股骨头内吻合断裂支持带动脉重建血供的可行性研究

张松强，周广良，邓伟，张向南，居发新，李雷鞠文，周正虎，李关兴，巨积辉，侯瑞兴*

1.苏州大学附属瑞华医院骨科，江苏 苏州 215104；2.宝应县人民医院骨科，江苏 扬州 225800

青壮年股骨颈骨折多为高能量暴力损伤所致，常使供应股骨头血液的支持带血管出现破裂、撕脱及卡压，对股骨头的血供造成极大破坏[1]。因此青壮年股骨颈骨折术后出现骨不连和股骨头坏死的几率较高，再手术率达到18%[2～6]。有学者对股骨头的血供进行研究，发现股骨头的多来源血管在股骨头内相互连通呈现一体化结构[7]，并据此对1 例所有支持带动脉中断的股骨颈骨折患者通过内固定加吻合断裂的上后支持带动脉进行治疗，术后3 个月随访发现上后支持带动脉至股骨头的血供恢复良好且骨折愈合[8]。基底型和经颈型股骨颈骨折断裂的支持带动脉大多能直接在股骨头外的股骨颈表面进行吻合。但对于头下型骨折，给予股骨头血供的支持带动脉往往从股骨头颈交界平面断裂，导致股骨头侧没有可供吻合的支持带动脉。为此，笔者设计本实验探索在动物模型股骨头内吻合断裂的支持带动脉的可行性。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 标本 40 例健康的新鲜成年家猪髋关节标本，其中左髋20 例，右髋20 例，猪龄8～12 个月，平均9.5个月。本研究经苏州大学附属瑞华医院伦理委员会批准。

1.1.2 材料与仪器 亚纳米级硫酸钡（上海市赢盟新材料有限公司）、明胶（北京索莱宝科技有限公司）、光学显微镜（AC 220 V/50 Hz，镇江市卓创医疗科技公司）、其它常规显微器材等。

1.2 方法

1.2.1 灌注材料配置 在80 ℃水浴下将明胶融化制成5%明胶溶液，待水温降至室温（25 ℃），加入硫酸钡制成30%硫酸钡混悬液备用[9]。

1.2.2 股骨头灌注观察各支持带动脉入头走形 选取20 例家猪髋关节标本，其中左髋10 例，右髋10 例，解剖出髋关节囊外动脉环，将头皮留置针插入囊外动脉环固定，通过该留置针向股骨头持续灌注硫酸钡悬液3 min。灌注完成后剔除股骨头周围所有软组织（注意保留血管）并撬除支持带动脉入头处的骨质。观察各支持带动脉在入股骨头处的分布和入头后的走行特点。

1.2.3 头下型股骨颈骨折模型头内吻合支持带动脉并验证 其余20 例标本（左髋10 例，右髋10 例），在股骨头颈交界平面锯断股骨颈，使头颈完全分离，制成各支持带动脉在头颈交界平面完全断裂的头下型骨折模型。然后对头下型骨折模型进行解剖复位内固定。根据灌注的20 例标本支持带动脉的分布规律，找到本组骨折模型中最粗的断裂支持带动脉的远近端，并在其股骨头表面凿开一个底边（位于骨折线）约为0.6 cm，两等边约为0.8 cm 的等腰三角形骨槽。在骨槽内游离出长约0.8 cm 的头内支持带动脉，测量血管直径后与近端血管断端进行端端吻合。头内血管吻合完成后，用4 号金属注射针头插入吻合口的近端，对吻合后的支持带动脉持续灌注硫酸钡悬液3 min，观察硫酸钡悬液通过吻合口的通畅情况及股骨头其他部位的动脉是否有硫酸钡悬液充盈。

2 结果

2.1 猪支持带动脉的分布及入股骨头后的走行特点20 例灌注的标本可观察到有前、上后和下后3 组支持带动脉向股骨头供血（图1）。每组血管有若干分支经股骨头颈交界平面的滋养孔入股骨头。撬除各支持带动脉入股骨头处的骨质，可观察到支持带动脉入头后的起始部分均沿骨皮质下走行（图2）。

图1 猪离体股骨头支持带动脉 A：前组支持带动脉B：上后组支持带动脉C：下后组支持带动脉Fig.1 The retinacular artery of isolated pig femoral headA: anterior retinacular artery; B: posterosuperior retinacular artery; C: posteroinferior retinacular artery

图2 光学显微镜下观察灌注的下后支持带动脉A：下后支持带内的动脉B：下后支持带动脉入股骨头的位置C：下后支持带动脉在股骨头内的起始走行Fig.2 The posteroinferior retinacular artery after perfusion was observed under optical microscopeA: artery in the posteroinferior retinacular; B: the position of posteroinferior retinacular artery into femoral; C: the initial course of posteroinferior retinacular artery in femoral head

2.2 股骨头内能顺利吻合断裂支持带动脉

20 例骨折模型的标本中，股骨头内最粗的支持带动脉多为上后支持带动脉和下后支持带动脉，其平均直径约为0.6 mm（表1），在等腰三角形骨槽内均能顺利完成吻合。通过向头内吻合的血管持续灌注硫酸钡悬液，可观察到硫酸钡悬液均能顺利通过吻合口且无渗漏（图3）。持续灌注3 min 后股骨头内其他部位的动脉均可观察到硫酸钡悬液的充盈。

表1 股骨头内最粗支持带动脉观测结果（）Tab.1 Observation results of retinacular artery with the largest diameter in head（Mean±SD)

表1 股骨头内最粗支持带动脉观测结果（）Tab.1 Observation results of retinacular artery with the largest diameter in head（Mean±SD)

图3 光学显微镜下股骨头内下后支持带动脉吻合与通畅性检测A：测量股骨头内下后支持带动脉直径B：股骨头内下后支持带动脉吻合C：硫酸钡悬液顺利通过吻合口且无渗漏Fig.3 The anastomoses and patency test of posteroinferior retinacular artery in the femoral head under optical microscopeA: the diameter of posteroinferior retinacular artery in the femoral head was measured; B: the anastomoses of posteroinferior retinacular artery in the femoral head; C: the injected barium sulfate suspension passed through the anastomotic port smoothly without leakage

3 讨论

3.1 吻合股骨头内血管重建血供的探索

本实验通过对20 例猪的股骨头灌注硫酸钡悬液，显微镜下清晰地观察到分布在股骨颈表面的各支持带动脉，发现供给猪股骨头血液的各支持带动脉的分布规律与既往文献中人的支持带动脉较为类似，也分为前方、上后方以及下后方3 组[10]。凿开各支持带动脉入股骨头处的骨质，发现各支持带动脉进入股骨头后并不是直接朝向股骨头中心走行，其起始部分均沿皮质下走行。在股骨头内吻合断裂支持带动脉时只需剔除血管周围的骨质，游离出一定长度的血管后即可与股骨颈侧的血管断端进行吻合。通过对20 例头下型股骨颈骨折模型的股骨头内支持带动脉直径进行测量，最粗的支持带动脉多为上后支持带动脉和下后支持带动脉，其平均约为0.6 mm，可以在显微镜下顺利完成吻合。在完成20 例断裂支持带动脉的头内吻合后，用硫酸钡悬液从吻合口的近端进行灌注，所有的吻合口通畅而且没有渗漏，说明在股骨头内吻合血管是可行的。由于各支持带动脉进入股骨头后与其他来源的动脉分支在骺板上方形成相对致密的动脉血管网，该动脉网同样也发出血管分支，各分支分布均匀且相互之间存在丰富的吻合[10,11]。通过向吻合的支持带动脉持续供血，血液可通过头内丰富的血管网到达股骨头的各个部分。本次实验通过对吻合的支持带动脉持续灌注硫酸钡悬液，股骨头其他部分的小动脉均有硫酸钡悬液的充盈，使得头内吻合断裂支持带动脉重建股骨头血供的想法得到验证。

3.2 吻合股骨头内血管的注意事项

随着显微外科技术的发展，血管吻合技术已十分成熟，在创伤与整形领域运用广泛。精细熟练的显微缝合技术是血管吻合成功的关键。在股骨头内吻合支持带动脉时需要注意以下几点：（1）对股骨头进行开槽时，尽量选择底边在骨折线的三角形骨槽以减少对股骨头骨质的破坏。（2）开槽过程中骨刀的力度不能过大，谨防对走行在松质骨内的血管造成损伤。（3）在骨槽内游离支持带动脉时，需用显微刮匙仔细剔除支持带动脉周围的松质骨以调整血管的长度和张力，保证与股骨颈侧的血管断端无张力吻合。（4）开槽后要彻底清除血管周围的骨碎屑，以创造血管缝合和通血的最佳血管床。

3.3 临床应用展望

离体动物实验可完成股骨头所有支持带动脉直径的测量，选择直径较粗的血管进行吻合以保证股骨头最好的灌注。在临床手术中不便测量每组支持带动脉的直径来确定吻合的最佳血管。但有学者通过核磁共振定量研究发现，当保证上后支持带动脉及下后支持带动脉完整无损伤时，可维持股骨头96%的血供。当上后支持带动脉损伤，只有下后支持带动脉为股骨头供血时，仅能维持股骨头32%的血供[12]。因此股骨头内吻合支持带动脉时，可优先选择上后支持带动脉以保证股骨头的血供得到最大程度的恢复。对于基底型和经颈型股骨颈骨折患者，常可在股骨头外吻合断裂支持带动脉来重建股骨头血供。然而对于头下型股骨颈骨折，股骨头侧往往无足够长度的游离支持带动脉供吻合，而该型骨折发生后股骨头的血供破坏较基底型和经颈型骨折更为严重，术后股骨头坏死的发生率更高，因此股骨头血供的重建更为迫切[13]。此时通过股骨头内吻合断裂支持带动脉的方法将为该型骨折的血供重建提供新的思路。在治疗头下型股骨颈骨折时，可以在有效内固定的基础上通过凿开骨质在股骨头内对支持带动脉进行吻合，将解除该型骨折无血管吻合的窘迫。股骨颈骨折后股骨头血供若能得到改善和恢复，股骨头坏死的发生率将会大大降低，术后再手术率也会明显减少[14]。但股骨头位于组织深隙，此处部位较深，操作相对困难，不仅需要合适的体位以及较长的手术切口来暴露手术部位，还需要娴熟的显微缝合技术以及特殊的器械来完成手术操作。因此可能需要在完整的尸体标本进行多次操作，充分验证其可行性后过渡到临床应用。