动力髋螺钉治疗老年股骨转子间骨折中导航技术的应用

周路纲，王 新，王 磊，刘洪智，孙煜杰，苏 昊

动力髋螺钉(DHS)内固定术是治疗股骨转子间骨折的常用方法，其不仅操作简单、固定可靠，而且具有滑动加压，促进骨折愈合的优势。由于螺钉位置、角度、长度的不准确常致螺钉从股骨头切出，为了使螺钉置入更精确，减少切割并发症，我院于2004年10月～2010年6月应用计算机导航技术进行动力髋螺钉的置入、尖顶距的测量，取得了理想效果。

临床资料

1 一般资料

本组127例，男性59例，女性68例;年龄57～103岁，平均78.3岁。致伤原因:道路交通伤23例，摔伤86例，砸伤7例，高处坠落伤11例。左侧71例，右侧56例。所有骨折均为闭合性骨折，均采用动力髋螺钉治疗。根据国际内固定协会(AO/ASIF)分型，A1型骨折29例，A2型73例，A3型25例。松质骨拉力螺钉的置入均在计算机辅助X线透视导航下进行。

2 设备

2.1 硬件:手术采用Medtroic(美敦力)公司的FluoroNav骨科手术导航系统，包括:(1)C型臂X线机;(2)连接在C型臂X线机上的校准靶，装配有红外线传感的C型臂球管;(3)患者示踪器实时跟踪患者和器械位置变化，提供动态跟踪功能;(4)红外线位置侦察仪，反应参考架位置变化并提供主动和被动手术器械瞬时跟踪功能;(5)已预先注册的配套手术工具;(6)适配器，可装在非配套工具上，注册后使用。

2.2 软件:FluoroNavTM使X线图像数据化后形成虚拟手术环境，配合携带跟踪装置的手术器械，能随时建立手术路径，实时显示内植物位置、角度和深度。

2.3 工作原理:采用GPS和红外线定位跟踪原理，先用带校准靶的C型臂X线机一次性地对准附近安装了示踪器的手术部位，根据需要摄取X线正、侧位图像，导航设备中的图像处理系统和红外线跟踪系统就会创造一个可随意添加手术工具、设计内置物路径的虚拟手术环境。由于有安装在患者和手术器械上的示踪器的存在，红外线位置侦察仪能瞬时反馈位置变化信息，使导航系统能对术者的手术器械进行动态跟踪，显示角度和深度的变化，最终使内植物，按照预定的手术路径进行精确制导。

3 手术方法

所有手术均在连续硬膜外麻醉下或全身麻醉下进行。患者仰卧于X线透视手术台上。健侧下肢屈曲、外展、外旋，置入托腿架上，使C型臂X线机有足够的空间进行透视。通过纵向牵引来复位、稳定患肢。由透视确认骨折复位。常规消毒铺巾，在患侧股骨大转子水平向远端沿股骨外上髁方向切开，长度根据置入钢板决定。切开皮肤、皮下组织、深筋膜、股外侧肌，显露大转子顶点，沿股骨颈上缘，以不影响动力髋螺钉置入为前提，打入2枚带有螺纹的固定针，把一示踪器连接到固定针上，使之面向红外线位置侦察仪。接着调整导航系统的红外线位置侦察仪以使示踪器在定位仪的工作范围内。接着打开C型臂示踪器，并验证系统的准确性。C型臂示踪器注册后，采集股骨近端的冠状面和矢状面图像并注册用于导航(图1)。然后在导航系统的屏幕上如同C型臂X线机透视一样，在导引器的引导下，置入螺纹导针(图2)。同时，精确地测定所用螺钉的长度尖顶距(图3)。根据测定的结果，选用合适的拉力螺钉，顺导针的方向完成拉力螺钉的置入，术后常规C型臂X线机透视复查内固定情况。

图1 采集股骨近端的冠状面和矢状面图像并注册用于导航

图2 模拟髋螺钉的导航图像

图3 测定所用螺钉的长度尖顶距

结 果

所有患者均在X线透视导航辅助下成功完成手术。动力髋螺钉置入后，复查患肢正、侧位X线片，均显示拉力螺钉位置理想，尖顶距≤25mm，平均(18.62±0.69)mm，无一例切割并发症发生。手术时间为30～80min，平均43.7min;采集图像进行的X线透视3～7次，平均4.3次。随访时间3～49个月，平均15个月，所有骨折均顺利愈合。

疗效按照黄公怡标准［1］评定，优:骨折愈合良好，无髓内翻或外旋畸形，行走无痛，下蹲达到或接近正常范围，功能恢复到骨折前状态，病人与家属均满意;良:骨折愈合良好，有轻度髓内翻，患肢短缩在2cm以内，行走无痛，需要或无需用手杖支持，功能恢复接近正常，病人与家属尚感满意;差:骨折愈合差，有重度髓内翻或外旋畸形，髓关节疼痛，功能明显受限，不能负重或行走。本组优65例，良53例，差9例;优良率达92.9%。

讨 论

动力髋螺钉内固定术至今仍是治疗股骨转子间骨折的经典方法。动力髋螺钉的滑动加压有利于骨折的愈合，但同时又易导致螺钉从股骨头切割脱出，文献报道股骨转子间骨折内固定失败率在16%～23%［2］。尽管影响动力髋螺钉切出股骨头的因素很多，包括年龄、骨的质量、复位的稳定性、负重时间，但动力髋螺钉在股骨头的位置及尖顶距非常关键，特别是老年骨质疏松的患者，尖顶距及螺钉的位置尤其重要。尖顶距是1995年Baumgaertner等［3］提出，指在术后正侧位X线片上动力髋螺钉尖(tip)至股骨头-颈中轴线与股骨头关节面顶点(顶apx)的距离之和，以mm为单位并校正放大比率。其计算公式TAD=Xap×Dtrue/Dap+Xlat×Dtrue/Dlat。TAD值＞25mm的患者，随着TAD增加，动力髋螺钉从股骨头切出的危险逐渐增大;当TAD值为45mm时螺钉切出率达到50%。由于TAD是经术后X线片测量所得，术中如何应用这一理论一直存在困难。传统手术将动力髋螺钉放在合适的位置，很大程度上取决于外科医生的经验和感觉，术后测量发现，动力髋螺钉位置及尖顶距不精确，明显影响手术效果。随着计算机技术的发展，将传统的C型臂X线机技术与计算机结合的导航系统，不仅能够术前按需要设计手术方案，建立内固定物最佳位置(图2)，虚拟手术步骤，在术中实时跟踪手术器械位置，使内固定物按照所建立的手术方案精确制导，同时可以精确地测出两点间的空间距离［4］，术中即刻测出尖顶距，使手术更简单、安全、直观、准确。本组TAD值控制在25mm以内，无一例术后发生切割并发症(图3)。TAD作为一种判断拉力螺钉在股骨头内位置的方法，提供了改进手术的简单且可靠的参数，被证明是术后评估拉力螺钉是否切出的最有效的预测方法。拉力螺钉的安放位置最为重要，应将其放置在正侧位的正中，这样才能打入最深而又最安全［5］。

在动力髋螺钉治疗股骨转子间骨折中使用计算机导航可以实时获得尖顶距和动力髋螺钉位置，提高手术精确程度，导航提供了定量办法测定动力髋螺钉的位置、长度、尖顶距等，以此帮助医生做出客观决定，而不仅仅是靠经验和感觉。

传统手术中，C型臂X线机只能依靠不断变换患者体位及旋转C型臂的角度来获取图像，但无法同时提供2幅以上的透视图像，而导航手术界面可以同时提供2～4幅透视图像，从多平面、多角度提供术中定位影像支持。导航操作软件可以让医生在计算机上进行规划、测量，对内植物进行精确的选择，减少手术时间。

导航技术缺点:操作程序繁琐，操作软、硬件不够完善，基于X线透视的导航系统图像质量不高，增加医疗成本等［6］。

在使用导航技术时要注意以下问题:(1)首先要有良好的骨折复位，复位是一切治疗的前提;(2)示踪器通过2枚螺纹螺钉安置在大转子上，既不能影响动力螺钉的置入又可以起到临时固定作用;(3)有长期、默契配合的技术团队，计算机导航设备繁杂，操作不熟练不仅浪费时间，而且易引起导航飘移等严重并发症［7］。

［1］黄公怡，王福权.鹅头钉治疗股骨转子间骨折疗效分析［J］.中华骨科杂志，1994，4(4):349－351.

［2］Lorich DG，Geller DS，Nielson JH.Osterporotic pertrochanteric hip fractures management and current controversies［J］.J Bone Joint Surg(Br)，2004，86(2):398－410.

［3］Baumgaertner MR，Curtin SL，Lindskog DM，et al.The value of the tip－apex distance in predicting failure of fixation of peritrochanteric fractures of the hip［J］.J Bone Joint Surg(Br)，1995，77(7):1058.

［4］Youkilis AS，Quint DJ，McGillicuddy JE，et al.Stereotactic navigation for placement of pedicle screws in the thoracic spine［J］.Neurosurgery，2001，48(4):771－779.

［5］李双，王栋.尖顶距与股骨头内拉力螺钉切出的研究进展［J］.中国矫形外科杂志，2007，15(19):1484－1485.

［6］栗威，赵劲民.计算机辅助骨科手术在创伤骨科的应用［J］.中国修复重建外科杂志，2008，22(1):44－47.

［7］裴国献，相大勇.计算机辅助骨科技术的现状与未来［J］.中华创伤骨科杂志，2003，5(2):85－88.