非典型股骨假體周圍骨折的診療進展

曾 羿，黃 鍇

四川大學華西醫(yī)院骨科，骨科研究所,成都 610041

Odvina等[1]2005年第一次報道了5例在接受阿侖膦酸鈉治療后發(fā)生低能量性股骨骨折的病例，認為這種非典型股骨骨折(atypical femoral fracture,AFF)可能是長期接受阿侖膦酸鈉治療后的一種潛在并發(fā)癥。之后陸續(xù)有文獻表明長期的雙磷酸鹽治療可能造成AFF，這也引起了廣大研究者的關注。2010年，美國骨骼與礦物質研究協(xié)會(American Society for Bone and Mineral Research,ASBMR)組織了一個多學科特別專家組，通過回顧AFF相關報道，第一次正式定義了AFF疾病種類，并制定了具體的診斷標準[2]。2013年，第二屆ASBMR大會中，特別專家組回顧了2010—2013年新發(fā)表的研究，對AFF的診斷標準進行了修訂與更新，更加清晰地闡述了AFF與普通骨質疏松性股骨骨折的區(qū)別[3]。但不論是第一版還是修訂版，診斷標準中均未將關節(jié)置換術后的股骨假體周圍骨折(periprosthetic femoral fracture,PFF)歸于AFF的范疇內。

PFF是關節(jié)置換手術最嚴重的并發(fā)癥之一，雖然診斷并不困難，但處理較為棘手，且術后關節(jié)功能恢復及預后往往不佳[4-5]。最新研究發(fā)現(xiàn)，一些接受雙磷酸鹽治療的PFF具有與AFF相似的臨床病史和影像學特征(圖1)，臨床上初步將其定義為非典型股骨假體周圍骨折(atypical periprosthetic femoral fracture,APFF)。除本身被排除在AFF的定義之外，這類骨折滿足AFF診斷標準的所有條件。相對于普通的PFF，APFF的治療難度更大、術后并發(fā)癥發(fā)生率更高[6-7]。盡管目前學術界對APFF的關注越來越多，但相關研究仍然較少，其規(guī)范化的臨床管理仍缺乏共識。本文將回顧既往APFF相關文獻并結合筆者自身臨床工作經驗，對APFF的診療進展進行闡述，供廣大骨科醫(yī)師在臨床工作中參考。

圖1 APFF與AFF有許多相似的影像學特征。a.AFF；b.APFF

1 APFF定義

ASBMR特別專家組制定了一個詳細而具體的AFF診斷標準和管理規(guī)范。修訂版的AFF診斷標準中(表1)[3]，AFF必備診斷標準：骨折位于從小轉子遠端到髁上突近端之間的股骨干區(qū)域。此外，其診斷還需至少滿足以下5個主要標準中的4個，包括：(1)無創(chuàng)傷或微小創(chuàng)傷導致的低能量性骨折；(2)骨折線起源于外側皮質，呈橫形或短斜形；(3)不完全性骨折僅累及外側皮質，而完全性骨折則延伸至兩側皮質，并可能伴有內側突起；(4)骨折為非粉碎性或微粉碎性；(5)骨折部位的外側皮質存在局限性“喙狀”骨膜或骨內膜增厚。

許多學者認為APFF可以被視為具有與AFF相似臨床病史和影像學特征的PFF特殊類型，應當考慮修訂AFF的診斷標準，并將APFF包括在內[7-9]?；仡櫦韧鵄PFF相關研究，APFF的診斷需要滿足：(1)患者既往有髖關節(jié)置換病史，骨折位于股骨假體周圍；(2)需滿足AFF診斷標準中的必備標準和至少4個主要標準。然而，由于目前關于APFF的文獻較少，且缺少前瞻性、高證據等級的研究，學術界對APFF的標準定義仍未達成共識。

表1 2013年ASBMR修訂版的AFF診斷標準

2 APFF的流行病學

越來越多年輕、活動度大的患者選擇全髖關節(jié)置換手術(total hip arthroplasty，THA)。據統(tǒng)計，2005—2030年美國初次THA的需求量預計將增長1.74倍[10]。人口老齡化及預期壽命的增加，使得接受THA且合并復雜基礎疾病及骨質疏松的老年患者急劇增多。此外，隨著THA患者數量的增多，翻修患者也有所增長。初次THA的PFF發(fā)生率0.7%～11.1%，而翻修手術的PFF發(fā)生率達到1.19%～18%[8]。因此，在多種原因的作用下，PFF發(fā)病率將有所上升，這也間接提高APFF的發(fā)病率。

然而，同AFF比較，目前對APFF的發(fā)病率仍知之甚少。筆者查閱文獻后發(fā)現(xiàn)，除一些個案報道外，迄今為止只有6篇回顧性研究報道了APFF在PFF中的發(fā)病率(5.1%～12.2%)[7-9,11-13]。筆者單位統(tǒng)計結果發(fā)現(xiàn)，在115例非Vancouver A或B3型PFF中有11例被認定為APFF，其發(fā)病率約為9.6%。筆者認為在不同研究中APFF發(fā)病率差異一方面可能是由于研究樣本量過小，另一方面則在于沒有統(tǒng)一的APFF診斷標準，導致納排標準存在不同。

3 APFF的危險因素與發(fā)病機制

3.1危險因素 第一版ASBMR的AFF定義中，一些并存疾病(如維生素D缺乏癥、類風濕性關節(jié)炎、甲狀旁腺機能減退)與藥物暴露史(如雙磷酸鹽、糖皮質激素、質子泵抑制劑)被認定為診斷AFF的次要標準[2]。盡管他們在修訂后的AFF次要標準中被刪除，但這些因素仍被視為AFF的危險因素[3]。APFF有著與AFF類似的“不典型”骨折模式，其危險因素可能與AFF類似。然而，受APFF相關研究數量的限制，目前APFF發(fā)生的危險因素仍不太明確。

雙磷酸鹽的使用史及使用持續(xù)時長與AFF的發(fā)病率關系緊密。在僅有的7篇關于APFF的回顧性研究中，6篇研究表明APFF的發(fā)生與雙磷酸鹽的使用顯著相關[6-9，11-12]，且隨著雙磷酸鹽使用時長的增加，APFF的發(fā)病率也更高[6-7，9，12]。此外，筆者發(fā)現(xiàn)女性似乎較男性更易發(fā)生APFF，考慮到女性使用雙磷酸鹽比男性更頻繁，APFF中性別的差異可能是受到了使用雙磷酸鹽的影響[8]。

THA假體的固定方式是否影響APFF的發(fā)生目前還存在爭議。雖然Baba等[6]發(fā)現(xiàn)APFF組的骨水泥柄使用比例顯著高于普通PFF組(30.2%vs.6.7%,P<0.001)，但在其他研究中卻未見顯著差異[8-9，11-12]。Lee等[12]和 Dózsai等[9]還探究了類風濕性關節(jié)炎、甲狀腺疾病等并存疾病對APFF的作用，結果顯示上述疾病在APFF組與普通PFF組之間未見顯著差異。Leclerc等[11]和Dózsai等[9]研究中，糖皮質激素或質子泵抑制的使用在APFF組與普通PFF之間也未見顯著差異。

3.2發(fā)病機制 目前關于AFF或APFF這類“非典型”骨折的發(fā)病機制尚不清楚。一些學者認為是另一種形式的骨質疏松性骨折。然而，同AFF類似，APFF的某些臨床和影像學特征提示與普通PFF其發(fā)病機制的不同。臨床特征方面，APFF可能累及雙側股骨干，并伴有單側或雙側前驅性疼痛；影像學方面，APFF的骨折線起源于外側皮質，呈橫形或短斜形，骨折呈非粉碎性或微粉碎性，骨折部位存在局限性的骨皮質增厚，這些特征提示APFF更像是一種應力性或不全性骨折?！皯π怨钦邸币馕吨９趋涝馐墚惓；蜻^度的負荷，“不全性骨折”則提示異?；蛉毕莨趋莱惺苷５呢摵?，而下肢則是發(fā)生應力性或不全性骨折最常見的部位。隨著時間的推移，疲勞損傷在骨皮質內發(fā)展并無法進行及時有效地修復，損傷以微裂紋的形式積累并進一步合并，當微裂紋增長到一個臨界尺寸時，外界一個微小的刺激均有可能導致骨折的發(fā)生[3]。

3.2.1骨重塑抑制：發(fā)展中的應力性骨折最初是通過骨內膜和骨膜橋接骨痂來穩(wěn)定的，隨后是正常的骨重塑過程，使得微裂紋可以在完全骨折發(fā)生之前得到修復。雙膦酸鹽能與骨質中的羥基膦灰石特異性結合，抑制破骨細胞活性并促進其凋亡，最終降低骨轉化，抑制骨重塑。實際上，雙膦酸鹽并沒有減少骨內膜和骨膜橋接骨痂的形成，但由于其骨重塑的抑制作用，可以促進微裂紋的積累和擴大，當微裂紋增長到臨界尺寸時，輕微的創(chuàng)傷便可使微裂紋進展成為完全骨折[4-15]。Schilcher等[16]發(fā)現(xiàn)如果停止雙膦酸鹽治療，AFF一年內的發(fā)生風險將下降70%，這也間接支持了這一機制假說。

3.2.2下肢幾何形狀：髖關節(jié)和股骨近端的幾何形狀在一定程度上決定了股骨皮質外側所承受的壓力。AFF或APFF可能累及雙側股骨干且雙側骨折處于相似的部位，提示下肢的形狀與力線可能與“不典型”骨折存在一定的聯(lián)系[17]。一篇以日本人群為對象的研究中，AFF患者的股骨干彎曲度明顯大于經過年齡、性別匹配的對照組[18]。因此，整個下肢的幾何形狀可能是股骨外側皮質應力改變的潛在因素，它同其他危險因素協(xié)同作用，可能導致AFF或APFF這類“不典型”骨折的發(fā)生。

4 APFF的診斷

病史采集和體格檢查是APFF診斷的第一步，對于不完全性骨折尤是如此。病史采集過程中，應特別注意患者既往或目前正在服用的藥物、受傷機制及可能出現(xiàn)的前驅癥狀。其中，雙磷酸鹽的使用及持續(xù)時長是問診時的重點，因為大多數APFF患者都伴有3年以上的雙磷酸鹽藥物使用史。APFF通常是自發(fā)或由低能量性創(chuàng)傷引起，即骨折常常無明顯誘因或由低能量暴力所致。APFF患者可能伴有前驅癥狀，如腹股溝區(qū)或大腿部位的鈍痛或酸痛，通常于患者過度活動或負重時出現(xiàn)，休息后可緩解。

影像學檢查對APFF的診斷至關重要。股骨正側位X線片通常足以顯示APFF的特征性表現(xiàn)。然而，APFF的發(fā)生是一個隨著時間的推移不斷發(fā)展的連續(xù)過程，對一些存在雙磷酸鹽使用史或(和)前驅癥狀但股骨X線片未確診的潛在APFF患者，一些更先進的成像技術，如計算機斷層攝影(computed tomography,CT)、磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)或骨掃描(bone scintigraphy,BS)，可能更有助于檢測早期或細微的骨折前特征[19]。其中，CT在檢測細微的反應性骨膜新骨形成、骨折演變時的透光度與局灶性皮質內骨吸收等方面非常有用；MRI對評估骨皮質增厚區(qū)域高度敏感，可以顯示出骨折周圍的骨水腫；BS雖然特異性較低，但敏感性較高，可以識別出不完全性或隱匿性骨折。此外，APFF可能表現(xiàn)在雙側股骨干，在發(fā)現(xiàn)一側APFF時，對側股骨的影像學檢查也十分必要，以免漏診。

5 APFF的分型

Vancouver分型(表2)綜合考慮了骨折部位、假體穩(wěn)定性與剩余骨量等因素，是目前認可度最高、運用最廣泛的PFF臨床分型[20]，同樣也適用于APFF。然而，由于Vancouver分型的適用范圍是所有PFF，有必要對其做一定的調整以滿足APFF的診斷標準。

大部分學者選用Vancouver分型來描述APFF，但對納入的具體分型還存在著一些爭議。Vancouver A型骨折位于假體近端，主要累及股骨轉子區(qū)域，不滿足AFF定義中的必備標準(股骨干區(qū)域)，因此被排除在APFF的定義范圍內。Vancouver B型骨折線位于假體柄周圍。其中B1型骨折假體柄固定牢固，無明顯骨量丟失，大部分學者認為APFF可以在B1型骨折中尋找。B2型骨折雖無明顯骨量丟失，但存在假體柄松動，學者們對其是否被納入APFF中尚未達成共識。Mondanelli等[8]認為B2型骨折的假體柄要么在骨折前已經松動，要么隨著骨折的發(fā)生一起松動，這種骨折模式不屬于“不典型”。相反，Leclerc等[11]和Moya-Angeler等[21]認為只要B2型骨折滿足AFF的診斷標準(除開PFF本身)，就應該被認為是APFF。筆者認為，應將B2型骨折納入至APFF的選擇范圍內。B3型骨折表現(xiàn)為假體松動伴明顯的骨量丟失，兩者均可能導致骨折的發(fā)生，因此B3型骨折不應被視為APFF。Vancouver C型患者骨折線位于假體柄以遠，盡管Dózsai等[9]把它排除在APFF之外，但筆者認為C型骨折屬于股骨干骨折，具有AFF的影像學特征，且沒有其他原因可以解釋骨折本身的發(fā)病機制，應當納入APFF的定義范圍內。

表2 關于PFF的Vancouver分型

6 APFF的臨床管理及治療

APFF正確的診斷，是確?；颊呒皶r接受治療的關鍵。相比PFF，APFF的手術治療更具挑戰(zhàn)性，且更容易出現(xiàn)延遲愈合、不愈合、內固定失敗再骨折等不良預后[6-7]。不僅如此，APFF較AFF也需要更長的骨折愈合時間[13]，考慮到髓腔內植入的假體柄對股骨血供的影響，這一結果并不令人驚訝。盡管APFF治療難度大、預后較差，但目前仍缺乏對APFF規(guī)范化臨床管理的建議或指導。筆者認為鑒于APFF有著與AFF相似的臨床病史和影像學特征，在既往APFF相關研究的基礎上，可以參考并借鑒AFF相關臨床管理的經驗。

6.1APFF的早期預防與診斷 同AFF類似，APFF的發(fā)生與雙磷酸鹽的使用密切相關，且APFF的發(fā)病率與雙磷酸鹽使用時長也呈正相關。因此，對于長期服用雙磷酸鹽的患者，建議定期去醫(yī)院隨訪，行X線片檢查，動態(tài)觀察股骨是否出現(xiàn)APFF相關影像學特征。此外，如果患者出現(xiàn)腹股溝或大腿疼痛的前驅癥狀但X線片尚無特征性表現(xiàn)時，可以進一步完善MRI、BS等檢查以防漏診。

6.2非手術治療 一旦確診APFF，應立即停止使用雙磷酸鹽等抑制骨吸收藥物，而選用其他類型的抗骨質疏松藥物。特立帕肽是合成的多肽激素，被證明可以通過促進骨重塑、加快新骨形成來加速AFF的骨愈合[22]。關于APFF病例報道的系統(tǒng)綜述中，4例不完全性APFF患者在接受特立帕肽非手術治療后，3例被證實有效[23]。因此，類似于AFF，APFF的非手術治療也是基于停用雙磷酸鹽、使用特立帕肽與避免負重等方案。對于不完全性APFF，如果患者疼痛可以忍受且不伴進一步加重，在向患者充分溝通病情及可能出現(xiàn)完全性骨折的風險后，可以采取非手術治療。密切隨訪十分重要，若非手術治療過程中患者疼痛無法緩解或進行性加重，或出現(xiàn)骨折不愈合，甚至發(fā)展成為完全性APFF，則建議積極行手術治療。

6.3手術治療 對于完全性APFF或非手術治療失敗的不完全性APFF，應積極行手術治療。髓內釘固定是AFF首選且有效的手術方式[24]，但由于APFF患者股骨髓腔有假體柄的存在，髓內釘對其并不適用。APFF的骨折線呈橫形或短斜型，骨折斷端高度旋轉不穩(wěn)定，單純單鋼板固定或同種異體皮質骨板移植可能因無法抵抗骨折帶來的軸向旋轉力和剪切力而出現(xiàn)內固定失敗。使用雙鋼板或同種異體皮質骨板移植聯(lián)合加長柄假體翻修可以增加骨折斷端穩(wěn)定性，進而改善預后[25-27]。此外，APFF較普通PFF或AFF骨愈合時間更長，在復位過程中應盡可能使骨折斷端對齊[27]。

在既往文獻中，長鎖定鋼板是APFF最常用的內固定方案(圖2)。然而，由于APFF常累及骨質條件較差且因雙磷酸鹽使用所致骨重塑能力減退的老年患者，長鎖定鋼板存在骨折端血供破壞大、骨折不愈合概率增加的風險。此外，由于髖關節(jié)置換術后股骨柄與骨皮質的彈性模量不同，假體柄遠端周圍皮質是應力集中區(qū)域[28]，APFF也多發(fā)生在假體柄最遠端[8]。因此，筆者所在關節(jié)中心傾向于選擇同種異體皮質骨板移植聯(lián)合股骨加長柄翻修的方式對APFF進行手術，隨訪結果令人滿意(圖3)：從生物力學角度，同種異體皮質骨板捆綁聯(lián)合加長的股骨假體柄，跨過了骨折區(qū)，可以有效抵抗骨折斷端帶來的軸向旋轉力和剪切力，提供足夠力學支撐，有助于骨折斷端穩(wěn)定；從骨折愈合角度，同種異體皮質骨板具有較好的生物相容性，不但可以促進骨折修復愈合，還可以增加骨量貯備。應當注意，股骨加長柄的植入可能會影響骨折部位髓腔內血供，影響骨折愈合，因此筆者推薦術后聯(lián)合使用促骨形成藥物特立帕肽。當然，較普通鋼板內固定方案而言，同種異體皮質骨板植入的手術難度更大，對外科醫(yī)師的技術要求更高；且目前關于APFF手術方式的選擇還缺少文獻支持，亟需更多前瞻性、高質量的研究為臨床工作提供指導。

圖2 患者女性，80歲，既往10年雙磷酸鹽使用史，并發(fā)生了APFF。a.術前X線片示APFF可能性；b.接受“長鎖定鋼板”內固定方案手術后的X線片

圖3 患者男性，73歲，既往8年雙磷酸鹽使用史，無明顯暴力情況下出現(xiàn)左大腿疼痛伴活動受限。a.術前X線片示左股骨柄遠端橫行骨折，提示APFF可能性；b.患者接受“同種異體皮質骨板移植聯(lián)合加長股骨柄假體”的翻修方案，術后X線片示骨折復位良好，斷端穩(wěn)定性好

7 展望

APFF是一組特殊的PFF，具有與AFF相似的臨床病史和影像學特征。這類骨折相對罕見，更易在長期接受雙磷酸鹽的女性患者中被發(fā)現(xiàn)。隨著PFF發(fā)病率的逐年上升，APFF的發(fā)病率也將上升。相較于普通的PFF，APFF的手術治療更具挑戰(zhàn)性，且更容易出現(xiàn)延遲愈合、不愈合、內固定失敗再骨折等不良預后。因此，早期的準確診斷是確保患者接受及時有效治療并獲得良好預后的關鍵。參考AFF的治療原則，筆者建議根據APFF患者的具體情況采取非手術(停用雙磷酸鹽、使用特立帕肽與避免負重等)和手術治療的綜合方案。然而，目前仍缺乏關于APFF規(guī)范化診斷和臨床管理的權威指南，亟需更多前瞻性、高質量的研究來不斷充實、深化這一領域。

作者貢獻聲明：曾羿：文章撰寫、審閱及修訂；黃鍇：文章起草、文獻檢索及修訂