順行髓內(nèi)釘治療股骨干骨折后發(fā)生股骨頭壞死的原因分析

楊雨潤(rùn) 李子榮 孫偉 陳瀛 林朋 劉成剛

中日友好醫(yī)院骨科三部，北京 100029

骨質(zhì)疏松性骨折是骨質(zhì)疏松癥最嚴(yán)重的并發(fā)癥，常見的與骨質(zhì)疏松癥相關(guān)的骨折包括脊椎、髖部、橈骨遠(yuǎn)端的骨折。近年來，隨著老齡化社會(huì)到來，股骨干骨質(zhì)疏松性骨折也日益增多，為避免臥床所致并發(fā)癥，手術(shù)成為首選的治療方案。髓內(nèi)釘固定技術(shù)具有創(chuàng)傷小、局部血運(yùn)破壞少、骨折愈合率高(可達(dá)95%～99%)等優(yōu)點(diǎn)，已成為治療長(zhǎng)骨骨折的金標(biāo)準(zhǔn)，取得了良好的療效，但術(shù)后也存在著一些并發(fā)癥，例如延遲愈合、不愈合、感染及斷釘?shù)?。然而，股骨頭壞死作為順行髓內(nèi)釘術(shù)后并發(fā)癥的報(bào)道比較少見，本文通過對(duì)47例采用順行髓內(nèi)釘治療的股骨干骨折患者的資料進(jìn)行回顧性研究，旨在探討創(chuàng)傷導(dǎo)致股骨頭壞死的病理機(jī)制及危險(xiǎn)因素。

1 材料和方法

1.1 臨床資料

本研究收集2010年1月至2016年12月我院門急診診治的采用順行髓內(nèi)釘手術(shù)治療的股骨干骨折患者47例，進(jìn)行回顧調(diào)查。復(fù)習(xí)所有47例患者的原始病歷、隨訪記錄及手術(shù)前后影像學(xué)資料。排除標(biāo)準(zhǔn)為病理性骨折，同側(cè)股骨頸骨折，股骨干骨折累及轉(zhuǎn)子間或轉(zhuǎn)子下區(qū)域，應(yīng)用免疫抑制劑者，無影像學(xué)數(shù)據(jù)，隨訪時(shí)間<1年者。按照AO分型對(duì)骨折進(jìn)行分型，分析術(shù)后正側(cè)位X片進(jìn)針點(diǎn)。通過臨床及影像學(xué)檢查明確骨折愈合情況。診斷股骨頭壞死需包括臨床癥狀、X線片、MRI檢查，采用ARCO分期。影像學(xué)檢查結(jié)果由2位醫(yī)生共同評(píng)估。記錄患者年齡、性別、側(cè)別、骨折分型、受傷方式以及髓內(nèi)釘進(jìn)釘點(diǎn)。采用內(nèi)固定治療并獲得隨訪的股骨干骨折患者47例，年齡18～95歲，平均55.3歲。男性31例，女性16例，左側(cè)24例，右側(cè)23例。骨折的AO分型：A型14例，B型27例，C型6例。其中高能量損傷者25例(車禍所致者14例，高處墜落者11例)，低能力損傷者22例(均為摔倒所致)。合并骨質(zhì)疏松者22例，未合并骨質(zhì)疏松者25例。手術(shù)方法均采用順行髓內(nèi)釘內(nèi)固定術(shù)，大轉(zhuǎn)子頂點(diǎn)進(jìn)釘38例，梨狀窩進(jìn)釘9例。出現(xiàn)股骨頭壞死者3例，未出現(xiàn)者44例。

1.2 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用SPSS 12.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行分析，分析骨折分型、年齡、受傷方式、進(jìn)釘點(diǎn)位置與股骨頭壞死的關(guān)系采用卡方檢驗(yàn)。分析AO分型與受傷機(jī)制對(duì)股骨頭壞死的影響，對(duì)3×2交叉表選取蒙特卡洛方法(樣本量為47，置信水平95%)，分析年齡與進(jìn)針點(diǎn)位置對(duì)股骨頭壞死的影響，采用2×2交叉表卡方檢驗(yàn)。四種情況均由于期望計(jì)數(shù)小于5，最小期望計(jì)數(shù)小于1，故采用Fisher精確檢驗(yàn)結(jié)果。以P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 股骨頭壞死總體發(fā)生情況

本組資料中發(fā)生股骨頭壞死患者共3例，均為男性。按照ARCO分期，II期1例，IV期2例(圖1)。

圖1 一例經(jīng)梨狀窩進(jìn)髓內(nèi)釘?shù)墓晒歉晒钦刍颊摺：取出髓內(nèi)釘后X片；B：CT掃描；C：核磁掃描Fig.1 A patient with femoral shaft fracture treated with the piriformis fossa entry of intramedullary nail. A: X-ray after take-off of the intramedullary nail; B: CT scan; C: MRI

2.2 年齡與股骨頭壞死的關(guān)系

年齡>20歲患者股骨頭壞死發(fā)生率為4.5%，高于年齡≤20歲患者的0.0%，F(xiàn)isher精確檢驗(yàn)的P值為1.000，認(rèn)為年齡因素與股骨頭壞死的發(fā)生無顯著相關(guān)。

2.3 AO分型與股骨頭壞死的關(guān)系

AO分型中A、B、C 3種類型的股骨頭壞死發(fā)生率依次為0.0%、7.4%、0.0%，F(xiàn)isher精確檢驗(yàn)P值為1.000，認(rèn)為骨折類型及粉碎程度與股骨頭壞死的發(fā)生無顯著相關(guān)。

2.4 是否合并骨質(zhì)疏松癥與股骨頭壞死的關(guān)系

未合并骨質(zhì)疏松癥者發(fā)生股骨頭壞死的風(fēng)險(xiǎn)為7.6%，合并骨質(zhì)疏松癥者為0.0%，卡方檢驗(yàn)的P值為1.000，認(rèn)為是否合并骨質(zhì)疏松癥與股骨頭壞死的發(fā)生無顯著相關(guān)。

2.5 進(jìn)釘點(diǎn)位置與股骨頭壞死的關(guān)系

經(jīng)大轉(zhuǎn)子頂點(diǎn)進(jìn)釘者發(fā)生股骨頭壞死的風(fēng)險(xiǎn)為0%，經(jīng)梨狀窩進(jìn)針者發(fā)生股骨頭壞死的風(fēng)險(xiǎn)為33.3%，卡方檢驗(yàn)的P值為0.033<0.05，認(rèn)為進(jìn)釘點(diǎn)對(duì)于股骨頭壞死的發(fā)生具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，經(jīng)梨狀窩進(jìn)釘者更易于導(dǎo)致股骨頭壞死。

卡方檢驗(yàn)結(jié)果顯示年齡、AO分型、受傷方式的P值均大于0.05，與股骨頭壞死的發(fā)生無顯著相關(guān)性。進(jìn)釘點(diǎn)位置P值小于0.05，具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(表1)。

3 討論

髓內(nèi)釘應(yīng)用于骨折內(nèi)固定，尤其是股骨干骨折日益廣泛和普及。其方法簡(jiǎn)單，療效確切，適應(yīng)癥廣，對(duì)于各種類型乃至難治性股骨干骨折均具有優(yōu)越性。但是，髓內(nèi)釘治療股骨干骨折，術(shù)后也存在不少并發(fā)癥，如骨折延遲愈合、不愈合、感染和斷釘?shù)?，且隨著老齡社會(huì)的到來，股骨干骨質(zhì)疏松性骨折日益增多，應(yīng)對(duì)其并發(fā)癥加以重視。因此，本文對(duì)股骨頭壞死這一少見并發(fā)癥進(jìn)行分析，以降低發(fā)生率。股骨頭壞死是髖部外傷(股骨頸骨折、髖關(guān)節(jié)脫位等)最受關(guān)注的并發(fā)癥之一，雖然少見，卻是災(zāi)難性的。此類創(chuàng)傷性股骨頭壞死起因是股骨頭的血供遭到破壞，成人股骨頭血供主要來源于旋股內(nèi)動(dòng)脈的深支。靠近該營(yíng)養(yǎng)動(dòng)脈的骨折，如股骨頭、頸骨折，發(fā)生股骨頭壞死的風(fēng)險(xiǎn)較高，未累及該動(dòng)脈的骨折，如股骨轉(zhuǎn)子間骨折、股骨干骨折則很少發(fā)生股骨頭壞死[1]。因此，股骨頭壞死的發(fā)生取決于骨折類型和旋股內(nèi)動(dòng)脈深支的完整程度。然而，除創(chuàng)傷因素外，順行髓內(nèi)釘治療股骨干骨折，也可造成旋股內(nèi)動(dòng)脈受損，出現(xiàn)股骨頭壞死，最終難以避免行人工關(guān)節(jié)置換，因此對(duì)于此類損傷，預(yù)防甚為重要。本文對(duì)此種情況導(dǎo)致旋股內(nèi)動(dòng)脈受損的原因進(jìn)行分析，以期在臨床中加以重視，降低股骨頭壞死的發(fā)生率。

表1患者年齡、骨折AO分型、是否合并骨質(zhì)疏松、進(jìn)針點(diǎn)位置與股骨頭壞死發(fā)生率的關(guān)系

Table1The correlation between the age of the patient, the AO classification of the fracture, whether combined with osteoporosis, the position of entry point, and the incidence of femoral head necrosis

項(xiàng)目股骨頭壞死比例(%)P值年齡 ≥20歲6.81.000 <20歲0.0AO分型 A型0.0 B型7.41.000 C型16.7是否合并骨質(zhì)疏松 無81.000 有4.5進(jìn)釘點(diǎn)位置 大轉(zhuǎn)子頂點(diǎn)進(jìn)釘0.0<0.05 梨狀窩進(jìn)釘33.3

對(duì)股骨頭血管解剖的正確認(rèn)識(shí)有助于理解創(chuàng)傷性骨壞死的發(fā)生原因。旋股內(nèi)動(dòng)脈是股骨頭血供的主要來源[2-3]。通常，它起源于股深動(dòng)脈，或者股動(dòng)脈。旋股內(nèi)動(dòng)脈具有5支恒定的分支，其中對(duì)股骨頭血供最重要的是其深支[3]，其內(nèi)側(cè)為恥骨肌，外側(cè)為髂腰肌，在后方沿轉(zhuǎn)子間線走行，旋股內(nèi)動(dòng)脈的深支向頭側(cè)和腹側(cè)穿過外旋肌，在上孖肌上緣水平穿入關(guān)節(jié)囊[4]。在股骨頸后上方，其分出4～5支支持帶血管。支持帶血管位于關(guān)節(jié)囊內(nèi)、骨質(zhì)外，距離股骨頭骨軟骨交界處約2～4 mm。旋股外動(dòng)脈和股骨頭圓凹動(dòng)脈對(duì)股骨頭供血較少，故旋股內(nèi)動(dòng)脈深支于囊內(nèi)損傷后，股骨頭內(nèi)血供無法代償[4]。因此，臨床中股骨頭的存活直接取決于旋股內(nèi)動(dòng)脈的完整性。

順行髓內(nèi)釘是治療閉合和部分開放性股骨干骨折的金標(biāo)準(zhǔn)[5-6]，然而，手術(shù)導(dǎo)致的并發(fā)癥并不少見，包括醫(yī)源性的股骨頸骨折，以及各種不適主訴[7]，例如轉(zhuǎn)子區(qū)疼痛、僵硬、跛行、行走距離受限等，發(fā)生率可高達(dá)40%[8]。主釘或鎖釘激惹、異位骨化、外展肌無力被認(rèn)為是這些主訴的原因[9]。而最嚴(yán)重的并發(fā)癥當(dāng)屬股骨頭壞死[10-11]，股骨干骨折本身不會(huì)損傷旋股內(nèi)動(dòng)脈[12]，這可能是由于在置入髓內(nèi)釘時(shí)，損傷到進(jìn)釘點(diǎn)附近的營(yíng)養(yǎng)動(dòng)脈，導(dǎo)致股骨頭血供中斷，實(shí)為一種醫(yī)源性損傷[13]。

常見的進(jìn)針點(diǎn)有以下3種：A進(jìn)釘點(diǎn)位于大轉(zhuǎn)子的頂點(diǎn)或其外側(cè)；B點(diǎn)位于大轉(zhuǎn)子頂點(diǎn)的內(nèi)側(cè)、梨狀肌腱的前緣，在股骨頸縱軸線的前方；C點(diǎn)位于大轉(zhuǎn)子頂點(diǎn)的內(nèi)側(cè)、梨狀肌的后方，此處即梨狀窩，在股骨頸縱軸線的后方[13-14](圖2)。從進(jìn)釘?shù)碾y易情況考慮，經(jīng)梨狀窩進(jìn)釘更符合人體矢狀面上的股骨前弓，在解剖學(xué)和生物力學(xué)上更優(yōu)，故常被推薦使用[15]。然而，經(jīng)梨狀窩進(jìn)釘會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的肌肉軟組織損傷，如外旋肌群，以及旋股內(nèi)動(dòng)脈深支損傷，最終引起股骨頭營(yíng)養(yǎng)動(dòng)脈中斷，應(yīng)當(dāng)引起重視，加以避免[16]。經(jīng)大轉(zhuǎn)子頂點(diǎn)及梨狀肌腱前緣進(jìn)釘則較少損傷股骨頭營(yíng)養(yǎng)動(dòng)脈[17-18]。眾多學(xué)者在尸檢研究中也證實(shí)，所有從梨狀窩進(jìn)釘?shù)幕颊叨汲霈F(xiàn)了營(yíng)養(yǎng)血管的損傷，57%的出現(xiàn)旋股內(nèi)動(dòng)脈的完全損傷。Dora等[13]報(bào)道，常用的梨狀窩進(jìn)針點(diǎn)因鄰近旋股內(nèi)動(dòng)脈，造成后者損傷的風(fēng)險(xiǎn)幾乎達(dá)100%，靜脈受損的風(fēng)險(xiǎn)為57%。在新鮮與甲醛處理過的標(biāo)本中，血管受損概率相同，故排除了標(biāo)本處理過程的差異。順行髓內(nèi)釘術(shù)后發(fā)生股骨頭壞死的原因在于經(jīng)梨狀窩進(jìn)釘時(shí)旋股內(nèi)動(dòng)脈的分支和(或)上支持帶動(dòng)脈受損。在觀察的7例尸體標(biāo)本中，經(jīng)梨狀窩進(jìn)釘既損傷旋股內(nèi)動(dòng)脈的深支，又損傷上支持帶動(dòng)脈，提醒慎重采用經(jīng)梨狀窩這一進(jìn)針點(diǎn)。納入本研究的47例患者，經(jīng)大轉(zhuǎn)子頂點(diǎn)進(jìn)針者38例，均未出現(xiàn)股骨頭壞死。經(jīng)梨狀窩進(jìn)釘者9例，其中發(fā)生股骨頭壞死的3例患者，全部由梨狀窩進(jìn)釘，與上述研究結(jié)論一致，表明經(jīng)梨狀窩進(jìn)釘可能造成了股骨頭供應(yīng)血管的損傷，進(jìn)而導(dǎo)致了股骨頭壞死的發(fā)生。然而，也有一些尸體標(biāo)本研究得出了不同的結(jié)論，Schottel等[19]研究順行髓內(nèi)釘對(duì)股骨頭內(nèi)血流灌注的影響，認(rèn)為不論何種進(jìn)針方式，對(duì)旋股內(nèi)動(dòng)脈的深支均無損傷，此外，即時(shí)MRI顯示股骨頭內(nèi)幾乎完全(97%)得到灌注。上述結(jié)論也得到了Kim等[20]的支持，即順行髓內(nèi)釘導(dǎo)致成人股骨頭壞死的概率極低，可能與成人干骺端血管可為股骨頭提供血供有關(guān)。但據(jù)Sevitt等[3]的觀點(diǎn)，來自干骺端的血供無法代償旋股內(nèi)動(dòng)脈深支的受損，出現(xiàn)這種偏差的原因尚無滿意的解釋，可能在于有些患者沒有被報(bào)道，或未被診斷出來，或小的病灶自發(fā)性修復(fù)。如果意識(shí)到這種并發(fā)癥的可能性，可能會(huì)有更多患者被發(fā)現(xiàn)。

圖2 右髖關(guān)節(jié)(由上方觀察)。1為臀小肌，2為梨狀肌，3為閉孔外肌，4為閉孔內(nèi)肌，5為旋股內(nèi)動(dòng)脈深支。A為大轉(zhuǎn)子頂點(diǎn)，B為大轉(zhuǎn)子頂點(diǎn)內(nèi)側(cè)，梨狀肌腱的前緣。C為大轉(zhuǎn)子頂點(diǎn)的內(nèi)側(cè)，梨狀肌的后方，此即為梨狀窩(摘自Dora C,et al. J Orthop Trauma,2001,15(7):488-493.)Fig.2 The right hip joint (superior view). 1, gluteus minimus; 2, piriformis; 3, external obturator muscle; 4, internal obturator muscle; 5, deep branch of internal circumflex femoral artery. A: The tip of the greater trochanter; B: The inner part of the tip of the greater trochanter, the front edge of piriformis tendon; C: The inner part of the tip of the greater trochanter, posterior of the piriformis, piriformis fossa. (from Dora C, J Orthop Trauma. 2001, 15(7):488-493.)

Kim等[20]研究報(bào)告順行髓內(nèi)釘術(shù)后發(fā)生股骨頭壞死總的概率是0.2%，在成人則為0%，在骨骺未閉合的患者發(fā)生率高于成人。研究發(fā)現(xiàn)不同年齡組股骨頭壞死風(fēng)險(xiǎn)不同，<20歲組風(fēng)險(xiǎn)為1.1%，<18歲組為1.5%。之前有文章強(qiáng)調(diào)順行髓內(nèi)釘是青年人發(fā)生股骨頭壞死的危險(xiǎn)因素[21]，該研究表明在成人這種情況少見。與成人不同，青少年行順行髓內(nèi)釘后發(fā)生股骨頭壞死的風(fēng)險(xiǎn)介于1.4%～2.0%，系統(tǒng)性回顧458例骨骼未發(fā)育完全的青少年患者，以梨狀窩作為進(jìn)針點(diǎn)，發(fā)生壞死的風(fēng)險(xiǎn)為2%，以大轉(zhuǎn)子頂點(diǎn)作為進(jìn)針點(diǎn)，風(fēng)險(xiǎn)為1.4%，大轉(zhuǎn)子頂點(diǎn)外側(cè)作為進(jìn)針點(diǎn)，未發(fā)生骨壞死。同時(shí)，無論以何種方式進(jìn)針，未在成人組發(fā)現(xiàn)股骨頭壞死。此外，股骨近端擴(kuò)髓也影響到股骨頭的血供，當(dāng)對(duì)青少年患者置入專為成人設(shè)計(jì)的相對(duì)過大的髓內(nèi)釘時(shí)，這個(gè)問題會(huì)加重，這是青少年股骨干骨折后出現(xiàn)股骨頭壞死的主要原因[20]，發(fā)生率可達(dá)3%～4%。有研究試圖對(duì)成年人患者進(jìn)行解釋，認(rèn)為尸體標(biāo)本實(shí)驗(yàn)發(fā)生在解剖室，無法獲得影像學(xué)結(jié)果[13]；通常靠觸摸梨狀肌腱等解剖標(biāo)志來確定入釘點(diǎn)，難免會(huì)出現(xiàn)入釘點(diǎn)偏移[12]；尸體研究表明近40%的梨狀窩進(jìn)釘點(diǎn)位于旋股內(nèi)動(dòng)脈深支周邊1 mm內(nèi)，意味著進(jìn)釘時(shí)向內(nèi)后方偏移1 mm則會(huì)損傷深支[13]。Gordon等[22]對(duì)成年人患者分析發(fā)現(xiàn)，進(jìn)釘點(diǎn)均偏內(nèi)，且髓內(nèi)釘直徑較大(10 mm)，對(duì)股骨頭營(yíng)養(yǎng)血管造成損傷。另一原因可能與沿著錯(cuò)誤方向，或反復(fù)用力使用尖錐開口有關(guān)。造成青少年多發(fā)的原因尚不完全清楚，可能與旋股內(nèi)動(dòng)脈受損多見于骨骼相對(duì)較小患者有關(guān)，股骨近端骨骺的營(yíng)養(yǎng)由外側(cè)骺血管分支供應(yīng)，后者由旋股內(nèi)動(dòng)脈分出。MacNeil等[23]報(bào)告經(jīng)梨狀窩進(jìn)釘比其他進(jìn)針方式(經(jīng)大轉(zhuǎn)子頂點(diǎn)及外側(cè)進(jìn)針)更易出現(xiàn)股骨頭壞死，發(fā)生率分別為2%、1.4%、0.0%。然后，文章研究發(fā)現(xiàn)與進(jìn)釘點(diǎn)選擇并無關(guān)系[20]。

本研究也存在一些不足，涵蓋的病例由不同單位完成手術(shù)，術(shù)者對(duì)手術(shù)原則的認(rèn)識(shí)不完全相同，不可避免出現(xiàn)偏差。病例來源是產(chǎn)生偏差的原因，不同單位收治股骨干骨折以及繼發(fā)股骨頭壞死的病例不同。最后，隨訪時(shí)間(1年)內(nèi)可能尚未發(fā)生股骨頭壞死，導(dǎo)致對(duì)其發(fā)生率的低估。盡管存在上述不足，此研究為避免出現(xiàn)創(chuàng)傷性股骨頭壞死提供了理論依據(jù)，正確地認(rèn)識(shí)到進(jìn)釘點(diǎn)選擇不當(dāng)可能造成的潛在損傷，有意識(shí)地對(duì)進(jìn)釘點(diǎn)附近軟組織加以保護(hù)，最終減少創(chuàng)傷性股骨頭壞死的發(fā)生。