股骨颈动力抗旋交叉钉与空心螺钉固定对股骨颈骨折患者骨折复位质量的影响对比

牛海明

江苏省灌云县人民医院骨一科 222200

通常而言,股骨颈骨折多发生于老年人群。通过检索既往文献发现[1-2],年龄越大,股骨颈骨折发生率越高,而随着人口老龄化全球趋势加剧,股骨颈骨折已成严重的社会问题,我国更是如此。但仍有两大难题尚未得到有效解决,一是骨折不愈合,其相对常见多发,既往研究文献报道股骨颈骨折不愈合率为7.0%～15.0%[3],是四肢骨折中发生率最高的;二是股骨头缺血坏死,近年来临床治疗技术的提升[4-5],将股骨颈骨折愈合率提高至90.0%以上,但股骨头缺血坏死的发生率依旧较高,无明显下降趋势。手术治疗(多数手术方法可获80.0%～90.0%的愈合率)以闭合复位空心钉内固定和人工假体髋关节置换术是股骨颈骨折的主要治疗方法。股骨颈动力抗旋交叉钉系统(Femotal neck system,FNS)作为一种新型内固定系统,在股骨颈骨折治疗方面已经取得一定疗效,手术耗时短、微创、骨折愈合率高,有研究发现[6],FNS的抗旋力与传统手术相比更稳定。空心螺钉、动力髋螺钉、锁定钢板是股骨颈骨折治疗的三种常用内固定物,其中以空心螺钉固定使用最广泛,操作简单,复位良好,但由于其生物力学性能不稳定,易致退钉、股骨颈缩短、骨折不愈合、股骨头缺血坏死等并发症。本院骨科收治了78例股骨颈骨折患者(39例为FNS治疗,39例为空心螺钉固定),现比较两种手术方法的差异,报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取本院骨科2019年1月—2022年1月收治的78例股骨颈骨折患者。(1)纳入标准:①外因所致的影像学确诊为股骨颈骨折;②新鲜、闭合性骨折;③临床评估具备FNS或空心螺钉固定的手术特征;④年龄≤65岁,骨性结构完整;⑤签署《知情同意书》且临床资料完整有效。(2)排除标准:①病理性股骨颈骨折;②股骨颈畸变,肿瘤等疾病;③精神性、语言性障碍患者;④严重内科疾病或生命体征失稳,无法耐受麻醉或手术者;⑤临床资料不完整(破损、缺失等)、依从性低或随访时间小于半年;⑥妊娠期、哺乳期女性。根据治疗方法分为两组:FNS组39例,男21例,女18例,年龄20～65(54.25±8.56)岁,摔伤19例、高处坠伤13例、重物砸伤7例;空心螺钉固定组39例,男22例,女17例,年龄20～64(54.51±8.81)岁,摔伤17例、高处坠伤14例、重物砸伤8例;两组一般资料比较差异无统计学意义(P>0.05),有可比性。

1.2 手术方法

1.2.1 FNS组:全身麻醉,取平卧位,常规术区消毒、铺巾。利用牵引床牵引复位或进行手法复位,通过轻柔牵引、屈曲、内收、外展、内旋下肢来复位骨折,直至C型臂X线机透视确认股骨颈骨折端对位、对线良好。于患侧大腿上外侧做一纵形切口长3～4cm,切口中心为股骨小粗隆中点水平,依次切开皮肤、皮下及髂胫束,再将股外侧肌钝性分离,触及股骨近端,透视下于股骨大粗隆下外侧置入1枚中央定位导针经股骨颈中下部至头下,要求恢复正常的颈干角在130°～135°之间,并且导针在正、侧位透视图像中均处于股骨颈中央(导针最佳长度的尖端在软骨下骨近5mm处)。确认位置理想后测量导针长度,再贴近股骨颈上缘置入1枚抗旋导针控制股骨颈旋转。为了有利于置入股骨颈动力棒,抗旋导针的位置需在侧位透视图像中远离股骨颈中央。用阶梯钻沿中央定位导针扩孔,开放髓腔通道后组装股骨颈动力棒及置入手柄,借助置入手柄将动力棒沿髓腔通道置入股骨颈内。用手指触摸确认外侧钢板平行于股骨干中轴线,在其与骨皮质贴合满意后置入横向锁定螺钉,沿手柄防旋钉钻孔,附上保护套筒后置入与动力棒同等长度的抗旋螺并适当加压,向下滑动取出手柄。透视下验证股骨颈骨折复位满意,内固定物方向、位置良好,取出抗旋导针。冲洗切口并仔细止血,逐层缝合。

1.2.2 空心螺钉固定组:全麻或持续硬膜外麻醉成功后,平卧位,常规术区消毒、铺巾。利用牵引床牵引复位或进行手法复位,直至C型臂X线机透视确认股骨颈骨折端对位、对线良好。在C型臂透视下于股骨颈位于股骨距上方置于第1枚导针,透视图像正位尽可能贴近股骨颈内侧皮质,侧位位于股骨颈轴位中心,导针深度达软骨下5mm;借助平行导向器在股骨颈的前上和后上各置入1枚导针,3枚导针呈倒三角分布。沿导针切皮、测深、皮质扩孔,依次拧入3枚7.3mm半螺纹空心钉。通过3枚空心钉同步拧紧加压实现股骨颈骨折复位固定,最后冲洗、缝合、包扎切口。

1.2.3 术后处理:抗感染、抗凝及镇痛处理。术后次日指导其患侧踝泵锻炼。术后第2天行股四头肌等长收缩运动,术后第3天开始部分负重拄拐行走。定期随访,观察是否存在切口感染、骨折不愈合、内固定物失效等并发症,评定骨折复位质量和髋关节功能。

1.3 观察指标 (1)Garden指数:共分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级复位,Ⅰ级复位:正位160°,侧位180°,Ⅱ级复位:正位155°,侧位180°,Ⅲ级复位:正位<155°或侧位>180°,Ⅳ级复位:正位150°,侧位>180°。(2)股骨近端应力分布及峰值:共分股骨头最大应力、内固定最大应力、股骨近端最大位移、内固定最大位移等4个维度,每个维度各含Pauwels角30°、50°和70°三个项目。(3)综合位移指数:参照何晓军等的研究施加0、300、600、900和1 200N载荷,载荷速率:1.40mm/min,每个载荷各含Pauwels角30°、50°、70°三个角度。(4)髋关节功能Harris评分:含疼痛、功能(步态含跛行、行走时辅助、行走距离等三项,功能含上楼梯、穿袜子与系鞋带、坐椅子等三项)、畸形、活动度等5个维度,满分为100分,优良:≥90分,80分≤较好<90分,70分≤尚可<80分,差:<70分;Harris得分越高髋关节功能越好。

2 结果

2.1 两组股骨近端应力分布及峰值比较 (1)股骨头最大应力:Pauwels角30°、50°、70°时,两组股骨近端应力峰值靠近股骨距附近,集中在骨折线内下侧,FNS组的股骨近端应力峰值显著低于空心螺钉固定组(P<0.05);(2)内固定最大应力:Pauwels角30°、50°、70°时,两组内固定装置应力峰值主要集中在骨折线附近的螺钉表面,FNS组内固定装置应力峰值显著高于空心螺钉固定组(P<0.05);(3)股骨近端最大位移:Pauwels角30°、50°、70°时,两组股骨位移主要集中在股骨头顶端,FNS组股骨近端最大位移峰值显著低于空心螺钉固定组(P<0.05);(4)内固定最大位移:Pauwels角30°、50°、70°时,两组内固定最大位移峰值主要集中在内固定物上侧顶端,FNS组内固定最大位移峰值显著低于空心螺钉固定组(P<0.05)。见表1。

表1 两组股骨近端应力分布及峰值比较

2.2 两组综合位移指数比较 (1)Pauwels角30°时,FNS组300、600、900、1 200N载荷值均低于空心螺钉固定组(P<0.05);(2)Pauwels角50°时,FNS组300、600、900N载荷值均低于空心螺钉固定组(P<0.05);(3)Pauwels角70°时,FNS组300、600、900、1 200N载荷值均低于空心螺钉固定组(P<0.05)。提示,无论是FNS还是空心螺钉固定,Pauwels角越大,综合位移也越大。见表2。

表2 两组综合位移指数比较

2.3 两组髋关节功能Harris评分比较 (1)股骨颈未短缩:FNS组髋关节功能Harris评分显著高于空心螺钉固定组(P<0.05);(2)股骨颈短缩:FNS组股骨颈短缩<5mm、5～10mm和>10mm时的髋关节功能Harris评分均显著高于空心螺钉固定组(P<0.05)。见表3。

表3 两组髋关节功能Harris评分比较

2.4 两组Garden指数比较 FNS组Ⅱ级复位率比空心螺钉固定组更高(P<0.05),Ⅲ、Ⅳ级复位率比空心螺钉固定组更低(P<0.05)。见表4。

表4 两组Garden指数比较[n(%)]

3 讨论

通常而言,内固定物与人体解剖不符,常常是导致内固定器械失败的主要原因之一。对于股骨颈骨折患者的临床治疗,目前有较多方法,空心螺钉固定、动力髋螺钉、FNS的应用比例相对较高。结合既往研究数据来看[8-9],空心螺钉固定的优势主要体现在两方面:(1)操作简单,降低股骨颈短缩发生率;(2)股骨颈骨折端动力加压有利于髋关节功能改善,但术后依旧存在较高的并发症发生率,如退钉、股骨颈缩短、内翻畸形、股骨头坏死、骨不连等。而FNS在股骨颈骨折治疗中的优势则主要体现在生物力学稳定性方面。

既往对股骨颈骨折患者的骨折复位质量相关的研究已较多,但从生物力学角度进行针对性研究的案例却相对较少。股骨颈骨折主要是指股骨头以下至股骨颈基底部之间发生的骨折。经检索发现[10-11],股骨颈骨折发生后由于血供易受破坏,局部剪力大,因此手术固定难,易内固定失败。通过比较本课题中两个组的各项实验数据来看,FNS组各项指标(股骨近端应力分布及峰值、综合位移指数、髋关节功能Harris评分、Garden指数)较空心螺钉固定组更显著。从股骨近端应力分布及峰值来看,本文主要比较了四个方面,即股骨头最大应力、内固定最大应力、股骨近端最大位移及内固定最大位移,4项指标(Pauwels角30°、50°、70°时)中两组股骨近端应力峰值靠近股骨距附近(集中在骨折线内下侧),内固定装置应力峰值主要集中在骨折线附近的螺钉表面,股骨位移主要集中在股骨头顶端,内固定最大位移峰值主要集中在内固定物上侧顶端,FNS组4项指标的优势与空心螺钉固定组相比优势(P<0.05),提示FNS有可为股骨颈骨折预后创造良好的力学环境,降低股骨头移位风险,为股骨颈骨折患者提供更好的生物力学稳定性,对降低内固定失效有益,此与黄晖达等[12]的结果相近。首先,FNS微创操作,降低对股骨颈骨折周围组织损害和局部血液供应。FNS采用滑动螺钉和锁定防旋转螺钉(二者夹角为7.5°)同时固定,对软组织损伤小,可为骨折端提供血运保护。其次,FNS的最大应力承受更高,力的传导性更好,应力分布较空心螺钉固定更均匀、更牢固[13-14],能给股骨颈骨折患者骨折端提供力学环境,其坚强的支撑角度,可将骨折固定在适当位置上,形成统一整体,防旋作用更佳。其次,FNS内固定物作用较空心螺钉更强,减少股骨和内固定植入物的移位退钉的风险。文中Pauwels角为30°和70°时,FNS组300、600、900、1 200N载荷值均低于空心螺钉固定组,Pauwels角50°时,300、600、900N载荷值均低于空心螺钉固定组(P<0.05)。众所周知,骨密度下降与年龄相关,这又与股骨颈骨折患者术后股骨颈短缩的关系密切。既往研究证实[15],骨折复位质量与股骨颈短缩相关,文中FNS组股骨颈短缩<5mm,5～10mm和>10mm时的髋关节功能Harris评分均显著高于空心螺钉固定组(P<0.05),提示FNS能有效降低股骨颈短缩,与既往研究结果相近[16]。通过检索既往文献来看[17],GardenⅢ、Ⅳ级型股骨颈骨折患者更容易发生股骨颈短缩,股骨头无菌性坏死。而通过文中比较来看,FNS组Ⅱ级复位率较空心螺钉固定组更高,Ⅲ、Ⅳ级复位率较空心螺钉固定组更低(P<0.05),再次佐证FNS对股骨颈骨折患者的股骨颈短缩降低有益,可有效提高股骨颈骨折患者的骨折复位质量。

综上,FNS作为一种新型内固定系统,兼具空心钉的旋转稳定和动力髋的成角稳定效果;从生物力学角度来看,FNS是一种治疗股骨颈骨折的较好内固定选择。但本文也存在局限性,一是缺乏人体骨骼差异分析,二是未进行股骨颈骨折分型差异对比,三是所纳样本量偏低。故希望未来有机会予以斧正。