金忠宇,曹 力
(新疆医科大学第一附属医院关节外科,乌鲁木齐 830054)
随着经济和医疗体系的不断完善和发展,人们在提高生活质量的同时,人均寿命也得到延长。老龄化是当前社会的普遍现象,由于老年人体质相对较弱,多伴骨质疏松,即使轻微的外力作用也容易导致股骨颈骨折[1],此类骨折约占全身骨折的3.58%[2]。据报道,1990年世界上约有166万人患有颈部骨折[3]。据估计,全球新发髋骨折将于2050年增加至630万,其中股骨颈骨折约占50%[4]。因股骨颈的生理及解剖特点,股骨颈骨折患者较易出现创伤性股骨头坏死[5]。保守治疗需要患者长时间卧床,这可能导致关节僵硬和各种并发症(褥疮、深静脉血栓、肺和尿路感染),生活不能自理,复位效果差,给家庭增加负担[6]。而及时手术可以使脱位的股骨颈尽快复位,恢复关节的正常功能[1]。若老年人术后能早期下床活动,可避免长期卧床所导致的一系列并发症,从而极大地改善生活质量。虽然与保守治疗相比,老年股骨颈骨折患者行手术治疗优势十分明显,但仍存在一定的弊端。因为老年人脏器功能减退,多伴有基础疾病,手术耐受性较差,所以术后会出现与手术相关的并发症。现就老年股骨颈骨折所采用的手术方法和人工双极头置换术的相关并发症及防治研究进展予以综述。
老年人发生股骨颈骨折的原因主要包括以下两点:①老年人多伴骨质疏松症,可导致股骨颈张力骨小梁变细、数量减少甚至消失,压力骨小梁数量减少。同时,股骨颈上区密布滋养血管孔,它们会对股骨颈的生物力学结构产生影响,使股骨颈变脆弱。②老年人髋部肌肉功能欠佳,不能有效地抵消外界对臀部的有害应力。此外,髋关节为负重关节,承受的压力较大,局部应力也复杂多变,即便暴力程度不大(平地跌倒、下床时突然扭曲下肢,甚至无明显外伤史)也可导致股骨颈骨折。研究发现,年龄>75岁的老年股骨颈骨折患者80%以上是在骨质疏松的基础上由低能量损伤造成[7]。
股骨颈骨折分型包括Garden分型、Pauwels分型及依据骨折线的解剖位置分型,这些分型在骨折患者治疗方式的选择上有重要的指导意义。其中,Garden分型最常使用。而依据骨折线的解剖位置分型,由于在X线片上难以具体区分,所以在临床很少应用。
2.1Garden分型 根据骨折移位程度,Garden分型分为4种。Ⅰ型:不完全骨折。Ⅱ型:完全骨折,骨折无移位。Ⅲ型:完全骨折,骨折部分移位。Ⅳ型:完全骨折,骨折完全移位。骨折Gardon分型越高,其严重程度也越重,骨折后发生不愈合、延迟愈合、骨不连及缺血坏死的概率显著提高。大部分骨科医师能区分非移位股骨颈骨折(Ⅰ、Ⅱ型)和移位股骨颈骨折(Ⅲ、Ⅳ型)。Ⅱ型及Ⅳ型骨折的影像学差别,可通过仔细检查股骨颈和髋臼骨小梁的形态进行区分。Ⅲ型骨折颈与头之间的骨小梁存在连接,而头与髋臼之间的骨小梁失去联系。Ⅳ型骨折颈与头之间的骨小梁失去连接,头与髋臼之间的骨小梁重新排列。
2.2Pauwels分型 Pauwels分型最初被用于描述作用于骨折部位的主要暴力。该分型被错误引用多年,造成一些混淆,但基本假设为股骨颈垂直性骨折线增加,骨折处剪切力也增加。Pauwels分型以骨折线与水平线之间的成角划分。Ⅰ型的骨折线与水平线之间成角为0°~30°,Ⅱ型为30°~50°,>50°的为Ⅲ型。这个分型具有重要意义,因为最佳的治疗可能取决于Pauwels角[8]。
根据髋部的解剖,骨折患者由于髋部的肌肉收缩及骨折处的剪切应力,导致骨折断端之间不稳定。因此,股骨颈骨折通常会继发骨折不愈合和头部缺血坏死等并发症[9-11]。对于老年股骨颈骨折的保守治疗,患者通常需要长时间卧床,因年龄大,心肺功能差,多伴有严重的基础疾病,故导致病情恶化,死亡率增加。而手术治疗可以尽快缓解老年患者骨折端的疼痛,恢复患肢的行走功能,缩短老年人的卧床休息时间,进而防止长时间不能下地活动带来的相关并发症,故成为临床的首选治疗方法。目前,老年股骨颈骨折患者的手术治疗方法包括内固定术及髋人工关节置换术。其中,内固定术主要包括动力髋螺钉及空心加压螺钉内固定术等;髋人工关节置换术包括全髋人工关节置换术及半髋人工关节置换术[12]。
3.1内固定术 内固定术主要分为两种:①空心加压螺钉内固定。空心加压螺钉主要应用于Garden Ⅰ、Ⅱ型老年股骨颈骨折,它具有经皮手术且对老年股骨颈骨折患者创伤较小、手术耗时短、对股骨头血供破坏较小、术后明显缓解疼痛等优点,是一种微创且费用低的手术方法。②动力髋螺钉内固定。动力髋固定系统具有静力、动力加压两重功能,可防止骨折块的移位和塌陷。动力髋螺钉的滑动螺钉在不破坏关节囊的同时,恢复了骨折断端的血供,避免了股骨头缺血坏死。同时,其与钢板的支持作用,可以保持颈干角,有利于骨折的解剖复位,加速愈合[13]。但内固定术治疗老年股骨颈骨折后,有大部分老年人会出现股骨头缺血及坏死。一旦出现这种并发症,患者通常不得不进行人工关节置换手术,这不仅增加了手术费用和社会负担,还增加了患者二次手术的创伤。而多数股骨颈骨折患者以老年人最为常见,且大多数心肺功能较差,由于身体状况原因一般都无法再次进行手术治疗,因此对患者预后造成严重影响[14-15]。
3.2髋人工关节置换术 与内固定术相比,髋人工关节置换术几乎无术后不愈合及缺血坏死的缺点,术后患者能尽早下床活动进行功能锻炼[16]。同时随着人工关节假体材料的不断改进及医师手术技能的不断提高,髋人工关节置换术已成为老年股骨颈骨折治疗的重要手段,并广泛应用于临床。但选择行半髋人工关节置换术或全髋人工关节置换术尚存在争议[17]。目前在手术方式和关节假体的选择上,比较统一的观点为需综合考虑多方面因素,包括患者的年龄、身体状况、活动能力、认知状态、股骨颈骨折类型、老年患者的骨质量及患者与家属对于术后恢复程度的要求[18]。与半髋人工关节置换术相比,全髋人工关节置换术更复杂,对医师的手术操作技能要求更高,术中对髋臼的打磨及操作时间的延长增加了术中出血量,这对老年患者无疑增加了手术风险和术后恢复时间。而半髋人工关节置换术对老年患者的耐受能力要求较低,手术更简便、耗时更短、手术损伤小、出血较少,对老年患者的全身状况影响更小,进而减少了长时间卧床相关并发症的发生。吴梅祥等[19]收治的67例老年股骨颈骨折患者中,17例选择全髋人工关节置换术,剩余50例选择半髋人工关节置换术。结果显示,在住院费用、出血量、平均手术时间等方面,半髋人工关节置换术均优于全髋人工关节置换术。可见,对于老年股骨颈骨折患者选择半髋人工关节置换术安全性更高。
半髋人工关节置换术主要包括:①骨水泥型与非骨水泥型假体。目前,对于半髋人工关节置换术选择骨水泥型或非骨水泥型假体,尚存在争议。研究表明,老年股骨颈骨折患者多有不同水平的骨质疏松,无论是在骨量还是骨的强度上均较差[20]。非骨水泥型假体虽然具有手术耗时短、操作简单、住院费用低廉等优点,但对于严重骨质疏松老年患者,其长入能力较骨水泥型假体差,不利于患者的早期活动。且骨水泥型假体在压力承受上优于非骨水泥型假体,可使假体更牢固,不易产生假体松动,使患者能尽早恢复活动,避免长期卧床所产生的诸多并发症[21]。然而,由于骨水泥型假体容易对心脏、血管系统产生影响,故对原本就患有心脑血管疾病的老年患者,可能优先考虑非骨水泥型假体[22]。Figved等[23]通过对220例老年移位型股骨颈骨折患者行半髋人工关节置换术发现,骨水泥型与非骨水泥型假体在关节功能恢复程度、并发症发生率、病死率等方面差异无统计学意义。②人工单极头置换术与人工双极头置换术。虽然对于老年患者,半人工髋关节置换术较全髋人工关节置换术具有诸多优点,但其对髋臼软骨的磨损也不容忽视,其中以人工单极头对髋臼的磨损更为多见。为减轻对髋臼软骨的磨损,Bateman等[24]于1974年设计了一种人工双极头来代替人工单极头置换术。有学者对496例接受人工双极头置换术的老年股骨颈骨折患者进行回顾性分析发现,与人工单极头置换术相比,人工双极头置换术不仅在稳定性上存在优势,还可减少对髋臼软骨的磨损[25]。另有研究表明,人工双极头置换术在用于治疗股骨颈移位性骨折上,对髋臼的磨损风险更低[26]。此外,Avery等[27]对半髋人工关节置换术股骨颈骨折患者进行随访发现,在41例人工单极头置换术患者中,虽然有13例患者完成全部随访,但这13例患者的髋臼磨损率达100%,且有3例患者需行翻修手术。Yamagata等[28]回顾分析了1 001例行半髋人工关节置换术的老年股骨颈骨折患者,其中包括682个人工单极头置换和319个人工双极头置换。结果显示,接受人工双极头关节置换患者的髋关节评分更高,髋臼的侵蚀率更低。
随着老年人数量的不断增加,老年髋部骨折也随之增加,自引入人工双极头假体以来,人工双极股骨头置换术已广泛应用于治疗老年股骨颈骨折[29]。虽取得了较满意的效果,但其术后并发症影响患者预后,降低手术疗效。人工双极股骨头置换术的主要并发症包括下肢深静脉血栓,关节脱位,假体周围骨折,假体松动、下沉及感染。正确认识及防治并发症在改善患者术后恢复,提高手术成效中起重要作用。
4.1下肢深静脉血栓 下肢深静脉血栓是一种较为严重的并发症,轻则可致残,重则并发肺栓塞可导致死亡。因此,应充分掌握下肢深静脉血栓的形成机制,以采取有效的防治方法[30]。经典Virchow学说表明,血液流动缓慢、血管内膜损伤及术后凝血机制活化使血液呈高凝状态是引发血栓的3个关键因素[31]。而老年患者心肺功能减弱,下肢血流缓慢,术中人体对麻醉、肌松药物的吸收,使“肌泵”功能严重受损,从而增加了下肢血栓形成的风险[32]。为防止下肢深静脉血栓的发生,术前医师应对患者自身条件进行充分评估并做相关思想指导,在无手术禁忌证的情况下进行手术;术中应把控好下肢缺血时间,放置引流管,以避免切口部位肿胀对静脉产生压迫;术后对无出血倾向的患者,应常规给予阿司匹林及活血药物,以防止下肢深静脉血栓的形成。下肢深静脉血栓一旦形成,应立即使用低分子肝素进行抗凝治疗[30]。术后早期老年患者进行的功能锻炼[32],包括:膝关节的屈曲、伸直、外展,活动踝关节使恢复下肢肌肉泵作用,以改善患肢血液循环,降低下肢深静脉栓塞和肺栓塞的发生率。
4.2关节脱位 人工双极股骨头置换术关节脱位是一种罕见并发症[33],其发生率为0.4%~15%[34],虽低于全髋人工关节置换术,但仍呈上升趋势[35-36]。据报道,股骨颈骨折患者术后髋人工关节脱位的发生率约为10%[33]。脱位因素包括:①手术因素。临床实践表明,手术入路、假体放置的位置、软组织平衡与重建程度和医师经验均对术后脱位的发生产生影响[37]。Enocson等[38]和Pajarinen等[39]认为,后外侧较前外侧入路易发生后脱位。②患者因素。高龄、长期卧床、活动幅度较大及有酗酒等不良嗜好者,术后易导致关节脱位。此外,关节囊松弛、假体内部冲撞、神经系统及精神疾病也是关节脱位发生的影响因素[40]。脱位的防治首先应选择合适的手术入路方式,保证假体位置的正确安装,检查髋臼是否有骨折或缺损,控制髋臼前倾的角度;其次,术中应适度切除股骨颈骨质,以避免髋关节软组织松弛、关节张力减小而造成脱位[29];最后,向患者及其家人进行宣传教育,并告知脱位的严重性,以增强认识,坚持康复训练[41]。同时,6周内避免做内收、内旋、屈曲动作,禁止将两腿在膝关节处交叉放置,3个月内避免盘腿、坐矮凳、屈身捡物及爬陡坡等活动。对于出现髋关节脱位的患者,Sierra等[33]采取闭合复位成功阻止了30%的患者再次进行手术。Yun等[42]发现,术后患者第一次发生脱位,在早期很容易实现脱位髋关节的手法闭合复位,而在术后第9天,再次脱位,须行切开复位。因此,外科医师应根据实际情况选择相应的复位方式[28]。
4.3假体周围骨折 假体周围骨折是老年患者行人工双极股骨头置换术后常见且最为复杂的一种并发症[43-46]。据统计,人工双极股骨头置换术后假体周围骨折的发生率为0.1%~2.1%[47-48]。其发病机制包括:①老年患者多伴骨质疏松,所以年长可能是导致假体周围骨折发生率较高的原因之一[49]。②医师术前评估不完善,术中操作力度欠佳。③术后骨丢失,骨溶解。④假体的弹性模量与股骨弹性模量有差异。⑤患者本身骨皮质缺损情况[50]。由于假体周围骨折常发于老年患者,其特殊性使得手术具有高风险及高花费的特点,且术后效果往往不理想[51]。因此,有效防治假体周围骨折显得极为重要:①术前准备。医师详细阅片,分析患者骨皮质、股骨弧度、髓腔等情况,制订最适合患者的方案。②医师操作用力得当。③常规拍摄X线片。在锉髓受阻或不确定使用多大髓腔锉时进行X线拍摄,掌握髓腔锉及髓腔壁的吻合程度。④治愈或减轻原发病,尽可能地避免其他干扰。⑤术后遵听医嘱,高龄患者行常规抗骨质疏松治疗。⑥定期复查,早发现可进行保守治疗。再骨折患者,防治要充分认识其危害性,并采取相应预防措施,以降低再骨折风险。
4.4假体松动、下沉 假体松动、下沉是术后晚期常产生的并发症[52]。现普遍认为,应力遮挡导致骨质重新塑形,进而出现早期假体松动,目前,有磨损颗粒假说及机械因素假说来解释假体微动和磨损碎屑诱导骨溶解引起的晚期松动[53-54]。骨溶解引起假体松动及下沉的主要原因包括:①手术因素,如术者操作不当、假体型号的选择及安装的位置不佳等[55]。②力学因素,应力遮挡及局限性应力集中。假体与股骨共同承担股骨上段的各种应力,必然出现应力遮挡,骨骼承受应力减少,使骨质废退萎缩,假体周围钙质吸收,导致松动。③生物因素,关节附近碎屑易产生溶骨。④年龄因素。由于老年患者多伴骨质疏松且体质相对较差,故术后发生早期松动、下沉的概率很高[56]。⑤假体骨折。X线片诊断标准为:假体移位或假体周围透亮区>2 mm[57]。骨折使假体失去了周围股骨的支撑,以致假体易发生松动。由于假体产生微粒与骨溶解是无法消除的,故导致患者术后发生假体松动,产生疼痛[58]。许永成等[59]发现,假体松动的程度与疼痛成正比,患者因关节松动产生疼痛,需再次手术。因此,防治假体松动、下沉至关重要[52]。其预防关键为在安放假体前用适量松质骨填充,术中选择合适型号的假体,规范操作,术后指导患者进行功能锻炼,且应长期坚持抗骨质疏松治疗[60-61]。对于出现假体松动的患者,应重新手术将假体取出,去除股骨髓腔中组织,采用骨水泥填充髓腔,再次安装假体冲洗伤口。
4.5感染 感染是人工双极股骨头置换术中最严重的并发症,其发生率为0.9%~16.0%[62],可直接导致手术的失败。其原因可能为:①与患者年龄、自身体质及术前合并高血压、冠心病、慢性阻塞性肺疾病等疾病有关;②与手术所用时间、出血量、引流管和导尿管的使用是否得当有关。感染主要包括肺部、尿路及假体周围感染。其中,肺部感染主要与患者原有的肺部相关疾病及肺功能减弱有关。因此,要嘱咐患者术前术后常做扩胸运动及深呼吸训练,且戒烟和酒,以减少肺部感染的可能。由于老年患者膀胱逼尿肌松弛且导尿管长期安置,部分患者原有前列腺肥大,所以均易发生尿路感染。而假体周围感染一直存在,其原因可能为致病菌在假体表面黏附形成生物膜[63]。Sawwaguchi教授指出,预防感染的关键在于术者的无菌观念及手术操作,他治疗过的4 000多例患者术后1年内均无感染发生[64]。因此,防治感染要规范手术操作,密切观察患者切口及全身情况,疑似感染者,要快速查明原因,对症处理,合理使用抗生素。此外,要嘱咐患者养成良好的生活习惯,加强体质锻炼,以提高抗感染能力。
老年股骨颈骨折患者的医治方法有很多,其中人工双极股骨头置换术因能快速恢复老年股骨颈骨折患者的行走功能,避免长期卧床导致的一系列不良影响而备受骨科医师青睐,但同时其存在相关并发症。因此,骨科医师只有将术前对骨折患者的充分评估、术中仔细轻柔的操作及术后的护理及康复指导三者结合才能有效减少并发症的发生。随着手术技术的提高,未来需深入研究人工双极股骨头置换术术后发症的预防和治疗。