股骨干不愈合的治疗进展

综 述

股骨干不愈合的治疗进展

尹英超，张瑞鹏，金霖，侯志勇*，张英泽

(河北医科大学第三医院创伤急救中心，河北 石家庄 050051)

股骨干骨折是临床常见的骨折之一，多由高能量损伤导致。交锁髓内钉是目前治疗股骨干骨折的首选方案[1]。尽管外科技术和骨折固定方式有了显著的进步，但股骨干骨折内固定术后骨折不愈合率仍高达8%～23%[2]。股骨是人体最长的骨骼，且是下肢主要的负重骨。股骨骨折术后骨折不愈合将导致功能障碍及严重的残疾，这不仅对患者的日常生活和家庭经济造成巨大的困扰，同时也给骨科医师带来治疗上的挑战。

1 骨折不愈合的定义及分型

美国食品及药物管理局将骨折不愈合定义为：自受伤以后至少9个月骨折未愈合，且近3个月内骨折无进一步愈合的征象[3]。但最近一些学者认为，应根据不同的骨折部位、受伤特性及周围软组织覆盖情况，将骨折的愈合时间延长至4～12个月[4]。

Weber和Cech等[5]学者基于骨折断端是否有活力及愈合的潜力，将骨折不愈合分为：肥大型和萎缩型。其中肥大型骨折不愈合是其骨折断端周围血供良好，富有活力，骨折断端不稳定为导致该类骨折不愈合的主要因素。肥大型骨折不愈合又可以分为：象足样骨折不愈合、马蹄样骨折不愈合和营养不良性骨折不愈合。萎缩型骨折不愈合是骨折断端血运差，失去生物活性，骨痂极少形成。其又可以细分为：楔形扭转型骨折不愈合、粉碎性骨折不愈合、缺损型骨折不愈合及萎缩型骨折不愈合。

2 诊断及评估

骨折的愈合情况需经过临床和影像学双重标准进行判断。临床诊断方法包括对患者外伤史的询问和详细的查体，可通过检查远端肢体脉搏、皮温或毛发的分布来评估肢体血运情况[6]。如患者诉骨折部位疼痛或查体可见异常活动，则应高度怀疑骨折不愈合。而正侧位及45°斜位的X线片可诊断出绝大多数的骨折不愈合。必要时可在透视下检查骨折断端的活动度。CT断层扫描可更精确的诊断出骨折不愈合[7]。放射性元素骨扫描可用来鉴定骨折断端是否存在活性。

一旦被诊断为骨折不愈合，第一步要做的是评估该病例的复位、固定方式、骨折类型及软组织情况。假如为开放性骨折，应考虑是否清创彻底及软组织的覆盖情况。第二，要详细询问患者的既往史及用药史；是否存在糖尿病、类风湿性关节炎、艾滋病、肾病、呼吸系统疾病等慢性疾病；是否服用非甾体抗炎药(non-steroidal antiinflammatory drugs，NSAIDs)药物；是否抽烟、酗酒。第三，评估患者血清维生素D水平，及甲状腺、甲状旁腺和生殖激素的功能。第四，评估感染的可能性，包括：白细胞(white blood cell count，WBC)、红细胞沉降率(erythrocyte sedimentation rate，ESR)、C反应蛋白(C-reactive protein，CRP)等实验室检查，必要时可术中取骨不连部位的组织进行菌培养。

3 骨折不愈合的危险因素

3.1 患者相关的危险因素

3.1.1 新陈代谢、内分泌及其他系统性因素 骨代谢的重要性逐渐被认识，并被认为是骨折治疗的一个重要组成部分。Brinker等[8]对37例骨折不愈合患者进行了内分泌检查，研究发现：31例(84%)患者有代谢或内分泌异常，65%的患者被检查出存在一种以上的内分泌或代谢疾病。其中，87%存在维生素D缺乏或钙代谢异常，24%有甲状腺功能紊乱，22%有生殖激素紊乱，13%有垂体功能失调，11%有甲状旁腺功能紊乱。66%～86%的骨折患者血清25-羟维生素D小于30 ng/mL，40%～53%的患者小于20 ng/mL[9-10]。然而，虽然动物实验表明补充维生素D对于骨折愈合有积极影响，但人体实验研究结果尚存争议[11]。除此之外，胰岛素依赖型和非胰岛素依赖型糖尿病、类风湿性关节炎、HIV感染均与骨折不愈合有关联[12-13]。

尹英超，张瑞鹏，金霖，等.股骨干不愈合的治疗进展[J].实用骨科杂志，2017，23(11)：1000-1003.

3.1.2 烟草及NSAIDs Scolaro等[14]对吸烟及骨折不愈合进行Meta分析，结果表明：吸烟可增加骨折不愈合的风险，尤其是对于开放性骨折和胫骨骨折。吸烟同样会延长骨折愈合的时间，增加浅表和深部感染的发生率。Jeffcoach等[15]对1 901例长骨骨折患者进行回顾性分析，发现服用NSAIDs的患者骨折不愈合的发生率增加了一倍。

3.2 骨折治疗的相关危险因素 不坚强的骨折固定方式或内固定物失败，均会导致术后骨折断端微动。当骨折周围血运较丰富时，可形成肥大型骨折不愈合。开放性骨折、过度扩髓或过多的骨膜剥离均会破坏骨膜的血运[16]。开放伤导致的骨量丢失或髓内钉导致的骨折断端的分离也会致使骨折不愈合[17]。骨折治疗过程中的不正确操作、严重的开放性损伤、感染均为长管状骨髓内钉术后不愈合的危险因素。

4 治疗

4.1 非手术治疗

4.1.1 超声 1980年，Duarte首次采用低强度脉冲超声波(low intensity pulsed ultrasound，LIPUS)来刺激骨折断端，促进骨折愈合[18]。其认为LIPUS可促进骨折断端成骨细胞、骨细胞、间质干细胞的生成。2017年，Leighton等[19]对13项采用LIPUS治疗骨折不愈合的研究进行了荟萃分析，结果表明：在术后3～6个月时应用LIPUS辅助治疗，可使80%以上的患者获得骨折愈合。

4.1.2 电刺激 电刺激也曾应用在骨折不愈合的治疗中，并被认为可促进骨折愈合[20]。电刺激可以通过加强细胞膜的跨膜运输，调节细胞内钙离子的传导，增加成骨细胞生长因子的合成等方式来促进骨折愈合。Aleem等[20]对15项随机对照实验进行分析总结，得出电刺激可减少患者疼痛，并有效减少骨不愈合的风险。

4.1.3 甲状旁腺激素 甲状旁腺激素(parathyroid hormone，PTH)可增加骨密度，并降低骨质疏松患者的骨折发生率。Peichl进行了一项对照研究，实验组患者在入院后2 d内，每日注射100 g PTH 1-84，结果显示PTH 1-84可提高老年女性骨盆骨折的愈合率[21]。

4.1.4 骨形态发生蛋白(bone morphogenetic protein，BMP) 目前BMP已通过美国食品药品管理局审核，可用于长骨缺损的治疗[22]。多中心随机对照实验显示，rhBMP-2可显著降低Gustilo Ⅲ型胫骨开放性骨折的骨移植及二次手术率[23]。Alt和Meyer教授[24]报道了1例采用rhBMP-2治疗的双股骨干不愈合的患者，同样取得良好的疗效。

4.1.5 骨质疏松和二磷酸盐 最近有研究表明，骨质疏松和骨密度降低对骨不连的影响小于年龄和性别[25]。二磷酸盐可通过抑制骨破坏和骨吸收来治疗骨质疏松，然而，它同样可在骨愈合的过程中抑制破骨细胞活动，从而增加骨不连的风险[26]。对于既往使用二磷酸盐的顽固性骨不连患者，可考虑阶段性切除硬化骨。而PTH可增加骨转换的发生。动物实验证明PTH的应用可帮助骨重建，调节二磷酸盐代谢[27]。

4.2 手术治疗

4.2.1 髓内钉动力化 髓内钉动力化是指移除髓内钉远端或近端的锁定螺钉，在维持股骨轴向稳定的情况下，将重力转化为骨折断端的压力，从而达到促进骨折愈合的目的。这种方法操作相对简便，对于轴向稳定且最初使用静态锁定髓内钉治疗的患者适用。然而，对于长斜形、螺旋形或粉碎性骨折，髓内钉动力化后可能会发生患侧肢体缩短[17]。如此类患者应用髓内钉动力化，应密切随访下肢长度变化及骨折愈合情况。

4.2.2 更换髓内钉 更换髓内钉指通过进一步扩髓并更换较大直径的髓内钉，来治疗髓内钉术后不愈合的患者。较粗直径的髓内钉可提供更大的机械稳定性。与此同时，扩髓时形成的骨屑可积聚于骨折断端处，形成自体骨的移植，加速骨愈合的进程。通常选用较原髓内钉直径粗1～2 mm的髓内钉。除非术前X线片显示骨折断端有明显的萎缩，否则不建议更换髓内钉时在骨折断端切开软组织植骨[28]。

4.2.3 单皮质螺钉钢板结合植骨 对于萎缩型骨不愈合，单皮质螺钉并辅以植骨可更好的促使骨折愈合。而干骺端部位不愈合的股骨骨折，切开复位同样可以纠正骨折断端的畸形，钢板固定可以提供更好的旋转和轴向稳定。因骨折断端感染而导致不愈合的患者，在切开复位时需彻底清除死骨和包膜等组织。髂骨移植(iliac crest bone graft，ICBG)为较传统的植骨办法，而扩髓冲洗抽吸系统(reamer irrigator aspirator，RIA)可用于股骨或胫骨骨不连髓内固定的治疗。离体组织学研究表明：RIA和ICBG所获取骨组织的成骨细胞和干细胞表达差别不大[29]，RIA供区疼痛问题较ICBG轻[30]，但对于骨皮质较薄或术中过度扩髓的患者，可潜在增加供区的骨折率。

4.2.4 外固定架 环形外固定架(Ilizarov外固定架)也可用于治疗股骨干骨折术后不愈合，其可通过对骨折断端的加压和牵拉来促进骨折愈合[31]，通常应用于因感染所致的股骨干不愈合病例中。但该装置较复杂，且存在一些针道相关的并发症，如：针道感染、骨髓炎、血管神经损伤等。

5 总结

综上所述，首次手术使用静态锁定髓内钉固定的患者如出现骨折不愈合，应首先考虑创伤较小的髓内钉动力化。而首次手术使用动态锁定髓内钉治疗而发生肥大型骨折不愈合的患者，则建议更换为更大直径的髓内钉，以增加骨折断端的稳定性。萎缩型骨折不愈合患者可在不拆除髓内钉的基础上增加钢板固定，并辅以植骨治疗。外固定在治疗感染型的股骨骨折不愈合、骨缺损较大或存在畸形的病例中有较大的优势。而电刺激和超声可以作为治疗非感染性骨折不愈合的辅助治疗措施，以提高骨折愈合概率。

股骨骨折不愈合是一种较为常见的临床疾病，长期不愈合可严重影响患者的日常生活及工作。多次手术会给患者带来沉重的经济负担和心理压力，需根据每个患者病情，制定详细的手术方案。精湛的手术技术和必要的心理治疗同样对于获得满意疗效必不可少。

[1]Samiezadeh S，Tavakkoli Avval P，Fawaz Z，et al.Biomechanical assessment of composite versus metallic intramedullary nailing system in femoral shaft fractures：A finite element study[J].Clin Biomech，2014，29(7)：803-810.

[2]Basbozkurt M，Kurklu M，Yurttas Y，et al.Ilizarov external fixation without removal of plate or screws：effect on hypertrophic and oligotrophic nonunion of the femoral shaft with plate failure[J].J Orthop Trauma，2012，26(8)：e123-e128.

[3]Frlke JP，Patka P.Definition and classification of fracture non-unions[J].Injury，2007，38(Suppl 2)：19-22.

[4]Weresh MJ，Hakanson R，Stover MD，et al.Failure of exchange reamed intramedullary nails for ununited femoral shaft fractures[J].J Orthop Trauma，2001，14(5)：335-338.

[6]Lynch JR，Taitsman LA，Barei DP，et al.Femoral nonunion：risk factors and treatment options[J].J Am Acad Orthop Surg，2008，16(2)：88-97.

[7]Cunningham BP，Brazina S，Morshed S，et al.Fracture healing：A review of clinical，imaging and laboratory diagnostic options[J].Injury，2017，48(Suppl 1)：S69-S75.

[8]Brinker MR，O'Connor DP，Monla YT，et al.Metabolic and endocrine abnormalities in patients with nonunions[J].J Orthop Trauma，2007，21(8)：557-570.

[9]Bee CR，Sheerin DV，Wuest TK，et al.Serum vitamin D levels in orthopaedic trauma patients living in the northwestern United States[J].J Orthop Trauma，2013，27(5)：e103-e106.

[10]Bogunovic L，Kim AD，Beamer BS，et al.Hypovitaminosis D in patients scheduled to undergo orthopaedic surgery：a single-center analysis[J].J Bone Joint Surg(Am)，2010，92(13)：2300-2304.

[11]Fong K，Truong V，Foote CJ，et al.Predictors of nonunion and reoperation in patients with fractures of the tibia：an observational study[J].BMC Musculoskelet Disord，2013(14)：103.

[12]Hernandez RK，Do TP，Critchlow CW，et al.Patient-related risk factors for fracture-healing complications in the United Kingdom General Practice Research Database[J].Acta Orthop，2012，83(6)：653-660.

[13]Hao J，Herbert B，Quispe JC，et al.An observational case series of HIV-positive patients treated with open reduction internal fixation for a closed lower extremity fracture[J].Eur J Orthop Surg Traumatol，2015，25(5)：815-819.

[14]Scolaro JA，Schenker ML，Yannascoli S，et al.Cigarette smoking increases complications following fracture：a systematic review[J].J Bone Joint Surg(Am)，2014，96(8)：674-681.

[15]Jeffcoach DR，Sams VG，Lawson CM，et al.Nonsteroidal anti-inflammatory drugs' impact on nonunion and infection rates in long-bone fractures[J].J Trauma Acute Care Surg，2014，76(3)：779-783.

[16]Westerman RW，Scammell BE.Principles of bone and joint injuries and their healing[J].Surgery，2012，30(2)：54-60.

[17]Pihlajamäki HK，Salminen ST，Böstman OM.The treatment of nonunions following intramedullary nailing of femoral shaft fractures[J].J Orthop Trauma，2002，16(6)：394-402.

[18]Duarte LR.The stimulation of bone growth by ultrasound[J].Arch Orthop Trauma Surg，1983，101(3)：153-159.

[19]Leighton R，Watson JT，Giannoudis P，et al.Healing of fracture nonunions treated with low-intensity pulsed ultrasound (LIPUS)：A systematic review and meta-analysis[J].Injury，2017，48(7)：1339-1347.

[20]Aleem IS，Aleem I，Evaniew N，et al.Efficacy of electrical stimulators for bone healing：A meta-analysis of randomised sham-controlled trials[J].Sci Rep，2016(6)：31724.

[21]Peichl P，Holzer LA，Maier R，et al.Parathyroid hormone 1-84 accelerates fracture-healing in pubic bones of elderly osteoporotic women[J].J Bone Joint Surg(Am)，2011，93(17)：1583-1587.

[22]Betz VM，Betz OB，Rosin T，et al.The effect of BMP-7 gene activated muscle tissue implants on the repair of large segmental bone defects[J].Injury，2015，46(12)：2351-2358.

[23]Tressler MA，Richards JE，Sofianos D，et al.Bone morphogenetic protein-2 compared to autologous iliac crest bone graft in the treatment of long bone nonunion[J].Orthopedics，2011，34(12)：955.

[24]Alt V，Meyer C，Litzlbauer HD，et al.Treatment of a double nonunion of the femur by rhBMP-2[J].J Orthop Trauma，2007，21(10)：734-737.

[25]van Wunnik BP，Weijers PH，van Helden SH，et al.Osteoporosis is not a risk factor for the development of nonunion：A cohort nested case-control study[J].Injury，2011，42(12)：1491-1494.

[26]Teo BJ，Koh JS，Goh SK，et al.Post-operative outcomes of atypical femoral subtrochanteric fracture in patients on bisphosphonate therapy[J].Bone Joint J，2014，96(5)：658-664.

[27]Murphy CM，Schindeler A，Cantrill LC，et al.PTH(1-34) treatment increases bisphosphonate turnover in fracture repair in rats[J].J Bone Miner Res，2015，30(6)：1022-1029.

[28]Tsang ST，Mills LA，Baren J，et al.Exchange nailing for femoral diaphyseal fracture non-unions：Risk factors for failure[J].Injury，2015，46(12)：2404-2409.

[29]Sagi HC，Young ML，Gerstenfeld L，et al.Qualitative and quantitative differences between bone graft obtained from the medullary canal (with a Reamer/Irrigator/Aspirator) and the iliac crest of the same patient[J].J Bone Joint Surg(Am)，2012，94(23)：2128-2135.

[30]Davis RL，Taylor BC，Johnson N，et al.Retrograde versus antegrade femoral bone graft harvesting using the reamer-irrigator-aspirator[J].J Orthop Trauma，2015，29(8)：370-372.

[31]Inan M，Karaoglu S，Cilli F，et al.Treatment of femoral nonunions by using cyclic compression and distraction[J].Clin Orthop Relat Res，2005(436)：222-228.

1008-5572(2017)11-1000-04

.

R683.42

A

河北省高等学校创新团队领军人才培育计划(LJRC008)；*本文通讯作者：侯志勇

2017-06-07

尹英超(1990-)，男，研究生在读，河北医科大学第三医院创伤急救中心，050051。