髋臼骨折的治疗进展
2020-02-16肖玉周
方 晗 肖玉周
蚌埠医学院第一附属医院骨科,安徽省蚌埠市 233000
高处坠落及交通事故的发生概率因建筑业及交通业的快速发展而逐年递增,每年都会有大量骨盆髋臼骨折的发生[1],高能创伤是导致骨盆髋臼骨折的主要原因。在所有骨折中占比为3%,骨盆髋臼骨折还会出现多发性损伤,在其中占比达60%,而其致死率为13.4%。骨盆区域解剖结构与毗邻区域关系密切,骨盆及髋臼三维结构因为骨折发生损害,生物力学发生变化,复位需要克服更多的因素[2],患者手术耐性差会导致手术更为困难。现阶段在治疗移位型髋臼骨折时主要采取的措施为切开复位固定[3],国内外学者针对髋臼骨折固定后稳定进行诸多的研究探讨,其中力学及三维有限元等为主要研究切入点,并进行诸多回顾性研究实验。本文主要以生物力学、手术内固定、髋臼骨折解剖及类型划分作为研究对象,对相关内容进行阐述与探讨。
1 髋臼的解剖学及生物力学
髋臼构成部分包括髋骨、耻骨、坐骨,表现为Y型软骨骨化,呈现出椭球形骨性深凹状态,与股骨头相关节,透明软骨存在于髋臼的前壁、后壁、上壁表面处,哈弗氏腺体填充中央的髋臼窝,髋关节地稳定由边缘的关节盂唇及髋关节周围强大的肌肉、韧带软等软组织结构提供。Judet[4]在研究过程中将髋臼进行细节划分,可包括前柱(髂耻柱)、后柱(髂坐柱),对后柱进行分析可以发现其存在一个方形区,由坐骨体内侧薄性骨质形成。前柱与后柱呈60°相交形成髋臼的拱形臼顶,具有厚而坚强的特性。髋臼顶部的构成部分为髂骨下部,是决定髋关节负重及稳定性的重要构成部分,在整个髋臼中占比达40%[1],螺钉置入位置多为臼顶骨处,该处结构坚强更有利于置入螺钉。髋关节所产生的压力均匀地分布在髋臼顶处,中心位置压力大于周围位置,髋臼承受的压力较为均衡。髋臼骨折中臼受损后,其受损区域的复位存在不合理现象,导致关节负重减小,而髋臼需承受更大的应力,关节软骨会因突然压强的异常增高而出现变性及继发创伤性关节炎。Harnroongroj[5]研究发现,前柱对骨盆环稳定性更具有决定性作用,与后柱相比,其所起到的稳定作用为2.78倍,髋关节的稳定性主要受后柱后壁影响,基于这一特性临床在处理双性骨折及拉力螺钉时有更明确的方向。
2 髋臼骨折的临床分类
手术方案会因髋臼骨折类型的不同而存在差异,所以要想更好地恢复髋关节运动功能,需要了解其分类标准及类型特征。临床多以髋臼解剖双柱理论的Letournel-Judet分型来对髋臼骨折进行类别划分,以此来明确手术方案的制定方向,但是这一方法在预后判断中起到的作用较小。基于骨折是否累及关节面的AO muller分型,可用于判断骨折的预后但是缺乏对手术指导的意义。
AO分型:A型指的是双柱中的一柱受部分关节骨折而受到损害,其中A1、A2、A3分别指后壁骨折、后柱、前柱或前壁;B型为双柱受到部分关节骨折的影响而表现为横形骨折线,B1、B2、B3分别指单纯横形、T型、前柱和后半横形;C型为双柱受完全关节骨折影响,C1、C2、C3分别指高位延伸至髋棘、低位延伸至髂骨前方边缘、延伸至骶髂关节。
Letournel-Judet分型:该分型涵盖两个大类,简单骨折和复杂骨折,具体分为19种。简单骨折的分类标准为单柱单壁或单一骨折线的骨折,具体包括前柱骨折、横形骨折、后壁骨折、前壁骨折、后柱骨折;复杂骨折都分类标准为同时涵盖2种简单骨折,具体包括后柱伴后壁骨折、前柱伴后横形骨折、T形骨折、双柱骨折、横形伴后壁骨折。
3 髋臼骨折的诊断及术前准备
在临床诊治过程中,多以临床表现与影像学检查来判断髋臼骨折,临床查体为必不可少的诊断方式,仔细的临床检查可以明确患者的全身状况及是否合并其他内脏器官的损伤,依据明确的外伤史、髋部疼痛及活动受限、患侧下肢内收内旋畸形等,可对髋臼骨折做出初步的诊断,排除危及生命的休克、大量出血等并发症后,进一步行X线及CT检查便可明确诊断。基于髋臼结构具有较大的复杂性,所以在进行髋臼X线检测时需结合CT三维重建和3D打印技术,更好地对髋臼正位及两斜位进行补充检查,明确髋臼骨折的分类,以此为依据制定临床手术方案。Aurélien[6]指出:利用3D定制的钢板具有与缩小的骨表面误差完美匹配的解剖形状。术中无须弯曲钢板。手术时间缩短,特别适用于一些粉碎性骨折。定制钢板减少螺钉进入关节的风险。后柱螺钉在某些情况下可以替代解剖板,但是髋臼解剖结构因患者的个体差异也存在不同。髋臼后柱至少需要三种类型的解剖钢板。总之,定制的钢板使复位更容易,减少了手术时间和出血。髋臼骨折手术术前包括常规肠道、手术部位等准备外,随着国人经济水平提高,肥胖患者的比例逐渐增高,肥胖髋臼患者的管理被越来越多的人所重视[7],尽管在技术上要求治疗,但由于种种原因,骨折伤害损伤控制在肥胖人群中变得艰难。在将患者带到手术室固定这些骨折损伤之前,需要进行术前计划。骨科医生必须考虑肥胖患者的营养不良状况、潜在的麻醉并发症、定位困难、手术接触受限、康复困难以及大量常见并发症,特别是肥胖患者使用物理疗法和肺活量测定的重要性。接受骨盆环/髋臼固定的肥胖患者发生DVT和肺炎的风险增加,必须采取一切措施减少这些并发症的发生。
4 手术入路
髋臼手术会因局部软组织条件、骨折分型等因素来决定其手术入路,临床会以达到复位效果的基础上暴露最少来作为手术入路的选择标准。临床出现频率较高的手术入路有前后联合入路、经腹直肌外侧入路、髂腹股沟入路、扩大髂股入路等。国内外学者基于髋臼骨折手术入路展开了诸多研究,其中刘超等[8]主要以Stoppa入路为研究方向,对10例后方软组织条件差的髋臼后柱骨折展开5年的回顾性研究,通过研究得出选择改良后Stoppa入路的患者取得了较好的治疗效果,说明Stoppa入路很适合后方软组织条件差的髋臼后柱骨折。Hmet等选择63例骨折展开回顾性研究,其中双柱骨折、横向骨折、前柱骨折、t型骨折、前壁骨折、前柱/后半横行骨折分别有27例、10例、5例、12例、2例、7例。一位外科医生完成了所有的手术。前19例采取Pfannenstiel切口,其余38例采用垂直中线切口。得出即使是双侧正中切口骨折,也能取得满意的治疗效果[9]。Ashwani等[10]通过系统回顾得出改良的Stoppa入路对于髋臼骨折的前路固定尤其是对于支撑四边形钢板,必要时可联合后入路固定。对于延伸至髂嵴的骨折,可以像髂腹股沟入路那样,在不暴露神经血管束的情况下制作外侧窗。采用该方法,并发症发生率可接受,减少效果良好。现阶段髋臼骨折复位中还没有适用于所有类型骨折的手术入路,所以需根据患者自身情况、医疗条件、骨折类型等来作为手术入路选择依据。
5 内固定方式及研究
骨盆髋臼具有较为复杂的结构,所以国内外学者为保证骨折复位内固定后,其生物力学效应能够保证骨盆髋臼功能的正常使用采取了诸多回顾性生物力学研究。Güray等通过生物力学分析,建立12个骨盆模型,从矢状面切入,越过重心,建立24个半骨盆模型(实验),建立髋臼后壁骨折(类型和大小相似)[11]。在这些实验模型中,右髋臼用5孔CCRPs(常规曲面重建板)固定,左髋臼用PABPs(预成形解剖版)固定。试样通过试验装置放置,静载荷试验,直至载荷达到2.3kN或髋臼固定失败。PABPs的刚度明显高于CCRPs(P=0.022),有显著统计学差异。静态试验结果表明,与CCRPs相比,PABPs的总位移明显减小。对比分析BL(水平于地面的后壁裂缝线)参数的位移,发现PABP与5孔CCRPs无统计学差异(P=0.261)。与5孔CCRPs相比,PABPs在髋臼后壁骨折中提供了更稳定的固定,允许近端或远端骨折线螺钉的应用而无须整形。高能创伤、骨质疏松症患者骨质量差、四边形板薄,以及这个复杂区域周围重要的神经血管结构,累及髋臼四边形板的骨折在骨科医生实践中日益频繁,使得治疗四边形板骨折具有挑战性。目前描述的固定四边形板骨折的技术包括环扎钢丝、重建或桡骨远端七孔板、预轮廓支撑板以及支撑螺钉,临床上对于该区的复位固定存在争议,Senetal等[12]报道36例应用耻骨下支撑弹簧钢板(Allis T钢板)治疗四边形钢板粉碎性骨折的疗效。T形板的垂直部分固定在髂耻隆起上,而水平部分支撑着四边形板。作者对病例解剖复位情况进行研究,髋腹股沟入路复位占比达83.3%。参照Merle d Aubigne评分得出,77.8%表现为优良。Guilherme等[13]报道了在粉碎四边形板骨折的情况下利用锁定跟骨板获得更大的支撑面覆盖面积。特别是对于那些在四边形钢板有限的地区从事创伤骨科手术的医生来说,使用不锈钢跟骨锁定钢板是一个可行的选择,在提供有效的四边形支撑方面,不锈钢跟骨锁定板作为一个廉价、可靠的替代方案。老年髋臼低能量骨折的主要诱因为体位稳定性丧失和骨质量受损,髋臼的前柱伴后半横行骨折(ACPHT)在该类骨折中发病率较高,Tatjana等[14]利用4组标准化ACPHT骨盆复合材料模型,通过一种解剖学支撑板(n=4)或用螺钉固定的(n=4)稳定。在验证阶段,循环轴向加压两组模型(3 200周期,175~2 250N)直到断裂,对髋臼的断裂运动和失败的模式进行评估。在这项体外生物力学研究中,螺钉固定ACPHT髋臼骨折至少与标准的支撑板固定一样能获得良好的结构成活率。这两种方法都能抵抗生理条件下预期的力量,但从微创角度,螺钉固定ACPHT似乎是更微创的选择。解剖复位的负重穹顶下保证其稳定的股骨头同心复位可通过髋臼T型骨折手术实现,Hammad等[15]主要以34例后路钢板加前柱螺钉治疗髋臼T型骨折作为研究对象,采取前瞻性队列研究。所有患者,至少随访2年或直至髋关节置换,本前瞻性队列研究的目的是报告术后放射学结果和早期临床结果的发生率。分别有75%、62%、82%的患者得到了有效的临床治疗、实现了解剖复位、恢复了髋部协调性和实现了前柱复位。我们使用分类回归树(CART)来选择重要的预测因子,并生成它们之间相互作用的假设。残余前柱移位>3.5mm与较差的临床结果相关。对于残差<3.5mm的病例,后壁骨折的存在是一个独立的阴性预测因子。但本研究存在一定局限性,例如小样本量和患者之间的广泛差异不允许高精确度作为明显的宽置信区间;选择性偏倚;随访时间短,但研究的目的是报告早期临床和放射学结果等。老年人髋臼移位、粉碎性骨折越来越常见,但对于这些骨折是否应该进行非手术治疗、手术切开复位内固定(ORIF)或一期全髋关节置换术(THA)尚无共识。ORIF和一期全髋关节置换术(CHP)联合应用已被提倡,Borg等[16]通过随访27例髋臼相似骨折(伴有或不伴有股骨头损伤的严重髋臼嵌套)患者,平均年龄72.2岁(50 ~ 89岁),前瞻性随访至少2年。其中接受ORIF治疗、CHP治疗的人分别有14人、13人。评估髋关节和患者生存期。评估手术时间、出血量、放射学结果和患者报告的结果。比较CHP或单独应用ORIF后的结果。与单独使用ORIF治疗老年复杂髋臼骨折相比,CHP大大减少了进一步手术的需要。这些发现既鼓励进一步应用于卫生防护中心,也鼓励更大规模的前瞻性研究。
6 手术时机及术后并发症
Letournel将髋臼手术时机分为三个阶段,伤后21d之内,伤后21~120d,伤后120d之后。目前较多学者同意手术以术后2周左右为宜。吕超亮等[17]通过随访33例切开复位重建钢板螺钉治疗复杂髋臼骨折患者,根据术前等待时间将患者分为>14d组和<14d组。对患者术后进行影像学复位质量评价,对术后髋关节功能和生活质量进行评估。得出减少术前时间可明显改善复杂髋臼骨折的预后。Dailey等[18]研究了手术时机对髋臼骨折患者失血量和手术时间的影响。均采用骨盆内前入路治疗髋臼骨折176例。作者没有发现骨折早期(<48h)或晚期(>48h)失血量或手术时间有任何差异。髋臼骨折早期并发症中发病率较高的为切口脂肪液化感染、固定物穿入关节或脱出、下肢静脉血栓形成等;远期并发症发病率较高的为股骨头坏死、异位骨化及创伤性关节炎。纪振钢等[19]回顾性分析89例髋臼骨折患者的临床资料,结果68例患者获得随访,依据Matta 髋臼骨折复位标准优良率89.7%。早期并发症包括:术中螺钉穿入关节1例,术后内固定物失效1例;术后并发症涵盖:坐骨神经损伤12例,10例患者术前行下肢静脉造影明确诊断为下肢深静脉血栓;切口脂肪液化感染5例。远期并发症包括:骨性关节炎2例,异位骨化3例,股骨头坏死1例。Simske等[20]为确定髋臼骨折后神经损伤的相关因素,回顾975例髋臼骨折患者,得出神经损伤最常见的骨折类型为横后壁骨折(31%),65%的坐骨神经损伤仅发生在腓总区,未发生在胫骨区。所有医源性损伤均发生在髂腹股沟入路后(P<0.001),髋臼后骨折脱位与创伤性神经损伤有关,但25%的神经损伤是医源性的,神经损伤在肥胖患者中更为常见。所以在临床治疗时,需根据骨折类型选择适合的手术时间及手术入路,加强院前急救和创伤控制,采取干预性措施提高术后早期功能恢复速度。
7 总结及展望
在临床治疗中创伤骨科始终重视对髋臼骨折分型、手术入路选择及内固定的研究,术后如何防治并发症等都要求骨科医生深入的思考,但解剖复位、坚强内固定及早期合理功能锻炼是治疗的主线。目前临床研究以回顾性及生物力学研究多见,临床工作尚需随机、前瞻性的研究成果作为指导,期待学者进一步研究出更好生物力学稳定性的内固定器械及降低手术并发症的方法。随着计算机科学及材料学研究的进展,计算机辅助外科应用,创伤骨科必将走进微创时代。