Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折闭合复位内固定术后缺血性股骨头坏死的多因素分析*

张雅文 侯国进 周 方 田 耘 姬洪全 张志山 郭 琰 吕 扬 杨钟玮

(北京大学第三医院骨科，北京 100191)

股骨颈骨折约占全身骨折的3.6%[1]，其发生的年龄呈双峰分布，年轻人多由高能量损伤所致，老年人多与骨质疏松有关。内固定是股骨颈骨折的常用治疗方案，但由于股骨头颈部解剖及血供特点，股骨颈骨折行内固定治疗术后远期并发症发生率及致残率较高，股骨头缺血性坏死(avascular necrosis，AVN)是较为严重的并发症，其发生率高达8.1%～37.2%[2]。Pauwels分型[3]依据骨折线与两髂前上棘连线的夹角大小将股骨颈骨折分为3型，Ⅰ型<30°，Ⅱ型30°～50°，Ⅲ型>50°。Pauwels Ⅲ型骨折承受的垂直剪切力较大，内固定术后发生骨折再移位、不愈合及AVN的几率较高[4]。有研究[5,6]报道骨折类型、复位质量、手术时机等多种因素与术后AVN相关，但尚无确定的结论。本研究回顾性分析我院2012年1月～2017年12月79例随访时间>1年的Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折资料，发生AVN 27例(34.2%)，分析术后AVN发生的影响因素，为临床决策提供参考。

1 对象与方法

1.1 研究对象

纳入标准：新鲜股骨颈骨折，影像学诊断骨折Pauwels分型为Ⅲ型，行闭合复位内固定术，随访时间>1年。

排除标准：病理性骨折，存在大剂量激素使用、长期酗酒等AVN高危因素，陈旧性股骨颈骨折，合并同侧下肢骨折，既往AVN或严重髋关节疾病，随访资料不完整。

共纳入79例，男46例，女33例。年龄17～72岁，(48.3±14.7)岁。BMI 16.2～31.2，23.3±3.4。美国麻醉医师协会(ASA)分级Ⅰ级41例，Ⅱ级33例，Ⅲ级5例。低能量损伤(平地摔伤)53例，高能量损伤(交通伤、体育运动及坠落伤)26例。左侧39例，右侧40例。受伤至手术时间1～14 d，(4.1±3.1)d。依据术前X线及CT检查，诊断Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折；骨折线位置为头下型19例，经颈型58例，基底型2例；Garden分型为Ⅱ型27例，Ⅲ型29例，Ⅳ型23例；Pauwels角51.3°～82.2°，58.1°±6.2°。

1.2 手术方法

手术由2组高级职称医师完成，行动力髋螺钉(dynamic hip screw，DHS)+空心钉固定44例，3枚平行空心钉加压固定(cannulated compression screw，CCS)35例。DHS和CCS均为DePuy Synthes公司生产，其选择取决于手术室所备器材。全麻或椎管内麻醉，患者仰卧于骨科下肢牵引床，G形臂X线机透视患肢髋部正侧位，牵引患肢，内收、内旋闭合复位。

DHS组：透视下通过135°导向器，自股骨干上端、通过股骨颈下部分向股骨头钻入导针，导针与股骨干夹角135°，导针头部达股骨头皮质下约5 mm处，平行于导针上方使用1枚空心螺钉固定。循导针用组合铰刀向股骨颈方向钻孔，拧入股骨头螺钉；将股骨干带孔钢板套在股骨头螺钉后与股骨干贴附，用钻头循钢板各钉孔钻孔、测深、攻丝，合适长度的皮质骨螺钉及锁定螺钉固定。

CCS组：透视下在大粗隆下方股骨颈方向经皮打入1枚导针，深至股骨头内软骨下方1 cm，正位在骨皮质上5 mm，侧位在股骨颈正中。以特殊导向器分别在此导针上前方及上后方成“品”字形经皮打入另2根导针，力求3枚导针平行、对称分布于股骨颈内。沿导针依次测深、钻孔，拧入适当长度空心螺钉，螺钉尖端位于关节软骨面下5 mm。

麻醉恢复后开始股四头肌等长收缩锻炼及踝泵锻炼；术后予多模式镇痛。2～8周扶拐行走，患肢不负重；8～12周患肢部分负重，12～20周根据骨折愈合情况弃拐或单拐负重行走。术后4、8、12周及6、12、24个月复查X线片，1年复查MRI。复位质量采用术后髋关节前后位及侧位X线片基于Garden指数分为A、B、C三级(表1)[7]。

表1 股骨颈骨折复位质量分级[7]

1.3 AVN的诊断标准

依据末次随访X线及MRI检查结果判定[8]：X线上股骨头坏死主要表现为骨密度降低，钙化带，低密度囊性变，软骨下骨的新月形缺损，股骨头变形及髋关节间隙变窄；MRI表现为股骨头坏死早期出现软骨下条带样反应，伴T1加权像低信号和T2加权像上典型的“双线征”，晚期出现股骨头塌陷变形。

1.4 观察指标和统计学方法

2 结果

79例随访时间12～89(23.7±11.3)月，其中27例术后发生AVN，发生率为34.2%。发生股骨头坏死的单因素分析见表2，结果显示，BMI、BMI分组、Garden分型及复位质量的差异具有统计学意义(P<0.05)。

表2 Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折患者术后发生股骨头坏死的单因素分析

将单因素分析中2组具有显著差异的BMI分组、Garden分型、复位质量(P<0.05)和性别、年龄分组及Pauwels角(P<0.15)共6个变量纳入logistics回归分析，结果显示：BMI>25、Garden分型Ⅳ型及复位质量C级是术后AVN的独立预后因素，见表3。

表3 股骨颈骨折内固定术后股骨头坏死预后因素的多因素logistics回归分析

3 讨论

股骨颈骨折内固定术后AVN主要涉及两种病理机制：一是骨折本身破坏股骨头血供，微循环稳态失平衡继而导致一系列血管恶性事件，如栓塞、痉挛，引起缺血性坏死；另一点就是骨折断端处长期的剪切力作用持续刺激股骨头的骨小梁结构发生重排，当髋臼应力超出重排后股骨头的承受能力时，引发骨小梁退化、塌陷和吸收，周围血管出现畸形，导致股骨头坏死[9,10]。血管与骨质这两种病理机制是导致术后AVN的主要原因，其他因素也在不同程度上影响着术后AVN的发生。本研究分析内固定术后AVN的影响因素，为患者制定个性化防治策略提供依据。

3.1 患者因素与AVN的关系

本研究单因素分析结果显示，不同性别、年龄的术后AVN发生率差异无显著性(P>0.05)，但分析Stacey等[11]的研究并结合我们的临床经验，我们认为老年人股骨颈骨折发生率总体较年轻人高，但年轻人股骨颈骨折后AVN的发生率较老年人高，考虑与年轻人骨折时所受暴力较大有关，其骨折移位、粉碎，血运及软组织损伤更为严重。本研究60岁以下患者AVN发生率(34%，21/61)与60岁以上患者(33%，6/18)无明显差异，但60岁以上患者数量偏少。

BMI是一般身体状况与骨代谢的反映，与体内脂肪总量关系密切。王瑞等[12]的研究表明高BMI与骨折术后AVN发生率相关(BMI≥25，OR=5.08，P=0.01)。一方面，BMI反映患者肥胖程度，高BMI提示髋关节负重增加，对股骨头血运重建和关节囊内压起负作用；另一方面，BMI>25者通常合并“三高”(高血压、高血糖和高脂血症)，血液黏稠度增加，既增大血栓形成风险，又进一步影响对股骨头微循环的血液供应。本研究结果同样显示，随着BMI升高，特别是高于正常值(>25)，骨折术后AVN发生率明显增加。髋关节周围肌肉牵拉力大小是影响髋关节局部应力的主要因素，肥胖患者骨盆周围肌肉更为丰厚，牵拉力更高，加大了骨折断端的应力，继而产生附加的应力性骨损伤。

3.2 骨折因素与AVN的关系

张国宁等[13]的研究表明，头下型股骨颈骨折术后AVN的发生率较高，原因是股骨颈骨内动脉、圆韧带动脉和颈升动脉在头颈交界骨折时容易受到损伤，影响股骨头血供。但在本研究中，单因素分析结果显示不同骨折线位置的内固定术后AVN发生率差异无显著性(P>0.05)，可能与本研究总体病例数偏少有关。

在股骨颈骨折Garden分型(Ⅱ～Ⅳ型)中，不同分型骨折创伤程度不同，对股骨头血供的影响不同，分型越高提示损伤程度越大，Ⅳ型骨折最为严重，骨折移位程度大，稳定性差，外伤暴力对周围组织血供破坏也最为明显，闭合复位存在更多困难，这些因素进一步增加术后AVN发生的风险。国内外研究一致认同骨折Garden分型影响术后AVN发生率[14,15]。本研究也证实骨折分型直接影响AVN的发生，Garden Ⅳ型术后AVN发生率(61%，14/23)明显高于Ⅱ型(11%，3/27)和Ⅲ型(34%，10/29)，单因素和多因素分析均表明Garden Ⅳ型骨折与术后AVN的发生存在明显相关性。

Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折，其骨折线与两髂前上棘连线所成的角度>50°，局部剪切力较大，骨折端容易移位；而且角度越大，骨折剪切力越大，越不利于术后骨折愈合。本研究均为Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折，术后AVN的发生率为34.2%(27/79)，单因素分析未显示Pauwels角度与AVN发生率有关，但无AVN组Pauwels角(57.1°±4.9°)小于AVN组(59.9°±7.9°)(P=0.106)。

3.3 受伤至手术时间与AVN的关系

Guimarães等[16]认为受伤至手术时间对股骨颈骨折后AVN发生具有较大的影响，Papakostidis等[17]提出异议。本研究多为年轻患者，急诊手术多，以骨折到手术间隔3 d为界，单因素分析显示受伤至手术时间对AVN无明显影响，与大部分研究结果相符合[18]。差异不显著的原因可能与本研究样本量少有关，也可能与间隔时间分组界限有关。受伤至手术时间并未纳入多因素分析，提示在多因素作用下，受伤至手术时间并未对骨折术后AVN产生显著影响。

3.4 手术因素与AVN的关系

股骨颈骨折属于囊内骨折，且受累部位局限，骨松质较少，骨膜薄甚至没有，尽管远端血运丰富，但股骨头血供可能在骨折时受损，甚至完全丧失[19]。本研究采用CCS或DHS+空心钉固定。CCS是在闭合复位情况下植入空心钉，使螺纹进入股骨头，且螺钉尖端位于头下，具有创伤小、固定可靠、周围软组织破坏少及骨折端生物力学环境好等优势，近期疗效较好；但CCS最适宜的精确位置不易掌握，操作不当容易发生内固定偏差和切割失败，从而导致AVN发生率增加，远期疗效较差[20]。DHS是借助拉力螺钉的滑动与接骨板的动力增压能力，保证骨折断端密切接触。DHS主螺钉借助套筒滑动产生加压效果，能使骨折近端剪切力转变为压应力，从而促进骨折断端的成骨作用及骨折愈合。同时能够维持骨折断端稳定性，增加血液营养供给[21]。但也存在花费高、创伤大、手术时间长等一系列弊端。本研究结果显示，CCS与DHS术后AVN发生率无显著差异[31%(11/35)vs. 36%(16/44)]，提示2种固定方式治疗股骨颈骨折的远期疗效相当。

本研究中，无AVN组手术时间[(73.7±60.1)min]短于AVN组[(80.8±31.6)min]，但单因素分析显示两者之间不具有统计学差异(P=0.567)。针对手术时间对术后AVN发生率影响的报道较少，两者之间的关系尚需进一步观察。

股骨颈骨折后复位质量通常以Garden指数判断，即股骨头颈部的压力小梁在前后位片上为160°，侧位片上为180°。Garden认为，如果前后位X线片上股骨头的压力小梁和股骨内侧皮质的夹角在155°～180°，则骨折愈合率较高，缺血性坏死的发生率较低；而如果Garden指数<150°或>180°，则普遍存在缺血性坏死，从而提出成角及旋转畸形愈合与缺血性坏死有关[19]。这可能是由于骨折端的不良复位、股骨头旋转及内外翻致使圆韧带动脉及其他残留动脉扭曲，从而影响股骨头血运所致[22]。骨折复位质量不佳导致骨折端剪切力增大，股骨头的血供重建也会更加困难[23]。因此，在行内固定治疗时应注意提升复位质量。良好的解剖复位既有利于解除血管压迫，增加血液营养供应，又有助于维持骨折断端稳定，从而有利于股骨颈骨折的愈合。

本研究的不足之处：本研究为回顾性研究，样本量较少，结果仍需多中心、大样本及前瞻性研究进行验证；股骨颈骨折术后是否发生AVN的影响因素众多，本研究未考虑患者生活习惯的影响；平均随访时间2年左右，仍需更长时间的随访观察。

综上所述，Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折后是否出现股骨头缺血性坏死与BMI、Garden分型及复位质量等多方面因素相关，治疗前应充分评估并给予针对性干预。我们结合临床经验和文献，认为预防Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折后AVN的要点如下：①倡导患者术后进行合理运动，并通过均衡膳食营养干预尽可能降低BMI值；②术者要努力提升手术技术，及时重建股骨头血供，选择合适固定物尽可能提升复位质量。对于新鲜的股骨颈骨折的治疗原则应包括早期解剖复位、骨折端加压、坚强固定，以保护残留血运及血运重建过程，这些对于减少股骨颈骨折后股骨头坏死的发生均有积极的意义。