全膝关节置换术后股骨髁上骨折的治疗12 例报告
2016-11-08宋金辉张二洋张晨王坤正
宋金辉 张二洋 张晨 王坤正
全膝关节置换术后股骨髁上骨折的治疗12 例报告
宋金辉 张二洋 张晨 王坤正
目的分析人工全膝关节置换术后股骨髁上骨折的的原因,探讨其预防措施和治疗方法。方法 回顾性分析 2013 年 7 月至 2015 年 8 月,我科行全膝关节置换术后股骨髁上骨折的12 例的临床随访资料,其中男 5 例,女 7 例;按照膝关节置换术后股骨骨折 Rorabeck 分型:IIA 型 9 例,IIB 型1 例,III 型2 例;9 例(IIA 型)入院 2 周内行手术内固定,1 例(IIB 型)采取保守治疗予以骨牵引,术后 4 周改石膏外固定,2 例(III 型)采用膝关节翻修术。结果 所有患者均获得随访,平均随访 28.9(17~34)个月。10 例术后 3 个月骨折达到骨性愈合,2 例发生骨折延迟愈合(分别于术后 6 个月、11 个月达到骨性愈合)。所有病例平均骨性愈合时间 4.2 个月,随访期间无内固定失败情况发生,无感染和假体松动,膝关节屈伸功能良好,无明显疼痛,末次随访活动度可达 90°~120°。术后 3 个月 HSS 评分平均(81.3±6.3)分,末次随访平均(94.9±3.7)分。结论 膝关节置换术后股骨髁上骨折治疗方案的选择应综合考虑假体有无松动、骨折部位和类型、患者生理状况等多项因素,标准的治疗方案仍需进一步研究。
关节成形术,置换,膝;假体周围骨折;骨折固定术,内;再手术
从临床效果和植入物寿命来说,全膝关节置换术(total knee replacement,TKR)是骨科最成功的手术之一,但随着人口老龄化及置换数量的增多,作为膝关节置换术后影响最大的远期并发症,假体周围骨折也势必呈明显增加的趋势。据流行病学统计,初次 TKR 术后 5 年内,约 0.6% 的患者发生假体周围骨折,且骨折大部分发生在股骨远端的髁上部和髁下部区域,而经膝关节翻修的患者骨折发生率达到1.7%[1]。如果假体周围骨折得不到及时有效处理,相关并发症发生率增加的同时会造成关节假体失稳,而人工关节功能失效会对患者预后及生活质量产生严重影响[2-3]。但假体周围骨折的自身特点决定了治疗股骨髁上骨折比较困难和棘手,回顾分析 2013 年 7 月至 2015 年 8 月,我科行 TKR 术后发生股骨髁上骨折的12 例患者的临床资料,对其发生的原因、治疗方法和预防措施进行分析研究,报告如下。
资料与方法
一、一般资料
本组12 例,其中男 5 例,女 7 例;平均年龄 69(56~78)岁;原发疾病为:原发性膝关节炎 9 例,创伤性关节炎 2 例,类风湿关节炎1 例。单侧初次膝关节置换11 例,双侧同期膝关节置换1 例;采用表面膝关节置换11 例,铰链膝关节置换1 例。术后股骨髁上骨折包括单侧股骨髁上骨折11 例,同期双侧股骨髁上骨折1 例,骨折时间为术后平均 7.2(2~11)个月。
二、假体周围骨折的分型
采用膝关节置换术后股骨骨折 Rorabeck 分型[4]:I 型骨折是指稳定性良好的假体周围非移位性骨折;II 型骨折是有≥5 cm 的骨折移位或 ≥5° 的骨折成角且与假体保持稳定的假体周围骨折,其中细分为 IIA 型(非粉碎性骨折)和 IIB 型(粉碎性骨折);III 型骨折是不考虑骨折断端的移位,伴有假体松动或不稳定和聚乙烯磨损的假体周围骨折。本组中 IIA 型 9 例,IIB 型1 例,III 型 2 例。
三、治疗方法
1 例(IIB 型)因身体原因无法手术而采取保守治疗予以骨牵引,术后 4 周改石膏外固定,推迟下床负重1 个月。
9 例(IIA 型)采用解剖型股骨髁锁定钢板固定。全麻后,取原切口入路,避免对周围软组织过分剥离和破坏,充分暴露后沿股骨纵轴对骨折端进行初步复位,解剖锁定钢板紧贴股骨髁并配合 2~3 枚螺钉进行临时固定,C 型臂机下透视满意后,依次置入其余螺钉,对于骨质丢失严重患者,有必要利用异体皮质骨板或异体松质骨颗粒进行植骨,伤口关闭前需检查膝关节假体是否松动。
2 例(III 型)因假体松动行翻修术。骨折股骨侧的处理均采用骨水泥型股骨加长柄+捆扎带(或钢丝)固定,全麻后,取原置换入路切口,膝关节假体脱位,谨慎取出股骨假体且取净骨水泥,注意保留大骨折块,避免过多损伤骨质,按常规方法灌入骨水泥,然后置入新骨水泥型假体,假体须穿过骨折线以达到骨折端髓腔内固定,移位骨折块通过金属线缆环扎固定复位,清除多余骨水泥后,活动关节假体,获得满意后术毕。
结 果
术后所有患者均获17~34 个月的随访,平均28.9 个月,且随访期间均行 X 线检查。所有患者伤口均甲级愈合,无切口感染,无明显异体骨板排异反应发生。10 例术后 3 个月骨折达到骨性愈合并开始负重,1 例(IIB 型)因身体原因无法手术而采取保守治疗予以骨牵引,术后 4 周改石膏外固定,术后 3 个月 X 线片示骨折延迟愈合(于术后11 个月畸形愈合),末次随访 HSS 评分 69 分(最低),关节活动度 90°(最差)。1 例(IIA 型)行双侧钢板内固定术后 3 个月 X 线片示骨折延迟愈合(于术后 5 个月骨性愈合)。所有病例平均骨性愈合时间 4.2 个月,随访期间无内固定失败情况发生,无感染和假体松动,膝关节屈伸功能良好,无明显疼痛,末次随访活动度可达 90°~120°,术后 3 个月 HSS 评分平均(81.3±6.3)分,末次随访平均(94.9±3.7)分(图1~3)。
讨 论
人工关节置换技术日益成熟,已经使越来越多的患者得以恢复正常生活,所取得的成功也得到关节外科医生充分认可,但伴随而来是关节置换所带来的难以处理的长远期并发症,作为关节置换术后影响最大且最特殊的远期并发症,髋-膝关节假体周围骨折更是近年来出现的极具挑战性的创伤,其自身的特点决定了处理该类骨折将会非常困难和棘手。流行病学统计,初次 TKR 术后 5 年内约 0.6%的患者发生假体周围骨折,而经膝关节翻修后的患者假体周围骨折发生率达到1.7%[1];同样,初次骨水泥髋关节置换术后的第一个10 年中,约有 3.5%的患者可能会经历假体周围骨折[5-6],而非骨水泥髋关节置换术后的发生率更高[7]。如果关节假体周围骨折得不到及时有效处理,临床相关并发症发生率增加的同时会造成周围关节假体失稳,导致人工关节假体功能失效,最终对患者预后及生活质量将会造成严重影响[2-3]。
一、膝关节置换术后股骨髁上骨折的原因分析及预防措施
1.非医源性因素:因扭转和压缩力造成的低能量损伤和偶然的高能量创伤是膝关节假体周围股骨髁上骨折最常见诱发因素[8];而高龄、女性、术后废用、类风湿性关节炎、激素长期服用史等会引起骨质疏松的一系列疾病往往是加剧假体周围骨折风险的主要因素[9];其它因素包括术后膝关节周围假体导航遗留钉孔、局部骨质溶解、膝关节僵硬等带来的骨应力改变[10]。虽然股骨前方皮质凹陷是否会给假体周围股骨髁上骨折带来危险性仍存在争议[11],但一项 250 例 TKR 研究的报道认为,股骨前方皮质有明显深的凹陷(≥3 mm)的患者中,42%发生了假体周围股骨髁上骨折,没有切迹的没有发生骨折[12]。此外,癫痫、帕金森病、脑梗后遗症等神经系统性疾病同样是导致骨折不可忽视的诱因。
2.医源性因素:医源性因素并不会直接导致术后假体周围股骨髁上骨折,但膝关节置换过程中各种原因造成的关节假体对位失不良可能是造成术后骨折的潜在因素[10]。手术操作者技术原因造成的关节假体安放位置有误和轴线不良,可导致假体移位、金属假体和骨皮质之间的弹性模量失配,引发应力遮挡,而由于骨应力的变化导致假体周围出现骨重建,同时运动轨迹紊乱、应力分布不均可加速骨质丢失,加大术后假体周围骨折风险[7,13];现阶段假体设计缺陷的直接后果是应力遮挡骨质吸收、应力过度集中聚乙烯磨损加速、假体移位、界面增宽、界面接触强度削弱等,影响关节假体稳定性;膝关节假体翻修术中因假体及骨水泥取出困难可能造成大量骨质丢失,导致骨床强度降低,界面接触受限,影响关节假体应力[14];手术部位血管损伤导致关节截骨面延迟愈合,术后关节纤维性粘连,活动时应力集中在股骨髁处,也均可造成术后假体周围股骨髁上骨折。
以上诸因素相互关联、共同作用最终导致膝关节置换术后假体周围股骨髁上骨折,因此相关预防措施理应引起临床骨科医师高度重视。术前行常规X 线检查,初步了解患者膝关节解剖和骨质状况,为假体型号的选择作好准备。手术操作者必须熟悉各种假体的适用范围,尽可能选用限制性低、低磨损型的膝假体;正确安放假体,掌握和应用现代骨水泥技术;术中应暴露充分,正确处理骨床,保证骨质强度,对严重骨质疏松患者应做到谨慎截骨;关节假体翻修术中切忌暴力取出关节假体或骨水泥,以免造成不必要的骨质丢失,安放时保证假体柄与髓腔内壁的接触面和假体在髓腔内的占有率;对于骨质疏松患者,在骨折治疗的同时,必须重视对骨质疏松症的治疗,以有效降低骨折延迟愈合、不愈合的风险,防止骨折的再次发生。
二、膝关节置换术后股骨髁上骨折的治疗方法
相比单纯创伤性骨折,假体周围股骨髁上骨折的治疗目标除要达到骨折愈合外,需保证关节假体稳定性,恢复膝关节原本的力线结构和活动范围,因此,术前应根据 X 线片评估假体稳定性、骨折类型以及骨质条件等[3,15]。膝关节置换术后股骨髁上周围骨折的治疗方法包括保守治疗、手术内固定和假体翻修[16]。对于关节假体未松动且无移位的股骨Rorabeck I 型骨折,可以采用骨牵引、管型石膏或支具等保守治疗手段,优势在于避免手术创伤、感染率低,但不易达到和维持骨折线良好复位,发生骨折延迟愈合甚至不愈合,长期卧床也势必影响患者关节假体活动功能[17]。对于股骨 Rorabeck IIA 型骨折,大多数学者首选手术内固定,可以尝试行钢丝、单纯螺钉内固定稳定骨折,术中对骨折端的固定可能有些困难,不易复位,但手术创伤小、时间短,保留骨折端血供的同时满足骨折内固定要求;钢板系统用于该类型骨折具有明显适用性,固定骨折块时,钢板与螺钉同时锁定,在疏松的骨组织中也可以得到较可靠固定,同时可作单侧骨皮质固定,免受关节假体干扰,具有方法简便、骨膜破坏少、内固定可靠等优点,允许患者早期进行功能锻炼。对于股骨 Rorabeck IIB 型骨折,解剖型钢板可能会达到坚强固定效果[18],但固定困难,术中创伤较大,手术暴露时间长,围术期并发症发生率高,尚无法作为治疗该类型骨折的标准;髓内钉应用于膝关节假体股骨髁上骨折时间较短,与其它内固定系统相比更易受到关节假体类型限制,但髓内钉具有微创、固定牢靠,便于患者早期活动等优点,目前大部分学者主张髓内钉应用于假体远端的股骨或胫骨干骨折[19]。内固定失败合并假体松动的股骨Rorabeck III 型,严重的骨质疏松、较高骨不连风险或极远端假体周围骨折,须及时行假体翻修,该手术方式损伤较大,术中可能发生二次骨折,术后仍然可能发生假体松动、假体周围骨折等,因此翻修只能作为假体周围骨折的最后治疗手段。
图1 患者,女,67 岁,单膝关节置换术后 6 年发生骨折,内固定术后 24 个月 X 线正侧位片显示骨折愈合完全图2 患者,女,73 岁,双膝关节置换术后 5 年发生骨折,内固定术后 30 个月 X 线片显示双膝骨折愈合完全图3 患者,男,76 岁,单膝关节置换术后 9 年发生骨折,假体翻修术后 24 个月 X 线片显示骨折愈合完全Fig.1 The female patient who was 67 years old had fractures at 6 years after unilateral knee replacement surgery,and the anterioposterior X-ray films showed complete bone healing at 24 months after internal fixationFig.2 The female patient who was 73 years old had fractures at 5 years after total knee replacement surgery,and the anterioposterior and lateral X-ray films showed complete bone healing at 30 months after internal fixationFig.3 The male patient who was 76 years old had fractures at 9 years after unilateral knee replacement surgery,and the lateral X-ray films showed complete bone healing at 24 months after revision surgery
综上所述,由于 TKA 术后假体周围骨折合并症可能性大,骨折处理棘手,关节外科医生对初次膝关节置换患者的评估需更加谨慎,手术操作需更加细致。对于术后股骨髁上周围骨折治疗方案的选择应综合考虑假体有无松动、具体骨折部位与类型、患者生理状况等多项因素,标准的股骨髁上骨折治疗方案仍需进一步研究。
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(本文编辑:王萌)
Treatment of femoral condyle fractures after total knee arthroplasty: report of12 cases SON
G Jin-hui,ZHANGEr-yang,ZHANG Chen,WANG Kun-zheng.The first Department of Orthopaedics,the second Affiliated Hospital of Xi’an Jiaotong University,Xi’an,Shaanxi,710004,PRC
Objective To analyze the causes of femoral condyle fractures after total knee arthroplasty and investigate the preventive measures and treatment methods.Methods The clinical follow-up data of12 patients who had femoral condyle fractures after total knee arthroplasty from July 2013 to August 2015 were analyzed retrospectively,including 5 males and 7 females.According to Rorabeck classification,there were 9 cases of IIA type,1 case of IIB type and 2 cases of III type.All the 9 patients(IIA type)were treated with internal fixation in 2 weeks after admission.A patient(IIB type)underwent conservative treatment with skeletal traction,and plaster external fixation was applied 4 weeks later.Knee revision surgery was performed on the 2 patients(III type).Results All the patients were followed up for an average of 28.9 months(range:17 - 34 months).Bone healing was achieved in10 cases at 3 months after the surgery.Delayed union occurred in 2 cases,and bone healing was achieved at 6 months and11 months after the surgery respectively.The average time of bone healing was 4.2 months in all the cases.During the follow-up,there was no internal fixation failure,infection,prosthetic loosening or obvious pain.Knee flexion-extension function was good,and the active degree was 90° -120° at the final follow-up.At 3 months after the surgery,the average hospital for special surgery(HSS)score was(81.3 ± 6.3)points,and at the final follow-up the average HSS score was(94.9 ± 3.7)points.Conclusions All these factors should be considered in the treatment of femoral condyle fractures after total knee arthroplasty,such as prosthetic loosening,fracture site and type,patients’ physiological condition and so on.A further study should be carried out for a standard treatment option.
Arthroplasty,replacement,knee;Periprosthetic fractures;Fracture fixation,internal;Reoperation
10.3969/j.issn.2095-252X.2016.10.005
R687.4,R683.4
710004 陕西,西安交通大学医学院第二附属医院骨一科
(2016-08-16)