引用本文: 周詠輝, 李磊, 李沖, 李蒙, 李黎, 徐磊, 姚剛, 徐瑋, 方詩元. 空心螺釘雙平面垂直固定與倒三角固定治療中青年Pauwels Ⅲ型股骨頸骨折的臨床療效分析. 中國修復重建外科雜志, 2024, 38(8): 961-967. doi: 10.7507/1002-1892.202404070 復制
版權信息: ?四川大學華西醫院華西期刊社《中國修復重建外科雜志》版權所有,未經授權不得轉載、改編
高能量暴力損傷所致中青年股骨頸骨折多為Pauwels Ⅲ型[1],其剪切力大、骨折端極不穩定,與術后骨折不愈合、股骨頭壞死及股骨頸短縮的發生有著密切聯系。早期研究發現Pauwels Ⅲ型股骨頸骨折內固定術后失敗率高達19%,股骨頭壞死率達14%[2]。還有研究顯示股骨頸骨折術后50%~60%患者有不同程度股骨頸短縮,而大于5 mm的短縮與髖關節功能不良有關,其改變了髖外展肌的力臂和下肢步態的整體機械力學,傳統3枚空心螺釘倒三角固定治療Pauwels Ⅲ型股骨頸骨折術后容易出現股骨頸短縮,嚴重影響患者生活質量[3-4]。因此,有效減少術后股骨頸短縮及內固定失效成為治療Pauwels Ⅲ型股骨頸骨折亟待解決的問題。
有研究通過對空心螺釘在股骨頸內呈正三角、倒三角、矩形及菱形分布進行生物力學有限元分析,得出4枚空心螺釘可有效分散應力,增加固定強度且對股骨矩把持力大[5]。還有研究采用3枚螺釘倒三角分布加1枚偏軸螺釘正側位像雙平面垂直固定治療Pauwels Ⅲ型股骨頸骨折,結果示可降低術后內固定失效率,股骨頸短縮程度和頸干角均顯著優于傳統倒三角固定,更有利于患肢早期功能鍛煉,但目前該方法臨床應用時間較短[6-7]。一項關于不同固定方式術后并發癥的meta分析顯示,4枚螺釘雙平面垂直固定術后股骨頭壞死及骨折不愈合發生率明顯低于3枚螺釘倒三角固定且與其他固定方式差異無統計學意義[8]。但目前對雙平面垂直固定與倒三角固定治療中青年Pauwels Ⅲ型股骨頸骨折的臨床比較研究報道較少。現回顧分析2021年6月—2022年12月我們采用閉合復位空心螺釘雙平面垂直固定與倒三角固定治療的中青年Pauwels Ⅲ型股骨頸骨折患者臨床資料,比較近期療效,為治療方案選擇提供依據。報告如下。
1 臨床資料
1.1 一般資料
患者納入標準:① 中青年 [世界衛生組織(WHO)規定為17~64歲] 高能量暴力損傷;② 新鮮單側Pauwels Ⅲ型股骨頸骨折(受傷至手術時間<3周);③ 采用閉合復位空心螺釘雙平面垂直固定或倒三角固定治療;④ 臨床及影像學資料完整。排除標準:① 腫瘤所致病理性骨折;② 合并影響骨代謝的基礎疾病;③ 因無法接受內固定術后并發癥要求關節置換者;④ 合并多種基礎疾病無法長期臥床者;⑤ 合并嚴重骨質疏松預計內固定失效可能性較大者。
2021年6月—2022年12月共55例患者符合選擇標準納入研究。其中25例采用雙平面垂直固定(研究組),30例采用倒三角固定(對照組)。兩組患者性別、年齡、患側側別、致傷原因、合并基礎疾病、受傷至手術時間等基線資料比較差異均無統計學意義(P>0.05),具有可比性。見表1。

1.2 手術方法
術前行雙髖關節X線片及CT三維重建測量股骨頸骨折Pauwels角,并在冠狀位及矢狀位確定骨折線形態,完善術前相關檢查排除手術禁忌證后行空心螺釘內固定術。兩組手術均由同一組骨科醫師完成。
研究組:患者全身麻醉后雙下肢呈剪刀位,患肢置于牽引床上,根據透視正側位像Garden指數、Lowells曲線及股骨頸內側皮質的對位關系確認骨折復位。先于小轉子平面以上進1枚導針,使其正位像位于股骨頸下緣3~5 mm內,側位像位于股骨頸中央平行于股骨頸長軸,進針深度至股骨頭軟骨下骨5 mm;再與第1枚導針平行且位于股骨頸中線偏上方,側位像分別位于股骨頸前方及后方貼近皮質3~5 mm內置入第2、3枚導針,深度均為軟骨下骨5 mm。再于大轉子頂點下方1.5~2.0 cm經皮鉆入1枚深度合適的導針,使其正位像近似水平,側位像垂直骨折線,4枚螺釘呈現正側位像雙平面垂直。測深后分別擰入4枚直徑7.3 mm空心螺釘,根據術中復位情況決定側位像垂直骨折線螺釘植入順序,若復位滿意股骨頸內側矩皮質連續應先植入3枚倒三角分布的空心螺釘進行加壓固定,再植入1枚偏軸螺釘作為支撐,削弱骨折斷端剪切力;若復位后股骨頸內側矩皮質仍有間隙,則需先植入1枚偏軸螺釘加壓固定使骨折端通過拉力螺釘進行復位,再植入3枚倒三角分布的空心螺釘。再次透視骨折位置及螺釘分布、深度滿意后,生理鹽水沖洗切口,縫合皮膚。
對照組:麻醉方法、體位擺放及骨折復位標準同研究組。3枚倒三角分布的導針置入方法同研究組,深度均為軟骨下骨5 mm。測深后分別擰入3枚直徑7.3 mm空心螺釘,透視骨折位置及螺釘分布、深度滿意后,沖洗、縫合切口并包扎。
1.3 術后處理及療效評價指標
術后24 h內使用二代頭孢抗生素預防感染,并行抗凝、鎮痛對癥處理。同一組康復醫師指導患肢踝泵運動、股四頭肌等長收縮鍛煉等,預防下肢深靜脈血栓形成。定期換藥,術后2周拆除縫線。囑患者術后1 d及1、6、12個月復查并指導康復鍛煉計劃,常規復查雙髖關節正側位X線片,根據骨折愈合情況決定負重時間。
記錄并比較兩組手術時間、術中出血量、透視次數(包括術前復位、術中植釘及植釘后360° 透視驗證內固定物位置及長度的次數)、導針穿刺次數、開始負重時間、完全負重時間、骨折愈合時間及并發癥發生情況;術后1 d、6個月、12個月及末次隨訪時,采用Harris評分評價髖關節功能,疼痛視覺模擬評分(VAS)評價疼痛緩解情況。末次隨訪時于X線片上測量股骨頸短縮長度。
1.4 統計學方法
采用SPSS23.0統計軟件進行分析。計量資料經Kolmogorov?Smirnov法行正態性檢驗,均符合正態分布,數據以均數±標準差表示,組間比較采用獨立樣本t檢驗;組間多時間點比較采用重復測量方差分析,若不滿足球形檢驗,采用Greenhouse-Geisser法進行校正,同一組別不同時間點比較采用Bonferroni法,同一時間點不同組別間比較采用多因素方差分析。計數資料組間比較采用四格表卡方檢驗。檢驗水準取雙側α=0.05。
2 結果
兩組患者均獲隨訪,隨訪時間12~31個月,平均22.0個月;兩組隨訪時間比較差異無統計學意義(P>0.05)。研究組手術時間、術中出血量、透視次數均多于對照組,但差異無統計學意義(P>0.05);研究組導針穿刺次數多于對照組,開始負重時間及完全負重時間均短于對照組,差異有統計學意義(P<0.05);兩組患者均獲骨性愈合,骨折愈合時間差異無統計學意義(P>0.05)。隨訪期間兩組均未發生股骨頭壞死及切口相關并發癥,末次隨訪時研究組股骨頸短縮長度明顯短于對照組,差異有統計學意義(P<0.05)。兩組術后6、12個月及末次隨訪時Harris評分和VAS評分均較術后1 d明顯改善,差異有統計學意義(P<0.05)。組間比較,除術后1 d兩組Harris評分比較差異無統計學意義(P>0.05)外,其余時間點研究組Harris評分均優于對照組,差異有統計學意義(P<0.05);術后各時間點兩組VAS評分比較差異均無統計學意義(P>0.05)。見表2,圖1~3。


a. Harris評分;b. VAS評分
Figure1. Change trends of Harris score and VAS score in two groupsa. Harris score; b. VAS score

a~d. 術前X線片及雙髖CT三維重建示股骨頸骨折線呈長斜形,斷端分離移位明顯,Pauwels角77°;e. 術后1 d X線片示股骨頸骨折復位良好,Shenton線連續;f、g. 術后1 d雙髖CT三維重建示螺釘分布合理、未穿出股骨頸,骨折對位對線良好;h. 術后16個月X線片示骨折愈合,未見股骨頸短縮退釘跡象
Figure2. A 37-year-old female patient suffered left Pauwels type Ⅲ femoral neck fracture caused by falling from heighta-d. Preoperative X-ray films and three-dimensional CT reconstruction of both hips showed that the fracture line of the femoral neck was long oblique and the broken end was separated and displaced obviously, the Pauwels angle was 77°; e. X-ray film at 1 day after operation showed that good reduction of femoral neck fracture and Shenton line was continuous; f, g. Three-dimensional CT reconstruction of both hips at 1 day after operation showed that the screw distribution was reasonable and the fracture alignment was good; h. X-ray film at 16 months after operation showed that the fracture healed without any signs of femoral neck shortening or screw withdrawal

a. 術前X線片示右股骨頸骨折;b. 術中牽引后測量Pauwels角75°,骨折線呈長斜形,剪切力較大;c~f. 術中規劃3枚導針透視圖像以及植釘后正側位像示股骨頸骨折復位良好,Shenton線連續;g. 術后15個月X線片示骨折愈合,股骨頸明顯短縮,螺釘尾部退出
Figure3. A 52-year-old male patient suffered a right Pauwels type Ⅲ femoral neck fracture caused by traffic accidenta. Preoperative X-ray film showed the right femoral neck fracture; b. Pauwels angle was 75° after intraoperative traction, fracture line was long and oblique, and shear force was large; c-f. Intraoperative fluoroscopy images of 3 guide pins were planned, and anteroposterior and lateral images after nail placement showed that femoral neck fracture was well reduced, and Shenton line was continuous; g. X-ray film at 15 months after operation showed that the fracture healed, the femoral neck was shortened obviously, and the screw tail was withdrawn
3 討論
《成人股骨頸骨折診治指南》[9]指出<65歲的中青年患者應首選內固定治療,以保留股骨頭血供達到骨性愈合。而中青年股骨頸骨折斷端分離移位明顯,Pauwels角一般大于50°[10]。本研究55例患者均為高能量暴力損傷所致Pauwels Ⅲ型股骨頸骨折。這類患者內固定術后并發癥發生率較高,主要包括骨折不愈合、股骨頭壞死及股骨頸短縮,這與文獻報道一致[11-12]。通過前期研究我們也發現,倒三角排布的空心螺釘內固定治療股骨頸骨折,5年以上遠期隨訪股骨頭壞死率高達37.8%,股骨頸短縮率42.68%,50%以上患者存在跛行[13]。其中中青年Pauwels Ⅲ型股骨頸骨折利用傳統3枚空心螺釘固定后斷端抗剪切力差、應力集中造成內固定斷裂等[14-15]。而本研究結果表明,與傳統3枚空心螺釘倒三角固定相比,改良的4枚螺釘雙平面固定方式治療中青年Pauwels Ⅲ型股骨頸骨折早期臨床療效更確切。
中青年股骨頸骨折術后并發癥中,股骨頸短縮越來越受到臨床重視,其與多種因素有關,包括術中復位不良、后內側骨缺損及平行螺釘固定術后持續滑動加壓等;特別是后內側皮質粉碎伴缺損時其軸向穩定性下降,傳統倒三角空心螺釘內固定術后骨折斷端動態及靜態剪切力較大,難以形成穩定支撐,即使術中復位良好,術后發生股骨頸短縮、退釘的概率仍很大[16-17]。螺釘構型可為后內側皮質缺損提供力學穩定起到重要作用[18]。一項研究通過對81個臨床中心350例股骨頸骨折患者進行隊列研究發現,內固定術后約1/3患者出現股骨頸短縮大于5 mm,短縮越嚴重預示髖關節功能越差[19]。針對這一并發癥,Jiang等[20]用4枚交叉螺釘固定治療60歲以下股骨頸骨折,術后平均隨訪2年以上,發現與3枚螺釘倒三角固定相比能有效降低股骨頸短縮發生率(8.3% vs. 28.9%)。Cuellar等[21]則在尸體標本中將傳統3枚半螺紋空心釘改為股骨頸下方1枚全螺釘結合上方2枚半螺紋空心釘固定,通過施加軸向載荷進行生物力學試驗發現,這種混合螺釘固定方式顯著增強了結構強度,具有良好的機械性能,提供了長度穩定的結構,可防止股骨頸過度短縮、內翻塌陷和功能不良等并發癥。本研究結果與Cuellar等報道結果相似,研究組股骨頸短縮程度明顯小于對照組。我們分析認為,4枚空心螺釘雙平面垂直固定的排布方式既能有效對抗剪切應力,又能避免后期股骨頸短縮;4枚螺釘術中一次性加壓代替傳統3枚螺釘術后持續加壓,有效減小了術后股骨頸短縮程度,這是對傳統倒三角固定螺釘構型的創新,也是雙平面垂直固定的最大優勢。且研究組骨折愈合時間早于對照組,但差異無統計學意義,也從側面反映雙平面垂直固定并不影響骨折愈合。
一項前瞻性研究使用橫向偏軸螺釘治療30例中青年Pauwels Ⅲ型股骨頸骨折,結果顯示可形成良好的初始穩定性,隨訪中髖關節功能Harris評分明顯優于3枚螺釘固定組[22]。Jiang等[23]則對這一固定方式進行了詳細的生物力學測試,通過CT掃描圖像創建40個Pauwels Ⅲ型有限元模型,評估5種不同固定策略的剛度、抗分離和剪切力、壓縮力等參數,最后得出偏軸螺釘結合3枚空心螺釘固定可提供良好的抗剪切力及壓縮力性能,是治療Pauwels Ⅲ型股骨頸骨折最可靠的方式。本研究結果與文獻報道一致,研究組術后6、12個月及末次隨訪時的髖關節功能Harris評分明顯優于對照組,這是由于側位近似垂直骨折線的偏軸螺釘可作為杠桿,將彎曲力矩從股骨頭傳遞至股骨距,從而增強了皮質支撐作用,使得力學性能更加穩定,有利于早期功能康復。同時雖增加1枚螺釘固定,但術后各時間點兩組VAS評分比較差異均無統計學意義。
本研究結果顯示,研究組手術時間、術中出血量及透視次數均多于對照組,可能給患者帶來更多輻射暴露及增加失血風險,但兩組上述3項指標差異無統計學意義。而研究組導針穿刺次數多于對照組,差異有統計學意義,我們分析是由于增加的1枚螺釘在側位像上需與骨折線垂直,并要避開3枚螺釘避免交鎖從而獲得最大把持力[24],其導針置入往往需要反復透視來確定最佳位置;而且在狹窄的股骨頸中植入4枚直徑7.0/7.3 mm的空心螺釘相當困難。術前需進行詳細規劃以達到螺釘合理分布并充分發揮各自力學效應,可采用骨科手術機器人輔助精準植釘,以避免反復穿刺[25-26]。有研究[27]指出對于中青年Pauwels Ⅲ型股骨頸骨折患者負重時間為術后8~14周,這與本研究中對照組結果一致。但空心螺釘雙平面垂直固定的良好穩定構型使得患者開始負重時間及完全負重時間均早于倒三角固定組,隨訪中也并未發現兩組出現內固定失效及股骨頭壞死者。因此,雙平面垂直固定可以提供更好的力學穩定性并有效減小術后并發癥發生率。
綜上述,與傳統3枚空心螺釘倒三角固定相比,4枚空心螺釘雙平面垂直固定雖然會增加術中導針穿刺次數,但可有效減少術后股骨頸短縮且不影響骨折愈合,髖關節功能恢復良好且步態正常,利于早期康復,為治療中青年Pauwels Ⅲ型股骨頸骨折提供了新的術式選擇。但本研究為回顧性分析,存在病例選擇偏倚、樣本量較小、隨訪時間較短等問題,仍有待大樣本多中心長期隨訪進一步驗證空心螺釘雙平面垂直固定治療中青年Pauwels Ⅲ型股骨頸骨折的臨床療效。
利益沖突 在課題研究和文章撰寫過程中不存在利益沖突;經費支持沒有影響文章觀點和對研究數據客觀結果的統計分析及其報道
倫理聲明 研究方案經中國科學技術大學附屬第一醫院(安徽省立醫院)醫學倫理委員會批準(2023-RE-150)
作者貢獻聲明 周詠輝、李磊:研究設計、數據整理、統計分析及論文撰寫;李沖、李蒙:患者隨訪、資料收集;李黎、徐磊、姚剛、徐瑋:數據采集、手術實施;方詩元、李磊:研究設計及指導、論文修改及經費支持
高能量暴力損傷所致中青年股骨頸骨折多為Pauwels Ⅲ型[1],其剪切力大、骨折端極不穩定,與術后骨折不愈合、股骨頭壞死及股骨頸短縮的發生有著密切聯系。早期研究發現Pauwels Ⅲ型股骨頸骨折內固定術后失敗率高達19%,股骨頭壞死率達14%[2]。還有研究顯示股骨頸骨折術后50%~60%患者有不同程度股骨頸短縮,而大于5 mm的短縮與髖關節功能不良有關,其改變了髖外展肌的力臂和下肢步態的整體機械力學,傳統3枚空心螺釘倒三角固定治療Pauwels Ⅲ型股骨頸骨折術后容易出現股骨頸短縮,嚴重影響患者生活質量[3-4]。因此,有效減少術后股骨頸短縮及內固定失效成為治療Pauwels Ⅲ型股骨頸骨折亟待解決的問題。
有研究通過對空心螺釘在股骨頸內呈正三角、倒三角、矩形及菱形分布進行生物力學有限元分析,得出4枚空心螺釘可有效分散應力,增加固定強度且對股骨矩把持力大[5]。還有研究采用3枚螺釘倒三角分布加1枚偏軸螺釘正側位像雙平面垂直固定治療Pauwels Ⅲ型股骨頸骨折,結果示可降低術后內固定失效率,股骨頸短縮程度和頸干角均顯著優于傳統倒三角固定,更有利于患肢早期功能鍛煉,但目前該方法臨床應用時間較短[6-7]。一項關于不同固定方式術后并發癥的meta分析顯示,4枚螺釘雙平面垂直固定術后股骨頭壞死及骨折不愈合發生率明顯低于3枚螺釘倒三角固定且與其他固定方式差異無統計學意義[8]。但目前對雙平面垂直固定與倒三角固定治療中青年Pauwels Ⅲ型股骨頸骨折的臨床比較研究報道較少。現回顧分析2021年6月—2022年12月我們采用閉合復位空心螺釘雙平面垂直固定與倒三角固定治療的中青年Pauwels Ⅲ型股骨頸骨折患者臨床資料,比較近期療效,為治療方案選擇提供依據。報告如下。
1 臨床資料
1.1 一般資料
患者納入標準:① 中青年 [世界衛生組織(WHO)規定為17~64歲] 高能量暴力損傷;② 新鮮單側Pauwels Ⅲ型股骨頸骨折(受傷至手術時間<3周);③ 采用閉合復位空心螺釘雙平面垂直固定或倒三角固定治療;④ 臨床及影像學資料完整。排除標準:① 腫瘤所致病理性骨折;② 合并影響骨代謝的基礎疾病;③ 因無法接受內固定術后并發癥要求關節置換者;④ 合并多種基礎疾病無法長期臥床者;⑤ 合并嚴重骨質疏松預計內固定失效可能性較大者。
2021年6月—2022年12月共55例患者符合選擇標準納入研究。其中25例采用雙平面垂直固定(研究組),30例采用倒三角固定(對照組)。兩組患者性別、年齡、患側側別、致傷原因、合并基礎疾病、受傷至手術時間等基線資料比較差異均無統計學意義(P>0.05),具有可比性。見表1。

1.2 手術方法
術前行雙髖關節X線片及CT三維重建測量股骨頸骨折Pauwels角,并在冠狀位及矢狀位確定骨折線形態,完善術前相關檢查排除手術禁忌證后行空心螺釘內固定術。兩組手術均由同一組骨科醫師完成。
研究組:患者全身麻醉后雙下肢呈剪刀位,患肢置于牽引床上,根據透視正側位像Garden指數、Lowells曲線及股骨頸內側皮質的對位關系確認骨折復位。先于小轉子平面以上進1枚導針,使其正位像位于股骨頸下緣3~5 mm內,側位像位于股骨頸中央平行于股骨頸長軸,進針深度至股骨頭軟骨下骨5 mm;再與第1枚導針平行且位于股骨頸中線偏上方,側位像分別位于股骨頸前方及后方貼近皮質3~5 mm內置入第2、3枚導針,深度均為軟骨下骨5 mm。再于大轉子頂點下方1.5~2.0 cm經皮鉆入1枚深度合適的導針,使其正位像近似水平,側位像垂直骨折線,4枚螺釘呈現正側位像雙平面垂直。測深后分別擰入4枚直徑7.3 mm空心螺釘,根據術中復位情況決定側位像垂直骨折線螺釘植入順序,若復位滿意股骨頸內側矩皮質連續應先植入3枚倒三角分布的空心螺釘進行加壓固定,再植入1枚偏軸螺釘作為支撐,削弱骨折斷端剪切力;若復位后股骨頸內側矩皮質仍有間隙,則需先植入1枚偏軸螺釘加壓固定使骨折端通過拉力螺釘進行復位,再植入3枚倒三角分布的空心螺釘。再次透視骨折位置及螺釘分布、深度滿意后,生理鹽水沖洗切口,縫合皮膚。
對照組:麻醉方法、體位擺放及骨折復位標準同研究組。3枚倒三角分布的導針置入方法同研究組,深度均為軟骨下骨5 mm。測深后分別擰入3枚直徑7.3 mm空心螺釘,透視骨折位置及螺釘分布、深度滿意后,沖洗、縫合切口并包扎。
1.3 術后處理及療效評價指標
術后24 h內使用二代頭孢抗生素預防感染,并行抗凝、鎮痛對癥處理。同一組康復醫師指導患肢踝泵運動、股四頭肌等長收縮鍛煉等,預防下肢深靜脈血栓形成。定期換藥,術后2周拆除縫線。囑患者術后1 d及1、6、12個月復查并指導康復鍛煉計劃,常規復查雙髖關節正側位X線片,根據骨折愈合情況決定負重時間。
記錄并比較兩組手術時間、術中出血量、透視次數(包括術前復位、術中植釘及植釘后360° 透視驗證內固定物位置及長度的次數)、導針穿刺次數、開始負重時間、完全負重時間、骨折愈合時間及并發癥發生情況;術后1 d、6個月、12個月及末次隨訪時,采用Harris評分評價髖關節功能,疼痛視覺模擬評分(VAS)評價疼痛緩解情況。末次隨訪時于X線片上測量股骨頸短縮長度。
1.4 統計學方法
采用SPSS23.0統計軟件進行分析。計量資料經Kolmogorov?Smirnov法行正態性檢驗,均符合正態分布,數據以均數±標準差表示,組間比較采用獨立樣本t檢驗;組間多時間點比較采用重復測量方差分析,若不滿足球形檢驗,采用Greenhouse-Geisser法進行校正,同一組別不同時間點比較采用Bonferroni法,同一時間點不同組別間比較采用多因素方差分析。計數資料組間比較采用四格表卡方檢驗。檢驗水準取雙側α=0.05。
2 結果
兩組患者均獲隨訪,隨訪時間12~31個月,平均22.0個月;兩組隨訪時間比較差異無統計學意義(P>0.05)。研究組手術時間、術中出血量、透視次數均多于對照組,但差異無統計學意義(P>0.05);研究組導針穿刺次數多于對照組,開始負重時間及完全負重時間均短于對照組,差異有統計學意義(P<0.05);兩組患者均獲骨性愈合,骨折愈合時間差異無統計學意義(P>0.05)。隨訪期間兩組均未發生股骨頭壞死及切口相關并發癥,末次隨訪時研究組股骨頸短縮長度明顯短于對照組,差異有統計學意義(P<0.05)。兩組術后6、12個月及末次隨訪時Harris評分和VAS評分均較術后1 d明顯改善,差異有統計學意義(P<0.05)。組間比較,除術后1 d兩組Harris評分比較差異無統計學意義(P>0.05)外,其余時間點研究組Harris評分均優于對照組,差異有統計學意義(P<0.05);術后各時間點兩組VAS評分比較差異均無統計學意義(P>0.05)。見表2,圖1~3。


a. Harris評分;b. VAS評分
Figure1. Change trends of Harris score and VAS score in two groupsa. Harris score; b. VAS score

a~d. 術前X線片及雙髖CT三維重建示股骨頸骨折線呈長斜形,斷端分離移位明顯,Pauwels角77°;e. 術后1 d X線片示股骨頸骨折復位良好,Shenton線連續;f、g. 術后1 d雙髖CT三維重建示螺釘分布合理、未穿出股骨頸,骨折對位對線良好;h. 術后16個月X線片示骨折愈合,未見股骨頸短縮退釘跡象
Figure2. A 37-year-old female patient suffered left Pauwels type Ⅲ femoral neck fracture caused by falling from heighta-d. Preoperative X-ray films and three-dimensional CT reconstruction of both hips showed that the fracture line of the femoral neck was long oblique and the broken end was separated and displaced obviously, the Pauwels angle was 77°; e. X-ray film at 1 day after operation showed that good reduction of femoral neck fracture and Shenton line was continuous; f, g. Three-dimensional CT reconstruction of both hips at 1 day after operation showed that the screw distribution was reasonable and the fracture alignment was good; h. X-ray film at 16 months after operation showed that the fracture healed without any signs of femoral neck shortening or screw withdrawal

a. 術前X線片示右股骨頸骨折;b. 術中牽引后測量Pauwels角75°,骨折線呈長斜形,剪切力較大;c~f. 術中規劃3枚導針透視圖像以及植釘后正側位像示股骨頸骨折復位良好,Shenton線連續;g. 術后15個月X線片示骨折愈合,股骨頸明顯短縮,螺釘尾部退出
Figure3. A 52-year-old male patient suffered a right Pauwels type Ⅲ femoral neck fracture caused by traffic accidenta. Preoperative X-ray film showed the right femoral neck fracture; b. Pauwels angle was 75° after intraoperative traction, fracture line was long and oblique, and shear force was large; c-f. Intraoperative fluoroscopy images of 3 guide pins were planned, and anteroposterior and lateral images after nail placement showed that femoral neck fracture was well reduced, and Shenton line was continuous; g. X-ray film at 15 months after operation showed that the fracture healed, the femoral neck was shortened obviously, and the screw tail was withdrawn
3 討論
《成人股骨頸骨折診治指南》[9]指出<65歲的中青年患者應首選內固定治療,以保留股骨頭血供達到骨性愈合。而中青年股骨頸骨折斷端分離移位明顯,Pauwels角一般大于50°[10]。本研究55例患者均為高能量暴力損傷所致Pauwels Ⅲ型股骨頸骨折。這類患者內固定術后并發癥發生率較高,主要包括骨折不愈合、股骨頭壞死及股骨頸短縮,這與文獻報道一致[11-12]。通過前期研究我們也發現,倒三角排布的空心螺釘內固定治療股骨頸骨折,5年以上遠期隨訪股骨頭壞死率高達37.8%,股骨頸短縮率42.68%,50%以上患者存在跛行[13]。其中中青年Pauwels Ⅲ型股骨頸骨折利用傳統3枚空心螺釘固定后斷端抗剪切力差、應力集中造成內固定斷裂等[14-15]。而本研究結果表明,與傳統3枚空心螺釘倒三角固定相比,改良的4枚螺釘雙平面固定方式治療中青年Pauwels Ⅲ型股骨頸骨折早期臨床療效更確切。
中青年股骨頸骨折術后并發癥中,股骨頸短縮越來越受到臨床重視,其與多種因素有關,包括術中復位不良、后內側骨缺損及平行螺釘固定術后持續滑動加壓等;特別是后內側皮質粉碎伴缺損時其軸向穩定性下降,傳統倒三角空心螺釘內固定術后骨折斷端動態及靜態剪切力較大,難以形成穩定支撐,即使術中復位良好,術后發生股骨頸短縮、退釘的概率仍很大[16-17]。螺釘構型可為后內側皮質缺損提供力學穩定起到重要作用[18]。一項研究通過對81個臨床中心350例股骨頸骨折患者進行隊列研究發現,內固定術后約1/3患者出現股骨頸短縮大于5 mm,短縮越嚴重預示髖關節功能越差[19]。針對這一并發癥,Jiang等[20]用4枚交叉螺釘固定治療60歲以下股骨頸骨折,術后平均隨訪2年以上,發現與3枚螺釘倒三角固定相比能有效降低股骨頸短縮發生率(8.3% vs. 28.9%)。Cuellar等[21]則在尸體標本中將傳統3枚半螺紋空心釘改為股骨頸下方1枚全螺釘結合上方2枚半螺紋空心釘固定,通過施加軸向載荷進行生物力學試驗發現,這種混合螺釘固定方式顯著增強了結構強度,具有良好的機械性能,提供了長度穩定的結構,可防止股骨頸過度短縮、內翻塌陷和功能不良等并發癥。本研究結果與Cuellar等報道結果相似,研究組股骨頸短縮程度明顯小于對照組。我們分析認為,4枚空心螺釘雙平面垂直固定的排布方式既能有效對抗剪切應力,又能避免后期股骨頸短縮;4枚螺釘術中一次性加壓代替傳統3枚螺釘術后持續加壓,有效減小了術后股骨頸短縮程度,這是對傳統倒三角固定螺釘構型的創新,也是雙平面垂直固定的最大優勢。且研究組骨折愈合時間早于對照組,但差異無統計學意義,也從側面反映雙平面垂直固定并不影響骨折愈合。
一項前瞻性研究使用橫向偏軸螺釘治療30例中青年Pauwels Ⅲ型股骨頸骨折,結果顯示可形成良好的初始穩定性,隨訪中髖關節功能Harris評分明顯優于3枚螺釘固定組[22]。Jiang等[23]則對這一固定方式進行了詳細的生物力學測試,通過CT掃描圖像創建40個Pauwels Ⅲ型有限元模型,評估5種不同固定策略的剛度、抗分離和剪切力、壓縮力等參數,最后得出偏軸螺釘結合3枚空心螺釘固定可提供良好的抗剪切力及壓縮力性能,是治療Pauwels Ⅲ型股骨頸骨折最可靠的方式。本研究結果與文獻報道一致,研究組術后6、12個月及末次隨訪時的髖關節功能Harris評分明顯優于對照組,這是由于側位近似垂直骨折線的偏軸螺釘可作為杠桿,將彎曲力矩從股骨頭傳遞至股骨距,從而增強了皮質支撐作用,使得力學性能更加穩定,有利于早期功能康復。同時雖增加1枚螺釘固定,但術后各時間點兩組VAS評分比較差異均無統計學意義。
本研究結果顯示,研究組手術時間、術中出血量及透視次數均多于對照組,可能給患者帶來更多輻射暴露及增加失血風險,但兩組上述3項指標差異無統計學意義。而研究組導針穿刺次數多于對照組,差異有統計學意義,我們分析是由于增加的1枚螺釘在側位像上需與骨折線垂直,并要避開3枚螺釘避免交鎖從而獲得最大把持力[24],其導針置入往往需要反復透視來確定最佳位置;而且在狹窄的股骨頸中植入4枚直徑7.0/7.3 mm的空心螺釘相當困難。術前需進行詳細規劃以達到螺釘合理分布并充分發揮各自力學效應,可采用骨科手術機器人輔助精準植釘,以避免反復穿刺[25-26]。有研究[27]指出對于中青年Pauwels Ⅲ型股骨頸骨折患者負重時間為術后8~14周,這與本研究中對照組結果一致。但空心螺釘雙平面垂直固定的良好穩定構型使得患者開始負重時間及完全負重時間均早于倒三角固定組,隨訪中也并未發現兩組出現內固定失效及股骨頭壞死者。因此,雙平面垂直固定可以提供更好的力學穩定性并有效減小術后并發癥發生率。
綜上述,與傳統3枚空心螺釘倒三角固定相比,4枚空心螺釘雙平面垂直固定雖然會增加術中導針穿刺次數,但可有效減少術后股骨頸短縮且不影響骨折愈合,髖關節功能恢復良好且步態正常,利于早期康復,為治療中青年Pauwels Ⅲ型股骨頸骨折提供了新的術式選擇。但本研究為回顧性分析,存在病例選擇偏倚、樣本量較小、隨訪時間較短等問題,仍有待大樣本多中心長期隨訪進一步驗證空心螺釘雙平面垂直固定治療中青年Pauwels Ⅲ型股骨頸骨折的臨床療效。
利益沖突 在課題研究和文章撰寫過程中不存在利益沖突;經費支持沒有影響文章觀點和對研究數據客觀結果的統計分析及其報道
倫理聲明 研究方案經中國科學技術大學附屬第一醫院(安徽省立醫院)醫學倫理委員會批準(2023-RE-150)
作者貢獻聲明 周詠輝、李磊:研究設計、數據整理、統計分析及論文撰寫;李沖、李蒙:患者隨訪、資料收集;李黎、徐磊、姚剛、徐瑋:數據采集、手術實施;方詩元、李磊:研究設計及指導、論文修改及經費支持