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摘要:股骨转子间骨折指股骨颈基底至小转子水平之间的骨折,是骨科多发疾病,有20%的老年骨折为髋部骨折,其中近50%为转子间骨折多数学者主张早期手术治疗,以便早期活动,减少并发症,降低死亡率。转子间骨折的固定方式不断发展,其治疗的方法多种多样,随着人们对股骨转子间骨折的局部生物力学研究不断深入,在内固定的使用和选择上有了相应的变化。本文参考相关文献报道,综合论述股骨转子间骨折的生物力学及内固定有关进展。
关键词:股骨转子间;骨折;生物力学;内固定;研究进展
股骨转子间骨折(IFF)又叫股骨粗隆间骨折,多发生于70岁以上人群,随着社会人口老龄化,骨质疏松症发病率日益增高,导致股骨转子间骨折发病率呈上升趋势。股骨骨折约占全身骨折3. 58%【1】,占髓部骨折45%,其中35%-40%属不稳定骨折,需手术治疗。近年来,随着内固定技术的进步,多数学者均以手术疗法治疗股骨转子间的骨折。临床上主要采用外固定架手术与内固定两种方法治疗股骨转子间骨折。内固定分为髓外内固定及髓内内固定【2】。髓外内固定器械主要包括解剖钢板、DHS、DCS;髓腔内固定器械主要包括Gamma钉、PFN、PFNA、联合拉力髓内钉(INTERTAN)。每种固定方法各有优缺点,对于髓外固定及髓内固定,孰劣孰优,及其适应症,长期存在争议,本文近期参考相关文献报道,综合论述股骨转子间骨折的生物力学及内固定有关进展。
股骨转子间骨折髓外固定
20世纪90年代,Gotfried[2]从骨折微创治疗的理念出发,研制出一种治疗股骨转子间骨折的新型内固定钉板系统,可认为是微创经皮钢板固定术(MIPPO)结合DHS方法的改进。Yang等[3]认为PCCP具有手术切口较传统手术小、创伤出血少、手术操作简单、耗费时间短、术后患者能够早期下地活动等特点。其主要适应证为稳定性骨折、无移位或移位容易复位的骨折,而对于患有骨质疏松症的老年患者累及大小转子和转子外侧骨皮质的粉碎性骨折、逆粗隆间粉碎性骨折,则不宜应用。
股骨转子间骨折髓外固定的主要缺点
DHS固定后机械失败的最常见模式是股骨头的逐渐内翻塌陷,伴随螺钉向近侧移位并最终切割出股骨头[4]。手术中将主钉安放于股骨头颈中恰当的位置上有助于防止发生这种并发症[5]。骨折导致的不稳定是非常复杂的问题[6-7]。目前日渐增加的髓内钉系统使用量反映了对这类骨折的治疗选择更加恰当的内固定材料的需求。但操作技术的不良也可能是造成DHS固定后高失败率的部分原因。一些研究发现以DHS固定不稳定型转子间骨折后其失败率能低至4%,这反过来可能提示一些医院(医师)在手术操作中严格遵循了恰当的技术规范。
股骨转子间骨折髓内钉固定系统
PFN内固定法既承袭了Gamma钉的特点,其力臂更短、弯矩更小,具备滑动加压等优点,其新增加的防旋转螺钉还能起到防旋转、抗压力等作用。但对于股骨颈短、细的患者,可能出现近端2枚螺钉置入困难,以及股骨颈内的螺钉钻孔直径较大,骨量丢失多等缺点。临床上也有资料报道,PFN对于不稳定性股骨转子间骨折的髋部解剖学关系的保留要明显优于DHS。PFNA是在PFN的基础上最新改良的股骨近端髓内钉。它将PFN中打入股骨颈2枚螺钉变成1枚螺旋刀片,使手术时间大大缩短,其抗旋转与支撑效果更佳,从而在一定程度上加速骨折愈合。该方法属于微创手术固定法,适合各类型粗隆间(包括粗隆下)骨折患者,尤其适用于骨质疏松老年人不稳定股骨转子间骨折。
股骨转子间骨折髓内固定的主要缺点
第一代伽玛钉为非解剖型设计,其近段外翻角达10°。新一代的髓内钉系统(股骨转子部伽玛钉-TGN,髋部髓内钉系统-IMHS,股骨近段髓内钉-PFN,等)已经较好地解决了上述早期设计上的缺陷。这些新型髓内钉减小了外翻角度,配合术中选择恰当直径的髓内钉、充分扩髓、以及对操作技术的充分掌握,能显著降低术后继发性股骨骨折的发生率。这得到最近发表的文献资料的证实。在此情况下仍然出现的继发性骨折多数源于术者的操作不当。Lenich等的研究证实了第三代髓内钉系统相对于第二代髓内钉的优越性。而目前尚未发现不同的第三代髓内钉系统之间存在明显的差异。
髓内固定是否肯定比髓外固定更优越
总体而言,髓内钉较DHS能为不稳定型骨折提供更牢固可靠的固定,可有效对抗内翻应力防止内翻畸形的发生。但是,Parker和Handoll对所有比较髓内和髓外固定的文献进行荟萃分析的结果并不支持髓内钉具有上述理论优势。他们发现总共3500例病例在采用两种固定方式治疗时,其相应的死亡率、骨不连发生率、感染率、内固定物切出率、失血量、手术时间以及术中透视时间均无显著性差异。以伽玛钉这种最具代表性的髓内钉为例,其手术操作时间、术后继发性内固定物远端骨折、技术难度以及再手术率均明显高于DHS。因此,该荟萃分析的作者认为:DHS在治疗转子间骨折上比髓内钉系统更好。这种矛盾的原因在哪里呢,可能是很多文献资料在比较DHS与髓内钉系统时并未考虑到骨折的稳定性情况。因为转子间骨折存在不同程度的不稳定性,而这对于疗效而言是极为重要的影响因素,因此很难对这些文献的结果进行有效的评估。
股骨转子间骨折稳定性研究的新焦点:股骨大转子外侧壁的生物力学作用
一项包括1039例病例的研究对所有患者均采用DHS进行固定,结果发现导致所有固定失败的机理是一致的,即:骨折远断端相对于近断端的无法控制的内移。在那些最终顺利愈合的病例中,尽管通常都存在远断端一定程度的内移现象,但其移位程度往往极小。骨折远断端的前外侧部分,即相当于股骨大转子外侧部分在骨折复位后与近断端相接触,能有效阻止远断端的内移。但在横形骨折中大转子外侧壁已经骨折,以及为了安放DHS的主钉而于外侧壁钻孔时可能会造成大转子外侧壁的医源性骨折。在这种情况下,不完整的大转子外侧壁失去了其正常的支撑功能,从而容易出现术后骨折远断端内移并最终导致骨折复位固定的失败。 从新角度重新认识不稳定型转子间骨折及其内固定方法
除DHS之外,还有一些髓外内固定器材可用于A3型骨折的固定。Medoff钢板允许实现轴向加压而减小骨折断端受到的剪力。此外,也可使用附加转子外侧支撑装置从而替代缺失的大转子外侧壁的DHS对其进行复位后的固定。在A3型骨折不应使用DHS进行固定。但是从现有的文献看,尚无有说服力的循证医学证据说明对A3型骨折,髓内固定比髓外固定更具优势。根据影像表现如果骨折远段近端剩余大转子外侧壁的骨质较薄弱或者存在低位(但并不是横型)的骨折线时,可在术前就将这类骨折确定为潜在不稳定性者。术中操作时很容易造成这类骨折的外侧壁发生医源性骨折,主要原因在于钻孔时使用的钻头直径过大,或者是术中选择的DHS钢板的颈干角与股骨本身的颈干角差异过大。按AO-OTA分型,A1、A2.1型骨折与A2.2、A2.3型骨折之间在大转子外侧壁骨折的发生率上存在显著差异(3% 对31%)。外侧壁骨折的存在会导致再手术的相对风险增加8倍。也有很多大转子外侧壁不完整的不稳定型骨折最终能够愈合,在其主要表现是愈合延迟以及术后恢复期间明显疼痛,并伴有患肢短缩及跛行。这类较差的疗效主要源于无法控制的股骨近段骨折断端骨质的塌陷和变形,在X光检查可明确这种演变。
失去大转子的阻挡作用,远断端内移,内固定失效
髓内固定治疗不稳定型转子间骨折的优势
髓内钉能通过有效对抗导致不稳定性骨折变形的力量而保持股骨近端的解剖结构。相关的前瞻性随机对照研究证实髓内钉能更有效地保持骨折复位后的位置。Pajarinen等发现,以DHS治疗AO-OTA的A2型骨折时,股骨颈干角减少程度、股骨颈缩短程度、以及髋关节偏心距减小程度等几个方面均明显大于以髓内钉固定。Hardy等也发现使用DHS时主钉的滑动及下肢短缩程度明显增加,在不稳定性骨折中表现更为明显。当患者以髓内钉固定术后运动能力更好可能至少部分源于髓内钉能更好地保留下肢长度以及正常的髋关节功能。Hardy等在一项对比研究中发现髓内固定术后第1月和第3月时运动功能明显优于DHS,但在术后第6月和12月时则无显著差别。但如果仅仅针对不稳定型骨折时,则在术后所有时间点上的检测结果均存在明显差别。
髓内钉主钉近端阻挡作用,远断端不能内移
总结
对于股骨转子间骨折时大转子的完整对骨折后的稳定性的影响的研究的深入,为人们研究转子间骨折的分型,内固定方式的选择,预后均会产生巨大影响,骨折块的数量对于判断骨折的稳定性非常重要,但更重要的应该是骨折粉碎所累及区域,尤其是否影响大转子外侧壁完整。
转子间骨折的治疗主要目的是让患者早期恢复活动,尽快恢复伤前的功能状态,减少并发症。选择不同的内固定方法,除依据医生操作技术的熟练程度外,更重要的是需从股骨转子间骨折的类型、骨折复位后稳定程度、骨质疏松严重程度及年龄等方面综合分析。DHS仍然是治疗稳定性股骨转子间骨折(A1型)的有效器材之一。而髓内钉则更适用于极不稳定的A3型骨折。而对于A2型骨折,在选择固定方式的时候应该充分考虑到每一例骨折是否存在容易导致DHS固定后失败的特点。一般而言,严重的粉碎性骨折或外侧壁存留部分较少时,以DHS固定后容易出现失败。
人们的临床经验显示髓内固定较之髓外固定,在治疗A3股骨转子间骨折具有优势,但是从现有的文献看,尚无有说服力的循证医学证据。这仍是进一步研究股骨转子间骨折的一个方向。并有报道称,对于高龄骨质疏松严重的转子间骨折,采用人工关节置换术可有效、迅速恢复髋关节功能,减少并发症的发生。但较之复位、内固定治疗,是否具有优势,也将是研究的热点。
参考文献:
[1] 贺翎,米萍.股骨近端解剖型锁定钢板治疗股骨骨质疏松性股骨粗隆间骨折21例[J].中国骨与关节损伤杂志,2010,25( 8):714一715.
[2] 陈健民,黄炳生,黄炯峰,陈立安,王永胜,廖文益.PFN与DHS治疗老年不稳定型股骨粗隆间骨折的临床分析[J]。.岭南现代临床外科,2009, ( 6) : 40一42.
[3]Gotfried Y. Percutaneous compression plating for intertrochanteric hip fractures:treatment rationale[J].Orthopcdics,2002,25(6):647-652.
[4]Yank E,Qurcshi S,Trokhan S,et al. Gotfricd pcrcutancous compression plating compared with sliding hip screw fixation of intertrochanteric hip fractures:a prospective randomized study[J].J Bonc Joint Surg Am,2011,93(10):942-947.
[5] Davis T, Sher J, Horsman A, et al. Intertrochanteric femoral fractures: mechanicalfailure after internal fixation. [J ]Bone Joint Surg Br 1990; 72:26–31.
[6] Baumgaertner M, Solberg B. Awareness of tip-apex distance reduces failure of fixation of trochanteric fractures of the hip. [J]Bone Joint Surg Br 1997; 79:969–71.
[7] Larsson S, Friberg S, Hansson L. Trochanteric fractures influence of reductionand implant position on impaction and complications. Clin Orthop 1990; 259:1309.
关键词:股骨转子间;骨折;生物力学;内固定;研究进展
股骨转子间骨折(IFF)又叫股骨粗隆间骨折,多发生于70岁以上人群,随着社会人口老龄化,骨质疏松症发病率日益增高,导致股骨转子间骨折发病率呈上升趋势。股骨骨折约占全身骨折3. 58%【1】,占髓部骨折45%,其中35%-40%属不稳定骨折,需手术治疗。近年来,随着内固定技术的进步,多数学者均以手术疗法治疗股骨转子间的骨折。临床上主要采用外固定架手术与内固定两种方法治疗股骨转子间骨折。内固定分为髓外内固定及髓内内固定【2】。髓外内固定器械主要包括解剖钢板、DHS、DCS;髓腔内固定器械主要包括Gamma钉、PFN、PFNA、联合拉力髓内钉(INTERTAN)。每种固定方法各有优缺点,对于髓外固定及髓内固定,孰劣孰优,及其适应症,长期存在争议,本文近期参考相关文献报道,综合论述股骨转子间骨折的生物力学及内固定有关进展。
股骨转子间骨折髓外固定
20世纪90年代,Gotfried[2]从骨折微创治疗的理念出发,研制出一种治疗股骨转子间骨折的新型内固定钉板系统,可认为是微创经皮钢板固定术(MIPPO)结合DHS方法的改进。Yang等[3]认为PCCP具有手术切口较传统手术小、创伤出血少、手术操作简单、耗费时间短、术后患者能够早期下地活动等特点。其主要适应证为稳定性骨折、无移位或移位容易复位的骨折,而对于患有骨质疏松症的老年患者累及大小转子和转子外侧骨皮质的粉碎性骨折、逆粗隆间粉碎性骨折,则不宜应用。
股骨转子间骨折髓外固定的主要缺点
DHS固定后机械失败的最常见模式是股骨头的逐渐内翻塌陷,伴随螺钉向近侧移位并最终切割出股骨头[4]。手术中将主钉安放于股骨头颈中恰当的位置上有助于防止发生这种并发症[5]。骨折导致的不稳定是非常复杂的问题[6-7]。目前日渐增加的髓内钉系统使用量反映了对这类骨折的治疗选择更加恰当的内固定材料的需求。但操作技术的不良也可能是造成DHS固定后高失败率的部分原因。一些研究发现以DHS固定不稳定型转子间骨折后其失败率能低至4%,这反过来可能提示一些医院(医师)在手术操作中严格遵循了恰当的技术规范。
股骨转子间骨折髓内钉固定系统
PFN内固定法既承袭了Gamma钉的特点,其力臂更短、弯矩更小,具备滑动加压等优点,其新增加的防旋转螺钉还能起到防旋转、抗压力等作用。但对于股骨颈短、细的患者,可能出现近端2枚螺钉置入困难,以及股骨颈内的螺钉钻孔直径较大,骨量丢失多等缺点。临床上也有资料报道,PFN对于不稳定性股骨转子间骨折的髋部解剖学关系的保留要明显优于DHS。PFNA是在PFN的基础上最新改良的股骨近端髓内钉。它将PFN中打入股骨颈2枚螺钉变成1枚螺旋刀片,使手术时间大大缩短,其抗旋转与支撑效果更佳,从而在一定程度上加速骨折愈合。该方法属于微创手术固定法,适合各类型粗隆间(包括粗隆下)骨折患者,尤其适用于骨质疏松老年人不稳定股骨转子间骨折。
股骨转子间骨折髓内固定的主要缺点
第一代伽玛钉为非解剖型设计,其近段外翻角达10°。新一代的髓内钉系统(股骨转子部伽玛钉-TGN,髋部髓内钉系统-IMHS,股骨近段髓内钉-PFN,等)已经较好地解决了上述早期设计上的缺陷。这些新型髓内钉减小了外翻角度,配合术中选择恰当直径的髓内钉、充分扩髓、以及对操作技术的充分掌握,能显著降低术后继发性股骨骨折的发生率。这得到最近发表的文献资料的证实。在此情况下仍然出现的继发性骨折多数源于术者的操作不当。Lenich等的研究证实了第三代髓内钉系统相对于第二代髓内钉的优越性。而目前尚未发现不同的第三代髓内钉系统之间存在明显的差异。
髓内固定是否肯定比髓外固定更优越
总体而言,髓内钉较DHS能为不稳定型骨折提供更牢固可靠的固定,可有效对抗内翻应力防止内翻畸形的发生。但是,Parker和Handoll对所有比较髓内和髓外固定的文献进行荟萃分析的结果并不支持髓内钉具有上述理论优势。他们发现总共3500例病例在采用两种固定方式治疗时,其相应的死亡率、骨不连发生率、感染率、内固定物切出率、失血量、手术时间以及术中透视时间均无显著性差异。以伽玛钉这种最具代表性的髓内钉为例,其手术操作时间、术后继发性内固定物远端骨折、技术难度以及再手术率均明显高于DHS。因此,该荟萃分析的作者认为:DHS在治疗转子间骨折上比髓内钉系统更好。这种矛盾的原因在哪里呢,可能是很多文献资料在比较DHS与髓内钉系统时并未考虑到骨折的稳定性情况。因为转子间骨折存在不同程度的不稳定性,而这对于疗效而言是极为重要的影响因素,因此很难对这些文献的结果进行有效的评估。
股骨转子间骨折稳定性研究的新焦点:股骨大转子外侧壁的生物力学作用
一项包括1039例病例的研究对所有患者均采用DHS进行固定,结果发现导致所有固定失败的机理是一致的,即:骨折远断端相对于近断端的无法控制的内移。在那些最终顺利愈合的病例中,尽管通常都存在远断端一定程度的内移现象,但其移位程度往往极小。骨折远断端的前外侧部分,即相当于股骨大转子外侧部分在骨折复位后与近断端相接触,能有效阻止远断端的内移。但在横形骨折中大转子外侧壁已经骨折,以及为了安放DHS的主钉而于外侧壁钻孔时可能会造成大转子外侧壁的医源性骨折。在这种情况下,不完整的大转子外侧壁失去了其正常的支撑功能,从而容易出现术后骨折远断端内移并最终导致骨折复位固定的失败。 从新角度重新认识不稳定型转子间骨折及其内固定方法
除DHS之外,还有一些髓外内固定器材可用于A3型骨折的固定。Medoff钢板允许实现轴向加压而减小骨折断端受到的剪力。此外,也可使用附加转子外侧支撑装置从而替代缺失的大转子外侧壁的DHS对其进行复位后的固定。在A3型骨折不应使用DHS进行固定。但是从现有的文献看,尚无有说服力的循证医学证据说明对A3型骨折,髓内固定比髓外固定更具优势。根据影像表现如果骨折远段近端剩余大转子外侧壁的骨质较薄弱或者存在低位(但并不是横型)的骨折线时,可在术前就将这类骨折确定为潜在不稳定性者。术中操作时很容易造成这类骨折的外侧壁发生医源性骨折,主要原因在于钻孔时使用的钻头直径过大,或者是术中选择的DHS钢板的颈干角与股骨本身的颈干角差异过大。按AO-OTA分型,A1、A2.1型骨折与A2.2、A2.3型骨折之间在大转子外侧壁骨折的发生率上存在显著差异(3% 对31%)。外侧壁骨折的存在会导致再手术的相对风险增加8倍。也有很多大转子外侧壁不完整的不稳定型骨折最终能够愈合,在其主要表现是愈合延迟以及术后恢复期间明显疼痛,并伴有患肢短缩及跛行。这类较差的疗效主要源于无法控制的股骨近段骨折断端骨质的塌陷和变形,在X光检查可明确这种演变。
失去大转子的阻挡作用,远断端内移,内固定失效
髓内固定治疗不稳定型转子间骨折的优势
髓内钉能通过有效对抗导致不稳定性骨折变形的力量而保持股骨近端的解剖结构。相关的前瞻性随机对照研究证实髓内钉能更有效地保持骨折复位后的位置。Pajarinen等发现,以DHS治疗AO-OTA的A2型骨折时,股骨颈干角减少程度、股骨颈缩短程度、以及髋关节偏心距减小程度等几个方面均明显大于以髓内钉固定。Hardy等也发现使用DHS时主钉的滑动及下肢短缩程度明显增加,在不稳定性骨折中表现更为明显。当患者以髓内钉固定术后运动能力更好可能至少部分源于髓内钉能更好地保留下肢长度以及正常的髋关节功能。Hardy等在一项对比研究中发现髓内固定术后第1月和第3月时运动功能明显优于DHS,但在术后第6月和12月时则无显著差别。但如果仅仅针对不稳定型骨折时,则在术后所有时间点上的检测结果均存在明显差别。
髓内钉主钉近端阻挡作用,远断端不能内移
总结
对于股骨转子间骨折时大转子的完整对骨折后的稳定性的影响的研究的深入,为人们研究转子间骨折的分型,内固定方式的选择,预后均会产生巨大影响,骨折块的数量对于判断骨折的稳定性非常重要,但更重要的应该是骨折粉碎所累及区域,尤其是否影响大转子外侧壁完整。
转子间骨折的治疗主要目的是让患者早期恢复活动,尽快恢复伤前的功能状态,减少并发症。选择不同的内固定方法,除依据医生操作技术的熟练程度外,更重要的是需从股骨转子间骨折的类型、骨折复位后稳定程度、骨质疏松严重程度及年龄等方面综合分析。DHS仍然是治疗稳定性股骨转子间骨折(A1型)的有效器材之一。而髓内钉则更适用于极不稳定的A3型骨折。而对于A2型骨折,在选择固定方式的时候应该充分考虑到每一例骨折是否存在容易导致DHS固定后失败的特点。一般而言,严重的粉碎性骨折或外侧壁存留部分较少时,以DHS固定后容易出现失败。
人们的临床经验显示髓内固定较之髓外固定,在治疗A3股骨转子间骨折具有优势,但是从现有的文献看,尚无有说服力的循证医学证据。这仍是进一步研究股骨转子间骨折的一个方向。并有报道称,对于高龄骨质疏松严重的转子间骨折,采用人工关节置换术可有效、迅速恢复髋关节功能,减少并发症的发生。但较之复位、内固定治疗,是否具有优势,也将是研究的热点。
参考文献:
[1] 贺翎,米萍.股骨近端解剖型锁定钢板治疗股骨骨质疏松性股骨粗隆间骨折21例[J].中国骨与关节损伤杂志,2010,25( 8):714一715.
[2] 陈健民,黄炳生,黄炯峰,陈立安,王永胜,廖文益.PFN与DHS治疗老年不稳定型股骨粗隆间骨折的临床分析[J]。.岭南现代临床外科,2009, ( 6) : 40一42.
[3]Gotfried Y. Percutaneous compression plating for intertrochanteric hip fractures:treatment rationale[J].Orthopcdics,2002,25(6):647-652.
[4]Yank E,Qurcshi S,Trokhan S,et al. Gotfricd pcrcutancous compression plating compared with sliding hip screw fixation of intertrochanteric hip fractures:a prospective randomized study[J].J Bonc Joint Surg Am,2011,93(10):942-947.
[5] Davis T, Sher J, Horsman A, et al. Intertrochanteric femoral fractures: mechanicalfailure after internal fixation. [J ]Bone Joint Surg Br 1990; 72:26–31.
[6] Baumgaertner M, Solberg B. Awareness of tip-apex distance reduces failure of fixation of trochanteric fractures of the hip. [J]Bone Joint Surg Br 1997; 79:969–71.
[7] Larsson S, Friberg S, Hansson L. Trochanteric fractures influence of reductionand implant position on impaction and complications. Clin Orthop 1990; 259:1309.