旋股内侧动脉解剖在股骨颈骨折患者临床疗效中的评估意义*
2021-12-22王健曹晓东顾建伟赵际童沈敏周政郑瑜张宇航骆园
王健 曹晓东 顾建伟 赵际童 沈敏 周政 郑瑜 张宇航 骆园
股骨颈骨折由于其特殊的解剖结构及血供情况,采取内固定治疗后的骨不连和股骨头坏死是目前骨科医师面临的主要难题,直接影响患者的总体预后[1]。骨折后股骨头血供的准确判断成为临床医生治疗决策的依据之一。股骨头的血液供应主要来源于支持带动脉、圆韧带动脉以及股骨干营养动脉[2-3]。目前主流的观点认为,股骨头的主要血供来自旋股内侧动脉(medial femoral circumflex artery,MFCA),尤其是旋股内侧动脉深支,有文献报道其提供了股骨头80%的血供。发生股骨颈骨折后,尤其是骨折线靠近旋股内侧动脉深支即股骨颈后上部位,断端对血管的直接损伤、髋关节囊压力的增加,以及小血管的迂曲及栓塞均可导致股骨头灌注不足及回流障碍,最终引起股骨头缺血坏死[4-5]。
然而股深动脉的分支存在较大的变异,目前的研究多集中于其解剖学的研究。据文献报道可分为八型十八类,而旋股内侧动脉根据其起源大致可分为来源于股深动脉和来源于股动脉两种类型[6-8]。本文拟从超选数字减影血管造影和多普勒超声来分析不同起源类型旋股内侧动脉的走行方向、开口处外径及流速情况来比较两者对股骨头的血液供应是否有区别[9-10],并且分析其与骨折愈合时间、临床功能及股骨头坏死或其他并发症之间的关系,为临床决策提供参考。
1 资料与方法
1.1 一般资料
回顾性分析苏州大学附属太仓医院2014 年1 月至2019年1 月收治的股骨颈骨折患者,筛选其中行超选数字减影血管造影(DSA)检查并最终行内固定治疗的患者。本研究得到本院伦理委员会批准(KY-2017-251),患者均签署知情同意书。
纳入标准:①年龄小于60 岁行内固定治疗的股骨颈骨折患者;②体重指数小于30 kg/m2;③患者伤前能独立行走;④美国麻醉医师协会ASA 评分小于3 级;⑤具有完整的术前数字减影血管造影及彩色多普勒超声检查结果;⑥配合随访且具有完整随访资料的患者。排除标准:①股骨颈病理性骨折;②存在影响康复锻炼的神经肌肉系统疾病;③任何原因导致内固定失败的患者;④存在影响结果判断的其他因素。
根据纳入和排除标准,共纳入81 例患者,所有患者均在伤后3 d 内接受手术治疗。按照旋股内侧动脉的起源为股深动脉组和股动脉组型。股深动脉组65 例,其中男42 例,女23 例;年龄19~58 岁,平均年龄(41.52±10.08)岁;骨折Garden 分型:Ⅰ型6 例,Ⅱ型43 例,Ⅲ型12 例,Ⅳ型4 例。股动脉组16 例,其中男10 例,女6 例;年龄21~59 岁,平均年龄(42.50±11.35)岁;骨折Garden 分型:Ⅰ型2 例,Ⅱ型11 例,Ⅲ型2 例,Ⅳ型1 例。
1.2 操作方法及参数
1.2.1 手术方法
所有患者均选择椎管内麻醉,牵引床上剪刀位持续性患肢牵引,通过屈曲选择内收等复位,C 型臂确定骨折复位满意。常规消毒铺无菌巾,在股骨大转子下方约3 cm 左右经皮打入3 枚导针,导针维持颈干角127°,前倾角15°,呈倒品字分布,再次使用C 形臂确认导针位置,位置良好之后打入3 枚空心钉,对骨折断端做加压固定。
1.2.2 旋股内侧动脉DSA 检查方法及参数
应用西门子Artis-q-ceiling 数字血管造影机。患者仰卧位,采用5 mL 1%利多卡因局部麻醉。由健侧股动脉穿刺置入4F 导管鞘及4FVER 导管,导丝引导下将导管送至患侧股动脉,显露旋股内、外侧动脉入口,行旋股内、外侧动脉和支持带动脉造影。造影时下肢取正位,选用300 g/L 的碘海醇作为造影剂,造影剂注射速率根据血管的不同而各异。本研究主要观察动脉血管,故只采集动脉期。采集速率为6帧/s,造影剂注射延迟时间为0.5 s,造影剂用量6 mL/次,采集时间为5~10 s。再以造影剂量15 mL/次,射线延迟1 s作三维数据采集。对旋股内、外侧动脉进行动态观察。
1.2.3 旋股内侧动脉超声检查方法及参数
采用PHILIPS 公司,IU ELite 彩色多普勒超声诊断仪器,具备S5-1 相控阵探头(频率1~5 MHz)和C5-1 凸阵探头(频率1~5 MHz)和L9-3 线阵探头(频率3~9 MHz),支持灰阶强度定量分析技术,具有编码相位反转(coded phase inversion,CPI)技术和时间—强度曲线(timeintensity curve,TIC)软件。患者取仰卧位,肢体略外展、外旋,脚尖朝上,探头斜切与股骨干成45°角,显示股骨头,探头稍向下,可同时显示股骨头和股骨颈,以腹股沟中点为起点沿股动脉走行自上而下依次扫查股总动脉、股深动脉及股动脉。探头置于腹股沟韧带略下方探头朝上斜切,可显示旋股内侧动脉。
1.3 观察指标
所有患者入院后均完善骨盆X 片、髋关节三维CT 重建、DSA 检查、术前动静脉彩超以及其他常规术前检查。根据影像学资料进行骨折分型,通过DSA 检查结果明确旋股内侧动脉来源并分组,按照彩超结果获得旋股内侧动脉开口处的内径及血液流速等数据。收集记录所有患者手术时间、骨折复位质量[11]、骨折愈合时间、末次随访Harris 评分以及相关并发症发生情况。所有数据均由2 名手术不相关医师独立评估并记录。
1.4 统计学方法
数据分析采用SPSS 20.0 软件进行统计分析。计量资料以均数±标准差表示,组间均数采用检验进行比较;计数资料采用2检验。<0.05 为差异有统计学意义。
2 结果
本组所有患者均获得18~23 个月的随访,平均随访(19.26±4.17)个月。所有患者术后3 个月绝对禁止负重,3~6 个月扶双拐部分负重,6 个月后视骨折愈合情况开始完全负重。患者术后前3 个月每月复查X 线片,之后每3 个月复查1 次,直至骨折愈合,术后18 个月设为末次随访。截至末次随访,本研究所有患者均未取出内固定物。两组患者在性别、年龄、Garden 分型、DSA 分型[12]及血流动力学数据方面比较,差异无统计学意义(见表1)。
表1 两组患者的一般资料比较
股深动脉组患者平均手术时间(37.81±12.44)min,股动脉组平均手术时间(34.35±10.49)min;复位质量方面股深动脉组复位达到优44 例,良18 例,可3 例;股动脉组复位质量达到优12 例,良3 例,可1 例;股深动脉组骨折愈合时间为(17.63±6.26)周,股动脉组骨折愈合时间为(18.02±4.79)周;股深动脉组患者末次随访平均Harris 评分(85.74±7.06)分,股动脉组患者末次随访平均Harris 评分(82.03±6.19)分。以上指标两组间比较差异均无统计学意义(>0.05)。所有患者均获得骨折愈合,截至末次随访,其中股深动脉组有5 例发生股骨头坏死,股动脉组有2 例发生股骨头坏死,均选择全髋关节置换手术治疗后好转。具体数据见表2。
表2 两组患者术后资料对比
典型病例1:患者,男,26 岁,因跌倒致左髋疼痛活动受限2 h 入院(见图1)。
图1 A.入院X 片提示左侧股骨颈骨折,Garden Ⅲ型;B.术前DSA 显示旋股内侧动脉起源于股动脉,DSA 分型为Ⅱ型;C.予以闭合复位空心钉内固定治疗后X 片,骨折复位满意,内固定位置良好
典型病例2:患者,女,47 岁,因跌倒致左髋疼痛活动受限1 h 入院(见图2)。
图2 A.入院X 线片示左侧股骨颈骨折,Garden Ⅳ型;B.术前DSA 示旋股内侧动脉起源于股深动脉,DSA 分型为Ⅱ型;C.予以闭合复位空心钉内固定治疗后X 线片,骨折复位满意,内固定位置良好
3 讨论
股骨颈骨折内固定术后的相关并发症多与其血运相关,目前主流的观点认为股骨头的血液供应主要有以下3 处[5,13]:①股骨头圆韧带内的小凹动脉,该动脉变异较大,部分甚至不进入股骨头骨质内。该动脉多数仅供应股骨头小凹附件的骨质,极少部分参与形成骺内动脉环营养整个股骨头。②股骨干滋养动脉,该动脉在股骨髓腔内上行至股骨颈部,与髋部其他由滋养孔进入股骨近端的血管交通吻合。③支持带动脉,该动脉主要来源于旋股内外侧动脉,尤其是上外支持带动脉主要来源于旋股内侧动脉,在上行路径分出较多分支进入股骨颈表面的滋养孔,最后在股骨头颈交界处的软骨边缘进入股骨头,其占股骨头血液供应的82%左右[8,14]。而根据解剖学的研究,旋股内侧动脉80%左右主要发自股深动脉,另外约有18%左右起自股动脉[6],尚有其他起源类型因占比较小故不在本文讨论范围。
本研究通过DSA 及彩色多普勒超声发现,81 例患者中有65 例(80%)旋股内侧动脉发自股深动脉,16 例(20%)旋股内侧动脉发自股动脉,与文献报道大致相符[6]。股骨头坏死的发生与DSA 分型有相关性,跨越骨折线的末梢血管越多,股骨头存活的几率越大,本研究两组所有发生股骨头坏死的患者均为DSA Ⅲ型,进一步证明了股骨颈骨折引起的血管损伤是股骨头最终出现坏死的主要原因[12,15]。另外,笔者还发现,本研究中所有DSA 分型为Ⅲ型的患者均为骨折移位程度较大的Garden Ⅲ和Graden Ⅳ型患者。因此笔者认为,股骨颈骨折的移位程度与血管损伤存在一定相关性,移位程度越小,血管损伤几率也就越小。
目前临床上检测股骨颈骨折术后股骨头血运的主要方法有超选数字减影血管造影、多普勒激光血流动力学检测、MRI 检测、骨内氧气压力测定以及骨扫描[2,12]。血管造影具有一定的侵入性,但是其具有直观性,可以较为直接地判断血管的栓塞、迂曲等损伤情况。Heuck 等[16]研究发现,创伤后股骨头坏死绝大多数都发生了血管的改变。Langer 等[17]通用血管造影发现股骨颈骨折后旋股内侧动脉的损伤,证实了其和股骨头坏死之间的相关性。多普勒激光血流动力学检测是通过置入导引器测量股骨头的血流灌注情况,但是因为设备昂贵且有创而较少开展。普通彩色多普勒超声因其敏感度较差,多仅用于分析知名血管的直径及血液流速,是目前临床较为容易实现的检测手段。本研究采用普通彩色多普勒超声对比发现,无论旋股内侧动脉发自股深动脉还是股动脉,其开口处的内径和平均流速均无显著性差异,排除了解剖因素导致血流动力学对骨折术后股骨头坏死的影响[18]。
除了血管因素以外,其他影响股骨颈骨折内固定预后的因素还包括骨折的移位程度、关节囊内的压力、髋关节的位置等[1,8]。大量的研究已经证实,股骨颈骨折的移位程度以及囊内血肿的形成会导致关节囊压力升高而表现为类似骨筋膜室综合征,进而导致小血管血栓的形成、血液供应减少及静脉回流障碍,最终导致股骨头出现缺血性坏死或者骨折不愈合[19]。而受伤时及受伤后髋关节屈曲外旋可适当降低髋关节囊的压力,从而减少疼痛以及减少血管负面效应的产生,而过伸内旋髋关节则相反[8]。另外,随着近年来快速康复理念的推广,一些中心开展了髋部骨折绿色通道,髋部骨折患者最快可在24 h 内接受手术,尽早实现骨折复位及关节囊减压,减少了股骨头可能的缺血时间,避免出现相关并发症[20-21]。当然,除了解剖学和生物学的因素,生物力学因素也在股骨颈骨折内固定术后愈合过程中起重要作用,因此骨折的复位质量及术后的负重管理是最终取得良好疗效的基础[8]。骨折的良好复位可以提高骨折愈合几率、避免内固定失效以及股骨头坏死的发生[22]。
本研究按照旋股内侧动脉的起源将其主要分为股深动脉型和股动脉型,通过对比发现无论是起源自股深动脉还是股动脉,其对股骨颈骨折内固定术后的愈合满意影响,且相关并发症方面也无显著差异。而本研究中出现股骨头坏死的患者均为DSA Ⅲ型的患者,且其中有2 例复位质量为一般,1例术后1 个月过早负重行走。
本研究的局限之处在于仅选择了60 岁以下的股骨颈骨折且选择内固定的患者,因此不能完整反映整个年龄段群体的血管解剖及功能情况。另外由于样本量较小,在分析并发症方面可供分析的数据有限,这也将是笔者下一步的工作方向。