引用本文: 衛禛, 陳時益, 張世民. 股骨轉子間骨折治療中前內側皮質正性支撐復位的研究進展. 中國修復重建外科雜志, 2019, 33(10): 1216-1222. doi: 10.7507/1002-1892.201904154 復制
股骨轉子間骨折是對老年人危害最大的常見骨折,約 90% 的股骨轉子間骨折發生于 65 歲以上的老年人群,1 年內死亡率可高達 30%[1]。隨著內固定材料和手術技術的進步,目前手術內固定治療已成為首選治療方式[2]。內固定可分為髓外釘板系統和髓內釘系統,二者各有優勢,但不論采用何種內固定方式,都必須建立在良好的骨折復位基礎之上[3-4]。骨折復位的質量可分為解剖復位、功能復位和未復位(復位不良)。良好的骨折復位不僅要求恢復骨骼的大致解剖結構,確保骨折愈合和功能恢復,還應提供足夠的力學穩定性。本文對近年來新提出的“前內側皮質正性支撐復位”作一綜述。
1 股骨轉子間骨折的復位標準
骨折復位的金標準是解剖復位,即骨折恢復到正常解剖的位置。股骨轉子間骨折由于多種原因,閉合手法復位很難達到真正的解剖復位:① 股骨轉子間區域為干骺端轉換區,骨折兩端粗細、硬度存在差異;② 頸干角、前傾角和扭轉角的存在,導致重力偏心傳導,使股骨轉子間骨折具有先天的不穩定性;③ 目前對分離移位的小轉子骨塊沒有很好的復位固定方法,臨床上多不予以固定;④ 老年人骨質疏松導致內植物對骨質的把持力差,難以獲得堅強的內固定;⑤ 術中 X 線透視的影像分辨率有限,輕度的錯位難以發現。因此,在臨床實際工作中,描述股骨轉子間骨折的復位質量往往采用穩定復位、滿意復位、充足復位、可接受復位等概念,可接受骨折的功能復位,即達到骨折的穩定和愈合,肢體運動及功能無明顯受損即可。
判斷股骨轉子間骨折的復位質量,涉及到對線、對位與旋轉三方面:① 評估對線廣泛采用 Garden 指數:正位 X 線片股骨頭內側骨小梁中央軸線與股骨干內側皮質夾角 160°,或股骨頭頸軸線與股骨干軸線夾角 150~155°;側位 X 線片股骨頭頸的中軸線與股骨干的中軸線夾角 180°。② 評估對位多采用 1 個皮質厚度(或 4~5 mm),錯位程度在 1 個皮質厚度之內為“好”,>1 個皮質厚度為“差”。判斷是否獲得“好”的骨折對位程度,文獻標準并不統一,如 1988 年 Sernbo 等[5]認為骨塊錯位程度應≤5 mm,1995 年 Baumgaertner 等[6]認為應≤4 mm,2004 年 Fogagnolo 等[7]認為骨折對合程度應≥80% 等,但多數以影像學上 1 個皮質厚度為標準。③ 術中透視判斷骨塊的旋轉錯位非常困難,往往需要借助 CT 檢查。研究表明,輕度的股骨干旋轉錯位(10~20° 之內),對患肢的功能沒有影響[8-9]。
2 非解剖皮質支撐復位的提出
2012 年以色列學者 Gotfried[10-11]對移位的股骨頸頭下型骨折(Garden 分類 3/4 型),首先提出了“非解剖皮質支撐復位”的概念。根據正位 X 線片上的股骨頸上下皮質的對位關系,分為 “正性皮質支撐”(下托上)、“負性皮質支撐”與“中性復位”(皮質平滑,解剖對位)三大類。通過遠端骨塊對近端骨塊皮質的承托支撐,可以限制股骨頭的過度滑動[12]。近年多篇臨床研究[13-15]均證實“正性皮質支撐”與“負性皮質支撐”的預后存在明顯差異。
2014 年我國張世民等[16]針對股骨轉子間骨折,首次提出了相應的“內側皮質支撐復位”概念,與股骨頸骨折的皮質對位形式正好相反。① 在正位影像上,正性對位指頭頸骨塊內側皮質居于股骨干內側皮質的內上方 1 個皮質厚度(4~5 mm)之內,頭頸骨塊滑動后能夠獲得股骨干內側皮質的支撐砥住;中性對位指頭頸骨塊與股骨干內側皮質平齊;負性對位指頭頸骨塊內側皮質居于股骨干內側皮質外上方,或沿內固定軸向(頭髓釘多為 130°)滑動后有落入髓腔內趨勢者。負性對位容易失去股骨干內側皮質的支撐砥住,屬復位不足。② 在側位影像上,前側皮質的對位關系同樣分為正性、中性和負性 3 種。因為牽引后髂股韌帶的緊張束縛,頭頸骨塊很少能獲得前側皮質的正性對位(居于股骨干前側皮質的前方,髓腔外對位,外嵌對位),臨床上出現側位的前側皮質翹起,往往都是頭頸骨塊屈曲位旋轉的結果。因此,可以將前側皮質的對位簡化為 2 種[17]:前側皮質有砥住,包括皮質的平滑對位、前后臺階≤2 mm 或半個皮質厚度的對位;前側皮質未砥住,前側皮質位于股骨干皮質后方,臺階超過 2 mm。
2015 年 Chang 等[17]總結了 127 例不穩定型股骨轉子間骨折(A2 型)頭髓釘術后 1 周內 X 線片,按內側皮質的對位關系分為正性(89 例)、中性(26 例)和負性(12 例),術后 3 個月影像學隨訪發現,股骨頸長度丟失在內側皮質正性、中性和負性對位組分別平均為 2.3、3.5 和 6.7 mm,頸干角丟失分別平均為 0.7、4.8 和 8.9°,正性對位組的頸干角和股骨頸長度丟失最少,負性對位組丟失最多,3 組之間差異均有統計學意義。經 3 個月隨訪,正性對位組能早期下地負重行走,康復進程較快,與負性對位組相比基本日常生活能力評分(BADL,11.2 分 vs. 8.7 分)和行走功能評分(Parker-Palmer 評分,6.9 分 vs. 5.2 分)更高;術后 6 個月隨訪,正性對位組的髖股部疼痛發生率(9.0%)顯著低于負性對位組(16.7%)。該研究首次報道內側皮質正性對位的術后穩定性和功能明顯優于負性對位。
3 皮質支撐復位的特征與優點
前內側皮質正性支撐復位的特征是:① 頭頸骨塊內側皮質位于股骨干內側皮質的髓腔之外;② 頭頸骨塊輕度外展復位,頸干角在 135~145° 之間;③ 利用術中器械收緊的即刻滑動獲得初始穩定,利用術后肌肉收縮負重引起的“望遠鏡效應”獲得二次穩定[16];④ 術中骨折手法復位時,正性皮質支撐對位比解剖對位更容易達到,因為術中牽引以及粗大髓內釘插入過程中的撐開作用,使頭頸骨塊內側皮質更容易復位到股骨干內側皮質的內上方;⑤ 術后骨折斷端之間仍存在一定間隙,在頭頸骨塊滑動的過程中,皮質對位的形式容易出現變化,存在不確定性,而正性對位有助于確保內側皮質能夠相互接觸砥住,防止頭頸骨塊滑落入股骨干髓腔之中而變為負性對位;⑥ 特別強調前內側皮質的對位,而不再追求后內側小轉子骨塊的復位。
前內側皮質正性支撐復位的優點包括:① 通過皮質接觸砥住,分擔內固定器械的負荷應力,起到機械力學的穩定作用;② 通過骨折端的密切接觸、嵌緊坐實,起到生物學促進骨折愈合的作用;③ 通過保留近乎正常的股骨頸長度和頸干角,維持骨盆的結構和力學平衡;④ 術后穩定性評分高,可以早期進入康復流程,恢復較好的行走能力;⑤ 術后內固定器械相關并發癥顯著降低。
4 皮質支撐復位的生物力學研究
2017 年 Nie 等[18]采用 6 具老年人股骨標本(平均 77 歲)進行生物力學試驗,對比股骨近端外側壁與內側壁對骨折穩定性的影響。隨機將一側股骨分為內側壁缺損組,另一側為外側壁缺損組。內側壁缺損模型為截除股骨中軸線內側的小轉子平面骨塊,包括前內側壁和后內側壁的半圓形皮質;外側壁缺損模型為截除股骨中軸線外側大轉子以遠的外側壁骨塊,包括前外側和后外側的半圓形皮質。經生物力學加載,發現造成股骨斷裂的極限負荷在內側壁缺損組平均為 476 N,在外側壁缺損組平均為 1 596 N,兩組間差異有統計學意義(P<0.001),說明內側壁缺損對股骨近端穩定性的破壞更大,內側壁比外側壁更為重要。對斷裂的股骨用股骨近端防旋髓內釘(proximal femoral nail antirotation,PFNA)進行內固定之后,繼續進行極限加載,兩組的失敗強度相似(均為 3 260 N 左右),差異無統計學意義。但該研究所制作的內側壁與外側壁缺損模型,在形態學上與臨床實際并不符合。
股骨近端前側皮質、內側皮質的對位均可分為正性支撐、中性支撐和負性支撐 3 類,正側位共有 9 種組合。2019 年李雙等[19]將 27 個人造 Synbone 股骨分成不同對位的 9 種組合,每種 3 個標本,進行生物力學試驗研究。結果顯示,正-正組屈服載荷最大,平均 4 967 N;其次分別為正-中組(內側正性支撐,前側中性支撐)、正-負組、中-正組、中-中組、中-負組、負-正組、負-中組,其中負-負組標本的屈服載荷最小,為 1 333 N。在 2 100 N 的垂直壓力下,正-正組、正-中組、中-正組、中-中組平均生存時間均超過 180 s,負-正組平均生存時間為 22.7 s,負-中組平均生存時間為 5.3 s,負-負組生存時間為 0 s。可以看出,在維持骨折術后穩定性方面,內側皮質支撐起主要作用,前側皮質起次要作用。當兩者均達到正性對位時骨折穩定性最佳,而前側皮質負性支撐是內固定力學穩定性丟失最重要的危險因素。
2018 年 Park 等[20]對 8 對老年人股骨標本(平均年齡 76.8 歲)進行生物力學試驗,對比股骨近端前內側皮質正性支撐復位與負性支撐復位對穩定性的影響,發現正性組軸向剛度平均值較負性組高 27.3%(422.7 N/mm vs. 332.0 N/mm),承受的最大軸向負荷平均值高 44.9%(2 848.7 N vs. 1 966.5 N),達到內固定失敗所承受的總能量平均值高 89.6%(27 969.9 N×mm vs. 14 751.0 N×mm)。可以看出,前內側皮質的正性支撐復位在力學穩定性方面更優。另外,試驗中所有負性支撐組內固定失敗均表現為股骨頭內翻并沿螺旋刀片向髓內滑動;而正性支撐組最終失敗時主要表現為頭頸骨塊旋轉。這也提示了頭頸骨塊內翻是負性支撐復位力學穩定性失效的主要形式。
5 內側皮質支撐復位的臨床效果
2016 年王勇等[21]報道了 66 例髓內釘(股骨近端髓內釘、Gamma 釘)治療的股骨轉子間骨折患者,根據術后 X 線片評估內側皮質對位關系,發現正性支撐組(29 例)、中性支撐組(16 例)和負性支撐組(21 例)的平均骨折愈合時間分別為 4.0、3.0 和 5.0 個月,術后 6 個月 Harris 評分優良率分別為 93.1%、100.0% 和 71.4%。作者認為,內側皮質穩定性的生物力學重建,即正性或中性支撐,既有利于骨折愈合,又有助于早期負重,促進功能恢復。
2017 年張江等[22]對 135 例 PFNA 治療的不穩定型股骨轉子間骨折患者進行研究,發現術后 3 個月內側皮質正性組(96 例)、中性組(29 例)和負性組(10 例)的平均頸干角丟失分別為 1.2、3.7、5.9°,平均股骨頸長度丟失分別為 0.9、2.9 和 4.1 mm;術后 6 個月,髖關節 Harris 評分分別為 88.2、86.1 和 83.6 分,正性組優良率明顯高于負性組(93.8% vs. 86.5%);并發癥發生率分別為 6.25%、17.24% 和 30.00%。提示內側皮質正性支撐組患者擁有更好的影像學和功能預后。
2018 年冼樹強等[23]報道了 80 例 PFNA 治療的股骨轉子間骨折患者,其中內側皮質正性支撐組 46 例、中性組 15 例、負性組 19 例,術后 3 個月尖頂距改變平均值分別為 1.24、1.04 和 5.55 mm,頸干角改變平均值分別為 2.87、2.81 和 6.21°,正性組與中性組內固定效果相近,明顯優于負性組。正性組、中性組、負性組股骨頸長度丟失平均值分別為 4.89、2.86 和 5.03 mm,顯示中性組丟失最少,正性組與負性組同樣存在股骨頸長度丟失的問題。
2018 年曹興兵等[24]研究 163 例采用 PFNA 治療的股骨轉子間骨折,采用多因素 logistic 回歸模型分析螺旋刀片過度滑移的危險因素,結果 18 例(11%)出現螺旋刀片過度滑移(超過 1 cm),其中 12 例為內側皮質負性對位(占 2/3),2 例失敗需要翻修。logistic 回歸分析顯示,不穩定型骨折(OR=8.087)和斷端負性皮質支撐(OR=9.365)是螺旋刀片過度滑移的兩大獨立危險因素。
2018 年侯宇等[25]對 158 例采用第 3 代 Gamma 釘(69 例)及 PFNA(89 例)內固定治療的股骨轉子間骨折患者進行研究,發現無論是第 3 代 Gamma 釘還是 PFNA,內側皮質負性對位組術后 18 個月股骨近端短縮程度均明顯高于正性組和中性組;正性支撐患者中第 3 代 Gamma 釘組股骨頸短縮程度明顯低于 PFNA 組,中性及負性支撐組股骨頸短縮程度無明顯差異。無論是 PFNA 還是第 3 代 Gamma 釘,內側皮質負性對位都是不能接受的。另外,在達到正性皮質支撐的情況下,第 3 代 Gamma 釘相比 PFNA 更能有效減少股骨頸短縮的發生。
2019 年印度 Ramachandran 等[26]總結 72 例不穩定型(A2 和 A3 型)股骨轉子間骨折均采用頭髓釘內固定,術后即刻攝 X 線片觀察內側皮質對位關系,發現正性 23 例、中性 33 例、負性 16 例。經過平均 6 個月隨訪,頸干角減少在正性、中性和負性組分別平均為 3.1、4.6 和 8.0°,拉力螺釘向外滑動距離分別平均為 2.5、3.2 和 5.4 mm。經平均 2 年隨訪,內固定力學失敗的發生率在正性組為 4%(1/23),中性組為 6%(2/33),負性組為 31%(5/16)。作者得出結論,認為正性皮質支撐組的治療效果顯著優于負性組。
內側皮質支撐復位的理念在髓外釘板系統的動力髖螺釘(dynamic hip screw,DHS)中也獲得了良好的應用。2018 年趙璞等[27]對 DHS 治療的股骨轉子間骨折患者進行研究,發現正性支撐組(75 例)、中性支撐組(23 例)和負性支撐組(12 例)術后 3 個月股骨頸干角丟失分別為平均 1.4、3.6 和 5.0°,股骨頸長度丟失分別為平均 0.8、2.8 和 4.1 mm。達到正性支撐的患者股骨頸短縮和髖內翻的發生率最低。
2018 年韓國學者 Cho 等[28]研究了 100 例 DHS 治療的 A2 型伴后內側皮質缺損的股骨轉子間骨折患者。發現正性組(28 例)、中性組(42 例)和負性組(30 例)術后 Ceder 行走功能評分分別平均為 6.18、5.76 和 5.20 分,術后頸干角丟失分別平均為 3.33、5.10 和 6.80°,拉力螺釘的滑動距離分別平均為 5.82、8.77 和 11.65 mm。可見,DHS 治療股骨轉子間骨折時,正性皮質支撐復位在功能及影像學方面同樣表現最佳。
近年來,內側皮質的復位作為進一步建立骨折斷端間穩定力學結構的基礎,其對位關系和相互接觸砥住的評估(如 X 線片、CT)越來越得到重視[29]。盡管同為非解剖復位,但由于復位方向不同,正性皮質支撐相較于負性皮質支撐(即無支撐)在術后結構維持、功能康復、并發癥預防等方面,都顯示出更加令人滿意的療效。
6 前側皮質對位的重要性
2018 年 Chang 等[30]研究了具有完整術中透視和術后 CT 三維重建影像的 28 例髓內釘治療的股骨轉子間骨折患者。CT 三維重建能 360° 旋轉,全方位精確觀察骨折復位情況,可以認為是判斷皮質對位關系的金標準。鑒于術者認識到了正位影像內側皮質支撐復位的重要性,術中均不接受內側皮質的負性對位關系。結果顯示,術中透視影像提示內側皮質正性對位 22 例,中性 6 例,負性 0 例;前側皮質正性對位 1 例,中性 20 例,負性 7 例。術后 CT 三維重建顯示真正獲得前內側皮質接觸砥住的(正性+中性)僅 18 例(64.3%),其余約 1/3 均未獲得前內側皮質的支撐砥住。其中側位透視前側皮質為負性的 7 例中,最終失去皮質支撐的高達 6 例(85.7%)。可見,術中透視前側皮質的負性對位,對最終皮質支撐對位的丟失有很高的預測能力。
2018 年杜守超等[31]對 63 例患者進行了術中、術后影像學對比研究,結果發現,術中正位 X 線片顯示內側皮質正性對位,側位 X 線片顯示前側皮質正性或中性對位者,80%(32/40)能在術后獲得真正的前內側皮質支撐(CT 三維重建影像)。而術中透視顯示內側皮質正性對位、前側皮質負性對位者中,僅 21.74%(5/23)能在術后獲得真正的前內側皮質支撐。因此術中對前側皮質對位與內側皮質對位的評估都是必要的,單一方位的正性透視影像并不可信,任一方位的負性關系都預示著最終皮質支撐的丟失。
2019 年 Li 等[32]將 43 例經頭髓釘治療的 A2 型股骨轉子間骨折,根據術后 1 周內的 CT 檢查分為內側皮質(砥住、未砥住)、前側皮質(砥住、未砥住)和前內側皮質共同(砥住、未砥住)3 類。經至少 6 個月隨訪發現,內側皮質砥住與未砥住的頸干角改變平均為 0.88° 和 3.51°,滑動距離平均為 0.47 mm 和 3.47 mm;前側皮質砥住與未砥住的頸干角改變平均為 0.73° 和 3.27°,滑動距離平均為 0.39 mm 和 3.09 mm;前內側兩方面均砥住和均未砥住的頸干角變化平均為 0.68° 和 3.21°,滑動距離平均為 0.35 mm 和 3.00 mm。可以看出,內側和前側任何一面的未砥住,結局與前、內側兩面均未砥住相似。
在小轉子骨塊分離移位的 A2 型骨折,強調前側皮質的對位砥住是有解剖學依據的。Xiong 等[33]對 58 例 A2 型股骨轉子間骨折的三維 CT 影像研究發現,后內側小轉子骨塊的橫徑寬平均為 52.5 mm,占小轉子中點平面皮質周長的 39%;小轉子骨塊向內側壁延伸平均 19 mm,占內側壁寬度(正常 33.5 mm)的 56.5%(損傷比例)。側位上如果股骨頸前側皮質陷落在股骨干前側皮質的后方(負性,髓腔內),則意味著其內側皮質的對位范圍至多不足 1 cm(內側皮質前后徑寬度平均為 33 mm,減去小轉子骨塊在內側壁的延伸 19 mm,再減去前側皮質厚度 4 mm)。Chang 等[30]發現,在側位 X 線片顯示前側皮質負性對位時,不論正位片上的內側皮質對位如何,均預示著最終的皮質支撐有極高的丟失率(6/7,85.7%)。
因此,在臨床實際工作中,應追求術中透視下的前側皮質中性對位、內側皮質正性或中性對位,即要求前側皮質、內側皮質的影像學評估均有砥住(趨勢),經過滑動,術后才能最終獲得前內側皮質的可靠支撐。術中不接受透視影像下正側位任何一面的負性對位關系,需要繼續復位糾正。
7 存在問題與展望
1980 年 Kaufer[34]曾總結影響股骨轉子間骨折穩定性的 5 個主要因素,包括骨骼質量、骨折類型、內植物的選擇、骨折復位情況以及內植物安放位置。其中,良好的骨折復位是手術治療的基礎,對術后穩定性起著關鍵作用,而這一因素主要依賴于醫生的技術水平。目前股骨轉子間骨折內固定的失敗率在 1%~5%,常見原因包括髖內翻、股骨頸短縮、拉力螺釘向上切出、螺旋刀片向內穿透、過度后退滑移等。正性皮質支撐對位作為一種非解剖的復位技術,核心在于股骨近端前內側皮質的接觸砥住,主要目的是依靠重建自身骨質的力學穩定性,分擔內植物所承受的體質量負荷,確保術后內固定的維持與穩定。這為臨床難以達到解剖復位時提供了一個次優選項。
皮質支撐復位仍有不少疑惑有待進一步研究澄清:① 術中透視觀察前內側皮質的對位情況,需結合前側與內側皮質的透視圖像來綜合分析。觀察前內側皮質切線位的特殊透視體位,需拍攝消除前傾角后的股骨頸正位 X 線片。然而在手術過程中,一是標準的股骨頸正位難以確定,二是由于胯下擋桿的遮擋,旋轉 C 臂 X 線機亦難以觀察到。可在內固定完成之后,通過旋轉下肢來透視前內側皮質,但此時已經失去了再次調整的機會。② 對術中透視影像“中性對位”的深入分析發現,透視下的“皮質平齊、解剖復位”實際上包含了 3 種情況:真正的解剖對位、輕微的正性對位和輕微的負性對位。由于術中透視影像的分辨能力有限(2 mm 的皮質臺階辨別不清),上述 3 種情況都被歸為“中性對位”組。在術后頭頸骨塊滑動獲得二次穩定的過程中,原本輕微的負性對位極易演變為完全的負性對位。③ 術后由于殘存骨折間隙、頭頸骨塊在后退滑動過程中的改變(方向、擺動、后傾等),即使術中顯示為正性對位傾向,術后皮質對位也可能發生丟失,演變為中性或負性,其危險因素和預防措施仍有待研究。④ 目前的研究均為定性比較,缺乏量化研究,如滑動后獲得可靠砥住支撐的皮質錯位臺階的具體程度(2 mm 還是 4 mm)、與骨折間隙之間的關系等,仍有待進一步研究探索。
作者貢獻:衛禛、陳時益參與文獻資料收集、整理及分析,撰寫綜述;張世民參與綜述修改審閱等。
利益沖突:所有作者聲明,在課題研究和文章撰寫過程中不存在利益沖突。課題經費支持沒有影響文章觀點和對研究數據客觀結果的統計分析及其報道。
股骨轉子間骨折是對老年人危害最大的常見骨折,約 90% 的股骨轉子間骨折發生于 65 歲以上的老年人群,1 年內死亡率可高達 30%[1]。隨著內固定材料和手術技術的進步,目前手術內固定治療已成為首選治療方式[2]。內固定可分為髓外釘板系統和髓內釘系統,二者各有優勢,但不論采用何種內固定方式,都必須建立在良好的骨折復位基礎之上[3-4]。骨折復位的質量可分為解剖復位、功能復位和未復位(復位不良)。良好的骨折復位不僅要求恢復骨骼的大致解剖結構,確保骨折愈合和功能恢復,還應提供足夠的力學穩定性。本文對近年來新提出的“前內側皮質正性支撐復位”作一綜述。
1 股骨轉子間骨折的復位標準
骨折復位的金標準是解剖復位,即骨折恢復到正常解剖的位置。股骨轉子間骨折由于多種原因,閉合手法復位很難達到真正的解剖復位:① 股骨轉子間區域為干骺端轉換區,骨折兩端粗細、硬度存在差異;② 頸干角、前傾角和扭轉角的存在,導致重力偏心傳導,使股骨轉子間骨折具有先天的不穩定性;③ 目前對分離移位的小轉子骨塊沒有很好的復位固定方法,臨床上多不予以固定;④ 老年人骨質疏松導致內植物對骨質的把持力差,難以獲得堅強的內固定;⑤ 術中 X 線透視的影像分辨率有限,輕度的錯位難以發現。因此,在臨床實際工作中,描述股骨轉子間骨折的復位質量往往采用穩定復位、滿意復位、充足復位、可接受復位等概念,可接受骨折的功能復位,即達到骨折的穩定和愈合,肢體運動及功能無明顯受損即可。
判斷股骨轉子間骨折的復位質量,涉及到對線、對位與旋轉三方面:① 評估對線廣泛采用 Garden 指數:正位 X 線片股骨頭內側骨小梁中央軸線與股骨干內側皮質夾角 160°,或股骨頭頸軸線與股骨干軸線夾角 150~155°;側位 X 線片股骨頭頸的中軸線與股骨干的中軸線夾角 180°。② 評估對位多采用 1 個皮質厚度(或 4~5 mm),錯位程度在 1 個皮質厚度之內為“好”,>1 個皮質厚度為“差”。判斷是否獲得“好”的骨折對位程度,文獻標準并不統一,如 1988 年 Sernbo 等[5]認為骨塊錯位程度應≤5 mm,1995 年 Baumgaertner 等[6]認為應≤4 mm,2004 年 Fogagnolo 等[7]認為骨折對合程度應≥80% 等,但多數以影像學上 1 個皮質厚度為標準。③ 術中透視判斷骨塊的旋轉錯位非常困難,往往需要借助 CT 檢查。研究表明,輕度的股骨干旋轉錯位(10~20° 之內),對患肢的功能沒有影響[8-9]。
2 非解剖皮質支撐復位的提出
2012 年以色列學者 Gotfried[10-11]對移位的股骨頸頭下型骨折(Garden 分類 3/4 型),首先提出了“非解剖皮質支撐復位”的概念。根據正位 X 線片上的股骨頸上下皮質的對位關系,分為 “正性皮質支撐”(下托上)、“負性皮質支撐”與“中性復位”(皮質平滑,解剖對位)三大類。通過遠端骨塊對近端骨塊皮質的承托支撐,可以限制股骨頭的過度滑動[12]。近年多篇臨床研究[13-15]均證實“正性皮質支撐”與“負性皮質支撐”的預后存在明顯差異。
2014 年我國張世民等[16]針對股骨轉子間骨折,首次提出了相應的“內側皮質支撐復位”概念,與股骨頸骨折的皮質對位形式正好相反。① 在正位影像上,正性對位指頭頸骨塊內側皮質居于股骨干內側皮質的內上方 1 個皮質厚度(4~5 mm)之內,頭頸骨塊滑動后能夠獲得股骨干內側皮質的支撐砥住;中性對位指頭頸骨塊與股骨干內側皮質平齊;負性對位指頭頸骨塊內側皮質居于股骨干內側皮質外上方,或沿內固定軸向(頭髓釘多為 130°)滑動后有落入髓腔內趨勢者。負性對位容易失去股骨干內側皮質的支撐砥住,屬復位不足。② 在側位影像上,前側皮質的對位關系同樣分為正性、中性和負性 3 種。因為牽引后髂股韌帶的緊張束縛,頭頸骨塊很少能獲得前側皮質的正性對位(居于股骨干前側皮質的前方,髓腔外對位,外嵌對位),臨床上出現側位的前側皮質翹起,往往都是頭頸骨塊屈曲位旋轉的結果。因此,可以將前側皮質的對位簡化為 2 種[17]:前側皮質有砥住,包括皮質的平滑對位、前后臺階≤2 mm 或半個皮質厚度的對位;前側皮質未砥住,前側皮質位于股骨干皮質后方,臺階超過 2 mm。
2015 年 Chang 等[17]總結了 127 例不穩定型股骨轉子間骨折(A2 型)頭髓釘術后 1 周內 X 線片,按內側皮質的對位關系分為正性(89 例)、中性(26 例)和負性(12 例),術后 3 個月影像學隨訪發現,股骨頸長度丟失在內側皮質正性、中性和負性對位組分別平均為 2.3、3.5 和 6.7 mm,頸干角丟失分別平均為 0.7、4.8 和 8.9°,正性對位組的頸干角和股骨頸長度丟失最少,負性對位組丟失最多,3 組之間差異均有統計學意義。經 3 個月隨訪,正性對位組能早期下地負重行走,康復進程較快,與負性對位組相比基本日常生活能力評分(BADL,11.2 分 vs. 8.7 分)和行走功能評分(Parker-Palmer 評分,6.9 分 vs. 5.2 分)更高;術后 6 個月隨訪,正性對位組的髖股部疼痛發生率(9.0%)顯著低于負性對位組(16.7%)。該研究首次報道內側皮質正性對位的術后穩定性和功能明顯優于負性對位。
3 皮質支撐復位的特征與優點
前內側皮質正性支撐復位的特征是:① 頭頸骨塊內側皮質位于股骨干內側皮質的髓腔之外;② 頭頸骨塊輕度外展復位,頸干角在 135~145° 之間;③ 利用術中器械收緊的即刻滑動獲得初始穩定,利用術后肌肉收縮負重引起的“望遠鏡效應”獲得二次穩定[16];④ 術中骨折手法復位時,正性皮質支撐對位比解剖對位更容易達到,因為術中牽引以及粗大髓內釘插入過程中的撐開作用,使頭頸骨塊內側皮質更容易復位到股骨干內側皮質的內上方;⑤ 術后骨折斷端之間仍存在一定間隙,在頭頸骨塊滑動的過程中,皮質對位的形式容易出現變化,存在不確定性,而正性對位有助于確保內側皮質能夠相互接觸砥住,防止頭頸骨塊滑落入股骨干髓腔之中而變為負性對位;⑥ 特別強調前內側皮質的對位,而不再追求后內側小轉子骨塊的復位。
前內側皮質正性支撐復位的優點包括:① 通過皮質接觸砥住,分擔內固定器械的負荷應力,起到機械力學的穩定作用;② 通過骨折端的密切接觸、嵌緊坐實,起到生物學促進骨折愈合的作用;③ 通過保留近乎正常的股骨頸長度和頸干角,維持骨盆的結構和力學平衡;④ 術后穩定性評分高,可以早期進入康復流程,恢復較好的行走能力;⑤ 術后內固定器械相關并發癥顯著降低。
4 皮質支撐復位的生物力學研究
2017 年 Nie 等[18]采用 6 具老年人股骨標本(平均 77 歲)進行生物力學試驗,對比股骨近端外側壁與內側壁對骨折穩定性的影響。隨機將一側股骨分為內側壁缺損組,另一側為外側壁缺損組。內側壁缺損模型為截除股骨中軸線內側的小轉子平面骨塊,包括前內側壁和后內側壁的半圓形皮質;外側壁缺損模型為截除股骨中軸線外側大轉子以遠的外側壁骨塊,包括前外側和后外側的半圓形皮質。經生物力學加載,發現造成股骨斷裂的極限負荷在內側壁缺損組平均為 476 N,在外側壁缺損組平均為 1 596 N,兩組間差異有統計學意義(P<0.001),說明內側壁缺損對股骨近端穩定性的破壞更大,內側壁比外側壁更為重要。對斷裂的股骨用股骨近端防旋髓內釘(proximal femoral nail antirotation,PFNA)進行內固定之后,繼續進行極限加載,兩組的失敗強度相似(均為 3 260 N 左右),差異無統計學意義。但該研究所制作的內側壁與外側壁缺損模型,在形態學上與臨床實際并不符合。
股骨近端前側皮質、內側皮質的對位均可分為正性支撐、中性支撐和負性支撐 3 類,正側位共有 9 種組合。2019 年李雙等[19]將 27 個人造 Synbone 股骨分成不同對位的 9 種組合,每種 3 個標本,進行生物力學試驗研究。結果顯示,正-正組屈服載荷最大,平均 4 967 N;其次分別為正-中組(內側正性支撐,前側中性支撐)、正-負組、中-正組、中-中組、中-負組、負-正組、負-中組,其中負-負組標本的屈服載荷最小,為 1 333 N。在 2 100 N 的垂直壓力下,正-正組、正-中組、中-正組、中-中組平均生存時間均超過 180 s,負-正組平均生存時間為 22.7 s,負-中組平均生存時間為 5.3 s,負-負組生存時間為 0 s。可以看出,在維持骨折術后穩定性方面,內側皮質支撐起主要作用,前側皮質起次要作用。當兩者均達到正性對位時骨折穩定性最佳,而前側皮質負性支撐是內固定力學穩定性丟失最重要的危險因素。
2018 年 Park 等[20]對 8 對老年人股骨標本(平均年齡 76.8 歲)進行生物力學試驗,對比股骨近端前內側皮質正性支撐復位與負性支撐復位對穩定性的影響,發現正性組軸向剛度平均值較負性組高 27.3%(422.7 N/mm vs. 332.0 N/mm),承受的最大軸向負荷平均值高 44.9%(2 848.7 N vs. 1 966.5 N),達到內固定失敗所承受的總能量平均值高 89.6%(27 969.9 N×mm vs. 14 751.0 N×mm)。可以看出,前內側皮質的正性支撐復位在力學穩定性方面更優。另外,試驗中所有負性支撐組內固定失敗均表現為股骨頭內翻并沿螺旋刀片向髓內滑動;而正性支撐組最終失敗時主要表現為頭頸骨塊旋轉。這也提示了頭頸骨塊內翻是負性支撐復位力學穩定性失效的主要形式。
5 內側皮質支撐復位的臨床效果
2016 年王勇等[21]報道了 66 例髓內釘(股骨近端髓內釘、Gamma 釘)治療的股骨轉子間骨折患者,根據術后 X 線片評估內側皮質對位關系,發現正性支撐組(29 例)、中性支撐組(16 例)和負性支撐組(21 例)的平均骨折愈合時間分別為 4.0、3.0 和 5.0 個月,術后 6 個月 Harris 評分優良率分別為 93.1%、100.0% 和 71.4%。作者認為,內側皮質穩定性的生物力學重建,即正性或中性支撐,既有利于骨折愈合,又有助于早期負重,促進功能恢復。
2017 年張江等[22]對 135 例 PFNA 治療的不穩定型股骨轉子間骨折患者進行研究,發現術后 3 個月內側皮質正性組(96 例)、中性組(29 例)和負性組(10 例)的平均頸干角丟失分別為 1.2、3.7、5.9°,平均股骨頸長度丟失分別為 0.9、2.9 和 4.1 mm;術后 6 個月,髖關節 Harris 評分分別為 88.2、86.1 和 83.6 分,正性組優良率明顯高于負性組(93.8% vs. 86.5%);并發癥發生率分別為 6.25%、17.24% 和 30.00%。提示內側皮質正性支撐組患者擁有更好的影像學和功能預后。
2018 年冼樹強等[23]報道了 80 例 PFNA 治療的股骨轉子間骨折患者,其中內側皮質正性支撐組 46 例、中性組 15 例、負性組 19 例,術后 3 個月尖頂距改變平均值分別為 1.24、1.04 和 5.55 mm,頸干角改變平均值分別為 2.87、2.81 和 6.21°,正性組與中性組內固定效果相近,明顯優于負性組。正性組、中性組、負性組股骨頸長度丟失平均值分別為 4.89、2.86 和 5.03 mm,顯示中性組丟失最少,正性組與負性組同樣存在股骨頸長度丟失的問題。
2018 年曹興兵等[24]研究 163 例采用 PFNA 治療的股骨轉子間骨折,采用多因素 logistic 回歸模型分析螺旋刀片過度滑移的危險因素,結果 18 例(11%)出現螺旋刀片過度滑移(超過 1 cm),其中 12 例為內側皮質負性對位(占 2/3),2 例失敗需要翻修。logistic 回歸分析顯示,不穩定型骨折(OR=8.087)和斷端負性皮質支撐(OR=9.365)是螺旋刀片過度滑移的兩大獨立危險因素。
2018 年侯宇等[25]對 158 例采用第 3 代 Gamma 釘(69 例)及 PFNA(89 例)內固定治療的股骨轉子間骨折患者進行研究,發現無論是第 3 代 Gamma 釘還是 PFNA,內側皮質負性對位組術后 18 個月股骨近端短縮程度均明顯高于正性組和中性組;正性支撐患者中第 3 代 Gamma 釘組股骨頸短縮程度明顯低于 PFNA 組,中性及負性支撐組股骨頸短縮程度無明顯差異。無論是 PFNA 還是第 3 代 Gamma 釘,內側皮質負性對位都是不能接受的。另外,在達到正性皮質支撐的情況下,第 3 代 Gamma 釘相比 PFNA 更能有效減少股骨頸短縮的發生。
2019 年印度 Ramachandran 等[26]總結 72 例不穩定型(A2 和 A3 型)股骨轉子間骨折均采用頭髓釘內固定,術后即刻攝 X 線片觀察內側皮質對位關系,發現正性 23 例、中性 33 例、負性 16 例。經過平均 6 個月隨訪,頸干角減少在正性、中性和負性組分別平均為 3.1、4.6 和 8.0°,拉力螺釘向外滑動距離分別平均為 2.5、3.2 和 5.4 mm。經平均 2 年隨訪,內固定力學失敗的發生率在正性組為 4%(1/23),中性組為 6%(2/33),負性組為 31%(5/16)。作者得出結論,認為正性皮質支撐組的治療效果顯著優于負性組。
內側皮質支撐復位的理念在髓外釘板系統的動力髖螺釘(dynamic hip screw,DHS)中也獲得了良好的應用。2018 年趙璞等[27]對 DHS 治療的股骨轉子間骨折患者進行研究,發現正性支撐組(75 例)、中性支撐組(23 例)和負性支撐組(12 例)術后 3 個月股骨頸干角丟失分別為平均 1.4、3.6 和 5.0°,股骨頸長度丟失分別為平均 0.8、2.8 和 4.1 mm。達到正性支撐的患者股骨頸短縮和髖內翻的發生率最低。
2018 年韓國學者 Cho 等[28]研究了 100 例 DHS 治療的 A2 型伴后內側皮質缺損的股骨轉子間骨折患者。發現正性組(28 例)、中性組(42 例)和負性組(30 例)術后 Ceder 行走功能評分分別平均為 6.18、5.76 和 5.20 分,術后頸干角丟失分別平均為 3.33、5.10 和 6.80°,拉力螺釘的滑動距離分別平均為 5.82、8.77 和 11.65 mm。可見,DHS 治療股骨轉子間骨折時,正性皮質支撐復位在功能及影像學方面同樣表現最佳。
近年來,內側皮質的復位作為進一步建立骨折斷端間穩定力學結構的基礎,其對位關系和相互接觸砥住的評估(如 X 線片、CT)越來越得到重視[29]。盡管同為非解剖復位,但由于復位方向不同,正性皮質支撐相較于負性皮質支撐(即無支撐)在術后結構維持、功能康復、并發癥預防等方面,都顯示出更加令人滿意的療效。
6 前側皮質對位的重要性
2018 年 Chang 等[30]研究了具有完整術中透視和術后 CT 三維重建影像的 28 例髓內釘治療的股骨轉子間骨折患者。CT 三維重建能 360° 旋轉,全方位精確觀察骨折復位情況,可以認為是判斷皮質對位關系的金標準。鑒于術者認識到了正位影像內側皮質支撐復位的重要性,術中均不接受內側皮質的負性對位關系。結果顯示,術中透視影像提示內側皮質正性對位 22 例,中性 6 例,負性 0 例;前側皮質正性對位 1 例,中性 20 例,負性 7 例。術后 CT 三維重建顯示真正獲得前內側皮質接觸砥住的(正性+中性)僅 18 例(64.3%),其余約 1/3 均未獲得前內側皮質的支撐砥住。其中側位透視前側皮質為負性的 7 例中,最終失去皮質支撐的高達 6 例(85.7%)。可見,術中透視前側皮質的負性對位,對最終皮質支撐對位的丟失有很高的預測能力。
2018 年杜守超等[31]對 63 例患者進行了術中、術后影像學對比研究,結果發現,術中正位 X 線片顯示內側皮質正性對位,側位 X 線片顯示前側皮質正性或中性對位者,80%(32/40)能在術后獲得真正的前內側皮質支撐(CT 三維重建影像)。而術中透視顯示內側皮質正性對位、前側皮質負性對位者中,僅 21.74%(5/23)能在術后獲得真正的前內側皮質支撐。因此術中對前側皮質對位與內側皮質對位的評估都是必要的,單一方位的正性透視影像并不可信,任一方位的負性關系都預示著最終皮質支撐的丟失。
2019 年 Li 等[32]將 43 例經頭髓釘治療的 A2 型股骨轉子間骨折,根據術后 1 周內的 CT 檢查分為內側皮質(砥住、未砥住)、前側皮質(砥住、未砥住)和前內側皮質共同(砥住、未砥住)3 類。經至少 6 個月隨訪發現,內側皮質砥住與未砥住的頸干角改變平均為 0.88° 和 3.51°,滑動距離平均為 0.47 mm 和 3.47 mm;前側皮質砥住與未砥住的頸干角改變平均為 0.73° 和 3.27°,滑動距離平均為 0.39 mm 和 3.09 mm;前內側兩方面均砥住和均未砥住的頸干角變化平均為 0.68° 和 3.21°,滑動距離平均為 0.35 mm 和 3.00 mm。可以看出,內側和前側任何一面的未砥住,結局與前、內側兩面均未砥住相似。
在小轉子骨塊分離移位的 A2 型骨折,強調前側皮質的對位砥住是有解剖學依據的。Xiong 等[33]對 58 例 A2 型股骨轉子間骨折的三維 CT 影像研究發現,后內側小轉子骨塊的橫徑寬平均為 52.5 mm,占小轉子中點平面皮質周長的 39%;小轉子骨塊向內側壁延伸平均 19 mm,占內側壁寬度(正常 33.5 mm)的 56.5%(損傷比例)。側位上如果股骨頸前側皮質陷落在股骨干前側皮質的后方(負性,髓腔內),則意味著其內側皮質的對位范圍至多不足 1 cm(內側皮質前后徑寬度平均為 33 mm,減去小轉子骨塊在內側壁的延伸 19 mm,再減去前側皮質厚度 4 mm)。Chang 等[30]發現,在側位 X 線片顯示前側皮質負性對位時,不論正位片上的內側皮質對位如何,均預示著最終的皮質支撐有極高的丟失率(6/7,85.7%)。
因此,在臨床實際工作中,應追求術中透視下的前側皮質中性對位、內側皮質正性或中性對位,即要求前側皮質、內側皮質的影像學評估均有砥住(趨勢),經過滑動,術后才能最終獲得前內側皮質的可靠支撐。術中不接受透視影像下正側位任何一面的負性對位關系,需要繼續復位糾正。
7 存在問題與展望
1980 年 Kaufer[34]曾總結影響股骨轉子間骨折穩定性的 5 個主要因素,包括骨骼質量、骨折類型、內植物的選擇、骨折復位情況以及內植物安放位置。其中,良好的骨折復位是手術治療的基礎,對術后穩定性起著關鍵作用,而這一因素主要依賴于醫生的技術水平。目前股骨轉子間骨折內固定的失敗率在 1%~5%,常見原因包括髖內翻、股骨頸短縮、拉力螺釘向上切出、螺旋刀片向內穿透、過度后退滑移等。正性皮質支撐對位作為一種非解剖的復位技術,核心在于股骨近端前內側皮質的接觸砥住,主要目的是依靠重建自身骨質的力學穩定性,分擔內植物所承受的體質量負荷,確保術后內固定的維持與穩定。這為臨床難以達到解剖復位時提供了一個次優選項。
皮質支撐復位仍有不少疑惑有待進一步研究澄清:① 術中透視觀察前內側皮質的對位情況,需結合前側與內側皮質的透視圖像來綜合分析。觀察前內側皮質切線位的特殊透視體位,需拍攝消除前傾角后的股骨頸正位 X 線片。然而在手術過程中,一是標準的股骨頸正位難以確定,二是由于胯下擋桿的遮擋,旋轉 C 臂 X 線機亦難以觀察到。可在內固定完成之后,通過旋轉下肢來透視前內側皮質,但此時已經失去了再次調整的機會。② 對術中透視影像“中性對位”的深入分析發現,透視下的“皮質平齊、解剖復位”實際上包含了 3 種情況:真正的解剖對位、輕微的正性對位和輕微的負性對位。由于術中透視影像的分辨能力有限(2 mm 的皮質臺階辨別不清),上述 3 種情況都被歸為“中性對位”組。在術后頭頸骨塊滑動獲得二次穩定的過程中,原本輕微的負性對位極易演變為完全的負性對位。③ 術后由于殘存骨折間隙、頭頸骨塊在后退滑動過程中的改變(方向、擺動、后傾等),即使術中顯示為正性對位傾向,術后皮質對位也可能發生丟失,演變為中性或負性,其危險因素和預防措施仍有待研究。④ 目前的研究均為定性比較,缺乏量化研究,如滑動后獲得可靠砥住支撐的皮質錯位臺階的具體程度(2 mm 還是 4 mm)、與骨折間隙之間的關系等,仍有待進一步研究探索。
作者貢獻:衛禛、陳時益參與文獻資料收集、整理及分析,撰寫綜述;張世民參與綜述修改審閱等。
利益沖突:所有作者聲明,在課題研究和文章撰寫過程中不存在利益沖突。課題經費支持沒有影響文章觀點和對研究數據客觀結果的統計分析及其報道。