青年股骨颈骨折的优化内固定研究

青年股骨颈骨折的优化内固定研究

周磊叶晔陈柯（通讯作者）

[摘要]年轻人股骨颈骨折多由高能量损伤引起，大多都为纵向骨折线。治疗这一类患者，选择最佳稳定的内固定治疗才能获得最好的治疗效果。目前临床上常用优化内固定稳定性的方法包括附加垂直于骨折线平面的螺钉和附加内侧支撑钢板等。

[关键词]股骨颈骨折内侧支撑钢板PauwelsIII型

DOI:10.3760/cma.j.issn.0376-2491.2016.04.029

作者单位：471002，河南洛阳，河南省洛阳正骨医院，河南省骨科医院

针对老年人股骨颈骨折治疗主要为人工关节置换[1]，以减少老人卧床的并发症，提高生活质量。对于青年股骨颈骨折，过早的选择关节置换，由于假体的使用寿命问题，后期则需多次的手术翻修，明显增加患者有痛苦及治疗费用，所以目前治疗仍以复位固定为主。年轻的成年人股骨颈骨折通常是由高能量损伤。这些高能量损伤可以导致骨折部位出现纵向骨折线，该骨折类型具有高剪切负荷，也是导致股骨颈骨折内固定后失败率较高的原因[2]。本文探讨的目的是综合目前各项研究及各类固定技术，以确定如何抵抗年轻患者纵向骨折产生的剪切力，从而稳定牢靠地固定该类高能量损伤的股骨颈骨折。

股骨颈的解剖与生物力学

虽然具有很大的可变性，人类平均股骨头颈干角为127°，平均股骨颈前倾角为13°[3,4]。作用于股骨颈的力主要来源于重力和髋关节外展力矢量。平行于股骨的长轴线的力产生了跨越骨折平面髓的剪切应力，其他的力则在平行于股骨颈的长轴上[5]。

空心钉内固定

空心钉内固定是目前股骨颈骨折广泛接受的技术，因为操作简单且微创。一些生物力学和临床研究者试图设计理想的螺钉，合适的螺钉数量，从而来抵抗轴向、弯曲和扭转力。当空心钉数量从2枚加至3枚时，稳定性增加[6]。用于骨质疏松股骨颈固定的最佳结构是用3枚平行螺钉的倒三角形构型[7]，当增加第四枚螺钉时，已明显破坏了股骨颈后侧皮质骨[8]。为了增加折端压力，可在空心钉尾部增加垫圈[9]。对于股骨颈基底部骨折，滑动髋部螺钉附加一枚6.5毫米空心来消除旋转力，已被证明优于单纯使用空心钉[10]。

空心钉位置在股骨颈固定中的重要性

一些研究表明，空心钉在股骨颈中选择合适的位置，即可抗移位，也可加固股骨颈的稳定。股骨颈中大部分多为松质骨，因此，空心钉在股骨颈中几乎没有任何阻力，螺丝定位的力量主要集中在股骨外侧皮质和股骨头下软骨。当空心钉被放置在股骨颈的中央区域，未达到上述两处着力点时，则骨折端会发生移位。（图1）。

空心钉受力位置为股骨外侧皮质和股骨头软骨下骨。如图（A）中红色。髋关节轴向力（箭头），断裂位移直到空心钉临近股骨颈皮质层（B）。

每个单独的空心钉都具有独特的位置和特定的机械功能，在外侧皮质骨应定位成3点固定的结构。最下方螺钉应沿着下端骨皮质进针，越接近骨皮质，螺钉在股骨颈中阻力越大，更加稳定，以抵抗位移和股骨头内翻塌陷。后侧的螺钉应沿着后侧骨皮质，来抵抗股骨颈向后移位和后倾。最后的一枚应该从后往前打入，用来抵制股骨头向后移位。

Lindequist等[11]提供了有关空心钉的相对位置对股骨颈骨折稳定固定的重要性证据。在尸体上的生物力学研究中，他们发现，一个靠后的空心钉与骨皮质的支持不仅可增加了股骨颈中央的位置，而且较单纯的松质骨稳定。通过这些骨模型，研究结果证实了空心钉邻近骨皮质比位于股骨颈中间更加稳定[11]。

两项临床研究[12,13]对空心钉的位置进行了仔细分析，并得出放置在骨皮质内侧3mm以内，则认为是有意义的骨皮质支持，在股骨颈中放置具有骨皮质支撑的空心钉，可提高愈合率。在后来的研究中，有学者发现：当其中的两枚空心钉被准确定位，实现皮质支持，18例患者中有16例患者骨折愈合；当只有1枚空心钉被正确定位，22例患者中有13例完全愈合，而没有一枚空心钉正确放置时，5例患者均未愈合[14]。

垂直切线型股骨颈骨折

年轻患者出现股骨颈骨折较为罕见，常伴有高能量损伤[15]。在Pauwels分类的基础上，纵向股骨颈骨折具有更垂直的折线（图2）。PauwelsIII级股骨颈骨折通常是由高能量外伤引起，并伴有内翻位移的患者不愈合率从16％升至59％，股骨头坏死率坏死率从11％提高到86％[2,16]。

更加垂直的骨折线也是治疗PauwelsIII型骨折高失败率的因素。粉碎的骨折破坏了股骨距的内侧支撑，导致失败率高。有临床观察研究[17]中的33例垂直切线股骨颈骨折，平均垂直裂缝夹角为60°（51°-80°）。研究者还检查在轴向CT测定的轴向断裂角,其畸形外旋平均44°（10°-68°）（图3）。股骨缩短平均1.8厘米（范围0.9-4.4厘米）。

图3：术前CT。粉碎的股骨颈骨折部位典型的外旋畸形。

目前的固定趋势

青年垂直折线型股骨颈骨折也是现在许多学者及临床工作者研究的方向。对于一个垂直股骨颈骨折的健康年轻患者而言，选择合适的内固定尤为重要。除了3个螺钉的标准三角形，有一些外科医生已经添加垂直于股骨轴的附加螺钉（图4）。此螺钉满足定向固定垂直骨折面原理。垂直股骨颈骨折的生物力学研究表明，这种横向螺钉内固定有助于提高其稳定性[18]。

内侧支撑钢板增强

为了提高内固定的稳定，Mir和Collinge[19]假设应用支撑的概念治疗垂直型股骨颈骨折。该支撑板的放置不仅有阻止向下移位的功能，并在前下方加压折端，以抵抗垂直股骨颈骨折面的剪切力。Mir和Collinge[19]建议使用修改后的Smith-Peterson方法来解剖复位。这种做法可以在直视下减少操作步骤及进行骨折块的精确解剖复位。此外，该外科手术方法可以减少关节囊因血肿造成的囊内高压，从而降低股骨头坏死的概率。获得理想的复位后，可用空心钉或滑动髋螺钉来作为主要固定。内侧支撑钢板可以通过外旋下肢前方入路植入。为了尽量较少副作用，提出者建议使用较薄（1.7至2.7毫米）的植入物，如修剪过的微型板（图5）。

最近的生物力学分析，为内侧支撑增强固定在垂直切变股骨颈骨折的治疗上提供了更多的证据[20]。骨折复位之后，在空心钉固定或滑动髋部螺钉固定的基础上，内侧增加了一个支撑钢板。无论是空心钉还是滑动髋部螺钉，内侧支撑钢板都可以加强股骨颈复位后的强度，保证较低的失败率。

结论

青年股骨颈骨折内固定对现在医疗技术的挑战主要为高失败率。选择合适的植入物和在适当的骨折类型中增加了一个内侧支撑板加强股骨距的支撑作都是现有常用的治疗策略。切开复位的方式，可使年轻患者的骨折有更好的复位和更加稳固的内固定支撑。

参考文献：

[1]BhandariM,DevereauxPJ,TornettaP3rd,etal.Operativemanagement

ofdisplacedfemoralneckfracturesinelderlypatients.Aninternationalsurvey[J].JBoneJointSurgAm.200587(9):2122-30.

[2]LiporaceF,GainesR,CollingeC,HaidukewychGJ.ResultsofinternalfixationofPauwelstype-3verticalfemoralneckfractures.JBoneJointSurgAm.2008;90(8):1654-1659.

[3]GilliganI,ChandraphakS,MahakkanukrauhP.Femoralneck-shaftangleinhumans:variationrelatingtoclimate,clothing,lifestyle,sex,ageandside.JAnat.2013;223(2):133-151.

[4]ReikeråsO,BjerkreimI,KolbenstvedtA.Anteversionoftheacetabulumandfemoralneckinnormalsandinpatientswithosteoarthritisofthehip.ActaOrthopScand.1983;54(1):18-23.

[5]CrowninshieldRD,JohnstonRC,AndrewsJG,BrandRA.Abiomechanicalinvestigationofthehumanhip.JBiomech.1978;11(1-2):75-85.

[6]MaurerSG,WrightKE,KummerFJ,ZuckermanJD,KovalKJ.Twoorthreescrewsforfixationoffemoralneckfractures?AmJOrthop(BelleMeadNJ).2003;32(9):438-442.

[7]MizrahiJ,HurlinRS,TaylorJK,SolomonL.Investigationofloadtransferandoptimumpinconfigurationintheinternalfixation,byMullerscrews,offracturedfemoralnecks.MedBiolEngComput.1980;18(3):319-325.

[8]KauffmanJI,SimonJA,KummerFJ,PearlmanCJ,ZuckermanJD,KovalKJ.Internalfixationoffemoralneckfractureswithposteriorcomminution:abiomechanicalstudy.JOrthopTrauma.1999;13(3):155-159.

[9]ZlowodzkiMP,WijdicksCA,ArmitageBM,ColePA.Valueofwashersininternalfixationoffemoralneckfractureswithcancellousscrews:abiomechanicalevaluation.JOrthopTrauma.2015;29(2):e69-e72.

[10]DenekaDA,SimonianPT,StankewichCJ,EckertD,ChapmanJR,TencerAF.Biomechanicalcomparisonofinternalfixationtechniquesforthetreatmentofunstablebasicervicalfemoralneckfractures.JOrthopTrauma.1997;11(5):337-343.

[11]LindequistS,WredmarkT,ErikssonSA,SamnegårdE.Screwpositionsinfemoralneckfractures:comparisonoftwodifferentscrewpositionsincadavers.ActaOrthopScand.1993;64(1):67-70.

[12]ZderoR,Keast-ButlerO,SchemitschEH.Abiomechanicalcomparisonoftwotriple-screwmethodsforfemoralneckfracturefixationinasyntheticbonemodel.JTrauma.2010;69(6):1537-1544.

[13]LindequistS.Corticalscrewsupportinfemoralneckfractures:aradiographicanalysisof87fractureswithanewmensurationtechnique.ActaOrthopScand.1993;64(3):289-293.

[14]LindequistS,TörnkvistH.Qualityofreductionandcorticalscrewsupportinfemoralneckfractures:ananalysisof72fractureswithanewcomputerizedmeasuringmethod.JOrthopTrauma.1995;9(3):215-221.

[15]RobinsonCM,Court-BrownCM,McQueenMM,ChristieJ.Hipfracturesinadultsyoungerthan50yearsofage:epidemiologyandresults.ClinOrthopRelatRes.1995;312:238-246.

[16]ProtzmanRR,BurkhalterWE.Femoral-neckfracturesinyoungadults.JBoneJointSurgAm.1976;58(5):689-695.

[17]CollingeCA,MirH,ReddixR.Fracturemorphologyofhighshearangle“vertical”femoralneckfracturesinyoungadultpatients.JOrthopTrauma.2014;28(5):270-275.

[18]GümüstasSA,TosunHB,AgırI,OrakMM,OnayT,OkçuG.Influenceofnumberandorientationofscrewsonstabilityintheinternalfixationofunstablefemoralneckfractures.ActaOrthopTraumatolTurc.2014;48(6):673-678.

[19]MirH,CollingeC.Applicationofamedialbuttressplatemaypreventmanytreatmentfailuresseenafterfixationofverticalfemoralneckfracturesinyoungadults.MedHypotheses.2015;84(5):429-433.

[20]KunapuliSC,SchramskiMJ,LeeAS,etal.Biomechanicalanalysisofaugmentedplatefixationforthetreatmentofverticalshearfemoralneckfractures.JOrthopTrauma.2015;29(3):144-150.