股骨干骨折髓內(nèi)釘固定后非感染性骨不連的原因分析及治療

王拴柱，尚建軍，祝成社，陳利明，黃偉東，施振強(qiáng)，王春江

(內(nèi)蒙古包頭市第四醫(yī)院骨四科，內(nèi)蒙古 包頭 014030)

股骨干骨折髓內(nèi)釘固定后非感染性骨不連的原因分析及治療

王拴柱，尚建軍，祝成社，陳利明，黃偉東，施振強(qiáng)，王春江

(內(nèi)蒙古包頭市第四醫(yī)院骨四科，內(nèi)蒙古 包頭 014030)

目的 探討股骨干骨折帶鎖髓內(nèi)釘固定術(shù)后出現(xiàn)非感染性骨折不愈合及延遲愈合的原因，以及再次手術(shù)治療的方法和療效。方法 回顧性分析我院2008年6月至2013年12月收治的股骨干骨折髓內(nèi)釘固定術(shù)治療的患者389 例，其中骨折不愈合患者31 例。分析造成骨折不愈合及延遲愈合的原因。治療方法采用早期髓釘動(dòng)力化的方法，如動(dòng)力化后仍未愈合，采用骨折斷端帶蒂骨皮質(zhì)剝離加自體骨植骨的方法，隨訪再次手術(shù)后的效果。結(jié)果 股骨干中段1/3是股骨干骨折后經(jīng)髓內(nèi)釘固定治療后骨折不愈合的易發(fā)部位。骨折不愈合的原因與原始治療方法、骨折類型等密切相關(guān)。早期髓釘動(dòng)力化可促進(jìn)骨折愈合；單純髓釘動(dòng)力化后骨折仍難以愈合，行帶蒂骨皮質(zhì)剝離加自體骨植骨的方法可促進(jìn)骨折愈合。結(jié)論 股骨干骨折帶鎖髓內(nèi)釘固定術(shù)后非感染性骨折不愈合的原因既有自身因素，又存在手術(shù)干預(yù)過程的力學(xué)、生物學(xué)因素，應(yīng)根據(jù)其出現(xiàn)的原因及特點(diǎn)制定適當(dāng)?shù)闹委煼桨浮?/p>

股骨干骨折；髓內(nèi)釘內(nèi)固定；非感染性骨不連

股骨干骨折是指轉(zhuǎn)子下4～5 cm上股骨髁上4～5 cm之間的骨折。交鎖髓內(nèi)釘固定治療股骨干骨折符合生物學(xué)固定理念，是目前治療股骨干骨折的首選方法[1]。隨著髓內(nèi)釘內(nèi)固定技術(shù)的推廣應(yīng)用和適應(yīng)證的擴(kuò)大，股骨干骨折髓內(nèi)釘固定后出現(xiàn)骨不連的報(bào)道屢見不鮮。有報(bào)道其不愈合率達(dá)6.3%～12.5%[2]，其中以非感染性不愈合最為常見。其影響因素及治療方法相關(guān)報(bào)道差異較大。本研究回顧性分析2008年6月至2013年6月以來我院股骨干骨折采用髓內(nèi)釘固定術(shù)后非感染性骨不連患者的臨床資料，總結(jié)分析引起此類骨折愈合障礙的原因，并且對(duì)再次手術(shù)治療的結(jié)果進(jìn)行隨訪，現(xiàn)報(bào)告如下。

1 資料與方法

1.1 診斷標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)FDA骨折不愈合診斷標(biāo)準(zhǔn)(1986)：骨折治療后9個(gè)月仍未愈合，且已有3個(gè)月無(wú)骨折愈合傾向者認(rèn)定為骨折不愈合。體檢時(shí)骨折處存在壓痛，可有肢體活動(dòng)受限、異?；顒?dòng)，X線片及CT檢查示骨折斷端間隙仍存在，無(wú)或有不連續(xù)骨痂。延遲愈合診斷標(biāo)準(zhǔn)：骨折超過所在部位平均愈合時(shí)間仍未愈合，動(dòng)態(tài)觀察骨折有緩慢愈合傾向。

1.2 骨不連患者的選擇 納入標(biāo)準(zhǔn)：a)年齡19～60 歲；b)股骨干骨折髓內(nèi)釘固定術(shù)后非感染性骨不連患者；c)股骨干骨折行帶鎖髓內(nèi)釘固定術(shù)后9個(gè)月以上，近3個(gè)月無(wú)任何骨痂生長(zhǎng)跡象；d)骨折部位有隱痛，活動(dòng)或負(fù)重行走后局部疼痛加重；e)X線片示骨折端硬化、無(wú)連續(xù)性骨痂通過或正側(cè)位至少有3側(cè)皮質(zhì)無(wú)連續(xù)性骨痂。

排除標(biāo)準(zhǔn)：a)股骨干骨折髓內(nèi)釘固定后感染性骨不連患者；b)原始骨折為病理性骨折；c)有嚴(yán)重的心腦血管、泌尿系統(tǒng)等全身性疾病；d)近期使用了皮質(zhì)激素和免疫抑制劑。

1.3 臨床資料

1.3.1 一般資料 本組共389 例395 側(cè)，其中男患252 例，患肢258側(cè)，女患137例，患肢137側(cè)；骨折時(shí)年齡21～60 歲，平均42.3 歲。左側(cè)213 例，右側(cè)170 例，雙側(cè)6 例。127 例有吸煙史。致傷原因：交通事故傷共183 例，高處墜落傷107 例，摔傷51 例，重物砸傷患者48 例。骨折損傷部位及相關(guān)分型：將股骨干分成上、中、下各1/3，依股骨干骨折部位將骨折分為三組。原始骨折情況根據(jù)國(guó)際內(nèi)固定協(xié)會(huì)(AO/ASIF)分型標(biāo)準(zhǔn)分型。骨不連情況分型按Judet分類法[3]分為肥大型、營(yíng)養(yǎng)不良型及萎縮型。骨不連時(shí)間9～14個(gè)月，平均11.6個(gè)月。詳見表1～2。

表1 患者骨折情況及術(shù)后骨折不愈合組相關(guān)影響因素比較

表2 不同部位骨折延遲愈合及骨折不愈合治療方法及療效比較

1.3.2 治療方法及隨訪指標(biāo) 首先采用動(dòng)力化的方法。具體方法為：傳統(tǒng)交鎖髓內(nèi)釘主釘遠(yuǎn)端設(shè)計(jì)常為兩個(gè)鎖釘孔，一個(gè)為滑移孔，另一個(gè)為非滑移孔。將非滑移孔的1枚鎖釘取出，保留滑移孔的鎖釘，術(shù)后早期鼓勵(lì)患者下地扶拐并逐步負(fù)重行走，以抵消斷端間分離，同時(shí)保留交鎖功能，對(duì)抗旋轉(zhuǎn)功能下降的影響較小。

髓釘動(dòng)力化后，繼續(xù)觀察3個(gè)月，如骨痂生長(zhǎng)明顯，骨折向愈合方向發(fā)展，囑患者加強(qiáng)功能鍛煉，促進(jìn)骨折愈合。如仍無(wú)明顯骨折愈合表現(xiàn)，則進(jìn)行骨折端清理、帶蒂骨皮質(zhì)剝離加自體髂骨植骨術(shù)。具體方法為：帶蒂骨皮質(zhì)剝離的范圍一般為骨折上下端的3～5 cm。根據(jù)Phemister描述的方法將自體松質(zhì)骨剪成細(xì)火柴棒狀骨條，首先塞入骨折斷端間隙，壓緊，部分骨條可平鋪于龜鱗狀開槽去皮質(zhì)化的骨皮質(zhì)表面，以增加植骨面積[4]。盡量選用松質(zhì)骨填充骨折端間隙，若缺損較大，則需植入帶部分皮質(zhì)骨的骨塊，然后再覆蓋松質(zhì)骨條，可混合取骨時(shí)所產(chǎn)生的紅骨髓。本組植骨量為8～12 g，平均8.5 g。術(shù)后留置引流管1～2 d。術(shù)后根據(jù)患者情況早期在CPM機(jī)輔助下活動(dòng)髖、膝關(guān)節(jié)，防止伸膝裝置黏連，同時(shí)鼓勵(lì)患者主動(dòng)行股四頭肌等長(zhǎng)、等張功能鍛煉。術(shù)后8周下地扶拐逐步負(fù)重行走。X線片示有較明顯連續(xù)性骨痂時(shí)開始完全負(fù)重行走。

所有患者術(shù)后1、3、6、12個(gè)月門診隨訪，包括臨床檢查及攝X線片，觀察膝關(guān)節(jié)活動(dòng)和骨痂生長(zhǎng)情況。臨床療效根據(jù)Tohner-Wrnch標(biāo)準(zhǔn)評(píng)定。

2 結(jié) 果

發(fā)生骨不連患者與骨折愈合組患者性別、吸煙與否、發(fā)病年齡、骨不連時(shí)間等一般資料比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

本組全部病例獲得完整的病史及影像學(xué)資料。所有389 例395 側(cè)股骨干骨折患者中，364 側(cè)一期順利愈合，骨折不愈合31 側(cè)，所占比例7.85%，與國(guó)內(nèi)外報(bào)道相近。在股骨干上、中、下三部分之中，上、中、下發(fā)生骨不連的比例分別是：4.32%、14.18%、4.92%，其中股骨中段1/3是骨折后髓釘內(nèi)固定治療后骨不連的易發(fā)部位(P<0.05)。 骨不連患者相關(guān)原因中，治療方法(切開復(fù)位25 例，捆綁鋼絲3 例)、損傷類型是導(dǎo)致骨不連最常見的原因(P<0.05)。

骨折不愈合的患者中，早期行髓釘動(dòng)力化后，骨折愈合的患者9 例，動(dòng)力化后骨折愈合時(shí)間3～8個(gè)月，平均4.2個(gè)月。22 例患者髓釘動(dòng)力化后骨折仍未能愈合，行再次手術(shù)治療，清理骨折端、自體髂骨松質(zhì)骨植骨等，術(shù)后隨訪6～28個(gè)月，平均13.2個(gè)月，骨折愈合時(shí)間4～10個(gè)月，平均5.8個(gè)月，經(jīng)觀察均獲得骨性愈合。末次隨訪時(shí)，根據(jù)Tohner-Wrnch標(biāo)準(zhǔn)評(píng)定療效，優(yōu)28 例，良3 例，優(yōu)良率100%。

典型病例一為42 歲男性患者，車禍致右側(cè)股骨干中段開放性骨折，受傷當(dāng)天行清創(chuàng)及骨折髓釘內(nèi)固定，手術(shù)前后影像學(xué)資料見圖1～4。

圖1 髓釘內(nèi)固定術(shù)后骨折端未明顯分離

圖2 9個(gè)月后骨折端周圍未見明顯骨痂生成，骨折端骨吸收，骨折端間隙增加

典型病例一為38 歲女性患者，車禍致左股骨干中段骨折，行骨折閉式復(fù)位內(nèi)固定，術(shù)中復(fù)位困難，骨折處切開復(fù)位后行髓釘內(nèi)固定，手術(shù)前后影像學(xué)資料見圖5～9。

3 討 論

以往的分析報(bào)道認(rèn)為，骨折分型[5]、骨折斷端間分離[6]、骨折斷端間血運(yùn)供應(yīng)[5]、治療方法[7]及骨折端的穩(wěn)定性等都可能成為骨折不愈合的重要原因。但總體可概括為生理學(xué)及應(yīng)力學(xué)兩種因素。

據(jù)股骨干斷面解剖可見：股骨干由骨皮質(zhì)組成圓柱形，具有較大的髓腔。在股骨干中1/3部分，骨徑較窄，皮質(zhì)最厚，髓腔較小，粗線向后突出成嵴狀。在股骨干上及下1/3部分，外形呈圓柱稍扁狀，皮質(zhì)較薄，髓腔較大且漸充以松質(zhì)骨小梁。

圖3 行近端鎖釘取出，髓釘動(dòng)力化

圖4 動(dòng)力化后3個(gè)月，骨折端處可見有明顯骨痂形成，骨折線模糊，后期骨折完全愈合

圖5 髓釘內(nèi)固定術(shù)治療股骨干閉合性骨折，手術(shù)時(shí)行骨折端處切開復(fù)位，術(shù)后骨折對(duì)位對(duì)線良好

圖6 術(shù)后10個(gè)月，骨折端未見明顯骨痂形成

圖7 取出遠(yuǎn)端鎖釘使髓釘動(dòng)力化

圖8 4個(gè)月后骨折端仍未見有明顯骨痂形成，骨折端骨質(zhì)明顯吸收

圖9 再次手術(shù)治療，行帶蒂骨皮質(zhì)剝離術(shù)并行自體髂植骨術(shù)，術(shù)后3個(gè)月骨折端骨痂生成，后期骨折愈合

研究表明[8]股骨干的營(yíng)養(yǎng)動(dòng)脈從營(yíng)養(yǎng)孔直接進(jìn)入骨髓腔，成為營(yíng)養(yǎng)動(dòng)脈，分為上下兩支，走向干骺端，呈蛇形走形，并向骨皮質(zhì)發(fā)出放射狀的細(xì)小分支。股骨骨骺和干骺端的營(yíng)養(yǎng)來自骨骺端的動(dòng)脈和干骺端動(dòng)脈，與營(yíng)養(yǎng)動(dòng)脈三者吻合。

對(duì)于傳統(tǒng)交鎖髓內(nèi)釘固定手術(shù)而言，在髓內(nèi)釘植入前，為保證內(nèi)置物與髓腔相互匹配，盡可能讓髓內(nèi)針和髓內(nèi)腔充分接觸，需行必要的擴(kuò)髓程序，必然會(huì)損傷髓內(nèi)滋養(yǎng)動(dòng)脈系統(tǒng)。理論[9]上講，行剝離外骨膜作鋼板固定與髓內(nèi)釘固定對(duì)髓內(nèi)血運(yùn)破壞之間作比較，髓內(nèi)釘內(nèi)固定對(duì)血運(yùn)損害更大。尤其是股骨干中段的髓腔及營(yíng)養(yǎng)動(dòng)脈更容易受到破壞。

本組研究結(jié)果顯示，股骨干骨折髓內(nèi)釘固定后非感染性骨不連部位多發(fā)生在股骨干中段1/3的皮質(zhì)骨，而較少發(fā)生在含有部分松質(zhì)骨的上下1/3，其關(guān)鍵性的原因可能就在于，股骨中1/3段更缺乏有效的血液供應(yīng)。而導(dǎo)致這一原因的，往往是醫(yī)源性原因。在手術(shù)過程中，除擴(kuò)髓原因外，由于復(fù)位困難，行骨折部位切開復(fù)位，骨膜剝離過多，破壞了髓外的血液供應(yīng)，更加重骨端缺血壞死，影響骨愈合。且有的術(shù)者為了保證骨折端的完整性，在擴(kuò)髓植入髓內(nèi)針后，在外層皮質(zhì)骨使用鋼絲對(duì)游離骨塊進(jìn)行固定，影響骨折愈合。

高能量損傷所致的粉碎性骨折、嚴(yán)重的軟組織挫傷，可造成骨折處血液供應(yīng)不足，干擾外骨痂的形成，不利于進(jìn)行組織修復(fù)。Shin等[6]發(fā)現(xiàn)，骨折的愈合時(shí)間隨骨折分型的加重而延長(zhǎng)，骨折不愈合率隨分型的加重而升高。本組研究顯示B型骨折不愈合的情況占70.9%。然而C型骨折不愈合率較低，與前述研究并不相符。這可能與如下因素相關(guān)：骨折的愈合不僅與血液供應(yīng)相關(guān)，而且與應(yīng)力因素相關(guān)，對(duì)于嚴(yán)重粉碎性骨折，早、中期骨折的愈合可能更需要可靠的固定，而受應(yīng)力的影響較小。

在骨愈合早期，愈合部位組織的剛性低，承受外力能力弱，同時(shí)骨折斷端出現(xiàn)骨吸收，所以斷端間隙會(huì)有所增大。軸向壓應(yīng)力的加載，使得斷端間隙縮小，增加骨接觸面積，減少了應(yīng)力干擾，有利于骨傳導(dǎo)和毛細(xì)血管生成，驅(qū)動(dòng)成骨細(xì)胞和成纖維細(xì)胞分化成骨，從而促進(jìn)骨愈合過程[10]。Beil等[11]指出，在壓縮應(yīng)力集中面上的骨沉積速度要比張應(yīng)力集中時(shí)的骨吸收速度快得多。

本組研究顯示，對(duì)于一部分不愈合骨折，髓釘動(dòng)力化可以促進(jìn)骨折的愈合，尤其適用于肥大型骨折不連，這可能與骨折斷端髓釘內(nèi)固定穩(wěn)定性差相關(guān)。動(dòng)力化以后，髓釘?shù)目剐D(zhuǎn)穩(wěn)定性并沒有受到太大影響，但形成軸向應(yīng)力的集中，促進(jìn)了骨折的愈合。

目前有關(guān)股骨干骨折髓釘內(nèi)固定術(shù)后非感染性骨折不愈合的治療主要集中于更換髓釘和不更換髓釘而附加側(cè)板及自體骨植骨兩種方法。

堅(jiān)持?jǐn)U髓更換髓內(nèi)釘技術(shù)者認(rèn)為此方法可通過生物學(xué)效應(yīng)和機(jī)械力學(xué)效應(yīng)兩方面的共同作用促使骨折愈合。近年的一些文獻(xiàn)對(duì)更換髓內(nèi)釘?shù)闹委熜Ч岢鲑|(zhì)疑，Park等[12]認(rèn)為對(duì)于股骨干峽部以遠(yuǎn)骨折、嚴(yán)重粉碎骨折髓內(nèi)釘固定術(shù)后非感染性骨不連患者，不適用更換髓內(nèi)釘治療。

Ueng等于1997年首次報(bào)道采用保留原髓內(nèi)釘、附加側(cè)板及聯(lián)合植骨治療。原髓內(nèi)釘確保軸向穩(wěn)定性和抗彎曲穩(wěn)定性，附加側(cè)板增強(qiáng)骨折端旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性，為局部纖維軟骨鈣化、促進(jìn)骨痂初步連接提供至關(guān)重要的力學(xué)因素[12]。而Park等[13]認(rèn)為該方法缺乏大量相關(guān)生物力學(xué)試驗(yàn)及臨床研究結(jié)果支持，其生物學(xué)效應(yīng)則是通過移植具有成骨活性、骨誘導(dǎo)性和骨傳導(dǎo)性的自體骨來刺激骨折端成骨。

本組研究顯示，在髓釘動(dòng)力化后骨折仍不能愈合的情況下，通過移植具有明顯生物活性的自體髂骨促進(jìn)骨折愈合，具有明確生物學(xué)效應(yīng)。毫無(wú)疑問，自體骨植骨對(duì)促進(jìn)骨折不愈合具有明顯的治療作用。

植骨能誘導(dǎo)宿主的間充質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)化為具有成骨能力的細(xì)胞。松質(zhì)骨的成骨誘導(dǎo)能力優(yōu)于皮質(zhì)骨，但與松質(zhì)骨的塊的大小不成正比，骨松質(zhì)塊大小應(yīng)當(dāng)適當(dāng)，當(dāng)小于1 mm時(shí)，則無(wú)成骨活性，組織學(xué)上不能證實(shí)細(xì)胞成活，反而會(huì)引起異物刺激作用，產(chǎn)生炎性反應(yīng)。骨松質(zhì)的厚度也很重要，應(yīng)限制在5 mm以下，有利于骨表面存活的細(xì)胞與受區(qū)骨最大限度的接觸，使周圍的血管盡快長(zhǎng)入。移植骨塊應(yīng)與受區(qū)緊密接觸，填充死腔。另外，骨移植的成活也受移植部位的影響，當(dāng)移植于正常部位，也即植骨床或受區(qū)為骨組織，才能發(fā)生骨替代過程，如果把骨移植于其他部位，則不能發(fā)生骨替代過程，幾乎全部被吸收[14]。

總之，股骨干骨折帶鎖髓內(nèi)釘固定術(shù)后非感染性骨折不愈合的原因既有自身因素，又存在手術(shù)干預(yù)過程的力學(xué)、生物學(xué)因素。骨折不愈合病例應(yīng)根據(jù)其出現(xiàn)的原因及特點(diǎn)制定適當(dāng)?shù)闹委煼桨浮?/p>

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Cause Analysis and Related Treatment of Aseptic Nonunions of Femoral Shaft Fractures after Femoral Nailing

Wang Shuanzhu，Shang Jianjun，Zhu Chengshe，etal

(4th Orthopeadic Department，4th Hospital Baotou Inner Mongolia，Baotou 014030，China)

Objective To investigate the causes and treatment of femoral shaft fracture aseptic nonunion and delayed union after interlocking intramedullary nailing.Methods In this study，389 cases from the orthopedic ward of our Hospital since July 2008 to December 2013 of femoral shaft fractures were treated with femoral nailing，31 patients with bone aseptic nonunion and delayed union after interlocking intramedullary nailing for femoral shaft fracture were treated.These patients were retrospectively analyzed.The early treatment methods was dynamization of intramedullary nail.If not yet healing，using pedicled bone cortex peel and autogenous iliac bone graft.The clinical outcomes of the secondary treatment were observed.Results The middle femoral 1/3 femoral shaft was the frequently site of nonunion.The cause of nonunion was closely related with the original treatment，fracture type.Early dynamization of intramedullary nail could promote the healing of fracture；for dystrophic fracture nonunion，simple intramedullary nail force after fracture was difficult to heal，method of pedicled bone cortex stripping plus autologous iliac bone graft can promote fracture healing.Conclusion Many factors may contribute to fracture nonunion and delayed union after interlocking intramedullary nail fixation.Clinical outcomes of surgical treatment are good for nonunion and delayed union of femoral shaft fracture.

femoral shaft fracture；intramedullary nailing；nonunion without infection

1008-5572(2015)06-0500-06

R683.42

B

2014-12-03

王拴柱(1974- )，男，副主任醫(yī)師，內(nèi)蒙古包頭市第四醫(yī)院骨四科，014030。