有經(jīng)驗(yàn)的臨床醫(yī)生對(duì)不同類型的股骨頸骨折內(nèi)固定物選擇有一定的講究,,這些講究有沒(méi)有道理,,看看 Michalis Panteli 總結(jié)的相關(guān)研究闡述其中的道道,。
在解讀 Michalis 總結(jié)前,,先對(duì)髖關(guān)節(jié)的解剖結(jié)構(gòu)和股骨頭 / 頸的血供進(jìn)行簡(jiǎn)單的闡述以便更好的理解。
髖關(guān)節(jié)為一球窩關(guān)節(jié),,有股骨頭和髖臼窩組成,,人體的重量通過(guò)髖關(guān)節(jié)傳遞到下肢,在股骨頸部位有非常大的應(yīng)力作用,。股骨頸和股骨干正常有一個(gè)頸干角,,在 130±5°的范圍內(nèi)。和股骨髁(人體冠狀位平面)平面有一個(gè)前傾角度,,約在 10°左右,。
股骨頭的血供來(lái)源于環(huán)繞股骨頸的囊外動(dòng)脈環(huán),主要分支來(lái)源于旋股內(nèi)側(cè)動(dòng)脈,,并和旋股外側(cè)動(dòng)脈形成較多的血管吻合支,,臀上及臀下,圓韌帶動(dòng)脈也對(duì)股骨頸血供有少量貢獻(xiàn),。
囊外的動(dòng)脈血管經(jīng)由髖關(guān)節(jié)囊下行,,形成韌帶動(dòng)脈,供應(yīng)股骨頭,。因此,,任何股骨頸骨折均由可能損傷股骨頭血供的動(dòng)脈,特別的骨折移位越大,,血供破壞約嚴(yán)重,。及時(shí)的復(fù)位和牢靠的固定對(duì)恢復(fù)股骨頭血供非常重要。
股骨頭在股骨干解剖平面的前內(nèi)側(cè),,因此人體活動(dòng)時(shí)會(huì)對(duì)股骨頭產(chǎn)生壓應(yīng)力,,張應(yīng)力及扭轉(zhuǎn)應(yīng)力,人體髖關(guān)節(jié)處于不同位置時(shí),,作用在股骨頭上的應(yīng)力類型不同(圖 1),,將上述應(yīng)力類型分為兩個(gè)方向的力:和股骨長(zhǎng)軸垂直的壓縮力,,該力作用于股骨頭內(nèi)固定物可產(chǎn)生剪切力;和股骨長(zhǎng)軸平行的力,。
圖 1:髖關(guān)節(jié)的力學(xué)傳遞機(jī)制
髖關(guān)節(jié)的幾何學(xué)形態(tài)在股骨頸骨折中也扮演了非常重要的角色,。髖關(guān)節(jié)和身體重心的軸線距離,,股骨頸延長(zhǎng),股骨頸長(zhǎng)寬比增高,,骨皮質(zhì)變薄,,頸干角改變等均會(huì)導(dǎo)致股骨頸骨折發(fā)生率的增加。此外,,髖關(guān)節(jié)和身體重心的軸線距離增加會(huì)導(dǎo)致髖關(guān)節(jié)肌力降低,。
現(xiàn)階段臨床應(yīng)用的髖關(guān)節(jié)內(nèi)固定物較多,包括髓內(nèi)(髓內(nèi)釘)和髓外裝置(空心螺釘,,動(dòng)力髖螺釘),,每種裝置均有其各自的優(yōu)缺點(diǎn)。而無(wú)論內(nèi)固定物如何設(shè)計(jì),,其必須滿足能傳遞髖關(guān)節(jié)正常的力量,,并有足夠的強(qiáng)度,在骨折愈合前不會(huì)出現(xiàn)疲勞斷裂,。
Panteli 等人總結(jié)現(xiàn)有的文獻(xiàn)資料:
髓內(nèi)內(nèi)固定物,,主要為髓內(nèi)釘
在股骨頸骨折治療中,髓內(nèi)釘主要應(yīng)用于同時(shí)合并有股骨干骨折的病例中,。股骨髓內(nèi)釘?shù)闹饕獌?yōu)勢(shì)是在穩(wěn)定骨折端的同時(shí)可以將力學(xué)從股骨頸傳遞至股骨干,,因此這類患者在術(shù)后早期即可下地負(fù)重心走。
Rupprecht 等人完成的一項(xiàng)針對(duì) Pauwels III 型骨折的尸體力學(xué)研究比較了髓內(nèi)釘和 DHS,,空心螺釘固定股骨頸的力學(xué)強(qiáng)度,,對(duì)骨折模型采用不同的內(nèi)固定物固定后通過(guò)軸向負(fù)荷機(jī)械設(shè)備進(jìn)行反復(fù)軸向負(fù)荷的施加,發(fā)現(xiàn)髓內(nèi)釘組所能承受的軸向負(fù)荷次數(shù)最多,,失敗前股骨頸骨折的移位最少。
另一項(xiàng)由 Roderer 等人完成的尸體學(xué)研究也發(fā)現(xiàn),,髓內(nèi)釘和 DHS,,空心螺釘相比,其出現(xiàn)的股骨頸骨折內(nèi)外翻移位和旋轉(zhuǎn)等較少,,但該研究并未發(fā)現(xiàn)三種內(nèi)固定物在最終的失敗負(fù)荷上又顯著差異,。
除了內(nèi)固定物本身屬性可影響力學(xué)特性之外,骨折類型也會(huì)決定內(nèi)固定物治療的成敗,。Eberle 等人對(duì)人造股骨模型的研究發(fā)現(xiàn),,使用髓內(nèi)釘裝置固定穩(wěn)定性和不穩(wěn)定性的股骨頸骨折,,不穩(wěn)定性股骨頸骨折髓內(nèi)釘固定后最大的失敗負(fù)荷較穩(wěn)定性股骨頸骨折低 28%。
Vidyadhara 等人比較了同側(cè)骨干和股骨頸骨折病例采用髓內(nèi)釘固定后股骨頸選擇 1 枚或 2 枚鎖釘固定的力學(xué)特征,。發(fā)現(xiàn),,采用兩枚股骨頸鎖定釘固定的病例力學(xué)穩(wěn)定性要好于采用單枚股骨頸鎖定釘固定的病例。而 Wu 等人的對(duì)合并同側(cè)股骨干骨折的股骨頸骨折研究也發(fā)現(xiàn)了類似的結(jié)論,,他們發(fā)現(xiàn),,對(duì)股骨重建髓內(nèi)釘固定的病例,在股骨頸骨折處加用一枚空心釘會(huì)增加力學(xué)穩(wěn)定性,。
髓外固定裝置
單純的年輕股骨頸骨折的患者,,通常建議選擇髓外固定。盡管髓外固定裝置對(duì)股骨髓內(nèi)的血供沒(méi)有影響,,但其對(duì)周?chē)浗M織的血供的損害顯然要大于髓內(nèi)固定裝置,。髓外固定裝置在臨床中應(yīng)用的一個(gè)主要原則是重建關(guān)節(jié)解剖,并盡可能的減少對(duì)關(guān)節(jié)囊內(nèi)行走動(dòng)脈的破壞,,以增加股骨頭存活的幾率,。目前臨床上使用比較多的兩種髓外固定裝置是空心螺釘和 DHS。
空心螺釘
對(duì)骨質(zhì)儲(chǔ)備較好的年輕股骨頸骨折患者,,空心螺釘是固定移位或無(wú)移位股骨頸骨折的首選,。從生物力學(xué)上講,螺釘可以抵抗經(jīng)由髖關(guān)節(jié)的軸向,,彎曲,,扭轉(zhuǎn)應(yīng)力。此外,,空心螺釘固定后可以對(duì)骨折線進(jìn)行加壓,,減少骨折間隙,增強(qiáng)骨折愈合,。其缺點(diǎn)是,,在骨折固定的術(shù)后早期不能進(jìn)行有效的全負(fù)重鍛煉,只有在骨折固定后的 6-12 周內(nèi)才,,骨折有部分愈合后才能進(jìn)行負(fù)重鍛煉,。
較多研究對(duì)比了空心螺釘置釘方向和數(shù)量對(duì)骨折固定穩(wěn)定性的影響,。有研究發(fā)現(xiàn)分散或者平行置釘比密集的置釘能獲得更好的力學(xué)強(qiáng)度,。Holmes 等人的研究則發(fā)現(xiàn),,平行置釘可以較非平行置釘減少股骨頭的嵌插;此外,,Walker 等人的研究發(fā)現(xiàn),,對(duì) Pauwel III 型骨折,,采用兩枚空心螺釘固定,,無(wú)論何種置釘方向,,軸向負(fù)荷并不受到影響;而和 135°,,145°置釘方向相比,,150°置釘方向會(huì)顯著增加前后方向的彎曲剛度,。
股骨頸骨折螺釘固定的數(shù)目目前仍有爭(zhēng)議,。Holmes 等人認(rèn)為,,采用三枚或四枚空心螺釘固定并不會(huì)對(duì)固定的效果產(chǎn)生本質(zhì)的影響;但采用三枚螺釘固定可以少量增加固定的剛度,。
Kauffman 等人比較了股骨頸后方粉碎和部粉碎病例固定后的生物力學(xué)特征。發(fā)現(xiàn),,無(wú)后方粉碎的橫行和斜行的股骨頸骨折中,,三枚螺釘固定的強(qiáng)度要好于四枚螺釘固定,;而伴有后方粉碎的股骨頸骨折中,,四枚螺釘?shù)墓潭◤?qiáng)度更好,其軸向?qū)关?fù)荷的能力更好,,移位也更少,。
Walker 等人的研究得出了相反的結(jié)論,,他們認(rèn)為,對(duì) Pauwel III 型骨折,,兩枚螺釘固定就能獲得較好的力學(xué)強(qiáng)度,而無(wú)需加用第三枚螺釘,。
Mizrahi 等人的研究則認(rèn)為,,對(duì)有骨質(zhì)疏松的骨折病人,,倒三角三枚空心螺釘固定方式較好,而對(duì)物骨質(zhì)疏松的患者,,四邊形的四枚空心螺釘固定效果更佳,。
當(dāng)臨床醫(yī)生決定使用幾枚螺釘后,,螺釘置釘?shù)膸缀螌W(xué)結(jié)構(gòu)也比較有講究,。Zdero 等人比較了三枚空心螺釘臨近置釘和三枚空心螺釘?shù)谷瞧叫兄冕敚ㄏ路?,前方,后方骨皮質(zhì))治療橫行骨折線的力學(xué)強(qiáng)度,,發(fā)現(xiàn)倒三角置釘?shù)姆€(wěn)定性更好,,對(duì)抗剪切力和軸向負(fù)荷的能力更好。
Hawks 等人比較了兩種倒三角形空心螺釘置釘方式對(duì)固定強(qiáng)度影響,。第一種置釘方式三枚 7.5 mm 螺釘以倒三角形方式置入固定股骨頸,;第二種置釘方式是,兩枚 7.5 mm 空心螺釘在股骨頸前后方置入,,第三枚 4.5 mm 轉(zhuǎn)子間拉力螺釘從大轉(zhuǎn)子的外上方斜向后下方穿過(guò)股骨頸骨折線置釘,。第二種置釘方法可以增加股骨頸的軸向負(fù)荷高達(dá) 70%;需要使得此類固定方式移位的外力比普通倒三角置釘方法高出 43%,。
在空心螺釘頭部加用墊片可以增加空心螺釘對(duì)外側(cè)骨皮質(zhì)的把持力,,增強(qiáng)骨折部位的加壓作用,,特別是有骨質(zhì)疏松的病例中,。Zlowodski 等人建議空心螺釘固定股骨頸骨折加用墊片可以預(yù)防外側(cè)骨皮質(zhì)穿透,,增加螺釘擰入時(shí)的扭轉(zhuǎn)力矩,減少骨內(nèi)固定物松動(dòng)失敗的風(fēng)險(xiǎn)。
也有學(xué)者對(duì)近端為倒三角型的鎖定板固定股骨頸骨折進(jìn)行了力學(xué)研究,。Basso 等人發(fā)現(xiàn)在 Pauwel III 型骨折中,使用近端螺釘孔為倒三角型的鎖定板進(jìn)行股骨頸骨折固定可以改善骨折穩(wěn)定性并增強(qiáng)器對(duì)抗剪切力的能力,但并不會(huì)改變股骨近端的力學(xué)分布。
動(dòng)力髖螺釘
動(dòng)力髖螺釘由頭端和股骨頸軸線平行的拉力螺釘和尾端鋼板組成,,頭端的拉力螺釘固定骨折斷端后可以進(jìn)行滑動(dòng),,理論上可以增加骨折斷端的應(yīng)力刺激,,增加骨折部位塑形,。但采用該內(nèi)固定方式,術(shù)后 6-12 周內(nèi)不能進(jìn)行全負(fù)重鍛煉,。
Kyle 等人對(duì)動(dòng)力髖螺釘?shù)幕瑒?dòng)特性進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn),隨著 DHS 的頸干角的增大,,骨折間的滑動(dòng)加壓效果越好,,骨折越穩(wěn)定,。
Booth 等人對(duì)比了拉力螺釘在股骨頸不同部位時(shí)的固定效果,發(fā)現(xiàn)拉力螺釘固定在股骨矩而不是股骨頸中央部時(shí)固定強(qiáng)度最佳,。
Brandt 等人的研究提示,,無(wú)論穩(wěn)定或不穩(wěn)定股骨頸骨折,,鋼板固定均能較螺釘固定提供更好的骨折端間加壓,,并對(duì)抗骨折端間的旋轉(zhuǎn)和軸向應(yīng)力,。
不同內(nèi)固定物間的固定強(qiáng)度比較
年輕患者股骨頸骨折的內(nèi)固定物選擇和患者骨折類型,醫(yī)生喜好,,認(rèn)識(shí)等相關(guān),。
很多學(xué)者比較了不同方向的三枚空心螺釘固定和動(dòng)力髖螺釘,髓內(nèi)釘固定股骨頸骨折的力學(xué)強(qiáng)度差異,。Saglam 等人的研究發(fā)現(xiàn),,動(dòng)力髖螺釘 + 防旋螺釘較三枚平行放置的空心螺釘有更好的力學(xué)穩(wěn)定性。Deneka 等人的研究則發(fā)現(xiàn)動(dòng)力髖螺釘 + 防旋螺釘和倒三角置釘相比,,在不穩(wěn)定性股骨頸骨折中失敗率更低,。
Holmes 等人研究發(fā)現(xiàn),三枚空心螺釘和動(dòng)力髖螺釘?shù)墓潭◤?qiáng)度基本類似,,但動(dòng)力髖螺釘在固定橫行股骨頸骨折時(shí)的剛度要好于斜行骨折,。Clark 等人的研究得出了相反的結(jié)論,他們認(rèn)為動(dòng)力髖螺釘和三枚空心螺釘?shù)谷枪潭^下型股骨頸骨折并不存在力學(xué)上的差異,。
Roderer等人比較了動(dòng)力髖螺釘和防旋髓內(nèi)釘治療股骨頸骨折的效果,,發(fā)現(xiàn)兩者總體的失敗負(fù)荷基本相似,使用動(dòng)力髖螺釘固定的病例出現(xiàn)髖內(nèi)翻或外翻,,旋轉(zhuǎn)的幾率較高,。Rupprecht 等人比較了三種不同的方法固定股骨頸骨折,發(fā)現(xiàn)髓內(nèi)釘固定的強(qiáng)度優(yōu)于其他固定方式,,而動(dòng)力髖螺釘?shù)墓潭◤?qiáng)度好于空心螺釘固定,,但三種內(nèi)固定方式均不能完全重建股骨頸近端的力學(xué)強(qiáng)度。
從內(nèi)固定物的旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性方面考慮,,目前并沒(méi)有文獻(xiàn)確認(rèn)哪種固定方式最佳,。對(duì)采用空心螺釘固定的病例,Zdero 等人認(rèn)為倒三角型固定方式比三枚聚集的空心螺釘固定有更好的抗旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性,。而 Blari 等人的研究則發(fā)現(xiàn)三枚空心螺釘,,DHS,,DHS+ 防旋螺釘?shù)仍趯?duì)抗旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定方面并沒(méi)有顯著差別,Goodman 等人的研究也支持這一結(jié)論,。
上面這些內(nèi)容詳細(xì)的介紹目前股骨頸骨折治療中不同內(nèi)固定物選擇時(shí)對(duì)應(yīng)的力學(xué)特性和其優(yōu)缺點(diǎn),,主要觀點(diǎn)總結(jié)如下:
1、Pauwels III 型股骨頸骨折采用髓內(nèi)釘治療可顯著增強(qiáng)髖關(guān)節(jié)軸向負(fù)荷,;
2,、在不穩(wěn)定型的股骨頸頸基底部骨折類型中,空心螺釘(三角形置釘)的最大失敗負(fù)荷最低,,而頭下型和經(jīng)頸型的股骨頸骨折,,空心螺釘力學(xué)強(qiáng)度和動(dòng)力髖螺釘(DHS)相當(dāng);
3,、骨折類型對(duì)骨折內(nèi)固定物的選擇具有比較重要的參考價(jià)值,如何決策內(nèi)固定方案需充分考慮患者個(gè)體和醫(yī)生因素,。