引用本文： 侯宇, 姚琦, 張亙璦, 丁立祥. 第 3 代 Gamma 釘拉力螺釘釘尾距股骨外側皮質距離與術后拉力螺釘移位或切出關系研究. 中國修復重建外科雜志, 2018, 32(1): 40-44. doi: 10.7507/1002-1892.201709009 復制
第 3 代 Gamma 釘（the third generation of Gamma nail，TGN）操作簡單，固定可靠，符合下肢生物力學，滑動加壓可促進骨折斷端加壓，交鎖固定可維持相對恒定的頸干角，已成為股骨粗隆間骨折的主要治療方式之一[1-3]。但是，TGN 內固定術后可能出現拉力螺釘在股骨頭內移位或切出，造成骨折移位、髖內翻、肢體短縮、疼痛等并發癥，嚴重影響患者術后功能恢復及生活質量[2]。拉力螺釘在股骨內的位置直接決定患者行走時 TGN 的生物力學表現，位置不佳的拉力螺釘容易發生移位或切出[4-5]。國內外研究證實 TGN 內固定術后，患肢負重時股骨外側皮質產生強大的拉伸應力，直接影響內固定的穩定程度[6-8]；而且 TGN 內固定術后，股骨外側皮質需承擔部分通過拉力螺釘傳遞的負荷；股骨外側皮質與拉力螺釘的穩定關系密切。而國內外研究仍集中于尖頂距（tip apex distance，TAD）大小[9-10]、拉力螺釘方向與股骨頸前傾角方向是否一致等[11-12]，關于拉力螺釘與股骨外側皮質的關系報道較少。本研究回顧了 2012 年 1 月—2015 年 12 月我院收治的 124 例股骨粗隆間骨折行閉合復位 TGN 內固定、并完成 18 個月臨床隨訪的患者臨床資料，分析拉力螺釘釘尾距股骨外側皮質距離（tail femur distance，TFD）與術后拉力螺釘移位或切出的關系，以期為臨床手術的改進提供理論依據。報告如下。
1 臨床資料
1.1 一般資料
納入 2012 年 1 月—2015 年 12 月年收治的行閉合復位 TGN 內固定且隨訪 18 個月以上的股骨粗隆間骨折患者，排除因跌倒所致內固定失效者、非骨質疏松性病理性骨折者，共 124 例患者符合標準納入研究。
本組男 52 例，女 72 例；年齡 46～93 歲，平均 78.5 歲。均為閉合性骨折，左側 43 例，右側 81 例。致傷原因：交通事故傷 6 例，砸傷 10 例，跌傷 108 例。骨折根據國際內固定研究協會（AO/ASIF）分型：31-A1 型 43 例，31-A2 型 69 例，31-A3 型 12 例。傷后至手術時間 1～10 d，平均 2.9 d。術前合并腦血管病變（陳舊性腦梗死、老年性腦改變）105 例，糖尿病 77 例，心血管系統疾病（冠心病、高血壓）94 例，呼吸系統疾病（慢性阻塞性肺疾病）82 例，慢性腎功能衰竭 1 例，合并其他骨折 6 例。
1.2 治療方法
所有患者均行閉合復位 TGN（Stryker 公司，美國）內固定治療，術前準備及手術按常規操作。在 C 臂 X 線機透視下閉合復位股骨粗隆間骨折，插入導絲，擴髓，插入 130° 髓內釘，根據患者身高選取 170 mm 或 180 mm 長度，在 C 臂 X 線機正側位透視下將 TGN 拉力螺釘植入股骨頭正位下半部和側位中間 1/3 處。植入拉力螺釘后，松開縱向牽引減少骨折差距，加壓至骨折線消失，植入防旋釘，然后植入 1 個遠端動態鎖定螺釘。術后皮下注射 2 周預防性低分子量肝素，術前 30 min 靜脈滴注頭孢呋辛鈉 1.5 g，術后 24 h 靜脈滴注頭孢呋辛鈉 1.5 g 1 次；術后立即開始抗骨質疏松治療；術后第 2 天開始進行肌力及關節功能鍛煉，術后 12 周患者開始部分負重訓練。
1.3 研究分組及檢測指標
所有患者均隨訪至 18 個月，根據患者骨折愈合情況進行分組。其中骨折正常愈合、術后 18 個月可正常行走患者納入正常愈合組。發生以下情況則納入固定失敗組：① 拉力螺釘明顯移位：18 個月內發生髖關節活動或行走時疼痛者需復查髖關節正側位 X 線片，若拉力螺釘頂點在股骨頭移位超過 5 mm 或頸干角變化>5°，則診斷為拉力螺釘明顯移位，限制負重，臥床保守治療 4 周[13-14]；② 拉力螺釘切出：若拉力螺釘切出股骨頭，診斷為拉力螺釘切出，行人工股骨頭置換手術。
記錄并比較兩組患者年齡、性別、身高、骨骼礦物質密度（bone mineral density，BMD）、骨折 AO/ASIF 分型、受傷至手術時間以及術后 1 d TFD 值。TFD 測量方法：于術后 1 d 雙髖正位 X 線片上測量釘尾下邊緣頂點與股骨外側皮質的距離。
1.4 統計學方法
采用 SPSS21.0 統計軟件進行分析。計量資料以均數±標準差表示，組間比較采用獨立樣本 t 檢驗；計數資料組間比較采用 χ2檢驗或 Mann-Whitney 檢驗。采用 logistic 回歸對年齡、性別、身高、BMD、骨折 AO/ASIF 分型、受傷至手術時間及 TFD 值進行影響因素分析，篩選內固定失敗的危險因素。檢驗水準 α=0.05。
2 結果
本研究正常愈合組 111 例，愈合時間 80～110 d，平均 95.5 d。固定失敗組 13 例，其中拉力螺釘切出 2 例、明顯移位 11 例，發生于術后 12 周內 12 例、術后 15 周 1 例，經相應治療后切割移位無進一步增加，骨折愈合。除固定失敗組術后 1 d TFD 值顯著高于正常愈合組，差異有統計學意義（t=5.14，P=0.00）外，兩組患者性別、年齡、身高、BMD、骨折 AO/ASIF 分型及受傷至手術時間比較差異均無統計學意義（P>0.05）。見表 1。logistic 回歸分析顯示，TFD 值是拉力螺釘明顯移位或切出的危險因素（B=1.22，標準化系數=0.32，Wald χ2值=14.66，P=0.00，OR=3.37）。固定失敗組 1 例患者釘尾下邊緣頂點位于股骨外側皮質內側，TFD=–2.2 mm。拉力螺釘與股骨外側皮質關系的典型病例見圖 1。
表1
兩組患者臨床資料比較
Table1.
Comparison of clinical data between 2 groups
圖1
拉力螺釘與股骨外側皮質關系的典型病例
a. 拉力螺釘尾端下緣位于股骨外側皮質內部，TFD=–2.2 mm；b. 拉力螺釘尾端下緣突出股骨外側皮質，TFD=1.9 mm；c. 拉力螺釘尾端下緣突出股骨外側皮質，TFD=5.5 mm
Figure1. The typical cases of the relationship between the tension screw and the lateral cortex of the femura. The lower margin of the tail end of the pull screw was located inside the lateral cortex of the femur, TFD=–2.2 mm; b. The lower margin of the tail end of the pull screw was protruded the lateral cortex of the femur, TFD=1.9 mm; c. The lower margin of the tail end of the pull screw was protruded the lateral cortex of the femur, TFD=5.5 mm
3 討論
TGN 已廣泛應用于治療股骨粗隆間骨折，而拉力螺釘移位或切出在 TGN 固定后也偶有發生。本研究統計 124 例患者，移位或切出 13 例，比率為 10.5%。陳太勇等[15]研究股骨近端髓內釘（proximal femoral nail，PFN）治療股骨粗隆間骨折術后翻修的原因，發現 432 例患者中拉力螺釘穿出股骨頭外 2 例，拉力螺釘切出股骨頭頸外 11 例，切出率約 3%，其切出率較低，可能是由于 PFN 需要在股骨頭內同時打入 2 枚螺釘，具備較強的抗切出能力[16]。Mingo-Robinet 等[13]進行了一項回顧性研究，發現在不穩定性轉子間骨折的治療中，TGN 拉力螺釘固定不良比率達 17%，切出風險較第 2 代 Gamma 釘更高。本研究中未發現年齡、性別、身高、BMD、骨折類型及受傷至手術時間增加拉力螺釘切出風險，這可能是由于固定失敗組樣本例數較少，未能發現顯著性差異；也可能是由于粗隆間骨折患者多為高齡伴嚴重骨質疏松，其骨折穩定性更加依賴于拉力螺釘的位置以及下肢力線的良好重建，而其他因素的影響相對減弱。
TGN 拉力螺釘在股骨內的位置與拉力螺釘移位或切出密切相關。其中 TAD、拉力螺釘方向等指標有較多報道和確切結論。本研究發現 TFD 也同樣重要，我們發現發生拉力螺釘切出的患者 TFD 值較正常愈合患者更高，風險評估也提示較大的 TFD 值會導致較高的切出率。這可能是由于 TGN 的力學特性造成的：首先，過長的釘尾會導致 TGN 整體力線偏向外側，使得拉力螺釘力臂增加，導致股骨外側皮質的拉伸應力和內側皮質壓縮應力同時升高，增加內固定失敗風險[7, 17-18]。其次，患肢負重時與釘尾部下緣相接觸的股骨外側皮質壓縮應力升高[7, 19]，這可能是拉力螺釘的負荷未能完全沿主釘傳導向股骨遠端，部分負荷向釘尾傳導的結果，若釘尾距外側皮質距離較長，則更容易發生撞擊和應力升高，增加內固定失敗風險。第三，TGN 允許拉力螺釘與骨折近端沿著滑槽順防旋釘向外下走行，骨折斷端滑動加壓，增加穩定性[3]。但是，較長的 TFD 意味著拉力螺釘的滑槽大部分位于防旋釘遠端，滑動加壓距離較短，容易造成滑動加壓失效，造成骨折近端垂直剪切應力增加，發生拉力螺釘向上移位或切出。第四，本研究中發現 1 例釘尾下邊緣頂點位于股骨外側皮質內側，TFD 值為負。這可能是由于拉力螺釘向外側滑移時被股骨外側皮質阻擋，造成滑動加壓失效，最終導致拉力螺釘移位。
本研究發現，術中對拉力螺釘長度計算不準確是造成 TFD 值過高的主要原因。術中植入拉力螺釘后，需松開縱向牽引減少骨折差距，然后對骨折斷端加壓，如果預先選擇了較長的拉力螺釘，則會導致 TFD 增高。在另一種情況下，骨折復位良好，無需過多加壓，此時若不慎選擇了較短的拉力螺釘，又追求較小的 TAD 值，則會導致拉力螺釘向股骨頭內擰入過多，釘尾下邊緣頂點位于股骨外側皮質內側，TFD 值為負。這些均會增加術后拉力螺釘移位或切出的風險。
綜上述，本研究顯示 TFD 值較高患者術后拉力螺釘移位或切出的風險增加，因此術中應謹慎選擇合適長度的拉力螺釘，控制 TFD 值，防止術后拉力螺釘移位或切出、內固定失敗。
第 3 代 Gamma 釘（the third generation of Gamma nail，TGN）操作簡單，固定可靠，符合下肢生物力學，滑動加壓可促進骨折斷端加壓，交鎖固定可維持相對恒定的頸干角，已成為股骨粗隆間骨折的主要治療方式之一[1-3]。但是，TGN 內固定術后可能出現拉力螺釘在股骨頭內移位或切出，造成骨折移位、髖內翻、肢體短縮、疼痛等并發癥，嚴重影響患者術后功能恢復及生活質量[2]。拉力螺釘在股骨內的位置直接決定患者行走時 TGN 的生物力學表現，位置不佳的拉力螺釘容易發生移位或切出[4-5]。國內外研究證實 TGN 內固定術后，患肢負重時股骨外側皮質產生強大的拉伸應力，直接影響內固定的穩定程度[6-8]；而且 TGN 內固定術后，股骨外側皮質需承擔部分通過拉力螺釘傳遞的負荷；股骨外側皮質與拉力螺釘的穩定關系密切。而國內外研究仍集中于尖頂距（tip apex distance，TAD）大小[9-10]、拉力螺釘方向與股骨頸前傾角方向是否一致等[11-12]，關于拉力螺釘與股骨外側皮質的關系報道較少。本研究回顧了 2012 年 1 月—2015 年 12 月我院收治的 124 例股骨粗隆間骨折行閉合復位 TGN 內固定、并完成 18 個月臨床隨訪的患者臨床資料，分析拉力螺釘釘尾距股骨外側皮質距離（tail femur distance，TFD）與術后拉力螺釘移位或切出的關系，以期為臨床手術的改進提供理論依據。報告如下。
1 臨床資料
1.1 一般資料
納入 2012 年 1 月—2015 年 12 月年收治的行閉合復位 TGN 內固定且隨訪 18 個月以上的股骨粗隆間骨折患者，排除因跌倒所致內固定失效者、非骨質疏松性病理性骨折者，共 124 例患者符合標準納入研究。
本組男 52 例，女 72 例；年齡 46～93 歲，平均 78.5 歲。均為閉合性骨折，左側 43 例，右側 81 例。致傷原因：交通事故傷 6 例，砸傷 10 例，跌傷 108 例。骨折根據國際內固定研究協會（AO/ASIF）分型：31-A1 型 43 例，31-A2 型 69 例，31-A3 型 12 例。傷后至手術時間 1～10 d，平均 2.9 d。術前合并腦血管病變（陳舊性腦梗死、老年性腦改變）105 例，糖尿病 77 例，心血管系統疾病（冠心病、高血壓）94 例，呼吸系統疾病（慢性阻塞性肺疾病）82 例，慢性腎功能衰竭 1 例，合并其他骨折 6 例。
1.2 治療方法
所有患者均行閉合復位 TGN（Stryker 公司，美國）內固定治療，術前準備及手術按常規操作。在 C 臂 X 線機透視下閉合復位股骨粗隆間骨折，插入導絲，擴髓，插入 130° 髓內釘，根據患者身高選取 170 mm 或 180 mm 長度，在 C 臂 X 線機正側位透視下將 TGN 拉力螺釘植入股骨頭正位下半部和側位中間 1/3 處。植入拉力螺釘后，松開縱向牽引減少骨折差距，加壓至骨折線消失，植入防旋釘，然后植入 1 個遠端動態鎖定螺釘。術后皮下注射 2 周預防性低分子量肝素，術前 30 min 靜脈滴注頭孢呋辛鈉 1.5 g，術后 24 h 靜脈滴注頭孢呋辛鈉 1.5 g 1 次；術后立即開始抗骨質疏松治療；術后第 2 天開始進行肌力及關節功能鍛煉，術后 12 周患者開始部分負重訓練。
1.3 研究分組及檢測指標
所有患者均隨訪至 18 個月，根據患者骨折愈合情況進行分組。其中骨折正常愈合、術后 18 個月可正常行走患者納入正常愈合組。發生以下情況則納入固定失敗組：① 拉力螺釘明顯移位：18 個月內發生髖關節活動或行走時疼痛者需復查髖關節正側位 X 線片，若拉力螺釘頂點在股骨頭移位超過 5 mm 或頸干角變化>5°，則診斷為拉力螺釘明顯移位，限制負重，臥床保守治療 4 周[13-14]；② 拉力螺釘切出：若拉力螺釘切出股骨頭，診斷為拉力螺釘切出，行人工股骨頭置換手術。
記錄并比較兩組患者年齡、性別、身高、骨骼礦物質密度（bone mineral density，BMD）、骨折 AO/ASIF 分型、受傷至手術時間以及術后 1 d TFD 值。TFD 測量方法：于術后 1 d 雙髖正位 X 線片上測量釘尾下邊緣頂點與股骨外側皮質的距離。
1.4 統計學方法
采用 SPSS21.0 統計軟件進行分析。計量資料以均數±標準差表示，組間比較采用獨立樣本 t 檢驗；計數資料組間比較采用 χ2檢驗或 Mann-Whitney 檢驗。采用 logistic 回歸對年齡、性別、身高、BMD、骨折 AO/ASIF 分型、受傷至手術時間及 TFD 值進行影響因素分析，篩選內固定失敗的危險因素。檢驗水準 α=0.05。
2 結果
本研究正常愈合組 111 例，愈合時間 80～110 d，平均 95.5 d。固定失敗組 13 例，其中拉力螺釘切出 2 例、明顯移位 11 例，發生于術后 12 周內 12 例、術后 15 周 1 例，經相應治療后切割移位無進一步增加，骨折愈合。除固定失敗組術后 1 d TFD 值顯著高于正常愈合組，差異有統計學意義（t=5.14，P=0.00）外，兩組患者性別、年齡、身高、BMD、骨折 AO/ASIF 分型及受傷至手術時間比較差異均無統計學意義（P>0.05）。見表 1。logistic 回歸分析顯示，TFD 值是拉力螺釘明顯移位或切出的危險因素（B=1.22，標準化系數=0.32，Wald χ2值=14.66，P=0.00，OR=3.37）。固定失敗組 1 例患者釘尾下邊緣頂點位于股骨外側皮質內側，TFD=–2.2 mm。拉力螺釘與股骨外側皮質關系的典型病例見圖 1。
表1
兩組患者臨床資料比較
Table1.
Comparison of clinical data between 2 groups
圖1
拉力螺釘與股骨外側皮質關系的典型病例
a. 拉力螺釘尾端下緣位于股骨外側皮質內部，TFD=–2.2 mm；b. 拉力螺釘尾端下緣突出股骨外側皮質，TFD=1.9 mm；c. 拉力螺釘尾端下緣突出股骨外側皮質，TFD=5.5 mm
Figure1. The typical cases of the relationship between the tension screw and the lateral cortex of the femura. The lower margin of the tail end of the pull screw was located inside the lateral cortex of the femur, TFD=–2.2 mm; b. The lower margin of the tail end of the pull screw was protruded the lateral cortex of the femur, TFD=1.9 mm; c. The lower margin of the tail end of the pull screw was protruded the lateral cortex of the femur, TFD=5.5 mm
3 討論
TGN 已廣泛應用于治療股骨粗隆間骨折，而拉力螺釘移位或切出在 TGN 固定后也偶有發生。本研究統計 124 例患者，移位或切出 13 例，比率為 10.5%。陳太勇等[15]研究股骨近端髓內釘（proximal femoral nail，PFN）治療股骨粗隆間骨折術后翻修的原因，發現 432 例患者中拉力螺釘穿出股骨頭外 2 例，拉力螺釘切出股骨頭頸外 11 例，切出率約 3%，其切出率較低，可能是由于 PFN 需要在股骨頭內同時打入 2 枚螺釘，具備較強的抗切出能力[16]。Mingo-Robinet 等[13]進行了一項回顧性研究，發現在不穩定性轉子間骨折的治療中，TGN 拉力螺釘固定不良比率達 17%，切出風險較第 2 代 Gamma 釘更高。本研究中未發現年齡、性別、身高、BMD、骨折類型及受傷至手術時間增加拉力螺釘切出風險，這可能是由于固定失敗組樣本例數較少，未能發現顯著性差異；也可能是由于粗隆間骨折患者多為高齡伴嚴重骨質疏松，其骨折穩定性更加依賴于拉力螺釘的位置以及下肢力線的良好重建，而其他因素的影響相對減弱。
TGN 拉力螺釘在股骨內的位置與拉力螺釘移位或切出密切相關。其中 TAD、拉力螺釘方向等指標有較多報道和確切結論。本研究發現 TFD 也同樣重要，我們發現發生拉力螺釘切出的患者 TFD 值較正常愈合患者更高，風險評估也提示較大的 TFD 值會導致較高的切出率。這可能是由于 TGN 的力學特性造成的：首先，過長的釘尾會導致 TGN 整體力線偏向外側，使得拉力螺釘力臂增加，導致股骨外側皮質的拉伸應力和內側皮質壓縮應力同時升高，增加內固定失敗風險[7, 17-18]。其次，患肢負重時與釘尾部下緣相接觸的股骨外側皮質壓縮應力升高[7, 19]，這可能是拉力螺釘的負荷未能完全沿主釘傳導向股骨遠端，部分負荷向釘尾傳導的結果，若釘尾距外側皮質距離較長，則更容易發生撞擊和應力升高，增加內固定失敗風險。第三，TGN 允許拉力螺釘與骨折近端沿著滑槽順防旋釘向外下走行，骨折斷端滑動加壓，增加穩定性[3]。但是，較長的 TFD 意味著拉力螺釘的滑槽大部分位于防旋釘遠端，滑動加壓距離較短，容易造成滑動加壓失效，造成骨折近端垂直剪切應力增加，發生拉力螺釘向上移位或切出。第四，本研究中發現 1 例釘尾下邊緣頂點位于股骨外側皮質內側，TFD 值為負。這可能是由于拉力螺釘向外側滑移時被股骨外側皮質阻擋，造成滑動加壓失效，最終導致拉力螺釘移位。
本研究發現，術中對拉力螺釘長度計算不準確是造成 TFD 值過高的主要原因。術中植入拉力螺釘后，需松開縱向牽引減少骨折差距，然后對骨折斷端加壓，如果預先選擇了較長的拉力螺釘，則會導致 TFD 增高。在另一種情況下，骨折復位良好，無需過多加壓，此時若不慎選擇了較短的拉力螺釘，又追求較小的 TAD 值，則會導致拉力螺釘向股骨頭內擰入過多，釘尾下邊緣頂點位于股骨外側皮質內側，TFD 值為負。這些均會增加術后拉力螺釘移位或切出的風險。
綜上述，本研究顯示 TFD 值較高患者術后拉力螺釘移位或切出的風險增加，因此術中應謹慎選擇合適長度的拉力螺釘，控制 TFD 值，防止術后拉力螺釘移位或切出、內固定失敗。
