空心螺钉治疗股骨颈骨折的研究进展

马 超，王文波

股骨颈骨折是骨科中常见的损伤，据统计股骨颈骨折近年来发病率逐渐上升，发病偏向老龄化，女性患者人数明显高于男性患者[1-2]。外科医生应当根据特殊的骨折类型及患者的特点采用正确的内植物及方法有效地治疗这些骨折。有充足的证据表明对于老年活动要求低的有移位的股骨颈骨折应当选择关节置换术，这样可以使患者早期负重活动，从而减少相关并发症的出现[3]。年轻患者由于对髋关节的功能要求较高，因此保护髋关节的解剖及力学结构内固定治疗是首要选择。股骨颈的力学特点及股骨头血供的特点导致了股骨颈骨折术后股骨头坏死及骨折不愈合等并发症出现的概率增加[4]。目前常用的固定方式有多枚空心螺钉和加压螺钉与侧方钢板复合体，近年来随着X线透视技术的发展、复位技术及固定方式的改良，内固定治疗股骨颈骨折的手术效果取得了显著的进步[5]。本文通过查阅近年来有关空心螺钉内固定治疗股骨颈骨折的相关文献，分析了股骨颈骨折的解剖特点及骨折分型，介绍了空心螺钉治疗股骨颈骨折应用的进展及存在的问题。

1 股骨颈骨折的解剖特点

目前普遍认为股骨头的血管结构是影响骨折愈合和股骨头坏死的最重要的因素。在Heuck等[6]进行的数字血管造影研究中发现97%的创伤性股骨头缺血性坏死病例中可以观察到血管重建，这表明股骨头供血结构的损伤是股骨头缺血性坏死的主要病理学因素，64例行切开复位内固定术的股骨颈骨折的患者经过最少2年的随访结果支持这一观点[7]。Gill等[8]通过研究认为术中复位时向股骨头内钻孔后是否出血是判断是否会发展为股骨头缺血性坏死的高度敏感的预测指标，该研究中56例术中出血的患者均没有发展为股骨头坏死，而8例没有出血的患者均出现了股骨头坏死。Rego等[9]通过尸体解剖研究认为在股骨头韧带周围的动脉孔是股骨头血运的关键区域，在选择截骨位置时起重要作用。Zhao等[10]对股骨颈血管解剖做了系统的研究发现骨骺血管网及下支持带动脉系统可能是股骨颈骨折后保持股骨头血供的重要结构，因此在术中钻孔和植入内植物时尽量靠近股骨头的中心区域可以有效降低骨内血管系统的医源性损伤可能。

2 股骨颈骨折的分型

目前常用的股骨颈骨折分型有Garden分型、Pauwels分型及AO分型[11]，以上分型均基于X线根据骨折的形态分型。其中AO分型最为复杂，它根据骨折的位置、骨折的移位程度及骨折线的角度进行分型。AO分型可以指导手术方案的选择，便于研究者对股骨颈骨折的患者进行统一的分类，从而进行回顾性的研究总结治疗股骨颈骨折的经验。然而由于影像检查技术以及不同观察者对X线判断的主观性，使以上分型在使用时存在较大差异，所以股骨颈骨折通常分为无移位骨折和有移位骨折。无移位骨折包括嵌插骨折，其预后较好；有移位骨折包括任何存在可以检测到移位的骨折[12]。Liu等[13]基于对骨折端DSA血管造影提出了一种新DSA分型，该分型可以准确判断股骨颈骨折患者的预后，相比其他基于X线来判断分型的方法，DSA分型更加客观准确，根据股骨头保留的血运情况可以准确判断是否需行关节置换术，但该分型也存在检查费用高、有创检查风险等缺点。Aggarwal等[14]认为股骨侧位X线片对制定股骨颈骨折的治疗方案有重要作用，应作为所有的股骨颈骨折患者的常规检查。Magu及杨广杰等[15-16]通过研究发现CT扫描技术相比X线检查更能反映骨折的形态，从而使分型更准确。

3 空心螺钉治疗股骨颈骨折的应用

应用空心螺钉固定股骨颈骨折是目前广泛应用的固定方法之一，早期的解剖复位并固定是减少远期并发症的关键[17]。通常选择直径6.5mm或7.0mm的螺钉用于固定，空心螺钉的标准分布位置是3枚螺钉分别靠近股骨颈皮质骨的下方、前上方、后上方，3枚螺钉呈倒置的等边三角形平行分布。Mei等[18]通过有限元分析空心钉分布对固定股骨颈骨折的影响发现倒三角形分布是固定最牢固的方式，螺钉的位置、Pauwels角、钻孔的频率均能影响股骨颈骨折固定的效果，对于股骨颈基底部不必追求绝对的螺钉倒三角形分布也可以获得良好的固定。楼宇梁等[19]对比分析了6.5mm和8.0mm空心钉治疗股骨颈骨折的临床效果，认为应用两种不同直径空心钉治疗股骨颈骨折时不会影响骨折的愈合时间及术后并发症的发生，但在相关细节方面8.0mm组优于6.5mm组，这可能是因为8.0mm空心钉的导针直径较粗，从而更容易控制方向；并且8.0mm空心钉的螺纹较深，从而对骨的把持力更强。Baumgaertner等[20]提出了顶尖距的概念用来预测髋部骨折空心钉或髓内钉固定螺钉切出的风险，当顶尖距<25mm时很少发生螺钉切出。Kane等[21]采用尸体标本进行生物力学实验，结果显示顶尖距<25mm时螺钉切出的最大载荷可达(2018±886)N。Panteli等[22]对比了倒三角形空心钉固定与滑动髋螺钉的固定效果，认为二者在头下型及经颈型股骨颈骨折的固定效果相当。徐斌等[23]对空心钉内固定和关节置换术治疗移位型股骨颈骨折的成本效用进行了对比分析，认为空心钉内固定和人工股骨头置换术治疗老年移位型股骨颈骨折短期内疗效相当，但空心钉内固定的成本较低，更有助于节省医疗资源。

4 切开复位与闭合复位

复位股骨颈骨折首先要决定切开复位还是闭合复位，对于青壮年股骨颈移位骨折的复位方法仍是一个争论的热点。复位不良是股骨头坏死及骨折不愈合的主要危险因素，因此解剖复位是治疗股骨颈骨折的首要目标。闭合复位可以通过术中透视达到解剖复位从而减少手术创伤；切开复位可以在直视下获得解剖复位，并且达到关节囊内减压从而降低股骨头坏死的可能。只要可以达到解剖复位，对于采取切开复位还是闭合复位没有固定标准。刘福尧等[24]分析了102例中青年股骨颈骨折患者的临床资料认为切开复位置钉内固定治疗中青年股骨颈骨折的股骨头坏死率更低，复位质量更好。Ghayoumi等[25]总结以往比较切开复位与闭合复位的文献发现在股骨头坏死、骨折不愈合等并发症的发生率方面两种方法差异无统计学意义，但切开复位有更高的概率出现深部组织感染，但感染例数对于得出切开复位感染率高的结论过少，比较两种方法的优缺点还需要大量长期随访的随机对照试验，两种方法的术后效果仍需要更精确的比较。股骨颈骨折常用的复位方法有Leadbetter法、Whitman法等，但部分骨折难以通过手法或机械方法满意复位，因此李智勇等[26]提出了难复性股骨颈骨折的概念，并根据影像学特点分为3型，Ⅰ型：骨折线为斜行，近端骨折片呈鹰嘴状嵌插入远端骨折片；Ⅱ型：骨折线不规则，骨折远端外旋并嵌插入近端；Ⅲ型：骨折端完全移位，股骨头与股骨干分离，股骨头呈漂浮状态。对于难复性股骨颈骨折可采用股骨头、干三维互动复位技术，该技术适用于所有GardenⅢ、Ⅳ型骨折，其操作要点为：在股动脉外侧1.5～3cm处置入直径3mm的克氏针1～3枚，使克氏针轻度向外侧倾斜钻入股骨头，克氏针置入股骨头中间1/2～2/3范围内，距离股骨头近端软骨下骨1cm以上，置入深度达到股骨头直径的1/2～2/3。对于紧密嵌插的股骨颈骨折，术者把持克氏针，助手握下肢向外下方牵引并轻度内、外旋转，观察复位情况。对于移位型股骨颈骨折，在C型臂X线机透视下，术者旋转克氏针复位股骨颈骨折近端并维持，助手通过牵拉并旋转下肢复位骨折远端，使股骨颈骨折两端解剖对位[27]。

5 应用空心螺钉存在的问题

空心螺钉固定股骨颈骨折的主要并发症是股骨头缺血性坏死及骨折不愈合。顾小明和黄立新[28]回顾性分析了185例采用空心加压螺钉治疗的股骨颈骨折患者，认为骨折类型、骨折复位质量、受伤至手术时间、术后开始部分负重的时间是发生股骨头坏死的主要危险因素，其中复位质量、受伤至手术时间、术后开始部分负重的时间是可控的因素，尽早手术复位骨折内固定、提高骨折复位质量、内固定3个月后开始部分负重等均能降低股骨头缺血性坏死的发生。

Riaz等[29]通过研究发现术前的血清白蛋白水平可以预测无移位股骨颈骨折内固定术后的失败可能，因此在选择手术方案时应当考虑患者的营养状况。Weil等[30]分析了149例行内固定治疗的股骨颈骨折患者，发现年龄>75岁的患者固定失败的概率高达44%，认为治疗方案的选择应考虑患者的年龄并尽量取得解剖复位。Zielinski等[31]比较了骨折愈合后取出和不取出内固定物的患者术后功能恢复情况，发现取出内固定物的患者术后功能恢复更好，因此建议如骨折愈合或固定不满意可积极取出内固定物。

由于空心螺钉固定股骨颈骨折在患者负重活动时可以对骨折端产生动力加压的作用，因此可能出现股骨颈的短缩，有文献报道1/3的股骨颈骨折年轻患者会出现>10mm的股骨颈短缩[32]。Slobogean等[33]研究了142例股骨颈骨折内固定术后的患者，发现严重的股骨颈短缩会影响髋关节的功能，但股骨颈的短缩对髋关节疼痛、活动范围、力量、股骨对髋臼撞击的影响仍不明确，也没有证据能表明理疗和功能锻炼能克服股骨颈骨折对髋关节的影响。股骨颈短缩主要影响因素是骨密度，其次是骨折的类型和复位的质量，最后是患者的年龄及性别。在选择治疗方法时应当充分考虑上述因素，虽然空心螺钉治疗股骨颈骨折十分有效，但仍存在改进的空间[34]。

6 空心螺钉技术的进展

Yuenyongviwat等[35]设计了一种新型可调节平行钻孔导向器用于内固定治疗股骨颈骨折时置入空心螺钉，通过与传统方法的对比发现这种新型导向器可以减少手术时间和术中透视的次数，从而取得满意的手术效果。Filipov等[36]设计了一种可以具有双面双重支撑的螺钉固定方式(biplane double-supported screw fixation，BDSF)，BDSF方式的3枚空心螺钉入钉点位于股骨干近端皮质较厚的区域，3枚螺钉平均地偏向股骨头的周边，由此构成两个平面，这种固定方式可以获得双重皮质支撑，从而在活动时可以提供充足的固定强度。但Ni等[37]对这种新的固定方式的固定强度提出了质疑。Filipov等[36]采用尸体标本进行了生物力学实验表明BDSF固定方式比传统的倒三角形固定方式具有更好的固定效果。白正发等[38]应用磷酸钙骨水泥强化空心螺钉固定股骨颈骨折，并采用尸体标本进行生物力学实验，实验结果表明磷酸钙骨水泥强化能明显提高空心螺钉固定股骨颈骨折的稳定性，增强股骨颈部的抗压缩能力，并提高扭转刚度，具有重要的临床价值。

7 降低股骨头坏死可能的方法

由于空心钉固定治疗股骨颈骨折术后出现股骨头坏死可能性较高，因此不断有学者采用其他方法辅助空心钉内固定减少股骨头坏死等并发症。股骨颈骨折术后股骨头坏死的根本原因是股骨头丧失血运，因此治疗的重点是如何改善血运。辅助使用带血供的骨膜移植为股骨头重建供血系统可以改善股骨头血运，引入带血供的骨膜移植至股骨头坏死区，生发层向外填充残腔，既利于移植骨膜分化成骨细胞，也利于血管发芽再生，具有成骨和血管重建双重作用[39]。程根熙[40]采用空心钉内固定加缝匠肌髂骨瓣移植治疗青壮年股骨颈骨折患者113例，术后23例出现了股骨头坏死，通过对性别、年龄、受伤至手术时间、骨折Garden分型、手术时间、手术复位情况、术后开始负重时间以及内固定是否取出等因素进行分析，表明手术复位情况是股骨头坏死发生的独立危险因素。吴敏等[41]采用带旋髂深血管蒂骨膜瓣植入治疗未成年股骨颈骨折术后股骨头缺血性坏死9例，平均随访52个月患者功能均得到明显改善，治疗成功率为 88.89%。辅助自体干细胞移植治疗股骨颈骨折也可降低术后股骨头坏死的可能，骨折的愈合主要是骨髓中的骨髓基质干细胞起主要作用，但是在骨髓中骨髓基质干细胞的含量极低，需要大量的骨髓才能获得足够细胞量。而干细胞是存在于骨髓内的一类成体干细胞，具有很强的增殖能力，在特定环境下可以分化为各种组织细胞。靳嘉昌等[42]采用干细胞移植治疗股骨颈骨折30例，无一例出现股骨头坏死。王佰亮等[43]研究也认为骨髓基质干细胞移植可以改善股骨头血供，缓解股骨头坏死症状。骨髓基质干细胞的移植主要采用经动脉注入和局部直接注入两种方法，局部直接注入操作简单，但是骨髓干细胞在局部的数量和密度受外界的因素影响较大，使局部干细胞无法达到一定的数量，往往不能满足组织生长需要。因此对骨髓血进行分离浓缩后注射在骨折端可以降低股骨头坏死的发生率。王进和徐志斌[44]进行干细胞移植时将骨髓血分选出有核细胞，提高骨髓基质干细胞的密度后注射于骨折端治疗股骨颈骨折取得了满意的结果。Verma等[45]将自体骨髓注射至骨折端治疗股骨颈骨折，但经过对比研究发现应用自体骨髓治疗新鲜的股骨颈囊内骨折无明显作用，这可能是由于未将骨髓浓缩处理而直接注射造成局部骨髓基质干细胞数量不足。张福田等[46]采用富血小板血浆与空心钉锁定钢板治疗股骨颈骨折，术前采自体血制作富血小板血浆，术中将富血小板血浆注射至骨折端，术后平均随访18个月，在完全负重所需时间、骨折愈合时间、髋关节功能Harris评分等方面实验组均显著优于对照组，表明富血小板血浆可促进骨折愈合。自体骨髓可以促进长骨骨干骨折的愈合并且可以用于骨折的延迟愈合或不愈合[47]。

8 小结

空心螺钉固定治疗股骨颈骨折是一种十分有效的固定方法，这种方法具有操作简单、手术时间短、创伤小、固定可靠、术后恢复快等优点。但由于股骨颈骨折的解剖特点，内固定治疗股骨颈骨折可能出现股骨头缺血性坏死、骨折不愈合的并发症仍无法完全避免。因此使用前需明确这种固定方法的适应证，老年股骨颈骨折移位严重、一般状态较差需早期活动的患者应尽量避免使用内固定治疗股骨颈骨折。同时充分考虑影响患者预后的危险因素，如骨折的类型、骨密度、患者的功能状态等，以此来减少术后远期的并发症，从而提高股骨颈骨折的治疗效果。通过总结分析近几年有关空心螺钉固定技术的文献，发现该技术仍有改进提升的空间，如空心螺钉的分布形状、影响股骨颈骨折预后的因素、肌骨瓣的移植、自体骨髓及血浆对骨折愈合的影响等，因此空心螺钉技术治疗股骨颈骨折是值得广大骨科医生应用并深入研究的。

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