引用本文： 張世民, 張英琪, 胡孫君, 馬卓, 姚勐煒, 姚喜洲. 帶前弓弧度短型股骨轉子間髓內釘的研制及其匹配性的術后影像學研究. 中國修復重建外科雜志, 2016, 30(10): 1200-1204. doi: 10.7507/1002-1892.20160246 復制
在老年股骨轉子間骨折的內固定治療中，短型頭髓釘系列[如Gamma釘、亞洲型股骨近端防旋髓內釘（proximal femoral nail antirotation Asian version，PFNA-Ⅱ）、InterTAN等]以其髓腔中央固定、力學性能優越、經皮體外導向器下微創操作、手術時間短、手術創傷小、簡便快速、定位準確等優點，在臨床上得到廣泛應用[1]。但臨床隨訪也發現，患者術后主訴髖股部疼痛的比例較高，這可能和器械與股骨并非完全匹配有關[2]，如遠端釘尖刺激股骨前側皮質（撞擊）和/或近端釘尾高出大轉子刺激髖部軟組織。
目前的短型頭髓釘多從股骨大轉子插入，因此在冠狀面上均有一近端外偏角設計（4～6°），但在矢狀面上均為直型。在轉子間骨折，正常的股骨前弓弧度完整性并未中斷，無法對髓內釘起到調整作用，短的直釘與彎曲的股骨前弓之間存在形態學上不匹配的問題[3]。我們的前期研究發現[4]，最常用的PFNA-Ⅱ（釘長20 cm、遠段直徑10 mm）術后釘尖與股骨前側皮質異常接觸（撞擊）者占40%。Pe?a等[5]在對西班牙裔人的研究中發現，釘尖與股骨前側皮質撞擊的發生率為70%，髓內釘與股骨髓腔的不匹配率更高。因此，有必要對器械進行進一步改進。我們設計了一種新型帶前弓弧度的短型股骨轉子間髓內釘（簡稱新型頭髓釘），用于治療轉子間骨折，并采用前瞻性研究，對2015年11月－2016年6 月收治的25例老年股骨轉子間骨折患者采用該新型頭髓釘治療。現分析其術后影像學資料，觀測該新型頭髓釘與國人股骨的匹配性。報告如下。
1 新型頭髓釘的設計
該新型頭髓釘于2011年獲得國家專利[6]，由山東威高骨科醫療器械公司生產。其主要特點： ① 近段釘長10 cm，直徑16.5 mm，冠狀面外偏角5°，配有高度分別為0、5、10mm的尾帽，與直型釘相比釘尾高度縮短了5mm，以減少釘尾突出大轉子。② 遠段釘長和直徑分別有2種，釘長6.5 cm和9.5 cm，直徑9 mm和10mm，該遠段釘長在矢狀面帶有前弓弧度，半徑為120cm，以減少釘尖與股骨前側皮質撞擊。整個釘長為16.5 cm和19.5 cm，與直型釘相比，釘尖水平分別后移1.5mm和1.8mm。③ 遠端的釘尖部位為“十”字開槽設計成4個葉片，具有一定彈性，可向中央靠攏，進一步增強了對股骨外側弓和/或股骨前弓的調節適應能力。④ 帶前弓的頭髓釘需分左右側，其體外導向器亦分左右設計。見圖 1。
圖1
新型頭髓釘外觀（長19.5?cm、直徑10?mm） ? 正面觀，近端外偏角4° ? 側面觀，遠段前弓弧度半徑120 cm，釘尖“十”字開槽 ? ?2 臨床資料
2.1 患者選擇標準
納入標準： ① 年齡≥60歲；② 急診診斷為股骨轉子間骨折；③ 骨折前能獨立行走（室內或室外）；④ 智力正常。排除標準： ① 病理性骨折；② 老年癡呆；③ 內科合并癥嚴重，不適合手術者。2015年11月－2016年6月共25例患者符合選擇標準納入研究。本研究獲醫院倫理委員會批準，患者均知情同 意。
2.2 一般資料
本組男7例，女18例；年齡65～94歲，平均82.3歲。左側16例，右側9例。致傷原因： 生活起居跌倒17例，碰撞跌倒8例。骨折按AO/OTA分型：A1.2型3例，A1.3 型2例，A2.1 型5例，A2.2 型8例，A2.3 型7 例。合并3個以上內科合并癥者18例（72%）。通過“術前風險評估表”[7]將患者區分為高風險組（18例）和低風險組（7例），低風險組早期手術，高風險組予以內科調整。本組受傷至手術時間2～7 d，平均3.2 d。
2.3 手術方法
頭髓釘的臨床選用原則： 術中在骨折復位透視時預估髓腔直徑，在不進行股骨干擴髓、估計能夠順利插入的前提下，盡可能選用長且粗的髓內釘。本組選用的頭髓釘長度均為19.5 cm，遠段直徑23例為10mm，2例為9 mm。
手術均由對頭髓釘（本院為PFNA-Ⅱ和Gamma-3）操作技術熟練、高年資主治醫師以上職稱的經驗豐富者完成。患者于蛛網膜下腔阻滯麻醉下平臥于骨科牽引床上，先予以手法閉合復位，C臂X線機透視，骨折對位、對線滿意后，在股骨大轉子頂點上方3 cm處，向近側作一長約4 cm的皮膚切口。切開皮膚、皮下和臀筋膜后，鈍性分離臀中肌。對7例手法復位不滿意者（尤其側位透視），從此切口縱向伸入一骨鉤，外旋股骨使骨折端前方開口后，用骨鉤進行旋轉撬撥（比如頭頸骨塊下沉，則將鉤齒向內勾住股骨頸前側皮質，通過骨鉤的外旋將下沉的股骨頸抬起）。注意正側位頸干角和前內側皮質對位的恢復[8-9]。捫清大轉子頂點范圍，在其前中1/3交界處、緊貼大轉子內側皮質用尖錐開口，有助于防止插入髓內釘時撐開效應的發生[10]。插入導針，經透視確認入針點位置良好后，將導針插入股骨髓腔。沿導針進行近段擴髓后，將頭髓釘輕柔緩慢插入，通過觀察螺旋刀片斜孔的高低，確認髓內釘的插入深度。再在體外導向器指示下于小轉子水平作長約2cm的皮膚戳口，按螺旋刀片的尖頂距要求（25～30mm）[11]，向股骨頭打入導針，透視確認正側位滿意后[12]，測量長度，敲入螺旋刀片。最后安裝遠側體外導向器，作1 cm長皮膚戳口，擰入合適長度的遠端交鎖螺釘。
2.4 測量指標
本研究在術中透視像及術后股骨近端正側位X線片上分別測量3個參數，由2位研究者各自獨立完成。
① 髓內釘在大轉子的矢狀面入釘點： 術中在透視側位像時，通過調整C臂機角度，使近段粗大的髓內釘主桿與穿過其斜孔的螺旋刀片完全重疊成一直線，獲得真正的側位透視像。觀察髓內釘主桿與股骨前、后方內皮質之間的空隙大小，作為髓內釘在矢狀面（前后方向）入釘點的評判方法（圖 2），將其分為3個等級： 入釘點偏前，前方間隙小于后方間隙；入釘點居中，前后間隙相等；入釘點偏后，前方間隙大于后方間隙。
② 遠端釘尖與股骨前側皮質關系：在側位X線片上，先畫出釘尖部位的髓腔中央，方法： 在髓內釘遠端釘尖平面先畫出股骨長軸線，再經釘尖作一股骨長軸的垂線，該垂線與股骨前后皮質相交的中點，即為該平面的髓腔中央。以股骨髓腔中央為基線，參考股骨前方皮質厚度，根據我們既往研究的方法[3]，將遠端釘尖的位置劃分為6個等級（圖 3）： 0 級位于髓腔中央，1級偏前但與皮質無接觸，2級與皮質有接觸但小于其厚度的1/3，3級小于皮質厚度的2/3，4級大于皮質厚度的2/3，5級穿出皮質。釘尖偏前為（+），偏后為（-）。
③ 近端釘尾突出大轉子外側皮質的高度： 在正位X線片上，先確定度量比例尺，方法： 已知近端釘尾直徑為16.5 mm，用Photoshop軟件中的“度量工具”測量出近端釘尾在其中對應的“像素”長度，用近端釘尾的真實長度（16.5 mm）除以“像素長度”即為比例尺，待最后測量完成后再換算為對應的長度單位。畫出大轉子邊界的弧形輪廓，確定其與髓內釘外側緣的交匯點，測量釘尾至此交匯點的“像素距離”。用比例尺將“像素距離”換算為釘尾突出大轉子的真實距離。釘尾突出高度劃分為3個等級（圖 4）： 0級不突出皮質，1級突出≤5 mm，2級突出＞5mm。
3 結果
本組手術時間18～40 min，平均28 min；術中失血量30～200 mL，平均50 mL；由于隱性失血，術后1～3 d復查血紅蛋白低于80 g/L者17例（68%），均輸注1～2個單位紅細胞。1例合并帕金森病的79歲男性患者，術后10 d因進食過程中誤吸窒息，搶救后并發肺部感染，住院死亡。余患者住院時間12～28 d，平均16 d；切口均Ⅰ期愈合。24例患者隨訪時間1～8個月，平均4個月；其中7例隨訪6 個月以上。骨折愈合時間6～10周，平均8 周。末次隨訪時采用Parker-Palmer活動能力評分為4～8分，平均5.5分。無髖股部疼痛主訴。見圖 5。
影像學參數測量結果示： ① 髓內釘的矢狀面入釘點： 入釘點偏前2例（8%），居中18例（72%），偏后5例（20%）。② 遠端釘尖與股骨前側皮質關系： 0 級15例（60%），+1級8例（32%），-1級1例（4%），+2級1例（4%）。③ 近端釘尾突出高度： 0級13例（52%），1級9例（36%），2級3例（12%）。
4 討論
4.1 股骨前弓對髓內釘的影響
人類的進化使股骨出現了向前外側凸出的弓形弧度，尤其前弓弧度比較明顯。股骨前弓的大小受性別、身高、年齡、種族等因素的影響，女性、矮小、老年、亞洲人種的股骨前弓較大。股骨前弓的大小常用弧度半徑表示，二者呈反比關系，即半徑越小，意味著前弓角度越大。Maratt等[13]用CT重建圖像研究1 911例（3 822個股骨）股骨前弓，髓腔弧度半徑為（112±26）cm，前側皮質弧度半徑為（145±55）cm，且前弓弧度與股骨長度成正相關，即股骨越長，弧度半徑越大，則股骨越直，而與性別、年齡、種族、體質量指數、皮質厚度等無關。Su等[14]用CT三維重建測量中國人的股骨髓腔前弓半徑為（971.44±211.68） mm，其中男性（1015.72±212.19） mm，女性（872.81±174.57）mm，女性前弓明顯大于男性。
在股骨轉子間骨折中，股骨前弓仍完整，對髓內釘的形狀無任何適應調整作用。不匹配的髓內釘在插入髓腔時會遇到明顯阻力，釘尖易與股骨干前側皮質接觸、碰撞，甚至穿出，導致醫源性骨折。從股骨近端插入髓內釘是否出現釘尖撞擊，與下列因素有關[4]： 股骨長度、股骨髓腔內徑、股骨前弓程度、髓內釘直徑、髓內釘插入深度、在大轉子的入釘點部位（前、中、后）、骨折的復位質量（內外翻、前后傾）、股骨頭內拉力螺釘（螺旋刀片）的部位（上下、前后）。其中大轉子的入釘點對釘尖位置影響較大，因為髓內釘需要通過小轉子下緣這一矢狀面髓腔最狹窄的部位，所以如果在大轉子處偏后插釘，則釘尖向前突出，容易發生釘尖與前側皮質的撞擊；而如果入釘點部位偏前，則釘尖向后突出，不容易發生與前側皮質的撞擊[15]。雖然醫生均認識到在矢狀面偏前插釘的優點，但由于大轉子骨折移位、小切口微創盲法操作等，實際手術中并不容易實現。
4.2 帶前弓弧度的短型頭髓釘的優點
通過醫生手術技術的改進（如優秀的骨折復位、大轉子偏前插釘等），可以減少髓內釘與股骨前弓不匹配的現象，但對術者的操作技巧要求很高。通過器械改進可以降低技術門檻，使普通手術者亦能優良地完成頭髓釘內固定手術，減少器械并發癥的發生。我們設計的新型頭髓釘帶有合適的前弓弧度，而且在釘尖部位進行了“十”字開槽處理，形成的4 個葉片可向中央靠攏，進一步增加了釘尖的彈性，使其更加適應股骨彎曲度的需要（包括前弓和較小的外側弓）。本組僅1例釘尖與前側皮質輕度接觸（+2級），該患者髓腔較細，采用遠段直徑9mm、長19.5cm的頭髓釘，且入釘點偏后，致使釘尖與股骨前側皮質有輕度撞擊。
美國Zimmer公司設計生產的ZNN短型釘（長21.5cm），同時帶有前弓（半徑127.5 cm）和前傾角（15°），以適應股骨的前弓弧度和骨折的解剖復位。我們設計的新型頭髓釘自身不帶前傾角，但并不影響對頭頸骨塊在含有前傾角的解剖位置進行固定。術中將髓內釘略微外旋，即可將螺旋刀片的定位導針打入股骨頭的側位正中，此時矢狀面帶有前弓弧度的頭髓釘，經過輕微外旋，更能適應冠狀面的股骨外側弓，同時滿足股骨前弓與外弓的弧度需要。該短型頭髓釘適用于順向股骨轉子間骨折的患者（AO/OTA分型A1、A2型），對A3型骨折和轉子下骨折建議采用長釘固定；另外，由于釘尖有“十”字開槽，在插入時需避免槽口鉤拉住臀部筋膜索帶和肌肉纖維。其他操作技術與傳統頭髓釘一致。
4.3 釘尾突出大轉子
髓內釘的近端釘尾突出大轉子過多，將刺激髖部軟組織結構（如臀中肌等），導致髖部疼痛，影響髖關節活動，是大轉子疼痛綜合征的原因之一[16]。影響釘尾突出高度的因素包括： ① 股骨長度，中國人普遍短于歐美人；② 骨折復位的頸干角；③ 髓內釘的插入深度，由在正位片打入股骨頭內拉力螺釘或螺旋刀片的位置高低（正中或偏下）決定，以追求理想的尖頂距或股距尖頂距[17]。我們曾觀測了PFNA-Ⅱ主釘釘尾相對于股骨大轉子頂點的高度，88%（男性84%、女性91%）有突出現象，平均突出高度為6.25mm（男性4.84 mm、女性7.09 mm），突出高度超過5 mm者為61%，其中女性占74%；身材矮小的女性患者，其突出比率和突出程度均高于男性[18]。而本研究設計的新型頭髓釘縮短了近段主釘的高度，釘尾突出大轉子的出現率和程度均顯著降低，超過5 mm者在10%左右；配合不同高度的尾帽使用，亦能避免釘尾陷于大轉子內及后期尋找困難的問題。
綜上述，此新型頭髓釘通過增加前弓弧度（半徑120 cm）、釘尖“十”字開槽、縮短釘尾高度等，與國人股骨在形態上具有良好的匹配性，有助于減少術后器械并發癥的發生。但本研究是該新型頭髓釘的首次初步報告，重點介紹髓內釘在插入股骨髓腔后的影像學匹配性，不足在于臨床病例數較少、隨訪時間較短，影像學適配性與臨床效果及并發癥（如髖股部疼痛、二次骨折等）是否有必然聯系，尚需大量病例資料和長期隨訪觀察明確。
在老年股骨轉子間骨折的內固定治療中，短型頭髓釘系列[如Gamma釘、亞洲型股骨近端防旋髓內釘（proximal femoral nail antirotation Asian version，PFNA-Ⅱ）、InterTAN等]以其髓腔中央固定、力學性能優越、經皮體外導向器下微創操作、手術時間短、手術創傷小、簡便快速、定位準確等優點，在臨床上得到廣泛應用[1]。但臨床隨訪也發現，患者術后主訴髖股部疼痛的比例較高，這可能和器械與股骨并非完全匹配有關[2]，如遠端釘尖刺激股骨前側皮質（撞擊）和/或近端釘尾高出大轉子刺激髖部軟組織。
目前的短型頭髓釘多從股骨大轉子插入，因此在冠狀面上均有一近端外偏角設計（4～6°），但在矢狀面上均為直型。在轉子間骨折，正常的股骨前弓弧度完整性并未中斷，無法對髓內釘起到調整作用，短的直釘與彎曲的股骨前弓之間存在形態學上不匹配的問題[3]。我們的前期研究發現[4]，最常用的PFNA-Ⅱ（釘長20 cm、遠段直徑10 mm）術后釘尖與股骨前側皮質異常接觸（撞擊）者占40%。Pe?a等[5]在對西班牙裔人的研究中發現，釘尖與股骨前側皮質撞擊的發生率為70%，髓內釘與股骨髓腔的不匹配率更高。因此，有必要對器械進行進一步改進。我們設計了一種新型帶前弓弧度的短型股骨轉子間髓內釘（簡稱新型頭髓釘），用于治療轉子間骨折，并采用前瞻性研究，對2015年11月－2016年6 月收治的25例老年股骨轉子間骨折患者采用該新型頭髓釘治療。現分析其術后影像學資料，觀測該新型頭髓釘與國人股骨的匹配性。報告如下。
1 新型頭髓釘的設計
該新型頭髓釘于2011年獲得國家專利[6]，由山東威高骨科醫療器械公司生產。其主要特點： ① 近段釘長10 cm，直徑16.5 mm，冠狀面外偏角5°，配有高度分別為0、5、10mm的尾帽，與直型釘相比釘尾高度縮短了5mm，以減少釘尾突出大轉子。② 遠段釘長和直徑分別有2種，釘長6.5 cm和9.5 cm，直徑9 mm和10mm，該遠段釘長在矢狀面帶有前弓弧度，半徑為120cm，以減少釘尖與股骨前側皮質撞擊。整個釘長為16.5 cm和19.5 cm，與直型釘相比，釘尖水平分別后移1.5mm和1.8mm。③ 遠端的釘尖部位為“十”字開槽設計成4個葉片，具有一定彈性，可向中央靠攏，進一步增強了對股骨外側弓和/或股骨前弓的調節適應能力。④ 帶前弓的頭髓釘需分左右側，其體外導向器亦分左右設計。見圖 1。
圖1
新型頭髓釘外觀（長19.5?cm、直徑10?mm） ? 正面觀，近端外偏角4° ? 側面觀，遠段前弓弧度半徑120 cm，釘尖“十”字開槽 ? ?2 臨床資料
2.1 患者選擇標準
納入標準： ① 年齡≥60歲；② 急診診斷為股骨轉子間骨折；③ 骨折前能獨立行走（室內或室外）；④ 智力正常。排除標準： ① 病理性骨折；② 老年癡呆；③ 內科合并癥嚴重，不適合手術者。2015年11月－2016年6月共25例患者符合選擇標準納入研究。本研究獲醫院倫理委員會批準，患者均知情同 意。
2.2 一般資料
本組男7例，女18例；年齡65～94歲，平均82.3歲。左側16例，右側9例。致傷原因： 生活起居跌倒17例，碰撞跌倒8例。骨折按AO/OTA分型：A1.2型3例，A1.3 型2例，A2.1 型5例，A2.2 型8例，A2.3 型7 例。合并3個以上內科合并癥者18例（72%）。通過“術前風險評估表”[7]將患者區分為高風險組（18例）和低風險組（7例），低風險組早期手術，高風險組予以內科調整。本組受傷至手術時間2～7 d，平均3.2 d。
2.3 手術方法
頭髓釘的臨床選用原則： 術中在骨折復位透視時預估髓腔直徑，在不進行股骨干擴髓、估計能夠順利插入的前提下，盡可能選用長且粗的髓內釘。本組選用的頭髓釘長度均為19.5 cm，遠段直徑23例為10mm，2例為9 mm。
手術均由對頭髓釘（本院為PFNA-Ⅱ和Gamma-3）操作技術熟練、高年資主治醫師以上職稱的經驗豐富者完成。患者于蛛網膜下腔阻滯麻醉下平臥于骨科牽引床上，先予以手法閉合復位，C臂X線機透視，骨折對位、對線滿意后，在股骨大轉子頂點上方3 cm處，向近側作一長約4 cm的皮膚切口。切開皮膚、皮下和臀筋膜后，鈍性分離臀中肌。對7例手法復位不滿意者（尤其側位透視），從此切口縱向伸入一骨鉤，外旋股骨使骨折端前方開口后，用骨鉤進行旋轉撬撥（比如頭頸骨塊下沉，則將鉤齒向內勾住股骨頸前側皮質，通過骨鉤的外旋將下沉的股骨頸抬起）。注意正側位頸干角和前內側皮質對位的恢復[8-9]。捫清大轉子頂點范圍，在其前中1/3交界處、緊貼大轉子內側皮質用尖錐開口，有助于防止插入髓內釘時撐開效應的發生[10]。插入導針，經透視確認入針點位置良好后，將導針插入股骨髓腔。沿導針進行近段擴髓后，將頭髓釘輕柔緩慢插入，通過觀察螺旋刀片斜孔的高低，確認髓內釘的插入深度。再在體外導向器指示下于小轉子水平作長約2cm的皮膚戳口，按螺旋刀片的尖頂距要求（25～30mm）[11]，向股骨頭打入導針，透視確認正側位滿意后[12]，測量長度，敲入螺旋刀片。最后安裝遠側體外導向器，作1 cm長皮膚戳口，擰入合適長度的遠端交鎖螺釘。
2.4 測量指標
本研究在術中透視像及術后股骨近端正側位X線片上分別測量3個參數，由2位研究者各自獨立完成。
① 髓內釘在大轉子的矢狀面入釘點： 術中在透視側位像時，通過調整C臂機角度，使近段粗大的髓內釘主桿與穿過其斜孔的螺旋刀片完全重疊成一直線，獲得真正的側位透視像。觀察髓內釘主桿與股骨前、后方內皮質之間的空隙大小，作為髓內釘在矢狀面（前后方向）入釘點的評判方法（圖 2），將其分為3個等級： 入釘點偏前，前方間隙小于后方間隙；入釘點居中，前后間隙相等；入釘點偏后，前方間隙大于后方間隙。
② 遠端釘尖與股骨前側皮質關系：在側位X線片上，先畫出釘尖部位的髓腔中央，方法： 在髓內釘遠端釘尖平面先畫出股骨長軸線，再經釘尖作一股骨長軸的垂線，該垂線與股骨前后皮質相交的中點，即為該平面的髓腔中央。以股骨髓腔中央為基線，參考股骨前方皮質厚度，根據我們既往研究的方法[3]，將遠端釘尖的位置劃分為6個等級（圖 3）： 0 級位于髓腔中央，1級偏前但與皮質無接觸，2級與皮質有接觸但小于其厚度的1/3，3級小于皮質厚度的2/3，4級大于皮質厚度的2/3，5級穿出皮質。釘尖偏前為（+），偏后為（-）。
③ 近端釘尾突出大轉子外側皮質的高度： 在正位X線片上，先確定度量比例尺，方法： 已知近端釘尾直徑為16.5 mm，用Photoshop軟件中的“度量工具”測量出近端釘尾在其中對應的“像素”長度，用近端釘尾的真實長度（16.5 mm）除以“像素長度”即為比例尺，待最后測量完成后再換算為對應的長度單位。畫出大轉子邊界的弧形輪廓，確定其與髓內釘外側緣的交匯點，測量釘尾至此交匯點的“像素距離”。用比例尺將“像素距離”換算為釘尾突出大轉子的真實距離。釘尾突出高度劃分為3個等級（圖 4）： 0級不突出皮質，1級突出≤5 mm，2級突出＞5mm。
3 結果
本組手術時間18～40 min，平均28 min；術中失血量30～200 mL，平均50 mL；由于隱性失血，術后1～3 d復查血紅蛋白低于80 g/L者17例（68%），均輸注1～2個單位紅細胞。1例合并帕金森病的79歲男性患者，術后10 d因進食過程中誤吸窒息，搶救后并發肺部感染，住院死亡。余患者住院時間12～28 d，平均16 d；切口均Ⅰ期愈合。24例患者隨訪時間1～8個月，平均4個月；其中7例隨訪6 個月以上。骨折愈合時間6～10周，平均8 周。末次隨訪時采用Parker-Palmer活動能力評分為4～8分，平均5.5分。無髖股部疼痛主訴。見圖 5。
影像學參數測量結果示： ① 髓內釘的矢狀面入釘點： 入釘點偏前2例（8%），居中18例（72%），偏后5例（20%）。② 遠端釘尖與股骨前側皮質關系： 0 級15例（60%），+1級8例（32%），-1級1例（4%），+2級1例（4%）。③ 近端釘尾突出高度： 0級13例（52%），1級9例（36%），2級3例（12%）。
4 討論
4.1 股骨前弓對髓內釘的影響
人類的進化使股骨出現了向前外側凸出的弓形弧度，尤其前弓弧度比較明顯。股骨前弓的大小受性別、身高、年齡、種族等因素的影響，女性、矮小、老年、亞洲人種的股骨前弓較大。股骨前弓的大小常用弧度半徑表示，二者呈反比關系，即半徑越小，意味著前弓角度越大。Maratt等[13]用CT重建圖像研究1 911例（3 822個股骨）股骨前弓，髓腔弧度半徑為（112±26）cm，前側皮質弧度半徑為（145±55）cm，且前弓弧度與股骨長度成正相關，即股骨越長，弧度半徑越大，則股骨越直，而與性別、年齡、種族、體質量指數、皮質厚度等無關。Su等[14]用CT三維重建測量中國人的股骨髓腔前弓半徑為（971.44±211.68） mm，其中男性（1015.72±212.19） mm，女性（872.81±174.57）mm，女性前弓明顯大于男性。
在股骨轉子間骨折中，股骨前弓仍完整，對髓內釘的形狀無任何適應調整作用。不匹配的髓內釘在插入髓腔時會遇到明顯阻力，釘尖易與股骨干前側皮質接觸、碰撞，甚至穿出，導致醫源性骨折。從股骨近端插入髓內釘是否出現釘尖撞擊，與下列因素有關[4]： 股骨長度、股骨髓腔內徑、股骨前弓程度、髓內釘直徑、髓內釘插入深度、在大轉子的入釘點部位（前、中、后）、骨折的復位質量（內外翻、前后傾）、股骨頭內拉力螺釘（螺旋刀片）的部位（上下、前后）。其中大轉子的入釘點對釘尖位置影響較大，因為髓內釘需要通過小轉子下緣這一矢狀面髓腔最狹窄的部位，所以如果在大轉子處偏后插釘，則釘尖向前突出，容易發生釘尖與前側皮質的撞擊；而如果入釘點部位偏前，則釘尖向后突出，不容易發生與前側皮質的撞擊[15]。雖然醫生均認識到在矢狀面偏前插釘的優點，但由于大轉子骨折移位、小切口微創盲法操作等，實際手術中并不容易實現。
4.2 帶前弓弧度的短型頭髓釘的優點
通過醫生手術技術的改進（如優秀的骨折復位、大轉子偏前插釘等），可以減少髓內釘與股骨前弓不匹配的現象，但對術者的操作技巧要求很高。通過器械改進可以降低技術門檻，使普通手術者亦能優良地完成頭髓釘內固定手術，減少器械并發癥的發生。我們設計的新型頭髓釘帶有合適的前弓弧度，而且在釘尖部位進行了“十”字開槽處理，形成的4 個葉片可向中央靠攏，進一步增加了釘尖的彈性，使其更加適應股骨彎曲度的需要（包括前弓和較小的外側弓）。本組僅1例釘尖與前側皮質輕度接觸（+2級），該患者髓腔較細，采用遠段直徑9mm、長19.5cm的頭髓釘，且入釘點偏后，致使釘尖與股骨前側皮質有輕度撞擊。
美國Zimmer公司設計生產的ZNN短型釘（長21.5cm），同時帶有前弓（半徑127.5 cm）和前傾角（15°），以適應股骨的前弓弧度和骨折的解剖復位。我們設計的新型頭髓釘自身不帶前傾角，但并不影響對頭頸骨塊在含有前傾角的解剖位置進行固定。術中將髓內釘略微外旋，即可將螺旋刀片的定位導針打入股骨頭的側位正中，此時矢狀面帶有前弓弧度的頭髓釘，經過輕微外旋，更能適應冠狀面的股骨外側弓，同時滿足股骨前弓與外弓的弧度需要。該短型頭髓釘適用于順向股骨轉子間骨折的患者（AO/OTA分型A1、A2型），對A3型骨折和轉子下骨折建議采用長釘固定；另外，由于釘尖有“十”字開槽，在插入時需避免槽口鉤拉住臀部筋膜索帶和肌肉纖維。其他操作技術與傳統頭髓釘一致。
4.3 釘尾突出大轉子
髓內釘的近端釘尾突出大轉子過多，將刺激髖部軟組織結構（如臀中肌等），導致髖部疼痛，影響髖關節活動，是大轉子疼痛綜合征的原因之一[16]。影響釘尾突出高度的因素包括： ① 股骨長度，中國人普遍短于歐美人；② 骨折復位的頸干角；③ 髓內釘的插入深度，由在正位片打入股骨頭內拉力螺釘或螺旋刀片的位置高低（正中或偏下）決定，以追求理想的尖頂距或股距尖頂距[17]。我們曾觀測了PFNA-Ⅱ主釘釘尾相對于股骨大轉子頂點的高度，88%（男性84%、女性91%）有突出現象，平均突出高度為6.25mm（男性4.84 mm、女性7.09 mm），突出高度超過5 mm者為61%，其中女性占74%；身材矮小的女性患者，其突出比率和突出程度均高于男性[18]。而本研究設計的新型頭髓釘縮短了近段主釘的高度，釘尾突出大轉子的出現率和程度均顯著降低，超過5 mm者在10%左右；配合不同高度的尾帽使用，亦能避免釘尾陷于大轉子內及后期尋找困難的問題。
綜上述，此新型頭髓釘通過增加前弓弧度（半徑120 cm）、釘尖“十”字開槽、縮短釘尾高度等，與國人股骨在形態上具有良好的匹配性，有助于減少術后器械并發癥的發生。但本研究是該新型頭髓釘的首次初步報告，重點介紹髓內釘在插入股骨髓腔后的影像學匹配性，不足在于臨床病例數較少、隨訪時間較短，影像學適配性與臨床效果及并發癥（如髖股部疼痛、二次骨折等）是否有必然聯系，尚需大量病例資料和長期隨訪觀察明確。
