中青年Pauwels Ⅲ型股骨頸骨折治療的研究進展

韓 哲，曹東東,2，孫 翔，韓 超，謝夢琦，董 強

股骨頸骨折（femoral neck fracture，F(xiàn)NF）是各個年齡段常見的髖部骨折類型之一，據(jù)統(tǒng)計全球每年髖部骨折發(fā)生數(shù)量超過170 萬，其中FNF 約占60%[1-2]。損傷機制方面，老年FNF 多為低能量損傷所致，如摔倒；相反，中青年FNF 損傷多為高能量損傷所致，如交通傷，高墜傷等。對于老年FNF 患者，由于其手術耐受較差和骨折愈合率較低，多數(shù)學者推薦使用髖關節(jié)置換[3]。然而對于中青年FNF 患者，由于其為高能量損傷所致（如交通傷和高墜傷），骨折斷端情況更為復雜，亦可能存在血管損傷，然而考慮到該類患者更好的骨折愈合能力、更長的預期壽命、對髖關節(jié)功能更高的需求和假體的使用壽命等諸多因素，一般首先使用內(nèi)固定方式進行治療[4-5]。Pauwels 分型用于判斷FNF 的生物力學特點，其對FNF 的內(nèi)固定治療選擇和術后并發(fā)癥發(fā)生率的預測具有重要的指導意義[6]。據(jù)文獻報道，Pauwels Ⅲ型FNF 內(nèi)固定術后并發(fā)癥發(fā)生率高達45%，其中23%的患者發(fā)生骨折不愈合，12%的患者發(fā)生股骨頭壞死，15%的患者發(fā)生畸形愈合，并且32%的患者術后還需進行髖關節(jié)重建手術[7]。因此，中青年Pauwels Ⅲ型FNF 內(nèi)固定治療方式的選擇一直是骨科學界研究的熱點與難點。本文將從Pauwels III 分型研究進展和不同內(nèi)固定治療的優(yōu)勢與不足出發(fā)，從兩個方面對Pauwels Ⅲ型FNF 的內(nèi)固定治療現(xiàn)狀進行綜述，旨在為臨床對該類骨折的治療選擇提供參考。

1 Pauwels 分型的臨床意義及研究進展

目前，F(xiàn)NF 具有多種不同的分型方式，因為其機制不同，臨床應用也各有差異。Garden 分型用于判斷骨折的移位程度，將其分為4 型，目前臨床上應用極為廣泛。但相關研究發(fā)現(xiàn)Garden 分型的可重復性較差，故臨床上多簡化為二分類：移位型和非移位型[8-9]。解剖分型通常用于推測患者預后，當骨折線愈靠近股骨頭，表明骨折對股骨頭血供破壞程度也愈嚴重，故相較于基底型和經(jīng)頸型，頭下型FNF 術后并發(fā)癥發(fā)生率較高。AO 分型方法較為復雜，目的為便于研究者進行統(tǒng)一和分類，其臨床意義十分有限，常常用于科學研究中[10]。

1.1 Pauwels 分型的定義及意義 Pauwels 分型是首個用于判斷FNF 骨折斷端生物力學特點的分型，由1935 年德國醫(yī)師Pauwels 提出，根據(jù)骨折遠端骨折線與水平線的夾角進行分類：Ⅰ型外展型（Pauwels 角<30°）：骨折相對屬于穩(wěn)定型斷裂，此時骨折端主要為應壓力，但如果不及時處理，極易造成位移。Ⅱ型中間型（Pauwels 角在30°～50°之間）：外展型和內(nèi)收型之間，此時骨折斷端出現(xiàn)剪切力，可能會對骨折愈合產(chǎn)生不利影響。Ⅲ型內(nèi)收型（Pauwels 角>50°）：角度越大，骨折端的接觸面積越小，縱向剪切應力越大，斷裂越復雜，骨不連、股骨頭缺血性壞死等術后并發(fā)癥發(fā)生率越高，屬于不穩(wěn)定骨折[11]。Pauwels 分類可以直觀地描述斷裂線的角度、穩(wěn)定性和骨折斷端生物力學特性，為預測手術后內(nèi)固定的穩(wěn)定性提供一定的參考。從分型穩(wěn)定性來看，I 型最穩(wěn)定，II 型相對穩(wěn)定，Ⅲ型最不穩(wěn)定；穩(wěn)定性越差，剪切力越大，內(nèi)固定術后發(fā)生內(nèi)固定失效、骨折不愈合或股骨頭壞死的可能性越大。因此，Pauwels 分型判斷FNF 的生物力學特點和預測內(nèi)固定術后并發(fā)癥發(fā)生率相較于其他分型方式具有一定的優(yōu)勢。

1.2 Pauwels 分型的改進 然而部分學者對傳統(tǒng)Pauwels 角測量結(jié)果的準確性存在質(zhì)疑，原因為多數(shù)FNF 患者伴有下肢短縮、旋轉(zhuǎn)等畸形，拍攝X線片時，骨折線會隨患者大腿體位的內(nèi)收、外展而發(fā)生變化，而傳統(tǒng)水平線固定不變，從而導致Pauwels 角測量結(jié)果出現(xiàn)誤差[12]。Kumbaraci 等[12]研究建議采用骨折復位再進行Pauwels 分型，可以一定程度上降低體位變化造成的測量誤差，但是仍然存在體位變化造成測量誤差的可能性。為解決體位變化對Pauwels 角測量的影響，學者們對傳統(tǒng)測量方法進行改進，Wang 等[13]將股骨干縱軸線為標準線，經(jīng)過股骨頭上方與之作垂線，此時垂線相當于傳統(tǒng)測量時水平線，骨折線與這條垂線的夾角則被定義為新的Pauwels 角。這種改良后的Pauwels 角測量方法避免了傳統(tǒng)方法因患者體位差異和醫(yī)師主觀因素而導致的誤差，更有利于預測患者的預后。但是改良后Pauwels 分型也存在一些爭議，正常情況下，股骨解剖軸與機械軸有6°～7°的偏差，而股骨機械軸與重力軸有大約3°的偏差，因此假想的水平線與股骨解剖軸垂直會導致比實際水平軸高9°～10°，這亦可能會在成測量誤差[14]。精確及可重復性高的Pauwels 角測量方式一直是學者們研究的目標之一，但就目前而言仍需要進一步的探究。

2 Pauwels Ⅲ型FNF 的內(nèi)固定治療策略

隨著FNF 內(nèi)固定植入物及治療技術的不斷發(fā)展，近年來內(nèi)固定治療方式也越來越多，如空心加壓螺釘內(nèi)固定（cannulated compression screws，CCS）、動力髖螺釘（dynamic hip screw，DHS）、內(nèi)側(cè)支撐鋼板（medial buttress plate，MBP）聯(lián)合CCS、股骨近端防旋髓內(nèi)釘（proximal femoral nail anti -rotation，PFNA）、股骨頸內(nèi)固定系統(tǒng)（femoral neck system，F(xiàn)NS）等。雖然目前臨床內(nèi)固定植入物類型較多，但其目的均是在解剖復位的基礎上提供堅強的內(nèi)固定[15-17]。此外，在固定Pauwels Ⅲ型FNF 骨折時，不僅需要內(nèi)固定物提供足夠的機械穩(wěn)定，同樣需要其能夠承受一定的抗剪切力、抗壓縮力和張力，避免在骨折愈合前出現(xiàn)內(nèi)固定物的疲勞斷裂或退釘?shù)惹闆r。

2.1 CCS CCS 一般遵循滑動加壓理論，通過負重后漸進滑動壓縮機制，使骨折斷端產(chǎn)生動態(tài)軸向壓應力利于骨折愈合，是FNF 骨折中最常用的內(nèi)固定治療方式之一。并且其具有操作簡單、可經(jīng)皮植入創(chuàng)傷小、對股骨頭血運影響較小、手術時間短和整體費用較低等優(yōu)勢亦得到臨床醫(yī)生的廣泛認可[18]。既往Pauwels Ⅲ型FNF 也多以三枚倒三角構(gòu)型的空心螺釘固定，但是臨床研究發(fā)現(xiàn)三枚CCS 治療后，頸干角丟失、股骨頸短縮和內(nèi)固定失效等并發(fā)癥發(fā)生率較高，原因為其固定強度較低、無法提供角穩(wěn)定性，故難以抗衡Pauwels Ⅲ型FNF 骨折斷端巨大的剪切力，進而出現(xiàn)內(nèi)固定失敗[4]。目前研究多從改變螺釘直徑、數(shù)量、螺紋類型和固定構(gòu)型等方面入手以提供更好的固定強度，降低CCS 治療Pauwels Ⅲ型FNF 的失敗率[19-20]。如Filipov 等[19]提出“F”構(gòu)型CCS 技術，不同于傳統(tǒng)平行螺釘固定，“F”構(gòu)型空心螺釘使用雙平面支撐螺釘固定，其最遠端1 枚螺釘與股骨干軸線角度較大（150°～165°），方向為前下到后上，支撐股骨頸后側(cè)皮質(zhì)，其余2 枚分別用于固定股骨頸的張力側(cè)和壓力側(cè)。部分生物力學研究顯示，“F”構(gòu)型可以明顯提升抗旋轉(zhuǎn)及抗剪切力性能，進而一定程度上提升固定強度[21]；但由于空心釘在股骨頸內(nèi)互不平行，削弱了CCS 的滑動加壓作用，并且部分研究發(fā)現(xiàn)也僅限于生物力學具有優(yōu)勢，其臨床療效仍需要更多的循證醫(yī)學證據(jù)佐證。

2.2 DHS DHS 也是臨床中治療Pauwels Ⅲ型FNF 的常用方法，是一種髓外鋼板裝置，由帶套筒的鋼板和一枚滑動螺釘組成，其通過滑動螺釘使骨折斷端緊密接觸，并且股骨外側(cè)鋼板可維持固定頸干角，提供角穩(wěn)定性，可以很好地對抗Pauwels 角過大引起的高剪切力。但是多數(shù)研究表明，單純使用DHS 抗旋轉(zhuǎn)能力較弱，通常需聯(lián)合一枚抗旋轉(zhuǎn)滑動螺釘（derotational screws，DS）增加其抗旋轉(zhuǎn)性能[22-23]。Ma 等[24]基于有限元分析3 枚倒三角CCS、DHS 和DHS＋DS 三種內(nèi)固定模型的生物力學性能，結(jié)果表明DHS+DS 表現(xiàn)出最優(yōu)的生物力學穩(wěn)定性，且該研究推薦使用DHS+DS 作為治療Pauwels Ⅲ型FNF的首選方法。Samsami 等[25]的有限元研究表明DHS+DS 在術后早期可以提供更適合骨折愈合的生物力學環(huán)境，進而縮短骨折愈合時間。因此僅從生物力學穩(wěn)定性方面考慮，DHS 內(nèi)固定系統(tǒng)可以提供中青年Pauwels Ⅲ型FNF 堅強的內(nèi)固定，但是DHS 力臂較長，手術時間長，應力較為集中，會導致術后髖內(nèi)翻，股骨頭切割甚至是釘板斷裂等風險[26]。

2.3 MBP 聯(lián)合CCS MBP 聯(lián)合CCS 是近年來國內(nèi)新興的內(nèi)固定方式之一，即在3 枚CCS 固定的基礎上增加MBP 的支撐作用，從而最大程度抵抗骨折斷端的剪切力。生物力學研究發(fā)現(xiàn)MBP 聯(lián)合3 枚CCS 具有優(yōu)秀的抗滑、抗旋轉(zhuǎn)及滑動加壓等性能，并且能將骨折斷端的剪切力轉(zhuǎn)變?yōu)榇龠M骨折愈合的應壓力。對于Pauwels Ⅲ型FNF 患者來說，內(nèi)固定關鍵性能為對抗較大的剪切力的能力，因此，MBP 在治療該類患者時具有突出的生物力學優(yōu)勢。陳翔等[27]的一項Meta 分析顯示相較于僅使用3 枚CCS，MBP 聯(lián)合3 枚CCS 治療Pauwels Ⅲ型FNF 患者會縮短骨折愈合時間，降低術后并發(fā)癥發(fā)生率以及提高術后髖關節(jié)功能。并且Ye 等[28]的研究表明在短期隨訪內(nèi)，MBP 聯(lián)合3 枚CCS 相較于3 枚CCS可以顯著提高Pauwels Ⅲ型FNF 的愈合率。因此3枚CCS 聯(lián)合MBP 可以通過解剖復位和穩(wěn)固的內(nèi)固定使Pauwels Ⅲ型FNF 獲得很高的臨床療效，但是也應該注意到該類手術切口較大、手術時間較長、手術花費較高，并且需警惕股骨頭血供的損傷[11]。

2.4 PFNA PFNA 提供較長的髓內(nèi)支撐，具有應力分擔的特點，符合股骨的生物力學，能將骨折端剪切力傳遞并分散給股骨干皮質(zhì)骨，在對抗剪切力、抗旋轉(zhuǎn)、抗結(jié)構(gòu)性位移方面具有一定優(yōu)勢。Zeng 等[29]有限元研究顯示，PFNA 相較于DHS 和CCS 在降低內(nèi)固定失敗風險方面具有更佳的生物力學性能。但是PFNA 會干擾髓腔、增加隱形失血量，并且髓內(nèi)固定系統(tǒng)多用于轉(zhuǎn)子間骨折。2011 年OA 官網(wǎng)將PFNA 手術指征中的股骨頸基底部骨折剔除，目前PFNA 手術適應證中并無FNF 骨折，臨床上多用于股骨轉(zhuǎn)子間骨折[30]。

2.5 FNS 最新開發(fā)的FNS 是由動力棒、抗旋轉(zhuǎn)螺釘及接骨板組成，其穩(wěn)定性歸因于由動力棒和接骨板提供的角穩(wěn)定性和抗旋轉(zhuǎn)螺釘提供的抗旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性，其設計旨在結(jié)合現(xiàn)有不同內(nèi)固定方式的優(yōu)點，具有內(nèi)固定期間結(jié)合壓縮和抗旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的理論機械優(yōu)勢[31]。相關臨床研究亦同樣證明FNS 對不穩(wěn)定性FNF 具有良好的臨床療效和生物力學穩(wěn)定性[31-32]。Wu 等[33]的薈萃分析結(jié)果表明與3 枚CCS 相比，F(xiàn)NS可以降低FNF 術后股骨頸短縮、延遲愈合或不愈合的幾率，并且FNS 可以加速FNF 愈合并改善髖關節(jié)功能。Davidson 等[34]研究分析102 例FNS 治療FNF 的臨床結(jié)局，結(jié)果表明FNS 是一種安全的治療選擇。Lin 等[35]納入56 例Pauwels Ⅲ型FNF（FNS 27例，4 枚CCS 29 例），比較2 種不同治療方式的臨床療效，結(jié)果指出FNS 術后股骨頸短縮、骨折不愈合、股骨頭壞死或內(nèi)固定失效等并發(fā)癥發(fā)生率低于CCS，且FNS 組末次隨訪時Harris 評分亦優(yōu)于4 枚CCS。此外，F(xiàn)NS 是一種相對微創(chuàng)的手術，理論上可以減少術后失血和感染的風險，且對股骨頭血運影響較小，但是FNS 作為一種新開發(fā)的內(nèi)固定方式，其遠期療效亦需要進一步研究。

3 總結(jié)

綜上所述，中青年Pauwels Ⅲ型FNF 的治療仍然是骨科創(chuàng)傷領域的一個挑戰(zhàn)，該類患者內(nèi)固定的治療要點為精確的解剖復位和堅強的內(nèi)固定。同時，對于中青年Pauwels Ⅲ型FNF 的治療應深入了解骨折斷端生物力學狀態(tài)，進行精確的骨折分型，有針對性地選擇恰當?shù)膹臀徊呗院褪中g方案，以便保證精確的解剖復位和堅強的內(nèi)固定，從而減少該類骨折內(nèi)固定治療術后的并發(fā)癥并改善患者預后。