股骨颈系统与3枚空心钉内固定治疗PauwelsⅢ型股骨颈骨折的近期疗效比较

袁功武,肖耀广 ,刘曦明

1.湖北省中西医结合医院骨科,武汉 430015; 2.湖北中医药大学针灸骨伤学院,武汉 430065; 3.中国人民解放军中部战区总医院骨科,武汉 430070

股骨颈骨折占股骨近端骨折的53%[1],髋部骨折中50%为股骨颈骨折,并且其发病率和致死率最高[2]。有报道中国每年女性的发病率为8.7/万[3]。青壮年患病率也比较高,多为高能量创伤所致[4],青壮年骨折首选治疗方法是解剖复位和内固定,尽量保留股骨头血供[5]。骨折移位程度和复位质量是15～50岁患者是否发生股骨头坏死的决定性因素[6]。根据骨折线的垂直度,Pauwels将骨折分为3型[7]。PauwelsⅢ型骨折(≥50°)会受到更大的垂直剪切力,导致更大程度的不稳定,给内固定和术后伤口愈合带来更大困难[8]。研究表明,股骨颈骨折的不愈合率高达59%,股骨头坏死的发生率在11%～86%[9]。一项Meta分析显示年轻患者中,约10%的患者最后出现内固定失败[10]。骨折复位和螺钉的良好位置仍然是手术治疗的难点,即使是对经验丰富的医师也是如此[11]。手术必须保证复位及固定最大限度地承受垂直骨折线上的剪切力[12]。在过去很长时间里,3枚平行空心螺钉(3 parallel cannulated screw,3CS)固定是治疗股骨颈骨折的“金标准”[13]。2017年,瑞士髋关节研究小组与美国Depuy Synthes公司研发了股骨颈系统(femoral neck system,FNS)[14],既能微创置入,又可以提供稳定的抗旋力。本研究回顾性分析2019年6月—2022年9月湖北省中西医结合医院采用空心钉或FNS内固定治疗的股骨颈骨折患者46例,旨在明确FNS治疗PauwelsⅢ型股骨颈骨折的近期疗效。

临床资料

1 一般资料

纳入标准: (1)18岁≤年龄<65岁;(2)术前X线片可明确诊断股骨颈骨折;(3)非病理性闭合骨折;(4)伤后至入院时间<24h;(5)骨盆正位X线片确认Garden分型为Ⅲ、Ⅳ型且测量Pauwels角≥50°(分型均为PauwelsⅢ型)。排除标准:(1)开放性股骨颈骨折;(2)伴随闭合性头部创伤、脊髓损伤;(3)伴有糖尿病、甲状旁腺亢进疾病。

本组股骨颈骨折患者46例,男性16例,女性30例;年龄41～64岁,平均50.4岁。 按照手术方法不同分为3CS组(3CS内固定,28例)和FNS组(FNS内固定,18例)。3CS组男性9例,女性19例;年龄41～61岁,平均49.7岁;Garden Ⅲ型12例,Ⅳ型16例;受伤至手术时间28～84h,平均40.5h。FNS组男性7例,女性11例;年龄42～64岁,平均52.4岁;Garden Ⅲ型8例,Ⅳ型10例;受伤至手术时间30～78h,平均44.2h。两组性别、年龄、受伤至手术时间比较差异无统计学意义(P>0.05)。本研究通过湖北省中西医结合医院医学伦理委员会审批(2023028)。

2 手术方法

两组病例均由同一组医师完成,两组术者资质无差别。

3CS组:患者全身麻醉或腰硬联合麻醉后,置于可透光的牵引手术床上,利用牵引床闭合复位满意后,术区常规消毒、铺巾。在透视下自股骨外侧大粗隆下约4cm处经股骨颈至股骨头方向钻入3枚2.5mm导针,相互平行、呈倒三角形分布,尽可能贴近骨皮质。应用5mm空心钻分别沿导针钻孔,再分别顺各导针置入3枚直径为7.3mm的半螺纹空心螺钉,钉尖距股骨头关节面以下0.5～1.0cm,不置引流,缝合。

FNS组:麻醉及体位同3CS组,利用牵引床复位满意后,术区常规消毒、铺巾。若常规牵引复位不满意,在消毒、铺巾后,透视下于大转子上方将克氏针钻经股骨头固定至髋臼,再利用牵引床将骨折远端牵引复位到近端骨折块上。以小转子中点水平为中心作长3～4cm股骨外侧纵向切口,显露股骨外侧皮质,将1枚导针钻入股骨颈的上或前部,防止股骨头旋转。使用130°导向器置入动力棒导针至软骨下骨,导针尖部距离软骨下骨5mm最佳,保证导针位于股骨颈和股骨头中央。测深、钻孔,将动力棒和骨板组合后置入通道;确保导向器与股骨干平行后,钻孔打开抗旋螺钉髓腔,置入长度合适的防旋螺钉;如果术中需要加压,在加压之前放松牵引力;导向器上套筒插入后,分别钻孔、测深后植入钢板上的锁定螺钉,行双皮质锁定。透视验证钢板、螺钉及骨折位置满意后,拆除器械,不置引流,缝合伤口。

3 术后处理及随访

所有患者术后24h内予以抗凝治疗以预防下肢深静脉血栓形成,予以抗生素治疗以预防感染,术后第2天患者开始进行等长收缩锻炼,练习股四头肌力量,术后4周开始直腿抬高功能锻炼,至少保持6周的非负重活动。于术后3周及3、6、9个月随访。

4 观察指标

比较两组患者术中失血量、术中透视次数、平均住院天数,术后并发症情况(并发症包括:股骨头坏死、骨折延迟愈合、螺钉退出、内翻畸形),骨折愈合时间。骨折复位标准按Garden指数评价[15],采用髋关节功能 Harris评分评价两组患者术后9个月时髋关节功能情况。

5 统计学分析

结 果

患者均获随访9～17个月,平均11.6个月。术后均无伤口感染、深静脉血栓形成等并发症。

术后复查髋关节X线片示两组患者Garden复位质量差异无统计学意义,3CS组术中失血量更少,差异有统计学意义(P<0.05),但术中透视次数比FNS组多,差异有统计学意义(P<0.05);平均住院时间方面,两组患者差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。

表1 两组患者Garden复位等级及围术期指标比较

两组患者术后骨折愈合时间相近,差异无统计学意义(P>0.05)。术后9个月随访时行髋关节Harris评分显示两组患者差异无统计学意义(P>0.05)。3CS组出现并发症11例,FNS组出现股骨头坏死1例、股骨颈短缩1例,两组患者总并发症发生率比较差异有统计学意义(P<0.05),3CS组1例延迟愈合患者至术后24周时骨折愈合。见表2。典型病例见图1。

表2 两组患者术后随访观察指标比较

讨 论

解剖复位和稳定的内固定对股骨颈骨折的预后至关重要,在没有实现解剖复位和稳定固定的情况下,手术并发症的发生率会大大增加[16],但是股骨颈骨折愈合又存在特殊困难:股骨头的主要血管来源为旋股内侧动脉,在严重移位的骨折中,股骨头只能保留通过圆韧带的闭孔动脉;除了脆弱的血液供应,股骨颈骨折所处关节囊内的生物环境也不利于骨折愈合。股骨颈骨折是囊内骨折,骨膜缺乏形成层。在骨干骨折中,血肿被包裹在关节囊内,骨膜形成层提供多能干细胞,促进骨痂的形成[17]。但是在囊内骨折中,多能干细胞供应减少,骨折血肿不断被滑液冲洗。骨折的二期愈合得不到促进,相反,只有通过直接愈合(一期愈合)才是可能的。直接愈合需要解剖复位和断端加压,特点是一个很小的骨折间隙和骨折端很小程度的活动,骨折可以直接接触式愈合。然而,对于PauwelsⅢ型股骨颈骨折的高剪切应力环境是对骨折愈合最不利的。这些因素导致了高的缺血性坏死(10%～23%)、骨不连(8%～19%)、畸形愈合(7.1%)、植入失败(9.7%)和需要再次手术(20%)发生率[10,18]。

股骨颈骨折闭合复位对血供破坏小,切开复位后感染率增加[18]。PauwelsⅢ型类似垂直方向的骨折在年轻和高能量创伤患者中更为常见,仅3枚平行空心螺钉容易发生退钉现象,出现髋关节内翻畸形、股骨颈短缩等并发症,影响骨折愈合,导致骨不连、股骨头坏死等并发症[19]。虽然空心螺钉对术中复位有利,不会破坏术中良好的临时复位,在拧入螺钉过程中可以帮助微调或改善临时复位,上颈部使用加压螺钉能减少内翻对位。但是,螺钉缺乏保持颈轴角度和防止内翻塌陷,在对抗剪切力方面效果差。动力髋螺钉(dynamic hip screw,DHS)在生物力学上对这些骨折模式更稳定。有学者报道DHS的短期失败率比空心螺钉低[20-21],但是DHS系统需要更大的皮肤切口和更广泛的软组织剥离[22]。尽管固定角度滑动螺钉已被证明具有优越的生物力学性能[23],但临床研究中并未实现这一优势[21]。

临床上,理想的内固定装置既要确保固定稳定性,不会出现明显的股骨颈短缩、倾斜或旋转,又要对局部创伤小。FNS既结合了角度稳定的优点和微创手术技术的理念,又结合了动力髋螺钉和多枚松质骨螺钉两种植入物的优点。具有平行螺钉的旋转稳定性,允许在股骨颈轴线上发生骨折塌陷,并且由于螺丝筒锁定在股骨外侧钢板上,所以具有很强的角度固定结构。此外,螺杆的伸缩只发生在螺杆筒内,因此螺杆不会退出。

本研究中,与传统的3CS相比较,FNS在术中操作时透视次数更少,减少了患者及医师的辐射暴露。但两组患者平均住院时间、骨折愈合时间方面比较差异无统计学意义(P>0.05)。两组患者术后9个月时Harris评分比较差异无统计学意义(P>0.05),表明FNS术后在髋关节功能改善上与传统的3CS相当。

经过近期的随访发现,本研究中FNS组分别出现股骨头坏死及股骨颈短缩各1例,其余患者均愈合良好,未出现螺钉退出、内固定失效等情况。分析FNS主要有以下优点:(1)主钉与防旋螺钉间整体与锁定螺钉保持成角稳定,能够有效防止内翻塌陷和股骨颈短缩,相对于普通的空心螺钉治疗能够提供更充分的角稳定性。(2)防旋螺钉与主钉相互锁定且分叉,防止股骨头的旋转移位,相对于空心螺钉和DHS能够提供更好的防旋效果。(3)与DHS以及中空螺钉相比,切口更小,钢板覆盖面积更少,外侧突出更少;同时小角度的分叉允许在更细小的股骨颈内植入。(4)主钉和防旋螺钉锁在一起,可实现术中主动加压,滑动结构设计术后可动力加压,外侧预留了足够空间,避免外侧顶起引起的不适。

3CS组并发症发生率更高,其中股骨头坏死4例、骨折延迟愈合1例、退钉2例、股骨颈短缩3例及内翻畸形1例。从生物力学的角度来看,FNS是治疗不稳定股骨颈骨折的有效方法,体现了微创内固定的优点,其稳定性与DHS系统相当,优于空心螺钉[14]。国内的有限元分析显示,FNS与空心螺钉治疗Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折,FNS的应力分布较空心螺钉更均匀、更分散[24],这可能也是近期并发症发生率较低的原因。FNS组并发症发生率更低,表明其临床效果较满意。

FNS组因需在股骨外侧切开皮肤软组织,术中出血量较3CS组更多。虽然本研究样本量较少且随访时间较短,但两组患者均有股骨颈短缩情况发生,说明FNS术后仍然有股骨颈短缩的风险,依然是需要注意的问题[25]。这可能是术后动力加压、骨折断端骨吸收所导致,因此在使用FNS固定时,术中加压至何种程度还需进一步的研究观察。

综上所述,FNS作为一种新的股骨颈内固定系统,具有生物力学上的优势,通过临床观察发现,治疗效果满意,较传统的3CS内固定并发症较少。但本研究病例数尚较少,还需进一步随访观察。

作者贡献声明：袁功武:论文撰写、数据整理、文献检索;肖耀广:数据统计、论文修改;刘曦明:研究设计与指导、论文修改及审校