股骨干骨折髓内钉固定后非感染性骨不连的原因分析及治疗

王拴柱，尚建军，祝成社，陈利明，黄伟东，施振强，王春江

(内蒙古包头市第四医院骨四科，内蒙古 包头 014030)

股骨干骨折髓内钉固定后非感染性骨不连的原因分析及治疗

王拴柱，尚建军，祝成社，陈利明，黄伟东，施振强，王春江

(内蒙古包头市第四医院骨四科，内蒙古 包头 014030)

目的 探讨股骨干骨折带锁髓内钉固定术后出现非感染性骨折不愈合及延迟愈合的原因，以及再次手术治疗的方法和疗效。方法 回顾性分析我院2008年6月至2013年12月收治的股骨干骨折髓内钉固定术治疗的患者389 例，其中骨折不愈合患者31 例。分析造成骨折不愈合及延迟愈合的原因。治疗方法采用早期髓钉动力化的方法，如动力化后仍未愈合，采用骨折断端带蒂骨皮质剥离加自体骨植骨的方法，随访再次手术后的效果。结果 股骨干中段1/3是股骨干骨折后经髓内钉固定治疗后骨折不愈合的易发部位。骨折不愈合的原因与原始治疗方法、骨折类型等密切相关。早期髓钉动力化可促进骨折愈合；单纯髓钉动力化后骨折仍难以愈合，行带蒂骨皮质剥离加自体骨植骨的方法可促进骨折愈合。结论 股骨干骨折带锁髓内钉固定术后非感染性骨折不愈合的原因既有自身因素，又存在手术干预过程的力学、生物学因素，应根据其出现的原因及特点制定适当的治疗方案。

股骨干骨折；髓内钉内固定；非感染性骨不连

股骨干骨折是指转子下4～5 cm上股骨髁上4～5 cm之间的骨折。交锁髓内钉固定治疗股骨干骨折符合生物学固定理念，是目前治疗股骨干骨折的首选方法[1]。随着髓内钉内固定技术的推广应用和适应证的扩大，股骨干骨折髓内钉固定后出现骨不连的报道屡见不鲜。有报道其不愈合率达6.3%～12.5%[2]，其中以非感染性不愈合最为常见。其影响因素及治疗方法相关报道差异较大。本研究回顾性分析2008年6月至2013年6月以来我院股骨干骨折采用髓内钉固定术后非感染性骨不连患者的临床资料，总结分析引起此类骨折愈合障碍的原因，并且对再次手术治疗的结果进行随访，现报告如下。

1 资料与方法

1.1 诊断标准 根据FDA骨折不愈合诊断标准(1986)：骨折治疗后9个月仍未愈合，且已有3个月无骨折愈合倾向者认定为骨折不愈合。体检时骨折处存在压痛，可有肢体活动受限、异常活动，X线片及CT检查示骨折断端间隙仍存在，无或有不连续骨痂。延迟愈合诊断标准：骨折超过所在部位平均愈合时间仍未愈合，动态观察骨折有缓慢愈合倾向。

1.2 骨不连患者的选择 纳入标准：a)年龄19～60 岁；b)股骨干骨折髓内钉固定术后非感染性骨不连患者；c)股骨干骨折行带锁髓内钉固定术后9个月以上，近3个月无任何骨痂生长迹象；d)骨折部位有隐痛，活动或负重行走后局部疼痛加重；e)X线片示骨折端硬化、无连续性骨痂通过或正侧位至少有3侧皮质无连续性骨痂。

排除标准：a)股骨干骨折髓内钉固定后感染性骨不连患者；b)原始骨折为病理性骨折；c)有严重的心脑血管、泌尿系统等全身性疾病；d)近期使用了皮质激素和免疫抑制剂。

1.3 临床资料

1.3.1 一般资料 本组共389 例395 侧，其中男患252 例，患肢258侧，女患137例，患肢137侧；骨折时年龄21～60 岁，平均42.3 岁。左侧213 例，右侧170 例，双侧6 例。127 例有吸烟史。致伤原因：交通事故伤共183 例，高处坠落伤107 例，摔伤51 例，重物砸伤患者48 例。骨折损伤部位及相关分型：将股骨干分成上、中、下各1/3，依股骨干骨折部位将骨折分为三组。原始骨折情况根据国际内固定协会(AO/ASIF)分型标准分型。骨不连情况分型按Judet分类法[3]分为肥大型、营养不良型及萎缩型。骨不连时间9～14个月，平均11.6个月。详见表1～2。

表1 患者骨折情况及术后骨折不愈合组相关影响因素比较

表2 不同部位骨折延迟愈合及骨折不愈合治疗方法及疗效比较

1.3.2 治疗方法及随访指标 首先采用动力化的方法。具体方法为：传统交锁髓内钉主钉远端设计常为两个锁钉孔，一个为滑移孔，另一个为非滑移孔。将非滑移孔的1枚锁钉取出，保留滑移孔的锁钉，术后早期鼓励患者下地扶拐并逐步负重行走，以抵消断端间分离，同时保留交锁功能，对抗旋转功能下降的影响较小。

髓钉动力化后，继续观察3个月，如骨痂生长明显，骨折向愈合方向发展，嘱患者加强功能锻炼，促进骨折愈合。如仍无明显骨折愈合表现，则进行骨折端清理、带蒂骨皮质剥离加自体髂骨植骨术。具体方法为：带蒂骨皮质剥离的范围一般为骨折上下端的3～5 cm。根据Phemister描述的方法将自体松质骨剪成细火柴棒状骨条，首先塞入骨折断端间隙，压紧，部分骨条可平铺于龟鳞状开槽去皮质化的骨皮质表面，以增加植骨面积[4]。尽量选用松质骨填充骨折端间隙，若缺损较大，则需植入带部分皮质骨的骨块，然后再覆盖松质骨条，可混合取骨时所产生的红骨髓。本组植骨量为8～12 g，平均8.5 g。术后留置引流管1～2 d。术后根据患者情况早期在CPM机辅助下活动髋、膝关节，防止伸膝装置黏连，同时鼓励患者主动行股四头肌等长、等张功能锻炼。术后8周下地扶拐逐步负重行走。X线片示有较明显连续性骨痂时开始完全负重行走。

所有患者术后1、3、6、12个月门诊随访，包括临床检查及摄X线片，观察膝关节活动和骨痂生长情况。临床疗效根据Tohner-Wrnch标准评定。

2 结 果

发生骨不连患者与骨折愈合组患者性别、吸烟与否、发病年龄、骨不连时间等一般资料比较，差异均无统计学意义(P>0.05)。

本组全部病例获得完整的病史及影像学资料。所有389 例395 侧股骨干骨折患者中，364 侧一期顺利愈合，骨折不愈合31 侧，所占比例7.85%，与国内外报道相近。在股骨干上、中、下三部分之中，上、中、下发生骨不连的比例分别是：4.32%、14.18%、4.92%，其中股骨中段1/3是骨折后髓钉内固定治疗后骨不连的易发部位(P<0.05)。 骨不连患者相关原因中，治疗方法(切开复位25 例，捆绑钢丝3 例)、损伤类型是导致骨不连最常见的原因(P<0.05)。

骨折不愈合的患者中，早期行髓钉动力化后，骨折愈合的患者9 例，动力化后骨折愈合时间3～8个月，平均4.2个月。22 例患者髓钉动力化后骨折仍未能愈合，行再次手术治疗，清理骨折端、自体髂骨松质骨植骨等，术后随访6～28个月，平均13.2个月，骨折愈合时间4～10个月，平均5.8个月，经观察均获得骨性愈合。末次随访时，根据Tohner-Wrnch标准评定疗效，优28 例，良3 例，优良率100%。

典型病例一为42 岁男性患者，车祸致右侧股骨干中段开放性骨折，受伤当天行清创及骨折髓钉内固定，手术前后影像学资料见图1～4。

图1 髓钉内固定术后骨折端未明显分离

图2 9个月后骨折端周围未见明显骨痂生成，骨折端骨吸收，骨折端间隙增加

典型病例一为38 岁女性患者，车祸致左股骨干中段骨折，行骨折闭式复位内固定，术中复位困难，骨折处切开复位后行髓钉内固定，手术前后影像学资料见图5～9。

3 讨 论

以往的分析报道认为，骨折分型[5]、骨折断端间分离[6]、骨折断端间血运供应[5]、治疗方法[7]及骨折端的稳定性等都可能成为骨折不愈合的重要原因。但总体可概括为生理学及应力学两种因素。

据股骨干断面解剖可见：股骨干由骨皮质组成圆柱形，具有较大的髓腔。在股骨干中1/3部分，骨径较窄，皮质最厚，髓腔较小，粗线向后突出成嵴状。在股骨干上及下1/3部分，外形呈圆柱稍扁状，皮质较薄，髓腔较大且渐充以松质骨小梁。

图3 行近端锁钉取出，髓钉动力化

图4 动力化后3个月，骨折端处可见有明显骨痂形成，骨折线模糊，后期骨折完全愈合

图5 髓钉内固定术治疗股骨干闭合性骨折，手术时行骨折端处切开复位，术后骨折对位对线良好

图6 术后10个月，骨折端未见明显骨痂形成

图7 取出远端锁钉使髓钉动力化

图8 4个月后骨折端仍未见有明显骨痂形成，骨折端骨质明显吸收

图9 再次手术治疗，行带蒂骨皮质剥离术并行自体髂植骨术，术后3个月骨折端骨痂生成，后期骨折愈合

研究表明[8]股骨干的营养动脉从营养孔直接进入骨髓腔，成为营养动脉，分为上下两支，走向干骺端，呈蛇形走形，并向骨皮质发出放射状的细小分支。股骨骨骺和干骺端的营养来自骨骺端的动脉和干骺端动脉，与营养动脉三者吻合。

对于传统交锁髓内钉固定手术而言，在髓内钉植入前，为保证内置物与髓腔相互匹配，尽可能让髓内针和髓内腔充分接触，需行必要的扩髓程序，必然会损伤髓内滋养动脉系统。理论[9]上讲，行剥离外骨膜作钢板固定与髓内钉固定对髓内血运破坏之间作比较，髓内钉内固定对血运损害更大。尤其是股骨干中段的髓腔及营养动脉更容易受到破坏。

本组研究结果显示，股骨干骨折髓内钉固定后非感染性骨不连部位多发生在股骨干中段1/3的皮质骨，而较少发生在含有部分松质骨的上下1/3，其关键性的原因可能就在于，股骨中1/3段更缺乏有效的血液供应。而导致这一原因的，往往是医源性原因。在手术过程中，除扩髓原因外，由于复位困难，行骨折部位切开复位，骨膜剥离过多，破坏了髓外的血液供应，更加重骨端缺血坏死，影响骨愈合。且有的术者为了保证骨折端的完整性，在扩髓植入髓内针后，在外层皮质骨使用钢丝对游离骨块进行固定，影响骨折愈合。

高能量损伤所致的粉碎性骨折、严重的软组织挫伤，可造成骨折处血液供应不足，干扰外骨痂的形成，不利于进行组织修复。Shin等[6]发现，骨折的愈合时间随骨折分型的加重而延长，骨折不愈合率随分型的加重而升高。本组研究显示B型骨折不愈合的情况占70.9%。然而C型骨折不愈合率较低，与前述研究并不相符。这可能与如下因素相关：骨折的愈合不仅与血液供应相关，而且与应力因素相关，对于严重粉碎性骨折，早、中期骨折的愈合可能更需要可靠的固定，而受应力的影响较小。

在骨愈合早期，愈合部位组织的刚性低，承受外力能力弱，同时骨折断端出现骨吸收，所以断端间隙会有所增大。轴向压应力的加载，使得断端间隙缩小，增加骨接触面积，减少了应力干扰，有利于骨传导和毛细血管生成，驱动成骨细胞和成纤维细胞分化成骨，从而促进骨愈合过程[10]。Beil等[11]指出，在压缩应力集中面上的骨沉积速度要比张应力集中时的骨吸收速度快得多。

本组研究显示，对于一部分不愈合骨折，髓钉动力化可以促进骨折的愈合，尤其适用于肥大型骨折不连，这可能与骨折断端髓钉内固定稳定性差相关。动力化以后，髓钉的抗旋转稳定性并没有受到太大影响，但形成轴向应力的集中，促进了骨折的愈合。

目前有关股骨干骨折髓钉内固定术后非感染性骨折不愈合的治疗主要集中于更换髓钉和不更换髓钉而附加侧板及自体骨植骨两种方法。

坚持扩髓更换髓内钉技术者认为此方法可通过生物学效应和机械力学效应两方面的共同作用促使骨折愈合。近年的一些文献对更换髓内钉的治疗效果提出质疑，Park等[12]认为对于股骨干峡部以远骨折、严重粉碎骨折髓内钉固定术后非感染性骨不连患者，不适用更换髓内钉治疗。

Ueng等于1997年首次报道采用保留原髓内钉、附加侧板及联合植骨治疗。原髓内钉确保轴向稳定性和抗弯曲稳定性，附加侧板增强骨折端旋转稳定性，为局部纤维软骨钙化、促进骨痂初步连接提供至关重要的力学因素[12]。而Park等[13]认为该方法缺乏大量相关生物力学试验及临床研究结果支持，其生物学效应则是通过移植具有成骨活性、骨诱导性和骨传导性的自体骨来刺激骨折端成骨。

本组研究显示，在髓钉动力化后骨折仍不能愈合的情况下，通过移植具有明显生物活性的自体髂骨促进骨折愈合，具有明确生物学效应。毫无疑问，自体骨植骨对促进骨折不愈合具有明显的治疗作用。

植骨能诱导宿主的间充质细胞转化为具有成骨能力的细胞。松质骨的成骨诱导能力优于皮质骨，但与松质骨的块的大小不成正比，骨松质块大小应当适当，当小于1 mm时，则无成骨活性，组织学上不能证实细胞成活，反而会引起异物刺激作用，产生炎性反应。骨松质的厚度也很重要，应限制在5 mm以下，有利于骨表面存活的细胞与受区骨最大限度的接触，使周围的血管尽快长入。移植骨块应与受区紧密接触，填充死腔。另外，骨移植的成活也受移植部位的影响，当移植于正常部位，也即植骨床或受区为骨组织，才能发生骨替代过程，如果把骨移植于其他部位，则不能发生骨替代过程，几乎全部被吸收[14]。

总之，股骨干骨折带锁髓内钉固定术后非感染性骨折不愈合的原因既有自身因素，又存在手术干预过程的力学、生物学因素。骨折不愈合病例应根据其出现的原因及特点制定适当的治疗方案。

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Cause Analysis and Related Treatment of Aseptic Nonunions of Femoral Shaft Fractures after Femoral Nailing

Wang Shuanzhu，Shang Jianjun，Zhu Chengshe，etal

(4th Orthopeadic Department，4th Hospital Baotou Inner Mongolia，Baotou 014030，China)

Objective To investigate the causes and treatment of femoral shaft fracture aseptic nonunion and delayed union after interlocking intramedullary nailing.Methods In this study，389 cases from the orthopedic ward of our Hospital since July 2008 to December 2013 of femoral shaft fractures were treated with femoral nailing，31 patients with bone aseptic nonunion and delayed union after interlocking intramedullary nailing for femoral shaft fracture were treated.These patients were retrospectively analyzed.The early treatment methods was dynamization of intramedullary nail.If not yet healing，using pedicled bone cortex peel and autogenous iliac bone graft.The clinical outcomes of the secondary treatment were observed.Results The middle femoral 1/3 femoral shaft was the frequently site of nonunion.The cause of nonunion was closely related with the original treatment，fracture type.Early dynamization of intramedullary nail could promote the healing of fracture；for dystrophic fracture nonunion，simple intramedullary nail force after fracture was difficult to heal，method of pedicled bone cortex stripping plus autologous iliac bone graft can promote fracture healing.Conclusion Many factors may contribute to fracture nonunion and delayed union after interlocking intramedullary nail fixation.Clinical outcomes of surgical treatment are good for nonunion and delayed union of femoral shaft fracture.

femoral shaft fracture；intramedullary nailing；nonunion without infection

1008-5572(2015)06-0500-06

R683.42

B

2014-12-03

王拴柱(1974- )，男，副主任医师，内蒙古包头市第四医院骨四科，014030。