Vancouver B型股骨假体周围骨折治疗进展

2015-03-01 01:55周建生王志岩
创伤外科杂志 2015年1期
关键词:钢缆B型假体

张 峰,周建生,王志岩,朱 坤

全髋关节置换术(total hip arthoplasty,THA)已成为治疗骨性关节炎、股骨头无菌性坏死及股骨颈陈旧性骨折等髋部疾病的常用方法。随着人口老龄化和患者对生活质量的要求增高,人工髋关节置换术的数量在逐年增多。关节置换能够显著缓解患者的疼痛,改善患者的关节功能状态,显著提高患者的生活质量。然而,伴随而来的THA术后股骨假体周围骨折(periprosthetic femoral fracture,PFF)的发生率在逐渐增加[1]。目前,临床上应用最广泛的分型方法是Vancouver分型,该分型是由 Duncan 和 Masri[2](图1)于 1995 年提出的。Vancouver分型综合考虑了骨折的部位、假体的稳定性和假体周围剩余骨量,有助于准确描述PFF情况,指导临床治疗[3]。该分型将PFF分为A、B、C 3型:A型,粗隆区域骨折,包括大粗隆(AG)和小粗隆(AL);B型,骨折发生在假体周围或不远处,包括B1型(假体柄稳定,无骨量丢失)、B2型(假体柄不稳定,但无骨量丢失)和B3型(假体柄不稳定,且存在骨量丢失);C型,骨折发生在假体柄远端。其中,Vancouver B型骨折是临床上最常见和最难处理的骨折类型,手术难度大,疗效较差。由于股骨假体柄的存在,传统的治疗方法如髓内钉无法在Vancouver B型骨折患者身上得到很好的应用,而且Vancouver B型骨折一般为高龄患者,合并有骨质疏松、糖尿病和高血压等基础疾病,因此Vancouver B型骨折治疗起来比较困难,手术失败率较高。认识导致Vancouver B型骨折的危险因素,掌握Vancouver B型骨折的治疗原则及预防措施,是提高Vancouver B型骨折的治疗效果及降低其发生率的关键所在。

图1 Vancouver假体周围骨折分型图

1 发病因素

Vancouver B型骨折与多种因素相关,大量Vancouver B型骨折患者调查显示,高龄、性别、创伤、翻修术、骨质疏松、术前相关基础疾病、假体固定方式、假体周围骨溶解、无菌性松动和手术技术等是导致Vancouver B型骨折发生率增高的常见原因[4]。Singh等[5]认为女性和高龄是导致PFF的独立危险因素。PFF患者多以女性居多,资料显示占PFF总数的52% ~70%,因此张占岭等[6]认为女性是导致PFF的一个危险因素,主要与绝经后体内雌激素减少造成骨质疏松有关。此外,与普通的股骨干骨折相比,绝大多数PFF是由低能量的创伤所导致的,只有7%的原发性THA后的PFF是严重创伤的结果,而据报道有75%的PFF是患者在坐位或站立时不慎摔倒所导致的,另有18%是“自发性”的结果[7]。因此,我们可以推断许多PFF是病理性的,其原因已被归结为与年龄和假体相关的骨质疏松、假体周围骨溶解[8]。假体固定方式及翻修术也会影响PFF发病率,据国外文献报道,PFF在初次THA术中及术后的发病率分别为0.63%[9]和0.26% ~2.2%[9-10],而全髋关节翻修术术中及术后PFF的发病率明显增高,分别为 8.38%[1]和 1.9% ~5.3%[5,10]。

2 治疗

Vancouver B型骨折与普通骨折相比具有独特之处[11]:(1)由于股骨柄假体的存在,使得一些常规的内固定方法,如髓内钉等难以应用;(2)骨折部位通常合并有不同程度的骨量丢失和骨质缺损;(3)处理Vancouver B型骨折之前必须判断假体是否稳定。因此,Vancouver B型骨折在治疗方面有一定的技术要求,既需要有骨折创伤治疗的技巧,又需要对关节翻修术很熟悉[12]。

治疗包括非手术治疗和手术治疗。常见的非手术治疗措施有牵引、石膏固定等,但这些方法需要患者长期卧床和患肢制动,容易引起坠积性肺炎、压疮、下肢深静脉血栓、假体松动、骨折不愈合或畸型愈合等并发症。郭盛君等[13]报道非手术治疗容易导致股骨柄假体松动、骨折不愈或畸形愈合,其股骨柄假体松动翻修率达到19% ~100%,骨折不愈合率约为25% ~42%,畸形愈合率为45%。随着医疗器械的发展,手术治疗已很大程度上取代了非手术治疗,除了那些有手术禁忌证或者非手术治疗非常适宜的情况。Vancouver B型骨折的治疗目标是:尽可能早期获得骨折的骨性愈合,恢复股骨的长度和正常的解剖学力线,重建假体的稳定性,早期能够进行功能锻炼,尽可能改善髋关节及下肢的功能,维持骨量,纠正骨缺损及减少并发症[14]。

2.1 Vancouver B1型 Vancouver B1型较为常见,切开复位内固定术是B1型假体周围骨折治疗的标准方法[4]。这种方法的优点是直视下操作、降低再骨折的发生率及使用加压钢板从而实现坚强的内固定;但缺点是大范围的软组织暴露,及由于假体柄的存在而无法进行双皮质螺钉固定。常用的治疗方法包括:单纯钢丝或者钢缆环扎、钢板固定系统、形状记忆合金环抱器及异体皮质骨板等。

2.1.1 单纯钢丝或者钢缆环扎 单独应用钢丝或钢缆环扎并不能为骨折端提供足够的稳定性,一般只作为Vancouver B1治疗的辅助固定方法,应结合钢板等增加固定强度。多匝环扎虽然可以提高固定强度,但是需要广泛的软组织暴露,并发症发生率高达24%[15];钢丝或者钢缆环扎过紧不仅破坏骨膜,而且会阻断血供导致血运障碍、骨折不愈合,甚至再骨折可能。因此,Laurer等[16]认为联合钢板和异体皮质骨板,以达到最佳的固定效果。

2.1.2 钢板固定系统 临床上常用的钢板固定系统有钢板钢缆固定系统和钢板螺钉固定系统。治疗时要根据每种内固定的优缺点、骨折的具体情况及患者本人的状况选择合适的内固定方法。

2.1.2.1 钢板钢缆固定系统 钢板钢缆固定系统主要由钢板和通过钢板通道的钢缆构成。这种内固定既不会损害灌注的骨水泥,也不要求局部骨质量及容纳螺钉的空间,而且由于钢板主要覆盖假体的尖端,从而避免了应力集中区[17]。但是,钢缆穿过钢板通道可能造成钢板局部机械强度减弱,导致钢板疲劳断裂[18],并不能提供足够的力学稳定性,据文献报道其单独使用失败率高达43%[19]。因此,Zdero等[20]认为钢板钢缆系统只能作为假体周围骨折治疗的辅助固定方法,应联合螺钉或者异体皮质骨板增加固定强度,促进骨折的愈合。

2.1.2.2 钢板螺钉固定系统 钢板螺钉固定系统:钢板螺钉系统较钢板钢缆提供更加稳定的力学特性[21],包括普通钢板、微创内固定系统(LISS)及锁定加压钢板(LCP)等。

在选用普通钢板治疗Vancouver B型骨折时要注意,钢板的长度要超过假体柄的长度。但是最大的难处是近端钢板的固定。由于非骨水泥型假体柄和股骨髓腔嵌合比较紧密,螺钉只能穿过单层骨皮质且容纳空间十分有限,达不到稳定固定的效果。对于骨水泥型假体而言,螺钉可穿透单层皮质和部分骨水泥套,但是这势必会影响骨水泥套的稳定性,容易导致假体柄下沉,因此需要钢板联合钢丝或者钢缆环扎以确保其稳定性。普通钢板的缺陷在于,假体柄的存在使钢板容易发生疲劳断裂。国外有文献[22]报道将其与同种异体皮质骨板联合应用,可以降低钢板断裂的可能性。

LISS具有良好的生物学和力学特性,从而增加了对疏松性骨质固定的稳定性,有利于骨折的早期愈合,获得良好的中期疗效,并能够有效减少并发症的发生[23]。生物力学研究结果[24]提示,实验标本使用LISS后近侧单皮质螺钉的固定效果更可靠。Kobbe等[23]报道,LISS治疗B1型假体周围骨折效果满意。

LCP也是临床上治疗Vancouver B型骨折行之有效的方法[25],具有良好的抗弯曲能力。但对于轴向载荷和扭转载荷,LCP并没有任何优势[26]。而且,LISS远端螺钉易造成应力集中从而导致再骨折。Bottlang等[27]报道,将远端锁定螺钉改为普通螺钉就可以避免再骨折的发生。Bryant等[25]认为,B1型PFF采用横向锁定钢板跨越切开复位内固定对于大多数PFF患者是一个成功的治疗方法,不仅能够最大限度地减少软组织剥离,而且可以提供足够的固定力量,以维持整个骨折对位。

2.1.3 形状记忆合金环抱器 形状记忆合金环抱器最大的特点就是利用锯齿状环抱臂在骨折两端骨表面的抱持力,进而维持骨折固定和稳定,可在骨折端产生动态及持续性压力。使用形状记忆合金环抱器治疗B1型骨折具有以下优点[28]:(1)由于是骨膜外固定,无需经髓腔钻孔植入螺钉,进而避免了钢板和螺钉对骨外膜、骨水泥套和假体的损伤,对假体稳定性影响较小;(2)具有弹性模量低、应力遮挡小、对髓腔和骨膜血供干扰小、有利于骨折愈合后期骨痂的改建、持续收缩固定可靠、可消除骨折端的剪力和扭转力等优点;(3)组织相容性好,无毒性,可在人体内长期存放,无需二次手术取出。高智慧等[29]认为在使用形状记忆合金环抱器治疗B1型PFF时所选择环抱器的直径应小于股骨干直径,抱拢时锯齿臂应环抱股骨干周径的2/3以上,并且环抱器的长度不能低于8对锯齿臂。汤冀强[30]认为,形状记忆合金环抱器治疗B1型股骨假体周围骨折牢固稳定可靠,术后功能恢复良好,是临床上常用的有效治疗方法之一。

2.1.4 异体皮质骨板 异体皮质骨板是一种生物型钢板,可适用于任何形状股骨固定,不仅可以促进骨折愈合,增加股骨干骨量,而且具有与股骨相同的弹性模量,应力遮挡少,同时在股骨近端结构性植骨中起到连接作用[31]。全髋置换术后低能量创伤或无创伤情况下发生的Vancouver B型骨折,往往是由骨质疏松、骨缺损或者应力集中所致,因此,我们在治疗时应强调结构性植骨或者皮质骨板植骨的重要性。Vancouver B型骨折伴有局部骨溶解时,建议采取双侧异体皮质骨板植入髓腔进行结构性植骨,并呈90°或者180°放置。其在临床上应用最常见的并发症是感染、再骨折及骨质吸收,确保骨板来源和使用前庆大霉素盐水浸泡是预防感染的有效方法[26]。Font-Vizcarra等[32]认为联合应用钢板、钢缆,可以有效增加其稳定性。

2.2 Vancouver B2型 B2型骨折治疗把恢复假体的稳定性放在首位,然后才考虑骨折坚强内固定。临床上常规用加长股骨柄假体进行翻修治疗,但目前推荐使用生物型长柄假体。在进行翻修术时,可以观察到股骨柄周围有骨吸收,而在髓腔内存在广泛硬化。因此,Wagner[33]认为股骨近端的髓腔若呈“病态”表现,选用骨水泥型假体返修时骨水泥会从骨折端渗出,势必会影响骨水泥的加压效果和骨折愈合。因此,目前骨水泥型假体仅推荐应用于伴有骨质疏松的老年患者,以及那些不适合使用非骨水泥型假体的患者。由于Vancouver B2型骨折患者大多数都存在骨质疏松或骨缺损等问题,因此,在翻修时髓腔内需行异体松质骨紧密打压植骨,以提高假体柄固定强度和皮质质量。同时,为了减少应力集中,假体柄应超过骨折断端横断面5~8cm,或者两倍于股骨干的外径时,才可认定远端获得了足够的固定[34]。生物型假体的类型也可以影响骨折的愈合,Springer等[35]报道广泛涂层假体在术后生存率、稳定性和骨折的愈合率等临床指标上均优于近端涂层假体,而且远远好于骨水泥型假体。

2.3 Vancouver B3型 B3型骨折多发生于THA术后的晚期,多伴有假体柄松动、骨缺损、骨溶解及骨质疏松等问题。因此,治疗的难点在于在假体周围骨量严重缺失的情况下既要恢复假体的稳定性,又要达到骨折端的牢固固定。传统的金属内固定不能解决这些问题,同种异体皮质骨板移植有利于维持骨折和假体稳定,可以增加股骨的骨量储备,促进骨折愈合,增加股骨干的强度和稳定性,有利于再次进行翻修术。因此,目前临床上常用的治疗方法是非骨水泥型翻修假体结合同种异体皮质骨板移植。Young等[36]报道采用远端带髓内钉的长柄假体治疗Vancouver B3型骨折,取得了较好的效果。

3 预防

目前,Vancouver B型骨折的发生率及复杂性均在增加,由于对Vancouver B型骨折患者治疗比较困难,因此早期识别和适当的干预显得格外重要。在许多情况下,骨折的发生是由于假体周围骨溶解和骨质疏松导致假体松动而引起的,因此,预防的关键是定期随访与影像学检查[8]。

3.1 术前 在拟行THA术之前,需要对那些可能导致Vancouver B型骨折发生的因素进行综合分析,诸如患者年龄、性别、骨质质量、假体类型及假体固定方式等,任何降低骨强度的全身和局部因素均可引起Vancouver B型骨折,应引起重视,并开展有针对性的围手术期预防。

3.2 术中 在置换中,要充分松解股骨周围软组织,切忌强行牵拉、扭转股骨近端;在使髋关节脱位时,可切断部分阔筋膜张肌、臀大肌止点和臀中肌后缘的紧张部,如有需要,可行大转子截骨;在向股骨髓腔插入髓腔锉时,应使其靠向大转子,保持与股骨干平行,以防止发生股骨皮质穿透性骨折;打入髓腔锉、试模或者假体遇到阻力时必须仔细检查,切忌强行锤入而导致股骨骨折;施行翻修术时,术中应仔细分离清理骨水泥,切忌强行打出假体[37]。

3.3 术后 THA后应指导患者进行正确的功能锻炼,避免摔伤;高龄是Vancouver B型骨折的一大危险因素[8],尤其是合并有骨质疏松的患者,应考虑到骨折发生的可能性,因此术后应正确、科学地指导患者进行肌肉训练和关节活动度的训练,负重时应进行步态训练及协调性训练。

4 展望

目前国内外对Vancouver B型骨折及术后预防再次骨折方面的报道较少,大样本报道更少。临床上只有结合THA后Vancouver B型骨折患者的全身情况和骨折后的关节功能,确定高危人群,提出个体化的预防和治疗方案,才能有效降低Vancouver B型骨折的发生率。而促进骨折愈合、重塑假体周围骨量和维持关节运动功能等有效防治措施还未解决,有待于进一步研究。

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