如下。

1. 临床资料

1.1. 患者选择标准

纳入标准：① 诊断为新鲜的不稳定性股骨颈骨折（Garden Ⅲ型和Ⅳ型、Pauwels Ⅲ型）；② 经术前CT证实存在股骨颈后内侧粉碎；③ 年龄18～65岁；④ 接受空心螺钉加内侧支撑钢板结合同种异体骨植骨治疗；⑤ 获完整随访。排除标准：① 合并严重内科疾病或精神疾病等手术禁忌证；② 既往有髋关节畸形及手术史；③ 严重骨质疏松以及病理性骨折。2016年7月—2020年3月共18例患者符合选择标准纳入研究。

1.2. 一般资料

本组男12例，女6例；年龄22～64岁，中位年龄43岁。左侧10例，右侧8例。致伤原因：摔伤11例，交通事故伤3例，高处坠落伤4例。术前均行X线片及CT检查，股骨颈骨折Garden分型为Ⅲ型3例、Ⅳ型15例，Pauwels分型均为Ⅲ型；术前CT平扫及三维重建检查示患者均合并股骨颈后内侧粉碎和/或缺损。合并高血压、冠状动脉粥样硬化性心脏病等心血管疾病4例，慢性支气管炎1例，2型糖尿病2例；合并桡骨远端骨折1例，肋骨骨折2例。受伤至手术时间1～5 d，平均2.3 d。

1.3. 手术方法

患者入院后均行骨盆X线片和髋关节三维 CT扫描。术前行患肢皮套牵引制动，牵引质量2 kg。完善术前常规检查，进行床边肺功能训练，老年高危患者予以低分子肝素、使用下肢静脉泵预防下肢深静脉血栓形成。调控血糖、血压，常规术前备血。

患者于持续硬膜外麻醉联合蛛网膜下腔阻滞麻醉（13例）或全麻（5例）下，仰卧于可透视手术床，作髋关节前方纵形切口，自髂前上棘下2.0 cm处向远侧延伸，长 6～8 cm。逐层切开，于阔筋膜张肌和缝匠肌间隙之间进入，注意保护股外侧皮神经；沿阔筋膜张肌内侧缘分离深筋膜，经臀中肌与股直肌间隙到达关节囊，纵形或“十”字形切开关节囊，清除囊内淤血并显露骨折断端。于股骨头或头颈交界处打入2枚直径3 mm施氏针把持，并通过牵引、外展、内旋下肢，直视下解剖复位骨折断端。C臂X线机透视下经皮呈倒三角置入3枚导针至股骨头软骨下0.5 cm，测深后经皮植入直径7.3 mm空心螺钉。摆“4”字位外旋患肢显露股骨颈内侧，注意保护旋股内侧动脉，于股骨颈后内侧骨缺损部位植入同种异体松质骨（北京鑫康辰医学科技发展有限公司），再以1/3管型钢板（11例）或重建钢板（7例）固定骨折断端。固定成功后冲洗切口，严密缝合关节囊，逐层缝合切口。

1.4. 术后处理及疗效评价指标

术后予以头孢唑林钠预防感染1 d，低分子肝素预防下肢深静脉血栓形成。行股四头肌等长训练和踝关节屈伸锻炼。术后3～5 d后切口无异常即可出院或转入康复科治疗。术后3～5 d在疼痛可忍受情况下开始非负重下床活动，X线片显示存在骨小梁后允许部分负重，存在完全骨小梁和髋关节无疼痛后允许完全负重。

术后1、2、3、6、9、12、24、36个月定期随访，复查患侧髋关节正侧位X线片，必要时行髋关节CT平扫。记录手术时间、术中出血量、术中空心钉导针置入次数、术中透视次数、住院时间、骨折愈合时间、并发症及再手术率。骨折愈合判定标准：患髋及患肢叩击痛阴性，X线片或CT示骨折线模糊，骨折端有连续松质骨骨小梁通过。术后6个月后骨折不愈合视为骨不连。术后即刻采用Garden指数评定骨折复位质量；末次随访时参照Zlowodzki方法^[10]判定股骨颈短缩程度，采用 Harris 评分评价髋关节功能。

2. 结果

本组手术时间62～98 min，平均75 min；术中出血量101～220 mL，平均153 mL；术中空心钉导针置入次数3～5次，平均4次；术中透视次数9～21次，平均15次；住院时间5～11 d，平均7.2 d。本组患者均获随访，随访时间 12～40个月，平均 17.3个月。术后1例合并糖尿病患者出现切口浅表感染，予以强化血糖控制、切口换药和抗生素治疗后好转。未出现术后坠积性肺炎、下肢深静脉血栓形成及头钉切割、退钉、内固定物断裂等并发症，无再手术病例。2例患者出现10°以内轻度髋内翻畸形，但不影响行走功能。术后即刻评价骨折复位质量：Ⅰ级 15例，Ⅱ级 3例。随访期间未出现骨折不愈合及股骨头坏死，骨折愈合时间7～15周，平均12.1周。末次随访时股骨颈短缩≤5 mm 2例（分别为 3、4 mm），5～10 mm 1例（6 mm），股骨颈短缩发生率为16.7%。髋关节Harris评分为73～97分，平均93.5分；其中优12例、良3例、中3例，优良率83.3%。见图1。

图 1.

A 48-year-old female patient with left femoral neck fracture caused by traffic accident (Garden type Ⅲ, Pauwels type Ⅲ)a. Preoperative X-ray film; b-d. Preoperative CT scan and three-dimensional reconstruction showed left femoral neck fracture with posteromedial bone defect; e, f. Anteroposterior and lateral X-ray films at immediate after operation, showed that the good fracture reduction was obtained and the internal fixation was in place; g-i. CT scans at immediate after operation, showed that the fracture was reduced well, and the bone graft was visible; j, k. Anteroposterior and lateral X-ray films at 5 months after operation, showed that the fracture line disappeared, the trabecular bone was reconstructed, the femur neck was not shortened, and there was no internal fixator loosening or nail withdrawl; l, m. CT scans at 5 months after operation, showed that the fracture healed without the internal fixator loosening or nail withdrawl

患者，女，48岁，交通事故伤致左股骨颈骨折（Garden Ⅲ型、PauwelsⅢ型）

a. 术前X线片；b~d. 术前CT平扫及三维重建示左侧股骨颈骨折伴后内侧骨缺损；e、f. 术后即刻正侧位X线片示骨折复位良好，内固定物在位；g～i. 术后即刻CT示骨折复位良好，可见植骨影；j、k. 术后5个月正侧位X线片示骨折线消失，骨小梁重建，股骨颈未见短缩，未见内固定物松动、退钉现象；l、m. 术后5个月CT示骨折愈合良好，未见内固定物松动、退钉现象

3. 讨论

股骨颈骨折因其高发严重并发症，如股骨头坏死和骨折不愈合，被称为“未解决的骨折”。其治疗方法因患者的年龄、骨折类型、平时活动能力和骨质量而异，对于老年患者通常采用髋关节置换手术；但年轻患者由于功能要求较高，通常采取保髋手术方案。由高能量损伤导致的年轻股骨颈骨折出现骨折移位的概率增大。既往研究表明，与无移位以及轻度移位性骨折相比，移位性股骨颈骨折（Garden Ⅲ、Ⅳ型）发生股骨头坏死和骨不连的风险增加^[8，11-12]。对于多数移位性股骨颈骨折，外旋应力可导致股骨前皮质发生断裂，骨折端牵张皱褶，后侧骨皮质也可随之发生粉碎^[13]。在多达70%的不稳定性移位股骨颈骨折中可观察到这种后侧粉碎和/或骨缺损^[13]。临床上通常将PauwelsⅢ型或GardenⅣ型（部分GardenⅢ型）股骨颈骨折定义为不稳定性骨折^[13-14]；更有学者将合并股骨颈后内侧粉碎的PauwelsⅢ型骨折定义为极不稳定性骨折^[15]。基于股骨颈后内侧粉碎以及骨缺损对局部稳定性的破坏，除传统的PauwelsⅢ型和GardenⅣ型股骨颈骨折以外，本研究将一部分合并后内侧严重粉碎的GardenⅢ型股骨颈骨折也定义为不稳定性骨折并纳入研究。

众所周知，年轻患者不稳定性股骨颈骨折治疗的金标准是解剖复位和坚强内固定，临床上最常见治疗方案是多枚空心螺钉或动力髋螺钉（dynamic hip screw，DHS）固定^[13]。骨折复位及内固定的质量与骨愈合和股骨头坏死发生率密切相关^[7，16]。而股骨颈后内侧粉碎则被认为是影响骨折复位以及内固定失效的重要因素^[7]，因为它进一步削弱了内固定装置对侧方旋转移位的支撑作用而导致力学不稳定^[17]，因此更容易在初次内固定后发生早期移位^[7-8，18]。当对合并股骨颈后侧粉碎缺损的不稳定性骨折解剖复位时，往往仅有股骨颈骨折前部接触，通过解剖复位和单独DHS或多枚空心螺钉内固定来控制/维持后侧粉碎性骨折不够^[18]。

近年来，伴股骨颈后侧粉碎缺损的不稳定性股骨颈骨折引起了越来越多学者重视。Zahid等^[17]于2012年报道采用2枚空心螺钉加自体腓骨移植治疗伴后内侧粉碎的新鲜股骨颈骨折，然而不稳定性骨折术后发生骨不连比例高达34%。国内部分学者采用股方肌骨瓣联合3枚空心螺钉或者滑动鹅头钉治疗伴后内侧粉碎的新鲜股骨颈骨折，取得较好治疗效果^[19-20]；但该手术技术操作难度较高、学习曲线长，需要医生具备一定的显微外科设备操作技能及相关经验。2015年以来，一些学者通过改良髋关节前方入路放置股骨颈内侧支撑钢板治疗不稳定性股骨颈骨折，取得良好临床效果，降低了内固定失效发生率，且并未增加股骨头坏死及骨不连发生率^[21-22]。Ye等^[18]使用3枚空心螺钉结合股骨颈内侧支撑钢板治疗28例PauwelsⅢ型股骨颈骨折，末次随访时骨折全部愈合，无1例发生股骨头坏死，仅2例发生股骨颈缩短；尽管随访时间较短（平均13.6个月），但初步临床结果显示其非常有利于年轻患者不稳定性股骨颈骨折的治疗。Lazaro等^[21]的研究指出，理想的股骨颈骨折内固定物构型应该同时具备角度和长度稳定性，足够承受穿过股骨颈骨折的力，并允许骨折端可控的微动。既往常用的内固定系统包括髓外固定装置以及髓内固定装置，其构型均依靠头颈螺钉的角稳定作用间接对抗股骨颈骨折端剪切力，而股骨颈内侧支撑钢板则直接位于股骨颈内侧实现支撑，有利于将局部剪切力转化为骨折端的滑动加压力，促进骨折一期愈合。我们前期临床经验也表明，通过增加内侧钢板，在稳定股骨颈骨折的同时兼顾了重建股骨距的稳定性并具有抗旋转能力，符合柱状骨折固定原理。相关生物力学研究也证实^[22-23]，通过增加股骨颈内侧支撑钢板，可明显增强包括多枚空心螺钉以及DHS等内固定物构型的力学强度。2015年的一项生物力学研究^[23]将内侧支撑钢板分别与3枚直径7.3 mm空心螺钉以及DHS进行组合并分为4个实验组，以验证4种不同内固定构型（空心螺钉组、DHS组、空心螺钉+内侧支撑钢板组、DHS+内侧支撑钢板组）用于不稳定性股骨颈骨折人工骨模型的结构刚度及失效载荷。结果提示，空心螺钉固定比DHS固定的人工股骨失效载荷高26%，而内侧增加2.7 mm厚度的锁定支撑钢板使两种结构（空心螺钉和DHS）的失效载荷平均增加了83%，结构刚度增加了35%。2019年另一项相关生物力学研究也得出了类似结论^[22]。对于髋关节前方入路放置股骨颈内侧支撑钢板对股骨头血供的影响，2019年的一项尸体解剖学研究观察到，下支持带动脉的关节内走行位于股骨颈7点和8点之间的Weitbrecht韧带内，内侧支撑钢板若由外旋髋关节前侧切口于6点钟方向沿股骨颈轴线放置，将在此动脉位置的前方，不会影响股骨头血供^[24]。

因此，我们基于前期临床经验，将空心螺钉加内侧支撑钢板结合同种异体松质骨植骨用于治疗伴后内侧粉碎的不稳定性股骨颈骨折，以期增强骨折端稳定性并降低骨折不愈合、股骨头坏死发生率。该术式经股直肌、缝匠肌间隙入路，对移位的骨折端进行直视下开放复位，有利于降低关节囊内压力，提高骨折复位质量；同时骨缺损部位行一期同种异体松质骨植骨，增加的内侧支撑钢板可以对植骨颗粒起到良好的承托加压作用，促进骨折愈合。与既往文献报道相比，本研究方法具有以下优点：① 骨折愈合时间缩短，且末次随访时未出现骨折不愈合及股骨头坏死患者，本组骨折平均愈合时间为 12.1 周，优于Ye等^[8]的研究结果。我们认为是增加的股骨颈内侧支撑钢板抵抗了骨折断端剪切力，从而增强了局部稳定，使张应力转化为压应力；同时术中一期于骨缺损部位行同种异体松质骨植骨，缩短了术后下地负重和骨折愈合时间，降低了骨不连及内固定失效的发生率。② 骨折复位质量较高，本组术后即刻Garden指数评价均为Ⅰ、Ⅱ级。本研究中骨折复位及内侧支撑钢板放置均在直视下操作，骨折复位效果较好，而传统的空心螺钉或DHS内固定采用闭合复位方式，骨折复位质量受到一定影响。③ 本组末次随访时有3例（16.7%）出现股骨颈短缩，发生率稍高于Ye等^[8]的研究。但这3例股骨颈短缩均为轻度，在可接受范围，未出现术后髋关节功能不良。与既往文献报道相比，本组患者术后股骨颈短缩比例稍高，我们认为有以下影响因素：首先，本组纳入病例均为合并股骨颈后内侧粉碎者，术前骨折不稳定性程度高；其次，术中为保留股骨颈骨折滑动加压功能，内侧支撑钢板近端未固定螺钉；再次，虽然术中行同种异体骨植骨，但植入的是同种异体松质骨粒而非结构性骨块，因此无法完全限制骨折端的短缩趋势。④ 术后髋关节功能Harris评分优良率高，这与既往研究结果类似^[7-8]，说明空心螺钉加内侧支撑钢板有助于髋关节功能恢复。该术式通过骨折解剖复位及坚强固定，不影响股骨头颈的重要血液供应，有利于减轻关节内压力和早期血管重建，进而促进骨折愈合及髋关节功能恢复。

本研究是首次系统报道采用空心螺钉加内侧支撑钢板的内固定组合方式结合同种异体松质骨非结构性植骨治疗伴后内侧粉碎的不稳定性股骨颈骨折，术后近期随访骨折均愈合，未出现股骨头坏死，术后并发症较少，获得良好近期疗效。但本研究仍存在一些局限性：首先，髋关节前方入路的缺点是额外增加1个手术切口，软组织解剖较多，具有一定学习曲线；第二，术后随访时间相对较短，需进一步长期随访了解可能发生的股骨头坏死情况；第三，本研究纳入病例数量相对较少，需要更多病例来验证其临床结果，并进行不同治疗方式之间的比较研究。

作者贡献：苏郁晖负责研究实施、数据采集及分析；王博文、陈瑞松、陈小林参与研究实施；王光泽参与数据分析；黄燕鹏、黄建明、刘好源负责行政、技术或材料支持；黄哲元负责研究设计及实施，文章起草并对文章的知识性内容作批评性审阅。

利益冲突：所有作者声明，在课题研究和文章撰写过程中不存在利益冲突。项目经费支持没有影响文章观点和对研究数据客观结果的分析及其报道。

机构伦理问题：研究方案获解放军第七十三集团军医院伦理委员会批准（20160103），患者均签署知情同意书。

Funding Statement

厦门市惠民科技计划项目（3502Z20194051）

Xiamen Huimin Science and Technology Program (3502Z20194051)