套接法治疗假体周围骨折的实验研究

吕红芝，陈 伟，李 升，王 娟，侯志勇，王文波，张英泽1，＊

（1.河北医科大学第三医院《中华老年骨科与康复电子杂志》编辑部，河北 石家庄050051；2.河北医科大学第三医院创伤急救中心，河北 石家庄050051；3.河北省骨科研究所，河北 石家庄050051；4.河北省骨科生物力学重点实验室，河北 石家庄050051；5.山东威高骨科材料股份有限公司，山东 威海264200）

随着材料学的发展和人口老龄化趋势日益加剧，行关节置换手术的患者逐渐增多，术后假体周围骨折（periprosthetic fracture，PF）发生率亦随之增加［1］。据报道髋关节PF发生率为0.1%～2.1%，膝关节PF发生率达2.8%［2］，股骨粗隆间骨折术后髓内钉周围骨折的发生率＜0.5%［3］。常用的手术方法包括切开假体周围骨折固定、行翻修术更换具有更长假体柄的假体、异体皮质骨板固定等，但这类手术创伤大，术后骨折不愈合、畸形愈合、再骨折及内固定物断裂等并发症发生率较高，尤其是难以取出的骨水泥型假体。针对这一难题，笔者进行了系列研究，研发了髓内套接钉，可微创治疗人工髋、膝、肩、肘、踝关节置换术和肿瘤假体术后PF，以及髓内钉固定后的钉体远端周围骨折。现以髋关节置换术后的PF为例，报告如下。

1 材料与方法

1.1 实验材料 正常成人股骨防腐标本3个（无骨折、肿瘤、畸形等），髋关节假体及植入系统和髓内套接钉系统。

1.2 髓内套接钉系统 由主钉、导丝和导向系统组成。按照解剖部位，髓内套接钉可分为髋、膝、肩、肘、踝等不同系统，可根据PF不同部位及骨折形态选择合适的髓内套接钉。以髋关节髓内套接钉系统为例，说明如下：主钉尾端（与假体连接的一端）为中空套筒样结构，其直径有不同型号，可包绕假体远端，主钉中间是具有一定弹性的细长钉；主钉头端独立存在，其结构与尾端相似；钉体的两端分别有2～3枚螺孔，与导向系统的导向孔匹配（图1）。

图1 直形髓内套接钉主钉示意图A.主钉结构；B.剖面图

1.3 实验过程 将3个股骨标本置于手术台，经髋关节侧方入路，按照髋关节置换标准手术流程进行半髋关节置换，分别置入髋关节骨水泥型假体柄和生物型假体柄。行X线检查，确认假体位置合适。将2个股骨标本制作成JohanssonⅡ型PF模型（图2），第3个标本制作成JohanssonⅡ型PF伴有假体松动模型。在X线透视下复位骨折并维持骨折对位。采用股骨远端外侧入路，用髓腔铰刀扩髓至假体远端（生物型假体）或骨水泥填充处（骨水泥型假体）。然后置入配套的空心环钻，环形切割假体远端周围的骨质或骨水泥，要求在假体远端4～6cm范围内切割出环形空腔。将髓内套接钉主钉与导向系统相连，逆行置入股骨髓腔，使主钉尾端的套管结构置入假体远端周围的环形空腔。第3个标本，需预先在套管内注入部分骨水泥，当套管套入假体末端时，预先放置在套管内的骨水泥与假体末端嵌插、挤压，填充入周围间隙，将髓内套接钉与假体连为一体。置入主钉头端后，通过导向器在髓内套接钉的远端和近端分别置入2枚锁钉进行固定（图3）。拆除导向系统，检查关节活动范围和骨折端稳定性。行X线检查观察骨折复位质量及内固定物位置和长度是否合适。

图2 股骨JohanssonⅡ型PF的X线片

图3 髓内套接钉手术操作简要示意图

2 结 果

应用髓内套接钉微创固定髋关节假体远端周围骨折，该手术操作简单，置入套管结构顺利，位置合适。术后经X线检查骨水泥型和生物型PF均达到解剖复位，髓内套接钉尾端与假体远端匹配良好，长度适当，主钉位置合适，骨折固定牢固（图4）。

图4 髓内套接钉治疗股骨PF术后X线片

3 讨 论

PF的治疗是创伤骨科医生面临的棘手问题之一，主要行手术治疗。常用的手术方法包括［4］：①采用接骨板切开复位内固定治疗PF，该手术创伤大、骨膜剥离多、操作复杂，骨折近端由于有假体存在，固定难度大，且此类患者多伴有骨质疏松，导致把持力不够，易发生断裂或脱移；②对于PF合并假体松动的患者，可采用长柄假体翻修术，但术后骨折不愈合、二次骨折及翻修率较高；③异体皮质骨板固定可增加重建结构的稳定性和局部骨量，但其来源有限，价格昂贵，且术后发生感染的风险较高。针对常规手术技术的局限性以及PF骨折的特点，笔者原创研发了髓内套接钉微创治疗PF。

髓内套接钉微创治疗PF可适用于髋关节置换术后股骨PF的AAOS分型中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳa、Ⅳb、Ⅴ、Ⅵ型及Johansson分型中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型。笔者根据人工髋、膝、肩、肘、踝关节假体尾端形状设计了配套的套接式髓内钉型号，用于不同部位关节置换术或肿瘤假体置入术后发生的PF。此外，对于长管状骨骨折应用Gamma钉等髓内钉固定发生的钉体远端周围骨折，也可采用本技术治疗。目前笔者已制作髓内套接钉系统模型并申报专利。

本研究提示应用髓内套接钉治疗PF具有如下优点：①无需更换假体，对于PF合并、未合并假体松动者均可进行有效固定；②微创操作，对软组织损伤小，手术时间短，失血少，感染率低，术后恢复快，骨折愈合率高；③改变了原假体应力点，同时降低了普通髓内钉微创固定PF后局部应力集中、易发生二次骨折的风险；④适应证广泛，可固定不同部位、各种类型的PF；⑤价格低廉，手术创伤小，体质差的老年患者也可耐受。应用髓内套接钉微创治疗PF既能增强假体的稳定性，又能牢固固定骨折，具有广阔的应用前景。

［1］ 张英泽.老年股骨颈骨折诊治中的重要问题［J／CD］.中华老年骨科与康复电子杂志，2015，1（1）：6.

［2］ Berry DJ.Epidemiology：hip and knee［J］.Orthop Clin North Am，1999，30（2）：183-190.

［3］ Schipper IB，Steyerberg EW，Castelein RM，et al.Treatment of unstable trochanteric fractures.Randomised comparison of the gamma nail and the proximal femoral nail［J］.J Bone Joint Surg Br，2004，86（1）：86-94.

［4］ 龚泰芳，庄儒鸿，彭昊，等.假体周围骨折［M］／／彭昊，钟俊，李皓桓.骨科伤病诊断治疗技巧.北京：人民军医出版社，2012：181-188.