EvansⅣ型股骨转子间骨折内侧壁参数对比研究

王志焘，朱长松，刘涛，牛国旗

股骨转子间骨折为老年患者常见的髋部损伤之一，保守治疗易导致严重并发症及较高的致死率[1]，目前多推荐手术治疗，骨折分型(粉碎程度)是影响骨折术后稳定性的重要因素[2]。股骨转子间骨折Evans分型可以较好地预测骨折的稳定性，指导手术固定方式。其中EvansⅣ型股骨转子间骨折为四部分骨折，除股骨干部和骨头颈部外，还包含大、小转子骨块，是最复杂和极度不稳定的骨折[3]。股骨内侧壁(小转子)骨块的支撑作用是区分股骨转子间骨折是否稳定的关键因素和依据，历来是学者研究的热点[4-5]。

既往对EvansⅣ 股骨转子间骨折常局限于通过三维螺旋CT来评估骨折形态，虽然三维CT较之X片能够提高医师对于骨折特点的认识及很好地指导手术，但三维CT有其自身缺点，相互之间存在遮挡及失真，医师不能直观了解，需要借助空间想象能力来认识骨折特点,还需要长久的经验积累[6]。3D打印技术已经广泛应用于骨科病损临床诊治中，在评估病情、模拟手术、术中导航及术后评估等多方面均有不可比拟的优点[7]。3D打印技术避免了三维CT的缺点，使医师能够更加直观、准确及多角度了解骨折特点。为此，本研究选取20例EvansⅣ股骨转子间骨折影像资料，对其进行三维CT平扫重建及3D打印，并对内侧壁骨块进行解剖学参数测量，比较2者评估内侧壁骨块解剖学形态的精准性，以提高对EvansⅣ股骨转子间骨折内侧壁骨块的认识。

1 资料和方法

1.1 一般资料 收集皖北某市某三甲医院2018年1月—2021年12月收治的股骨转子间骨折患者临床资料，按照统一标准纳入研究。纳入标准：(1)影像学检查确诊为股骨转子间骨折；(2)年龄≥60岁的患者；(3)初次骨折患者；(4)患者髋关节正侧位X片及CT平扫三维重建影像资料齐全。排除标准：(1)年龄<60岁的股骨转子间骨折患者；(2)影像学资料及病案信息数据不充分的患者；(3)复查及二次骨折患者；(4)严重的骨性关节炎、风湿或类风湿关节炎、病理性骨折、陈旧性骨折及假体周围骨折等；(5)合并有骨质疏松症以外的其他代谢性骨病(骨软化症、肾性骨萎缩、Paget骨病)。选取符合研究条件的EvansⅣ型股骨转子间骨折20例，均获得患侧髋关节正侧位X片及CT平扫三维重建资料。其中男9例，女11例；左侧11例，右侧9例；年龄68～82(73.73±8.52)岁。

1.2 方法

1.2.1 CT测量 将纳入研究的20例EvansⅣ型股骨转子间骨折患侧髋关节CT平扫三维重建资料通过Image-Pro Plus6.0软件测量CT横断面及冠状面骨折块面积，并选择测量值最大的CT断面作为研究层面，分别测量以下指标(1)厚度：CT断面骨折线至内侧骨皮质的最大距离，取横断面和冠状面测量较大值;(2)长度：冠状面骨块上下缘皮质的最大距离；(3)宽度：横断面骨块前后缘皮质的最大距离；(4)基底面积：CT横断面和冠状面上骨折块面积测量较大值。见图1。

1A 冠状面内侧壁骨块长度和高度 1B 横断面内侧壁骨块宽度和高度 1C 冠状面内侧壁骨块面积图1 EvansⅣ型股骨转子间骨折内侧壁骨块CT测量示意图

1.2.2 大体测量 将纳入研究的20例EvansⅣ型股骨转子间骨折病例CT平扫数据导出，导入Mimics16.0系统进行股骨近端重建和三维观察，确定重建模型符合要求后导入3D打印机打印获得等比例实体模型，确认打印模型无骨折端重要骨块确如，对内侧壁骨块解剖学参数进行测量。测量指标：(1)厚度：骨块基底部至小转子顶点骨皮质的最大距离；(2)长度：骨块基底部上下缘皮质的最大距离；(3)宽度：骨块基底部前后缘皮质的最大距离；(4)基底面积：骨折块基底部按照三角形或多边形进行计算所得的面积。所有数据均由同一人完成，每个数据测三遍取其平均值。

2A 内侧壁骨块长度 2B 内侧壁骨块宽度 2C 内侧壁骨块高度图2 EvansⅣ型股骨转子间骨折内侧壁骨块3D打印大体测量示意图

2 结果

纳入研究的20例EvansⅣ型股骨转子间骨折均获得满意CT平扫三维重建影像资料和3D打印模型，影像资料清晰完好，打印模型外观良好，2者相互对比未见重要结构及骨块缺失。2者相比，3D打印模型大体测量结果较CT平扫三维重建影像测量结果数值均有不同幅度增加，内侧壁骨块长度、宽度、高度和基底面积分别增加6.6、16.23、3.2 mm和1.74 cm2,增加幅度对比原数值百分率分别为11.44%、50.58%、12.51%和26.77%，即增幅率均超过10%，其中宽度和基底面积增幅率更达到了50.58%和26.77%，2者对比，内侧壁骨块长度、宽度、高度和基底面积P值均小于0.05，差异有统计学意义。

表1 20例EvansⅣ型股骨转子间骨折患者内侧壁骨块CT和大体测量数据比较

3 讨论

股骨转子间骨折多发于老年患者，因其多合并慢性疾病，保守治疗易导致严重并发症和致残致死率，故无明显手术禁忌时多选择手术治疗[8-10]。股骨内侧皮质骨块具有重要的解剖学及生物力学意义[11-12]，是影响骨折分型、术后稳定及治疗效果的主要因素[13-14]，因此一直是学者研究的热点。1949年Evans根据股骨转子间内侧骨皮质是否完整提出Evans分型[3]，1975年Jensen等[15]指出大转子、小转子(即内侧壁骨块)的支撑作用是区分股骨转子间骨折是否稳定的关键因素和依据。在股骨近端内侧，股骨距与小转子共同组成股骨转子间后内侧壁，是股骨转子间内侧传导压力的最主要骨皮质部分[12]，股骨转子间骨折术后，股骨后内侧壁完整与否将直接影响其稳定性[16]。股骨小转子骨缺损后，对侧的张应力将会增加60%，如小转子存在广泛骨质缺损，对侧的张应力甚至会增加到370%左右，所以股骨转子间骨折术后稳定性很大程度上取决于后内侧骨皮质是否完整[17]。

既往学者[4-5，16]对于股骨转子间骨折内侧壁骨块的研究多局限于术后稳定性及治疗效果，鲜有学者对内侧壁骨块解剖学参数进行研究。王郑浩等[18]通过对136例股骨转子间骨折进行CT三维重建并测量其后内侧壁骨块相关参数发现，后内侧壁骨折线高度为(48.76±4.11)mm，骨折宽度为(29.78±3.29)mm，骨折面积为(1468.47±75.26)mm2，其测量结果与我们CT测量结果较为相近，但由于作者测量数据中纳入101例A2型股骨转子间骨折和35例A3型股骨转子间骨折，故其测量数据与我们CT测量数据相比均偏小，原因为作者测量对象主体为A2型股骨转子间骨折，其小转子骨块累计内侧壁骨质较少，故内侧壁骨块高度、宽度和面积均较本研究所测量结果偏小。本研究实验对象选择为EvansⅣ型股骨转子间骨折，其骨折分型相对于AO分型更加精准，EvansⅣ型股骨转子间骨折选择实验对象精确，减少亚型产生判断错误概率，且EvansⅣ型股骨转子间骨折小转子骨块累计内侧壁骨质更多，对骨折稳定性的影响更大。

3D打印技术目前在骨科临床中的应用已经日益成熟，能够直观、准确和多角度地呈现骨折特点，在术前评估病情、模拟手术、术中导航及术后评估等方面均有不可比拟的优点[6]，越来越受到学者的重视。但是目前3D打印多用于复杂骨折术前评估模拟及导航技术[19-20]，尚缺乏股骨转子间骨折3D打印大体标本解剖参数测量数据，清楚准确地显示股骨转子间骨折骨块数量、空间结构和骨折线特点，准确把握内侧壁骨块的形态特点，有利于术者制定完善的治疗计划，提高对复杂股骨转子间骨折的术后疗效[6，21-22]。我们对20例EvansⅣ型股骨转子间骨折CT测量数据与3D打印数据比较发现，3D打印大体测量比CT三维重建测量更加精准和直观，3D打印模型比CT重建显示EvansⅣ型股骨转子间骨折骨折端更加粉碎，移位程度更加严重，小转子骨块累及骨皮质范围也更广。CT三维平扫重建对EvansⅣ型股骨转子间骨折进行形态学及解剖学研究具有明显缺点：CT三维平扫重建均是按照系统内置程序完成，平扫有一定厚度，冠状面和横断面重建基本按照标准，而骨折形态多变，使得切出的骨面不一定沿着骨折块的纵轴和横轴，加之层厚存在，可能会使得影像学测量数值并不是真正意义的最大值，只是相关层面的最大值而已，相比平均长度，平均宽度增加更加明显，是因为我们测量平均长度和宽度时选择冠状面横断面最大值，而内侧壁骨块一般是前内至后外斜型，使得冠状面和横断面一部分骨质未能够完全包含，致使测量结果增幅较大[14，22]。而3D打印模型在实物测量过程中可以通过旋转模型，寻求最佳测量位置，并能够在直视下测量骨块纵轴，横轴及垂直轴两点间最大值，即为真实骨块最大长度、宽度和高度。3D打印模型因真实模拟骨折实际情况，且能够避免测量过程中选择错误，故其测量结果更接近于实体，更为准确，更具有可信度。

当然，本实验中尚存在一些不足之处：(1)本实验资料来源于某市某三甲医院20例影像资料，数据来源不够广泛，样本量偏少，可能会对结果产影响;(2)所有数据均由一人测量完成，可能会存在主观误差。

综上所述，对于EvansⅣ型股骨转子间骨折，3D打印大体模型因等比例真实还原了骨折复杂情况，且可以避免CT三维重建影像遮挡和失真，使医师可以直观、准确地对内侧壁骨块进行观察、研究和测量，因此，测量结果更接近于真实骨块解剖学参数，更加准确，更具有可信度，可在复杂骨折临床评估中应用。