黃永剛 宋春健 黃坤 陸建華

高能量創(chuàng)傷常導(dǎo)致股骨頸骨折，其中保護(hù)股骨頭治療極為重要，尤其是在對(duì)年輕患者的治療中[1]。解剖復(fù)位和穩(wěn)定內(nèi)固定是評(píng)價(jià)股骨頸骨折預(yù)后的兩個(gè)重要因素[2]。盡管許多研究表明，內(nèi)固定技術(shù)治療垂直型股骨頸骨折取得了令人滿意的治療效果[2]，但術(shù)后并發(fā)癥，如骨壞死或骨折不愈合等，會(huì)給年輕患者及其家屬帶來很大的經(jīng)濟(jì)壓力。多年來空心加壓螺釘已被廣泛應(yīng)用于臨床，其優(yōu)點(diǎn)是顯而易見的[3]。在治療剪切力和剪切角較大的垂直型股骨頸骨折中，動(dòng)力髖螺釘系統(tǒng) ( dynamic hip screw，DHS ) 的治療效果比傳統(tǒng)內(nèi)固定技術(shù)有更高的成功率，失敗率僅為 8%，但技術(shù)上也存在像軟組織嵌入這樣的缺陷[4-5]。

近年來，無頭空心加壓螺釘作為一種新型的內(nèi)固定裝置應(yīng)用于股骨頸骨折治療中 ( 圖 1 )。它的全螺紋設(shè)計(jì)雖使其具有更好的靜態(tài)穩(wěn)定性，同時(shí)也限制了拉力強(qiáng)度。相比而言，普通空心加壓螺釘是半釘半螺紋設(shè)計(jì) ( 圖 2 )。從理論上講，它通過反向?qū)构瞧べ|(zhì)為骨折端之間的固定提供極大的拉力強(qiáng)度，但同時(shí)靜態(tài)支持力也有限。本研究通過比較單純使用普通空心加壓螺釘技術(shù)與使用普通空心加壓螺釘加無頭空心加壓螺釘技術(shù)來介紹一種新型的治療垂直型股骨頸骨折的空心螺釘固定結(jié)構(gòu)。

資料與方法

一、納入與排除標(biāo)準(zhǔn)

1. 納入標(biāo)準(zhǔn)：( 1 ) 2016 年 2 月至 2018 年1 月我院收治的骨折患者；( 2 ) 因外傷所導(dǎo)致的單側(cè)股骨頸骨折，VN 角＞0° 者；( 3 ) 能夠耐受手術(shù)，無明顯手術(shù)禁忌證者。

2. 排除標(biāo)準(zhǔn)：( 1 ) 股骨頸骨折合并其它骨折下肢骨折者；( 2 ) VN 角＜0° 的股骨頸骨折者；( 3 ) 患有慢性腎衰竭、甲狀旁腺激素代謝紊亂等其它引起骨質(zhì)疏松疾病者；( 4 ) 病程＞1 天的垂直型股骨頸骨折者；( 5 ) 接受其它內(nèi)固定治療者。

二、一般資料

本組共 82 例，其中男 52 例，女 30 例。所有患者入院時(shí)即行骨盆正位片、患側(cè)髖正側(cè)位 X 線片、髖關(guān)節(jié) CT 掃描。根據(jù)固定方式分為 A、B 兩組，A 組為單純普通空心加壓螺釘組 ( 44 例 )，其中男25 例，女 19 例，平均年齡 ( 51.8±14.3 ) 歲，平均隨訪時(shí)間 ( 11.0±5.2 ) 個(gè)月，股骨頸骨折平均 VN 角( 18.6±10.3 ) °；B 組為普通空心加壓螺釘＋無頭空心加壓螺釘組 ( 38 例 )，其中男 16 例，女 22 例，平均年齡 ( 49.1±12.8 ) 歲，平均隨訪時(shí)間 ( 11.1±4.2 ) 個(gè)月，股骨頸骨折平均 VN 角 ( 21.1±10.9 ) °。

本研究獲得醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，所有患者均簽署知情同意書。

三、垂直型股骨頸骨折的分型

1935 年 Pauwels 首次提出 Pauwels 分型理論：根據(jù)骨折遠(yuǎn)段骨折線與水平線的夾角進(jìn)行分類。依據(jù)Pauwels 角分為三個(gè)等級(jí)：I 型 Pauwels＜30°；II 型30°～50°；III 型＞50°。III 型即垂直型股骨頸骨折。但由于肢體畸形、影像學(xué)資料測(cè)量誤差等，Pauwels角的測(cè)量一直是受到爭(zhēng)議的，因此本研究選取易準(zhǔn)確測(cè)量的股骨頸垂直角 ( VN 角 ) 作為分類標(biāo)準(zhǔn)，用以說明骨折線與股骨頸軸線之間的相關(guān)性。測(cè)量方法為在標(biāo)準(zhǔn)骨盆 X 線片上標(biāo)志股骨頸骨折線及股骨頸軸線的垂直線，骨折線與股骨頸軸線的垂直線的夾角即 VN 角。

四、手術(shù)方法

兩組治療方法完全相同?；颊卟捎萌砺樽恚雠P于牽引架上。C 型臂 X 線機(jī)透視下如股骨頸骨折仍存在明顯骨折移位，將患側(cè)肢體外旋及外展 20°位下進(jìn)行牽引，使患肢略長(zhǎng)于正常的長(zhǎng)度，然后內(nèi)旋 20°～30°，再內(nèi)收。透視證實(shí)骨折達(dá)到解剖復(fù)位或近解剖復(fù)位后，在股骨粗隆下方作縱形切口，長(zhǎng)3～4 cm，在 C 型臂 X 線機(jī)透視下選定進(jìn)針點(diǎn)，沿股骨頸軸線貼近股骨距置入第 1 枚空心釘導(dǎo)針，透視滿意后再于其前下方約 1.0～1.5 cm 處并與其平行貼近于股骨頸前方皮質(zhì)置入第 2 枚導(dǎo)針，然后再于第 2 枚導(dǎo)針后方約 1 cm 處選擇進(jìn)針點(diǎn)，平行于上述導(dǎo)針貼近于股骨頸后方皮質(zhì)置入第 3 枚導(dǎo)針，盡量保持 3 枚導(dǎo)針間的相互平行，呈等腰三角形配置。打入時(shí)要使針向前傾斜 15° 左右，以順應(yīng)股骨頸的前傾角。螺釘置入方向需盡量垂直于骨折線，以便提供較好的拉力作用和骨折端穩(wěn)定。測(cè)量長(zhǎng)度后，分別沿導(dǎo)針置入 3 枚空心松質(zhì)骨加壓螺釘至股骨頭關(guān)節(jié)軟骨面下 0.5 cm，拔除導(dǎo)針。術(shù)中復(fù)位滿意標(biāo)準(zhǔn)：對(duì)位 ( 兩骨折端的接觸面 ) 和對(duì)線 ( 兩骨折段在縱軸上的關(guān)系 ) 良好，頸干角 130°～150°，前傾0°～15°，髖外翻＜15°，螺釘平行或螺釘間相互交叉成角 ＜ 10°。再次透視檢查確定骨折復(fù)位及空心釘位置滿意。

五、術(shù)后處理及隨訪

術(shù)后患側(cè)足穿防旋鞋，術(shù)后 1 天開始進(jìn)行股四頭肌功能鍛煉，術(shù)后 3～4 天可在床上邊坐起行髖、膝關(guān)節(jié)鍛煉，術(shù)后 2 周開始扶雙拐下地，患肢不負(fù)重，術(shù)后 6 周至 12 個(gè)月于我院骨折門診隨訪拍攝標(biāo)準(zhǔn)骨盆正側(cè)位 X 線片，根據(jù) X 線片中骨折愈合情況，允許患者逐漸由部分負(fù)重至完全負(fù)重行走。術(shù)中在完成骨折復(fù)位后拍攝患者標(biāo)準(zhǔn)的骨盆正側(cè)位 X 線片。術(shù)后隨訪 6 周、3 個(gè)月、6 個(gè)月、9 個(gè)月和 12 個(gè)月。螺釘松動(dòng)，骨折端移位 ( ＞5 mm ) 和股骨頸短縮移位 ( ＞10 mm )，髖內(nèi)翻 ( ＞10° ) 均視為內(nèi)固定失敗[6-7]。采用 Ficat 分期方法觀察股骨頭壞死的情況[8]。所有影像學(xué)資料均由同一醫(yī)師進(jìn)行分析。

六、統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用 SPSS 20.0 進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。在生物力學(xué)研究中，采用t檢驗(yàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，以P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。采用 Fisher 檢驗(yàn)對(duì)臨床數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。

七、生物力學(xué)研究

1. 材料：普通空心加壓螺釘由史塞克 ( 中國 ) 有限公司提供，無頭空心加壓螺釘由艾克曼 ( 中國 ) 有限公司提供，人工股骨模型由頤諾 ( 上海 ) 醫(yī)學(xué)教學(xué)發(fā)展實(shí)業(yè)有限公司提供。

2. 方法：20 個(gè)模擬年輕男性人工股骨模型被分為兩組。每組中模型的初始螺釘植入位置在被制成模型之前都先進(jìn)行了預(yù)鉆孔。螺釘植入時(shí)采用 3D 打印引導(dǎo)板，保證準(zhǔn)確的入口和螺釘?shù)臉?biāo)準(zhǔn)位置。

使用擺鋸來制作 VN 角為 20° 的垂直型股骨頸骨折模型。此外，還應(yīng)用 3D 打印引導(dǎo)板，以確保骨折線準(zhǔn)確地從股骨頸上方到小轉(zhuǎn)子上方。普通組：植入 3 枚長(zhǎng)度為 85 mm 和直徑為 6.5 mm 的普通空心加壓螺釘。第 1 枚植入在股骨頸上端的下方，第 2 枚螺釘植入在第 1 枚螺釘下方的后側(cè)皮層，第3 枚螺釘植入在前側(cè)皮質(zhì)，3 枚螺釘整體為三角形配置，各枚螺釘之間為平行關(guān)系。組合組：植入 1 枚普通空心加壓螺釘和 2 枚無頭空心加壓螺釘，3 枚螺釘長(zhǎng)度均為 85 mm，直徑均為 6.5 mm。植入位置與普通組相同。植入后，模型在 C 型臂機(jī)透視下進(jìn)行檢查以確定理想植入位置 ( 圖 3、4 )。

本研究使用 Instron 測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行生物力學(xué)測(cè)試。股骨遠(yuǎn)端固定在軸向內(nèi)收角 7° 的位置。在2 mm / min 的負(fù)荷率下，每一個(gè)模型都測(cè)試了軸向壓縮負(fù)荷和最大負(fù)載。最大負(fù)荷定義為在承受絕對(duì)最大負(fù)荷后的負(fù)荷值顯著下降[9-10]。

結(jié) 果

本組中，有 52 例術(shù)后預(yù)后較好，無骨壞死、骨不愈合或內(nèi)固定失敗。在 30 例失敗病例中，未發(fā)生骨壞死。B 組有 1 例發(fā)生骨折不愈合，A 組 9 例(P＝0.034 )。在固定失敗的情況下，兩組的內(nèi)固定失敗率分別為 54.5% (n＝24 ) 和 15.8% (n＝6 )。其中，螺釘松動(dòng)發(fā)生率最高，共 17 例，其中 A 組14 例，B 組 3 例 (P＝0.008 )。股骨頸短縮共 14 例，A 組 11 例，B 組 3 例 (P＝0.040 )。髖內(nèi)翻發(fā)生了12 例，其中 A 組 10 例，B 組 2 例 (P＝0.026 )。骨折端移位共 8 例，A 組 6 例，B 組 2 例 (P＝0.368 )。兩組內(nèi)骨折不愈合、螺釘松動(dòng)、股骨頸短縮、髖內(nèi)翻的發(fā)生率差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 ( 表 1 )。

生物力學(xué)研究結(jié)果顯示，在 VN 角為 20° 的垂直型股骨頸骨折中，B 組比 A 組有更好的生物力學(xué)穩(wěn)定性，兩組相比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P＝0.001 )( 表 2 )。

圖 1 無頭空心加壓螺釘 Fig.1 Headless cannulated compression screw

圖 2 普通空心加壓螺釘 Fig.2 Ordinary cannulated compression screw

圖 3 普通空心加壓螺釘 + 無頭空心加壓螺釘 Fig.3 Ordinary cannulated compression screw + headless cannulated compression

圖 4 普通空心加壓螺釘 Fig.4 Ordinary cannulated compression screw

表 1 兩組并發(fā)癥發(fā)生率比較 [ 例，( % ) ]Tab.1 Comparison of the complication rates between the 2 groups [ n,( % ) ]

表 2 兩組生物力學(xué)比較Tab.2 Biomechanical stability comparison of the 2 groups

討 論

垂直型股骨頸骨折通常發(fā)生于年輕患者中，并且常由高能量的損傷導(dǎo)致。受傷機(jī)制決定了垂直型股骨頸骨折較大的剪切角和剪切力使得骨折端更不穩(wěn)定，內(nèi)固定失敗率和骨折不愈合率更高，而患者的年齡分布也決定了絕大多數(shù)患者需接受內(nèi)固定治療而非髖關(guān)節(jié)置換術(shù)[11-13]。多年來，空心加壓螺釘被廣泛應(yīng)用于骨折的內(nèi)固定治療中，其優(yōu)點(diǎn)包括組織侵入性小，失血量少，住院時(shí)間短，手術(shù)時(shí)間短，成為外科醫(yī)生治療股骨頸骨折的常見選擇[14]。與空心加壓螺釘相比，角穩(wěn)定裝置具有較低的骨壞死和不愈合率，生物力學(xué)的穩(wěn)定性也較好[15]。但組織侵入性更大，術(shù)中失血更多，手術(shù)時(shí)間也更長(zhǎng)。因此，對(duì)于垂直型股骨頸骨折，目前尚無標(biāo)準(zhǔn)的手術(shù)治療形式。普通空心加壓螺釘是治療股骨頸骨折最常用的一種內(nèi)固定技術(shù)[16]。它的半釘半螺紋設(shè)計(jì)使其在理論上可以通過反向?qū)构瞧べ|(zhì)為骨折端之間的固定提供極大的拉力強(qiáng)度。但是，動(dòng)態(tài)加壓的方法也伴隨著較高的內(nèi)固定失敗率，尤其是在治療垂直型股骨頸骨折中螺釘松動(dòng)的發(fā)生率。因此，股骨頸短縮、髖內(nèi)翻和骨折不愈合的發(fā)生率也相應(yīng)增加。無頭空心加壓螺釘作為一種新方法被引入股骨頸骨折的內(nèi)固定治療中。無頭和全螺紋的設(shè)計(jì)使它獲得更好的靜態(tài)穩(wěn)定性，對(duì)肌肉的刺激更少。有少數(shù)生物力學(xué)研究證實(shí)，無頭空心加壓螺釘在治療舟狀骨骨折方面有較好的表現(xiàn)[17]。同時(shí)還有研究表明，無頭空心加壓螺釘在有明顯移位的股骨頸骨折中也有良好的固定效果[18]。但是，全螺紋數(shù)量是固定的，拉力強(qiáng)度無法改變，在治療不同類型的股骨頸骨折時(shí)，僅使用無頭空心加壓螺釘無法達(dá)到理想的固定效果。

生物力學(xué)研究的優(yōu)點(diǎn)在于可在體外條件下批量制作相同的垂直型股骨頸模型，同時(shí)可通過 3D 打印技術(shù)準(zhǔn)確控制 VN 角以及精確置入固定螺釘，排除無關(guān)變量及相關(guān)誤差。本研究制作了 20 個(gè) VN 角為20° 的垂直型股骨頸模型，固定方法為和加固定。新固定結(jié)構(gòu)的固定位點(diǎn)依然是三角形的配置，植入物改為 1 枚普通空心加壓螺釘＋2 枚無頭空心加壓螺釘。在復(fù)位骨折端后，在三角形的上頂點(diǎn)使用普通空心加壓螺釘固定，以消除骨折端之間的間隙。在三角形的兩個(gè)底角分別使用 2 枚無頭空心加壓螺釘固定，為內(nèi)側(cè)皮層提供穩(wěn)定支持。

在骨折的內(nèi)固定治療中，內(nèi)固定的穩(wěn)定與否直接關(guān)系到患者術(shù)后的預(yù)后情況。無頭空心加壓螺釘具有前后變螺距螺紋的設(shè)計(jì)。從螺釘?shù)念^到尾，螺距從小變大。在螺釘旋轉(zhuǎn)進(jìn)入的過程中，螺釘前后的螺紋發(fā)生的位移不等長(zhǎng)，從而出現(xiàn)旋進(jìn)時(shí)對(duì)骨折面逐漸增強(qiáng)的加壓效果，使骨折固定更穩(wěn)定、牢固。普通空心加壓螺釘形體較小，可減少對(duì)髓內(nèi)環(huán)境的破壞，同時(shí)也能對(duì)骨折端產(chǎn)生足夠的加壓穩(wěn)定作用。臨床研究中，螺釘松動(dòng)、髖內(nèi)翻、短縮畸形及骨折不愈合的概率均遠(yuǎn)低于普通組，這也從側(cè)面驗(yàn)證了生物力學(xué)的研究結(jié)論：固定的方法能明顯增強(qiáng)骨折端局部加壓效果，更好地消除骨折端間隙，從而提高骨折固定的穩(wěn)定性，更好地促進(jìn)骨生長(zhǎng)，減少并發(fā)癥。

綜上所述，本研究提供了一種新思路，即在治療垂直型股骨頸骨折中，使用普通空心加壓螺釘加無頭空心加壓螺釘優(yōu)于單獨(dú)使用普通空心加壓螺釘。解剖復(fù)位和穩(wěn)定內(nèi)固定是治療股骨頸骨折的關(guān)鍵，對(duì)垂直型股骨頸骨折使用空心螺釘固定的穩(wěn)定性仍存在局限性，需進(jìn)一步研究。