引用本文: 李浩濤, 李力文, 張世民. 股骨轉子間骨折后壁冠狀面“香蕉樣骨塊”特點及其在頭髓釘治療中的研究進展. 中國修復重建外科雜志, 2024, 38(12): 1517-1523. doi: 10.7507/1002-1892.202408068 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
股骨轉子間骨折多由旋轉折彎暴力所致,其前方是張力側,后方是壓力側,因此前方骨折線簡單且很少粉碎,而后方骨折線往往呈粉碎狀。股骨轉子間骨折的三級骨折線理論[1]認為,第一級骨折線順延轉子間線方向由外上向內下走行,分成近側頭頸和遠側股骨干2個主要骨塊;第二級骨折線主要發生在冠狀面,形成后壁冠狀面骨塊,最常見的是后內側小轉子骨塊 [國際內固定研究協會/美國骨創傷協會(AO/OTA)分型A2型],屬于轉子區后內壓力側拐角交匯處的螺旋蝶形骨塊;第三級骨折線使后壁冠狀面骨塊進一步粉碎(分成AO/OTA A2型的各種亞型)。第二級骨折線向遠側延伸和/或向前側擴展的程度不同,對骨折穩定性及其治療方法有著不同影響。隨著3D-CT在臨床的廣泛應用,近年發現一種同時累及轉子間區后壁4個骨性解剖結構的冠狀面“香蕉樣骨塊”,逐漸成為臨床研究熱點[2]。本文將對其認識歷史、解剖結構、是否需要復位內固定以及對頭髓釘穩定性的影響等作一綜述。
1 后壁冠狀面骨塊的認識歷史
股骨轉子間骨折的冠狀面骨塊在1949年的Evans分類[3]和Boyd-Griffin分類[4]中就有描述,但X線片二維影像對其認識有限,僅將其作為股骨轉子間粉碎性骨折的特征之一。對冠狀面骨塊的深入認識是在臨床廣泛采用CT掃描和三維重建后,3D-CT圖像能旋轉360°,全方位地觀察骨折特征。2016年日本Futamura等[5]在采用3D-CT描述骨折分類時,發現轉子間后壁3個結構(大轉子-轉子間嵴-小轉子)連成一體的冠狀面骨塊,將其命名為“香蕉樣骨塊”。2017年韓國Cho等[6]對156例患者進行影像學對比觀察,術前X線片發現59例(37.8%)有后壁冠狀面骨折,而3D-CT識別率(88.4%,138/156)遠高于X線片。2021年魏文強等[7]對46例有完整影像學資料的股骨轉子間骨折患者資料進行分析,依據術前X線片確診有后壁冠狀面骨折者13例(28.3%),而通過3D-CT能確診者高達35例(76.1%)。后壁冠狀面骨塊屬于轉子間后側的第3骨塊,在AO/OTA分型中屬于A2型,即粉碎型順向轉子間骨折。2020年Song等[8]將整塊型后壁香蕉樣骨塊填補于2018版AO/OTA分類的A2.1 亞型中。此外,2021年Song等[9]統計了154例順向轉子間骨折的3D-CT圖像,發現完整的香蕉樣骨塊占20%,表明整塊型香蕉樣骨塊在臨床上很常見。
2 后壁冠狀面香蕉樣骨塊的解剖結構及類型
股骨轉子間后壁結構在解剖學上有4個組成部分,由上向下依次為大轉子后部(臀中肌附著)、轉子間嵴(股方肌附著)、小轉子(髂腰肌附著)、股骨干后內側皮質。前3個結構均凸出于股骨頸后側皮質之外,屬于由肌肉牽拉形成、在骨端突起的松質骨結構,本身并不傳導軸向體質量負荷。從后方看,這些結構形成一個類似香蕉狀、弓向外側的弧形。后壁冠狀面香蕉樣骨塊可以是整體的一塊(香蕉樣骨塊完整),也可以進一步粉碎(香蕉樣骨塊粉碎)。完整的香蕉樣骨塊由于肌肉韌帶的牽拉束縛,多發生向后、向內的移位和旋轉,但不會移位太遠;在碎裂的香蕉樣骨塊中,小轉子骨塊由于強大的髂腰肌牽拉,往往向內、向前移位旋轉較多。
后壁冠狀面香蕉樣骨塊可以向內側延伸擴展,從而影響內側壁的完整性(即小轉子-后內側壁);也可以向外側延伸擴展,從而影響外側壁的完整性(外側壁后部冠狀面損傷,屬外側壁部分破裂)。后壁冠狀面香蕉樣骨塊對外側壁的影響程度不同,也反映在近年提出的幾個有關外側壁骨折的分型中。2017年Ma等[10]根據冠狀面骨折線對外側壁的損傷范圍分為3類:A類骨折線不累及外側壁皮質,僅局限于大轉子后部和/或轉子間嵴;B類從后方累及部分外側壁皮質,多包含小轉子骨塊;C類完全累及外側壁皮質,造成內外皮質貫通骨折(A3型)。2019年Li等[11]根據術前3D-CT圖像將轉子間骨折分為5個類型,其中Ⅰ~Ⅲ型的股骨外側壁皮質完整,冠狀面骨折線僅累及大、小轉子或轉子間嵴,將其歸類為穩定型骨折;Ⅳ型股骨外側壁皮質的后部受累,后壁冠狀面骨塊向前擴展較多;Ⅴ型為A3型骨折,外側壁與內側壁骨折線貫通相連。2023年張世民[2]按照后壁冠狀面骨折線向前擴展的程度,即是否影響螺旋刀片等頭頸內植物在外側壁打入通道完整性(外側壁入口),將其分為小型骨塊(冠狀面骨折線不累及外側壁皮質)和大型骨塊(冠狀面骨折線累及外側壁皮質)兩種(圖1)。大型骨塊導致外側壁皮質入口通道破裂,被列為特殊的A2.4 亞型。
3 外側壁皮質入口破裂的危險因素
后壁冠狀面骨塊向外側壁的擴展程度,是影響外側壁皮質入口通道是否破裂的關鍵因素。2017年張英琪等[12]對96例順向轉子間骨折(AO/OTA A1和A2型)患者的骨折地圖研究發現,外側壁冠狀面骨折線多起自大轉子頂點前上緣,與水平面成角(64.6±14.5)°,斜向后下方走行。因此,在小轉子中點平面(打入頭頸內植物的入口),后壁冠狀面骨折線向前擴展的寬度與其向下延伸的長度成正相關,往往骨折線向小轉子下延伸越長,則向前占據的寬度就越大。
小型后壁冠狀面骨塊不累及外側壁皮質入口通道的完整性,可以是僅累及1個骨性結構的單獨骨折,如單獨大轉子后部骨折、單獨轉子間嵴骨折、單獨小轉子骨折,也可以是上述相鄰2個或3個結構的組合骨折,有多種組合形式。小型骨塊無論是連為一體形成細長的后壁香蕉樣骨塊,或進一步粉碎為多個骨塊,均不破壞螺旋刀片(拉力螺釘)在外側壁皮質入口的完整性,其對頭頸骨塊與股骨干穩定性的影響是一樣的,只是骨折的粉碎程度有所增加。大型后壁冠狀面骨塊以寬大的香蕉樣骨塊為代表,向前方擴展較多將影響螺旋刀片(拉力螺釘)在外側壁皮質入口的完整性,導致后方皮質破裂。
如何在術前判斷后壁冠狀面骨塊屬于小型還是大型,即如何判斷是否會出現螺旋刀片在外側壁入口破裂,對術前選擇手術方案、術中是否采取彌補措施等有一定指導意義。2022年張世民等觀察發現[13-14],后壁冠狀面骨折線向遠側小轉子下緣皮質延伸≥2 cm,或向前擴展累及外側壁皮質寬度1/3,容易出現頭頸內植物入釘點的外側皮質圓孔破裂(A2.4型),影響頭髓釘的穩定性。
在股骨轉子間骨折的內固定手術中,骨折獲得充足復位后,均采用頸干角固定的內固定器械(頭髓釘大多為130°)進行固定;打入頭頸骨塊的內植物均是經外側壁開口后植入。外側壁開口位置與人體(或器械)的頸干角有關,大多在正常解剖的小轉子中點平面,或外側壁頂點(股外側肌嵴)遠側3 cm左右。術中在框架導向下依次打入頭頸導針、外側壁皮質擴孔、擰入拉力螺釘(或敲入螺旋刀片)。在操作過程中,發生外側壁入口破裂(成為A2.4型)的危險因素包括:① 后壁冠狀面骨折塊寬且長(不論是單一骨塊還是粉碎骨塊),剩余的外側壁皮質寬度有限,這是最根本原因。② 骨質疏松患者在磨鉆過程中更容易造成新的骨折。③ 頭髓釘插入深度,即正位X線片采納尖頂距(正中)或股距尖頂距(偏下),髓內釘插入深則其在外側壁入點平面下移,相應的外側壁寬度增加,入口離后方骨折線較遠,不容易發生入口破裂。④ 皮質擴孔的直徑越大則皮質入口破壞越多,容易發生破裂。目前用于治療老年股骨轉子間骨折的頭頸內植物直徑多為10 mm左右,擴孔直徑11 mm左右,如單釘系統的Gamma-3、股骨近端防旋髓內釘(proximal femoral nail antirotation,PFNA)等,破壞外側壁的面積比雙釘咬合的InterTan小。⑤ 目前皮質開口采用的是逐漸增粗的鉆頭,擴髓過程中存在向四周皮質的擠壓力,圓孔容易發生后壁破裂且將其向后撐開,而如果采用空心環鋸在外側壁開口,則可能降低圓孔破裂概率[15]。⑥ 擴孔偏前或偏后,由于骨折復位需要內旋肢體,致使骨折復位后的前傾角增大,而頭頸內植物的目標是側位透視下的股骨頭正中位置,則其在外側壁的入口必定向后移動,更容易出現后方入口破裂。
外側壁皮質入口破裂最早出現于后上方,多大的入口弧度破裂會影響頭髓釘穩定性,目前尚無臨床和基礎研究明確。需要強調的是,外側壁入口的冠狀面破裂只要不累及前壁皮質,則仍是A2型骨折;如果累及前壁皮質,發生了內外貫通的橫形骨折,則轉變為A3型,出現冠狀面和矢狀面雙重擺動,使整體穩定性下降,增加術后并發癥發生風險。
4 后壁冠狀面香蕉樣骨塊對頭髓釘穩定性的影響
后壁冠狀面骨塊對頭髓釘穩定性的影響主要表現為兩方面,即向內擴展至內側壁皮質,向外擴展至外側壁皮質。① 后壁冠狀面骨塊如果向內累及后內側壁,則增加了骨折復位中內側皮質對位砥住的難度,影響骨折復位質量;② 如果向外擴展累及后外側壁,尤其是影響了頭頸內植物在小轉子中點平面外側壁入口的皮質圓孔完整性,則破壞了頭髓釘在髓腔近端的穩定性。當頭髓釘近端后方缺乏骨質支撐時,頭頸骨塊與頭髓釘一起,在矢狀面上有以遠端螺釘為軸進行前后擺動的趨勢,進而造成前內側皮質復位的丟失。見圖2。
在臨床研究方面,2015年Tan等[16]的研究表明,當后壁冠狀面的大轉子骨塊粉碎時,患者容易出現機械并發癥,例如內翻畸形或螺釘切出。2020年Li等[17]回顧性納入324例股骨轉子間骨折患者,根據后內側壁骨折塊累及范圍將患者分為3種類型,結果發現有Ⅲ型骨折塊(骨折塊累及后內側皮質,骨折線達到或超過后壁中線)的患者術后機械并發癥(如螺釘切出和骨折不愈合)顯著增加。2022年Kim等[18]針對463例股骨轉子間骨折患者研究顯示,后壁冠狀面骨折累及后內側皮質是圍術期發生外側壁骨折的危險因素。與單獨的后壁冠狀面骨折相比,如果再伴有頭頸骨塊前翹,術后發生外側壁骨折的風險增加9.2倍。在冠狀面骨折線出口較低的類型中,外側壁面積減小,僅留下較窄的皮質用于插入拉力螺釘,加上外側骨皮質較薄,術中操作更容易導致外側壁醫源性骨折。
2023年Mao等[19]針對273例股骨轉子間骨折患者的研究表明,后壁大型香蕉樣骨塊的存在顯著增加了頭髓釘治療股骨轉子間骨折術后機械并發癥的發生率,并總結出破壞結構穩定性的原因:① 香蕉樣骨塊向前延伸會破壞股骨外側壁完整性,而股骨外側壁為股骨頭頸骨塊的固定提供了天然支撐;② 香蕉樣骨塊向下延伸會破壞股骨后內側皮質和深部的股骨距,而這些是提供力學支撐和分擔股骨近端負荷的重要結構。術前借助3D-CT可以確認大型香蕉樣骨塊的存在,而在術中通過C臂X線機透視,香蕉樣骨塊經常僅顯示為小轉子骨塊。因此,術中可利用小轉子復位情況間接評估香蕉樣骨塊的復位質量。
在有限元分析方面,2021年Lee等[20]將PFNA-Ⅱ(長20 cm、直徑10 mm)固定于具有不同延伸長度小轉子骨折塊(40、80、120 mm)的AO/OTA A2.2型骨折模型中,并施加軸向負荷直至骨折塊出現10 mm垂直位移。結果發現,在非骨質疏松和骨質疏松模型中,當小轉子骨折塊向遠端延伸>40 mm時,骨釘結構的剛度和最大垂直作用力均顯著下降,且遠端骨皮質變形面積迅速增加。這說明在使用短釘固定股骨轉子間骨折時,如果小轉子骨塊向遠端延伸越長(超過4 cm),則骨釘結構越不穩定,可以考慮采用長釘固定。
在生物力學研究方面,2024年日本Usami等[21]使用18例骨質疏松人造股骨標本,根據后壁冠狀面骨折線是否累及外側壁孔洞分為A組(骨折線累及孔洞)和B組(骨折線距離孔洞10 mm)兩組。將標本固定于生物力學測試儀上,植入頭髓釘(長17 cm、直徑10 mm)后,從75 N開始以3 Hz頻率對股骨頭施加周期性軸向壓力,循環加載1 500次后結束測試,最大壓力為750 N。頭髓釘的冠狀面、矢狀面和總體擺動幅度由相互垂直固定于股骨頸的電子深度探測儀記錄。此外,研究還對比了試驗前后的股骨頭下沉量、頸干角變化及內側皮質位移量。結果發現外側壁孔洞破裂顯著加劇了股骨頭下沉 [(10.63±1.97)mm vs (8.76±0.85)mm,P<0.05] 及內翻畸形 [(8.29±2.69)° vs(3.56±2.35)°,P<0.05],加大了頭髓釘冠狀面 [(1.13±0.28)mm vs(0.51±0.09)mm,P<0.001] 和總體擺動幅度 [(1.24±0.24)mm vs(0.69±0.11)mm,P<0.001],但矢狀面擺動幅度無明顯差異。
5 后壁冠狀面骨塊復位固定的方法及其爭論
在閉合復位頭髓釘內固定中,未復位的后壁冠狀面骨塊是否會影響骨釘結構的整體穩定性仍存在爭議。目前,在臨床實踐中有兩方面觀點,一是需要對其進行復位內固定,如采用微創捆扎的方法(鋼絲、鈦纜),或進行切開附加鋼板內固定(小鋼板、大鋼板);二是認為對后壁冠狀面骨塊無需處理,但特別強調頭頸骨塊與股骨干之間的復位固定。
2017年Kulkarni等[22]針對154例患者的前瞻性研究發現,輔助鋼絲環扎有助于減少手術并發癥(螺釘切出、骨折不愈合等),并取得較好功能恢復。2020年Mohamed等[23]在術中采用頭髓釘輔助鋼絲環扎固定治療49例股骨轉子間骨折累及外側壁的患者,術后髖關節Harris評分優良率為82.35%,且術后并發癥較少。Huang等[24]認為頭髓釘聯合鋼絲環扎有助于提高骨折復位的穩定性,縮短骨折愈合時間,患者早期下地,從而降低了術后并發癥發生率。在重建鋼板方面,2018年陳志祥等[25]使用頭髓釘聯合鎖定加壓鋼板治療股骨轉子間骨折累及外側壁患者,結果發現比單純使用頭髓釘更有效地縮短了術后臥床時間,減少臥床并發癥并改善髖關節功能。2023年Hui等[26]開發了一種新的小轉子復位器械,并聯合小鋼板固定小轉子骨塊,結果發現患者術后Harris評分顯著高于未接受小轉子復位固定的患者,說明復位和固定小轉子骨塊的重要性。
2023年張世民[2]在《老年髖部轉子間骨折(第二版)》中提出“對后壁冠狀面骨塊常規不做任何處理”的觀點,理由如下:① 從骨折局部看,后壁冠狀面骨塊由多個肌肉軟組織附著,移位之后很難將其牽拉至原位;② 該骨塊屬于干骺端松質骨,固定不易,捆扎收緊過程中容易發生進一步碎裂;③ 臨床上選擇固定的多是單個大型香蕉樣骨塊,但對粉碎的香蕉樣骨塊往往不予以固定或束手無策,而這兩類骨塊的生物力學影響是一致的;④ 采用鋼絲導入器進行微創環扎,會對軟組織造成剝離和切割,對血供也有一定破壞作用;⑤ 骨塊往往得不到良好復位,僅僅是將其收攏靠近骨干,有利于愈合,但早期不能傳導負荷,起不到生物力學作用(圖3,病例來源于同濟大學附屬楊浦醫院骨科);⑥ 相比于單純頭髓釘內固定,使用鋼絲環扎需要擴大切口,一定程度上增加了手術時間、術中透視量和出血量;⑦ 如果附加髓外鋼板固定,則將頭髓釘的閉合復位微創手術轉變為開放復位內固定手術,除了前述鋼絲捆扎的缺點外,更增加了手術暴露和出血量,增加感染風險;⑧ 附加鈦纜、鋼板等操作增加了手術費用,甚至增加醫源性骨折風險[27];⑨ 從整體上看,高齡患者全身狀況不佳,快速順利結束手術、減少出血是確保患者安全和醫療安全的第一要求,不允許進行過多及過長時間的手術操作。總體而言,無論是從骨折局部還是整體考慮,對后壁冠狀面骨塊進行手術復位內固定操作,往往得不償失,弊大于利,不值得推薦。
但下列兩種情況值得捆扎固定處理:① 從年齡上考慮,青壯年患者的大型骨塊適合捆扎,一是年輕患者身體條件經得起長時間手術,二是年輕患者大多在骨折愈合后希望取出內固定物;② 從骨折特征上考慮,后內側皮質劈裂較長,超過小轉子下緣平面2~3 cm以上,即從圓錐形的小轉子下緣到達圓柱形的股骨干區域,在圓柱形區域捆扎容易獲得皮質解剖復位,后期也不會發生滑脫松動。
6 彌補穩定性不足的措施
股骨轉子間骨折內固定治療目標是將近側頭頸骨塊與遠側股骨干穩定牢靠地連接起來,通過前內側皮質的相互對合砥住,與內固定器械一起分擔經股骨頭傳導的體質量負荷[28-29]。內固定治療對股骨轉子間骨折中粉碎的第3、4骨塊等并無特別處理。
后壁大型冠狀面骨塊導致的外側壁皮質入口破裂,對術后穩定性有一定不利影響,臨床可通過下列途徑予以彌補:① 追求頭頸骨塊與股骨干之間的陽性復位,頭頸骨塊獲得前內側皮質的支撐砥住[30-33];② 術中收緊2個主要骨塊,不留股距間隙[34];③ 選用盡可能粗的頭髓釘,增加髓腔近端或遠端的充盈度,減少擺動[35-36];④ 增加交鎖螺釘以遠的長度或直接選用長釘,增大工作力矩,減少擺動幅度[37];⑤ 使用2個遠側交鎖螺釘,靜態交鎖模式防止肢體短縮,動態交鎖模式在負重情況下對骨折進行縱向加壓。此外,其他治療選擇,例如術中使用骨鉤臨時輔助復位、使用環鉆行外側壁開口等,可能是更好的選擇[38-39]。
7 總結
股骨轉子間骨折的后壁冠狀面香蕉樣骨塊無論是整塊還是粉碎,均容易導致頭頸內植物(螺旋刀片或拉力螺釘)在外側壁入口通道的破裂,通過頭髓釘矢狀面擺動(前后方向)繼而導致骨折復位丟失,影響治療效果。臨床如何彌補后壁冠狀面香蕉樣骨塊導致的不良后果,尚需進一步探索研究。
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
作者貢獻聲明 李浩濤:文獻檢索和篩選,論文撰寫及修改;張世民:指導論文寫作,提出修改意見;李力文:文獻檢索和篩選
股骨轉子間骨折多由旋轉折彎暴力所致,其前方是張力側,后方是壓力側,因此前方骨折線簡單且很少粉碎,而后方骨折線往往呈粉碎狀。股骨轉子間骨折的三級骨折線理論[1]認為,第一級骨折線順延轉子間線方向由外上向內下走行,分成近側頭頸和遠側股骨干2個主要骨塊;第二級骨折線主要發生在冠狀面,形成后壁冠狀面骨塊,最常見的是后內側小轉子骨塊 [國際內固定研究協會/美國骨創傷協會(AO/OTA)分型A2型],屬于轉子區后內壓力側拐角交匯處的螺旋蝶形骨塊;第三級骨折線使后壁冠狀面骨塊進一步粉碎(分成AO/OTA A2型的各種亞型)。第二級骨折線向遠側延伸和/或向前側擴展的程度不同,對骨折穩定性及其治療方法有著不同影響。隨著3D-CT在臨床的廣泛應用,近年發現一種同時累及轉子間區后壁4個骨性解剖結構的冠狀面“香蕉樣骨塊”,逐漸成為臨床研究熱點[2]。本文將對其認識歷史、解剖結構、是否需要復位內固定以及對頭髓釘穩定性的影響等作一綜述。
1 后壁冠狀面骨塊的認識歷史
股骨轉子間骨折的冠狀面骨塊在1949年的Evans分類[3]和Boyd-Griffin分類[4]中就有描述,但X線片二維影像對其認識有限,僅將其作為股骨轉子間粉碎性骨折的特征之一。對冠狀面骨塊的深入認識是在臨床廣泛采用CT掃描和三維重建后,3D-CT圖像能旋轉360°,全方位地觀察骨折特征。2016年日本Futamura等[5]在采用3D-CT描述骨折分類時,發現轉子間后壁3個結構(大轉子-轉子間嵴-小轉子)連成一體的冠狀面骨塊,將其命名為“香蕉樣骨塊”。2017年韓國Cho等[6]對156例患者進行影像學對比觀察,術前X線片發現59例(37.8%)有后壁冠狀面骨折,而3D-CT識別率(88.4%,138/156)遠高于X線片。2021年魏文強等[7]對46例有完整影像學資料的股骨轉子間骨折患者資料進行分析,依據術前X線片確診有后壁冠狀面骨折者13例(28.3%),而通過3D-CT能確診者高達35例(76.1%)。后壁冠狀面骨塊屬于轉子間后側的第3骨塊,在AO/OTA分型中屬于A2型,即粉碎型順向轉子間骨折。2020年Song等[8]將整塊型后壁香蕉樣骨塊填補于2018版AO/OTA分類的A2.1 亞型中。此外,2021年Song等[9]統計了154例順向轉子間骨折的3D-CT圖像,發現完整的香蕉樣骨塊占20%,表明整塊型香蕉樣骨塊在臨床上很常見。
2 后壁冠狀面香蕉樣骨塊的解剖結構及類型
股骨轉子間后壁結構在解剖學上有4個組成部分,由上向下依次為大轉子后部(臀中肌附著)、轉子間嵴(股方肌附著)、小轉子(髂腰肌附著)、股骨干后內側皮質。前3個結構均凸出于股骨頸后側皮質之外,屬于由肌肉牽拉形成、在骨端突起的松質骨結構,本身并不傳導軸向體質量負荷。從后方看,這些結構形成一個類似香蕉狀、弓向外側的弧形。后壁冠狀面香蕉樣骨塊可以是整體的一塊(香蕉樣骨塊完整),也可以進一步粉碎(香蕉樣骨塊粉碎)。完整的香蕉樣骨塊由于肌肉韌帶的牽拉束縛,多發生向后、向內的移位和旋轉,但不會移位太遠;在碎裂的香蕉樣骨塊中,小轉子骨塊由于強大的髂腰肌牽拉,往往向內、向前移位旋轉較多。
后壁冠狀面香蕉樣骨塊可以向內側延伸擴展,從而影響內側壁的完整性(即小轉子-后內側壁);也可以向外側延伸擴展,從而影響外側壁的完整性(外側壁后部冠狀面損傷,屬外側壁部分破裂)。后壁冠狀面香蕉樣骨塊對外側壁的影響程度不同,也反映在近年提出的幾個有關外側壁骨折的分型中。2017年Ma等[10]根據冠狀面骨折線對外側壁的損傷范圍分為3類:A類骨折線不累及外側壁皮質,僅局限于大轉子后部和/或轉子間嵴;B類從后方累及部分外側壁皮質,多包含小轉子骨塊;C類完全累及外側壁皮質,造成內外皮質貫通骨折(A3型)。2019年Li等[11]根據術前3D-CT圖像將轉子間骨折分為5個類型,其中Ⅰ~Ⅲ型的股骨外側壁皮質完整,冠狀面骨折線僅累及大、小轉子或轉子間嵴,將其歸類為穩定型骨折;Ⅳ型股骨外側壁皮質的后部受累,后壁冠狀面骨塊向前擴展較多;Ⅴ型為A3型骨折,外側壁與內側壁骨折線貫通相連。2023年張世民[2]按照后壁冠狀面骨折線向前擴展的程度,即是否影響螺旋刀片等頭頸內植物在外側壁打入通道完整性(外側壁入口),將其分為小型骨塊(冠狀面骨折線不累及外側壁皮質)和大型骨塊(冠狀面骨折線累及外側壁皮質)兩種(圖1)。大型骨塊導致外側壁皮質入口通道破裂,被列為特殊的A2.4 亞型。
3 外側壁皮質入口破裂的危險因素
后壁冠狀面骨塊向外側壁的擴展程度,是影響外側壁皮質入口通道是否破裂的關鍵因素。2017年張英琪等[12]對96例順向轉子間骨折(AO/OTA A1和A2型)患者的骨折地圖研究發現,外側壁冠狀面骨折線多起自大轉子頂點前上緣,與水平面成角(64.6±14.5)°,斜向后下方走行。因此,在小轉子中點平面(打入頭頸內植物的入口),后壁冠狀面骨折線向前擴展的寬度與其向下延伸的長度成正相關,往往骨折線向小轉子下延伸越長,則向前占據的寬度就越大。
小型后壁冠狀面骨塊不累及外側壁皮質入口通道的完整性,可以是僅累及1個骨性結構的單獨骨折,如單獨大轉子后部骨折、單獨轉子間嵴骨折、單獨小轉子骨折,也可以是上述相鄰2個或3個結構的組合骨折,有多種組合形式。小型骨塊無論是連為一體形成細長的后壁香蕉樣骨塊,或進一步粉碎為多個骨塊,均不破壞螺旋刀片(拉力螺釘)在外側壁皮質入口的完整性,其對頭頸骨塊與股骨干穩定性的影響是一樣的,只是骨折的粉碎程度有所增加。大型后壁冠狀面骨塊以寬大的香蕉樣骨塊為代表,向前方擴展較多將影響螺旋刀片(拉力螺釘)在外側壁皮質入口的完整性,導致后方皮質破裂。
如何在術前判斷后壁冠狀面骨塊屬于小型還是大型,即如何判斷是否會出現螺旋刀片在外側壁入口破裂,對術前選擇手術方案、術中是否采取彌補措施等有一定指導意義。2022年張世民等觀察發現[13-14],后壁冠狀面骨折線向遠側小轉子下緣皮質延伸≥2 cm,或向前擴展累及外側壁皮質寬度1/3,容易出現頭頸內植物入釘點的外側皮質圓孔破裂(A2.4型),影響頭髓釘的穩定性。
在股骨轉子間骨折的內固定手術中,骨折獲得充足復位后,均采用頸干角固定的內固定器械(頭髓釘大多為130°)進行固定;打入頭頸骨塊的內植物均是經外側壁開口后植入。外側壁開口位置與人體(或器械)的頸干角有關,大多在正常解剖的小轉子中點平面,或外側壁頂點(股外側肌嵴)遠側3 cm左右。術中在框架導向下依次打入頭頸導針、外側壁皮質擴孔、擰入拉力螺釘(或敲入螺旋刀片)。在操作過程中,發生外側壁入口破裂(成為A2.4型)的危險因素包括:① 后壁冠狀面骨折塊寬且長(不論是單一骨塊還是粉碎骨塊),剩余的外側壁皮質寬度有限,這是最根本原因。② 骨質疏松患者在磨鉆過程中更容易造成新的骨折。③ 頭髓釘插入深度,即正位X線片采納尖頂距(正中)或股距尖頂距(偏下),髓內釘插入深則其在外側壁入點平面下移,相應的外側壁寬度增加,入口離后方骨折線較遠,不容易發生入口破裂。④ 皮質擴孔的直徑越大則皮質入口破壞越多,容易發生破裂。目前用于治療老年股骨轉子間骨折的頭頸內植物直徑多為10 mm左右,擴孔直徑11 mm左右,如單釘系統的Gamma-3、股骨近端防旋髓內釘(proximal femoral nail antirotation,PFNA)等,破壞外側壁的面積比雙釘咬合的InterTan小。⑤ 目前皮質開口采用的是逐漸增粗的鉆頭,擴髓過程中存在向四周皮質的擠壓力,圓孔容易發生后壁破裂且將其向后撐開,而如果采用空心環鋸在外側壁開口,則可能降低圓孔破裂概率[15]。⑥ 擴孔偏前或偏后,由于骨折復位需要內旋肢體,致使骨折復位后的前傾角增大,而頭頸內植物的目標是側位透視下的股骨頭正中位置,則其在外側壁的入口必定向后移動,更容易出現后方入口破裂。
外側壁皮質入口破裂最早出現于后上方,多大的入口弧度破裂會影響頭髓釘穩定性,目前尚無臨床和基礎研究明確。需要強調的是,外側壁入口的冠狀面破裂只要不累及前壁皮質,則仍是A2型骨折;如果累及前壁皮質,發生了內外貫通的橫形骨折,則轉變為A3型,出現冠狀面和矢狀面雙重擺動,使整體穩定性下降,增加術后并發癥發生風險。
4 后壁冠狀面香蕉樣骨塊對頭髓釘穩定性的影響
后壁冠狀面骨塊對頭髓釘穩定性的影響主要表現為兩方面,即向內擴展至內側壁皮質,向外擴展至外側壁皮質。① 后壁冠狀面骨塊如果向內累及后內側壁,則增加了骨折復位中內側皮質對位砥住的難度,影響骨折復位質量;② 如果向外擴展累及后外側壁,尤其是影響了頭頸內植物在小轉子中點平面外側壁入口的皮質圓孔完整性,則破壞了頭髓釘在髓腔近端的穩定性。當頭髓釘近端后方缺乏骨質支撐時,頭頸骨塊與頭髓釘一起,在矢狀面上有以遠端螺釘為軸進行前后擺動的趨勢,進而造成前內側皮質復位的丟失。見圖2。
在臨床研究方面,2015年Tan等[16]的研究表明,當后壁冠狀面的大轉子骨塊粉碎時,患者容易出現機械并發癥,例如內翻畸形或螺釘切出。2020年Li等[17]回顧性納入324例股骨轉子間骨折患者,根據后內側壁骨折塊累及范圍將患者分為3種類型,結果發現有Ⅲ型骨折塊(骨折塊累及后內側皮質,骨折線達到或超過后壁中線)的患者術后機械并發癥(如螺釘切出和骨折不愈合)顯著增加。2022年Kim等[18]針對463例股骨轉子間骨折患者研究顯示,后壁冠狀面骨折累及后內側皮質是圍術期發生外側壁骨折的危險因素。與單獨的后壁冠狀面骨折相比,如果再伴有頭頸骨塊前翹,術后發生外側壁骨折的風險增加9.2倍。在冠狀面骨折線出口較低的類型中,外側壁面積減小,僅留下較窄的皮質用于插入拉力螺釘,加上外側骨皮質較薄,術中操作更容易導致外側壁醫源性骨折。
2023年Mao等[19]針對273例股骨轉子間骨折患者的研究表明,后壁大型香蕉樣骨塊的存在顯著增加了頭髓釘治療股骨轉子間骨折術后機械并發癥的發生率,并總結出破壞結構穩定性的原因:① 香蕉樣骨塊向前延伸會破壞股骨外側壁完整性,而股骨外側壁為股骨頭頸骨塊的固定提供了天然支撐;② 香蕉樣骨塊向下延伸會破壞股骨后內側皮質和深部的股骨距,而這些是提供力學支撐和分擔股骨近端負荷的重要結構。術前借助3D-CT可以確認大型香蕉樣骨塊的存在,而在術中通過C臂X線機透視,香蕉樣骨塊經常僅顯示為小轉子骨塊。因此,術中可利用小轉子復位情況間接評估香蕉樣骨塊的復位質量。
在有限元分析方面,2021年Lee等[20]將PFNA-Ⅱ(長20 cm、直徑10 mm)固定于具有不同延伸長度小轉子骨折塊(40、80、120 mm)的AO/OTA A2.2型骨折模型中,并施加軸向負荷直至骨折塊出現10 mm垂直位移。結果發現,在非骨質疏松和骨質疏松模型中,當小轉子骨折塊向遠端延伸>40 mm時,骨釘結構的剛度和最大垂直作用力均顯著下降,且遠端骨皮質變形面積迅速增加。這說明在使用短釘固定股骨轉子間骨折時,如果小轉子骨塊向遠端延伸越長(超過4 cm),則骨釘結構越不穩定,可以考慮采用長釘固定。
在生物力學研究方面,2024年日本Usami等[21]使用18例骨質疏松人造股骨標本,根據后壁冠狀面骨折線是否累及外側壁孔洞分為A組(骨折線累及孔洞)和B組(骨折線距離孔洞10 mm)兩組。將標本固定于生物力學測試儀上,植入頭髓釘(長17 cm、直徑10 mm)后,從75 N開始以3 Hz頻率對股骨頭施加周期性軸向壓力,循環加載1 500次后結束測試,最大壓力為750 N。頭髓釘的冠狀面、矢狀面和總體擺動幅度由相互垂直固定于股骨頸的電子深度探測儀記錄。此外,研究還對比了試驗前后的股骨頭下沉量、頸干角變化及內側皮質位移量。結果發現外側壁孔洞破裂顯著加劇了股骨頭下沉 [(10.63±1.97)mm vs (8.76±0.85)mm,P<0.05] 及內翻畸形 [(8.29±2.69)° vs(3.56±2.35)°,P<0.05],加大了頭髓釘冠狀面 [(1.13±0.28)mm vs(0.51±0.09)mm,P<0.001] 和總體擺動幅度 [(1.24±0.24)mm vs(0.69±0.11)mm,P<0.001],但矢狀面擺動幅度無明顯差異。
5 后壁冠狀面骨塊復位固定的方法及其爭論
在閉合復位頭髓釘內固定中,未復位的后壁冠狀面骨塊是否會影響骨釘結構的整體穩定性仍存在爭議。目前,在臨床實踐中有兩方面觀點,一是需要對其進行復位內固定,如采用微創捆扎的方法(鋼絲、鈦纜),或進行切開附加鋼板內固定(小鋼板、大鋼板);二是認為對后壁冠狀面骨塊無需處理,但特別強調頭頸骨塊與股骨干之間的復位固定。
2017年Kulkarni等[22]針對154例患者的前瞻性研究發現,輔助鋼絲環扎有助于減少手術并發癥(螺釘切出、骨折不愈合等),并取得較好功能恢復。2020年Mohamed等[23]在術中采用頭髓釘輔助鋼絲環扎固定治療49例股骨轉子間骨折累及外側壁的患者,術后髖關節Harris評分優良率為82.35%,且術后并發癥較少。Huang等[24]認為頭髓釘聯合鋼絲環扎有助于提高骨折復位的穩定性,縮短骨折愈合時間,患者早期下地,從而降低了術后并發癥發生率。在重建鋼板方面,2018年陳志祥等[25]使用頭髓釘聯合鎖定加壓鋼板治療股骨轉子間骨折累及外側壁患者,結果發現比單純使用頭髓釘更有效地縮短了術后臥床時間,減少臥床并發癥并改善髖關節功能。2023年Hui等[26]開發了一種新的小轉子復位器械,并聯合小鋼板固定小轉子骨塊,結果發現患者術后Harris評分顯著高于未接受小轉子復位固定的患者,說明復位和固定小轉子骨塊的重要性。
2023年張世民[2]在《老年髖部轉子間骨折(第二版)》中提出“對后壁冠狀面骨塊常規不做任何處理”的觀點,理由如下:① 從骨折局部看,后壁冠狀面骨塊由多個肌肉軟組織附著,移位之后很難將其牽拉至原位;② 該骨塊屬于干骺端松質骨,固定不易,捆扎收緊過程中容易發生進一步碎裂;③ 臨床上選擇固定的多是單個大型香蕉樣骨塊,但對粉碎的香蕉樣骨塊往往不予以固定或束手無策,而這兩類骨塊的生物力學影響是一致的;④ 采用鋼絲導入器進行微創環扎,會對軟組織造成剝離和切割,對血供也有一定破壞作用;⑤ 骨塊往往得不到良好復位,僅僅是將其收攏靠近骨干,有利于愈合,但早期不能傳導負荷,起不到生物力學作用(圖3,病例來源于同濟大學附屬楊浦醫院骨科);⑥ 相比于單純頭髓釘內固定,使用鋼絲環扎需要擴大切口,一定程度上增加了手術時間、術中透視量和出血量;⑦ 如果附加髓外鋼板固定,則將頭髓釘的閉合復位微創手術轉變為開放復位內固定手術,除了前述鋼絲捆扎的缺點外,更增加了手術暴露和出血量,增加感染風險;⑧ 附加鈦纜、鋼板等操作增加了手術費用,甚至增加醫源性骨折風險[27];⑨ 從整體上看,高齡患者全身狀況不佳,快速順利結束手術、減少出血是確保患者安全和醫療安全的第一要求,不允許進行過多及過長時間的手術操作。總體而言,無論是從骨折局部還是整體考慮,對后壁冠狀面骨塊進行手術復位內固定操作,往往得不償失,弊大于利,不值得推薦。
但下列兩種情況值得捆扎固定處理:① 從年齡上考慮,青壯年患者的大型骨塊適合捆扎,一是年輕患者身體條件經得起長時間手術,二是年輕患者大多在骨折愈合后希望取出內固定物;② 從骨折特征上考慮,后內側皮質劈裂較長,超過小轉子下緣平面2~3 cm以上,即從圓錐形的小轉子下緣到達圓柱形的股骨干區域,在圓柱形區域捆扎容易獲得皮質解剖復位,后期也不會發生滑脫松動。
6 彌補穩定性不足的措施
股骨轉子間骨折內固定治療目標是將近側頭頸骨塊與遠側股骨干穩定牢靠地連接起來,通過前內側皮質的相互對合砥住,與內固定器械一起分擔經股骨頭傳導的體質量負荷[28-29]。內固定治療對股骨轉子間骨折中粉碎的第3、4骨塊等并無特別處理。
后壁大型冠狀面骨塊導致的外側壁皮質入口破裂,對術后穩定性有一定不利影響,臨床可通過下列途徑予以彌補:① 追求頭頸骨塊與股骨干之間的陽性復位,頭頸骨塊獲得前內側皮質的支撐砥住[30-33];② 術中收緊2個主要骨塊,不留股距間隙[34];③ 選用盡可能粗的頭髓釘,增加髓腔近端或遠端的充盈度,減少擺動[35-36];④ 增加交鎖螺釘以遠的長度或直接選用長釘,增大工作力矩,減少擺動幅度[37];⑤ 使用2個遠側交鎖螺釘,靜態交鎖模式防止肢體短縮,動態交鎖模式在負重情況下對骨折進行縱向加壓。此外,其他治療選擇,例如術中使用骨鉤臨時輔助復位、使用環鉆行外側壁開口等,可能是更好的選擇[38-39]。
7 總結
股骨轉子間骨折的后壁冠狀面香蕉樣骨塊無論是整塊還是粉碎,均容易導致頭頸內植物(螺旋刀片或拉力螺釘)在外側壁入口通道的破裂,通過頭髓釘矢狀面擺動(前后方向)繼而導致骨折復位丟失,影響治療效果。臨床如何彌補后壁冠狀面香蕉樣骨塊導致的不良后果,尚需進一步探索研究。
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
作者貢獻聲明 李浩濤:文獻檢索和篩選,論文撰寫及修改;張世民:指導論文寫作,提出修改意見;李力文:文獻檢索和篩選