股骨转子间骨折髓内钉固定相关问题的研究进

本文原载于《中华创伤骨科杂志》年第11期

作者：虎群盛姜自伟黄枫

股骨转子间骨折是临床常见骨折，随着人口老龄化进程的加剧，其发病率还在不断上升。髓内钉固定是目前治疗股骨转子间骨折的常用方法。欧美国家股骨转子间骨折的治疗中髓内钉的使用比例从年的3%飞速上升至年的67%[1]。年美国骨科医师协会[2]的1项调查结果显示，在名完成调查的骨科医生中就有68%的医生会首选髓内钉固定治疗股骨转子间骨折。但是在髓内钉的入钉点、头颈钉位置、主钉长度、远端交锁螺钉等方面还存在一些尚未解决的问题。本文复习近年来的相关文献，就股骨转子间骨折的髓内钉固定研究状况作一综述，并对上述相关问题进行探讨。

髓内固定

一、Gamma钉

Gamma钉是由滑动髋螺钉结合髓内钉技术研制而成的，由髓内主钉、头颈拉力螺钉和锁定螺钉3部分构成，适用于各种类型的股骨转子间骨折[3]。置入股骨髓腔的髓内主钉与股骨颈内的拉力螺钉将股骨上段及股骨颈在靠近负重力线的髓腔内结合为一体，缩短和降低了力臂和张应力，有助于防止髋内翻畸形的发生，提高了骨折的稳定性。

第1代Gamma钉近端直径为17mm，外偏角度为10°，形成了三点负重，应力集中于与主钉尾部相接触的股骨外侧皮质，易造成术后局部疼痛及疲劳骨折。当术中扩髓不充分，强行置入髓内钉时会造成股骨干的医源性骨折[4]。后续第2、3代Gamma钉逐渐将主钉近端外偏角度改为4°，将近端主钉的直径缩小为15.5mm，采用不对称的沟槽设计使拉力螺钉只能向外滑动而不能向内侧滑动。目前使用的第3代Gamma钉在避免螺钉切出、减少医源性骨折等方面具有一定优势，但对于大转子粉碎的股骨转子间骨折，还需谨慎使用[5]。

二、股骨近端髓内钉（proximalfemoralnail,PFN）

早期的Gamma钉应用于临床后出现了很多继发性骨折等术后并发症，在继承Gamma钉力臂短、弯曲力矩小、抗弯应力强等优点的同时，AO学会设计出PFN，用于股骨转子间骨折的治疗[6]。PFN主钉近端直径为17mm，无需扩髓，手推置入，缩短了手术操作时间，避免了置入时可能造成的股骨干骨折；PFN的外偏角度为6°，更符合股骨近端的解剖形态，有利于顺利插入PFN；近端为1枚11.5mm的承重拉力螺钉和1枚6.5mm的防旋拉力螺钉，增加固定稳定性的同时减少了对股骨外侧壁的破坏[7]。交锁钉孔以远的髓内钉远端部分设计为带有凹槽的较长细杆状，以减少骨干部位的应力集中；与Gamma钉相比，PFN的主钉总长度可以达到mm以上，更适合应用于股骨转子下骨折及股骨转子间骨折严重粉碎累及转子下的骨折类型。

在PFN的临床应用过程中，头颈螺钉经常出现所谓的"Z"字效应，即头颈拉力螺钉有1枚向后退出时，另外1枚螺钉就会向前穿透股骨头，从而导致内固定失败[8]。而且PFN钻孔的钉道直径大、骨质破坏多，对于伴有严重骨质疏松的患者，固定的稳定性减弱，存在股骨头内骨质退化和股骨头缺血性坏死的风险。由于上述种种原因，目前在美国PFN已经退出临床。

三、股骨近端防旋髓内钉（proximalfemoralnailantirotation,PFNA）

针对PFN的不足，AO组织进行了改进，并于年推出了PFNA。其设计上以1枚螺旋刀片代替近端2枚拉力螺钉来避免双钉系统的"Z"字效应，采用1种内置入物来完成头颈部位的抗旋转及稳定支撑。螺旋刀片表面积较大，通过敲击方式置入股骨头而无需提前钻孔，能够压紧松质骨、减少骨质丢失、提高固定的稳定性[9]。Ma等[10]进行的1项Meta分析比较PFNA、Gamma钉、动力髋螺钉固定治疗股骨转子间骨折的疗效与并发症，共纳入14篇文献例患者，结果显示PFNA固定治疗的内固定失败率最低，其具有术中出血量少、住院时间短等优势。

由于PFNA与亚洲人股骨近端形态不匹配，术中容易导致主钉置入困难和股骨外侧壁骨折。年亚洲型PFNA（PFNA-Ⅱ）开始进入临床并取得较好疗效。其主要的改进在于主钉近端直径从17mm减小为16.5mm，更符合亚洲人群的生理结构；外侧壁由阶梯形变为平滑形，可以防止主钉插入时撞击大转子外侧壁；外偏角由6°缩小为5°，更方便从大转子顶点进钉[11]。Li等[12]研究发现与PFNA相比，PFNA-Ⅱ可以明显缩短手术时间、减少失血量和局部并发症的发生。

为了降低螺旋刀片切出的发生率，国外学者与机构还尝试对PFNA的螺旋刀片进行改进，通过带孔螺旋刀片注入聚甲基丙烯酸骨水泥来增强螺旋刀片对股骨头的把持力。多中心研究[13]报道随访59例患者均获骨性愈合，未出现螺旋刀片切出、内固定物松动或断裂等并发症。

四、股骨近端可膨胀髓内钉（expandableproximalfemoralnail,EPFN）

EPFN是由以色列1家公司在PFN的基础上研制开发的新型髓内固定系统。髓内主钉由4根径向辐条组成，置入髓腔后通过注入生理盐水加压使主钉顺应髓腔形状而膨胀，每根径向辐条都与髓腔内壁紧密贴服完成髓腔内自锁，避免应力集中；由8mm骨钻开孔后置入由3根径向辐条组成的股骨头颈栓钉，然后注入生理盐水加压膨胀后使之直径达到12mm，压紧股骨头内松质骨，提高头颈钉的抗旋转性能；主钉展开的截面为矩形，增加了抗旋转性能，不必增加远端防旋锁钉，从而减少了手术时间及创伤[14]。德国Folman等[15]用EPFN治疗49例股骨转子间骨折患者，所有患者均未出现"穿出"等内置物失败情况。他们认为该内固定方式对机体的损伤很小，可以明显减少术中出血量，降低术后感染率。Michael等[16]研究发现与Gamma钉相比，EPFN可以取得同样好的临床疗效。EPFN的不足之处在于其是通过注入生理盐水加压而膨胀，如果压力控制不当，可能导致股骨干皮质骨劈裂[17]。

五、InterTAN髓内钉

InterTAN髓内钉的主钉近端有4°外偏角，有利于进钉；近端横断面设计成梯形，在加强抗旋转稳定性的同时最大程度地保留了正常骨质，能提高股骨外侧壁的支撑作用；近端有拉力螺钉与加压螺钉，2枚螺钉联合交锁加强了抗股骨头旋转作用，在加压螺钉置入过程中，通过加压螺钉与拉力螺钉之间的咬合螺纹，能够带动拉力螺钉做轴线移动，有效地将抗旋转应力转变为对骨折断端的线性加压，从而明显增强抗切出力，2枚螺钉联合交锁可避免发生"Z"字效应；近端髓内主钉内空心锁定设计，通过置入稳定螺钉，能够使联合交锁钉和髓内主钉成为一个整体，有效避免退钉现象，从而防止股骨颈短缩；髓内主钉远端采用分叉设计以减少远端的应力集中，降低术后大腿疼痛和远端股骨干疲劳骨折的风险[18]。在生物力学实验研究[19]中，与单根头颈螺钉的Gamma钉相比，双钉系统的InterTAN髓内钉可以提供更佳的稳定性，更好地对抗股骨头旋转和髋内翻畸形。Zhang等[20]研究发现InterTAN髓内钉与PFNA-Ⅱ在内固定物切出、行走能力、髋关节Harris评分方面比较差异均无统计学意义（P0.05），但是可以明显降低大腿疼痛的发生率。

六、联合交锁髓内钉Veronail

联合交锁髓内钉Veronail在结构上与其他髓内钉的不同之处在于其2枚头颈螺钉可以根据复位后的稳定性及临床需要选用平行结构或会聚结构，具有良好的抗旋转和抗剪切能力[21]。平行结构的螺钉可以用于稳定型股骨转子间骨折的治疗，而会聚结构的螺钉则主要用于不稳定型股骨转子间骨折和转子下骨折的治疗。Lavini等[22]用联合交锁钉治疗例股骨转子间骨折患者，取得良好疗效。联合交锁双钉保证了操作时骨折复位的维持，有确切的直线加压作用。钉的会聚交锁增加了旋转和成角稳定性，避免了"Z"字效应，可以减少内翻塌陷和股骨头切割的发生。但是其临床效果还有待于大规模的临床应用来检验。

七、Dyna锁定转子间髓内钉

韩国公司生产设计的Dyna锁定转子间髓内钉主钉近端直径为16.5mm、外偏角为6°，头颈拉力螺钉直径为11mm。其特殊之处在于拉力螺钉顶部有3根可以张开的楔形侧翼，闭合置入拉力螺钉后张开侧翼完成头颈拉力螺钉的锁定，从而提高对股骨头的把持力。Temiz等[23]采用Dyna锁定转子间髓内钉治疗32例不稳定型股骨转子间骨折患者，5例患者在插入髓内钉时出现大转子骨折，但骨折均获愈合，未出现螺钉切出等与内置物相关的并发症。但是也有学者研究发现Dyna锁定转子间髓内钉的头颈螺钉存在较高的并发症发生率。Gunay等[24]采用Dyna锁定转子间髓内钉治疗87例股骨转子间骨折患者，平均随访16.6个月，头颈螺钉切出率为14.9%。因此，对于这种新型锁定髓内钉的临床实用性还需进一步的生物力学实验和临床研究来验证。

髓内钉固定的相关问题探讨

一、进钉点的选择

梨状窝入钉和大转子顶点入钉是临床上最常用的2种股骨近端髓内钉置钉方法。梨状窝入钉点曾经是股骨髓内钉固定的"金标准"，有助于避免骨折内翻畸形及进钉时的股骨近端内侧壁骨折，但是对于比较肥胖的患者，采用梨状窝入钉会比较困难，需要将肢体极度内收。由于梨状窝进钉区域比较窄小，如果钉的位置偏前，容易造成股骨前侧皮质骨折。当入钉点过于偏内时，又容易造成医源性股骨颈骨折。早期解剖学研究[25]曾认为梨状窝入路容易损伤旋股内动脉前侧深支，影响股骨头血供。但是该观点在近期遭到了质疑。Schottel等[26]采用磁共振成像定量分析的方法进行尸体实验，梨状窝入钉与大转子顶点入钉对股骨头血流灌注的影响差异无统计学意义（P0.05）。

大转子入钉点的位置比较偏外，骨性标志明显，便于手术操作，避免了进钉时股骨近端出现骨折。目前股骨近端的所有髓内钉主钉近端大多具有4°~6°的外偏角，比较适于采用大转子作为入钉点。Ricci等[27]研究认为大转子顶点入钉可以减少手术时间和术中出血量，但是Starr等[28]的研究结果并未发现其与梨状窝入钉有何差别。Tupis等[29]采用有限元分析的方法比较梨状窝入钉与大转子顶点入钉对周围骨质应力的影响，结果显示大转子入钉会明显增加大转子周围骨质的应力集中，存在医源性骨折的风险。

我们认为对于股骨转子间骨折髓内钉的进钉点选择并无对错之分，在临床上需要根据患者的身体状况、所选用的髓内钉及医生的手术经验等灵活选择，其核心要素在于如何减少手术时间、降低术中医源性骨折等并发症的发生率。

二、头颈螺钉的位置

头颈螺钉轴向切出关节面是股骨转子间骨折术后最常见的内固定失败类型。为了判断头颈拉力螺钉在股骨头内的方向和深度，Baumgaertner等[30]提出了尖顶距的概念。尖顶距是指在术后即刻正、侧位X线片上拉力螺钉尖至股骨头颈中轴线与股骨头关节面交点的距离之和，以毫米为单位并校正放大比率。当尖顶距小于25mm时，螺钉切出风险小。目前已获得绝大多数医生的认可，得到广泛的应用和验证[31]。英国学者[32]研究发现经过相关的培训和经验的积累，80%的医生在术中可以准确判断尖顶距是否合适。

由于尖顶距的数据来源于侧方放置的动力髋螺钉的临床研究，在头颈螺钉内固定接触方面动力髋螺钉与中心性放置的髓内钉固定存在明显不同，因此尖顶距并不一定完全适合PFNA等髓内钉固定系统。即使尖顶距小于25mm，PFNA固定后仍会出现明显头颈螺钉的轴向切出[33]。Kane等[34]在不稳定型股骨转子间骨折模型中分别以中心放置方式和偏下放置方式置入髓内钉的头颈拉力螺钉，中心性置钉组患者的尖顶距平均为（21.0±3.0）mm，偏下置钉组平均为（31.0±3.0）mm，结果显示当出现螺钉切出等内固定失败时，中心性置钉组患者的骨折移位要明显大于偏下置钉组。因此，他们认为与标准方法中心性置入髓内钉相比，尖顶距大于25mm偏下置入螺钉也具有同样好的生物力学稳定性。

Kashigar等[35]回顾性分析73例应用髓内钉固定的股骨转子间骨折患者资料，对尖顶距进行改良，提出了股距尖顶距的概念。股距尖顶距在侧位X线片上测量螺钉到关节面距离时与尖顶距的方法相同，但是在正位X线片上测量时则是螺钉顶点至股骨颈内侧皮质延长线与关节面的交界点的距离。通过统计学分析并与尖顶距进行比较，他们认为股距尖顶距才是预测螺钉切出的唯一重要因素，偏下放置头颈螺钉可以降低螺钉切出的发生率。

由于头颈螺钉对股骨头部位的有效把持是维持股骨转子间骨折稳定的重要因素，头颈螺钉的位置直接影响内固定并发症的发生。在股距尖顶距这一新的评估标准获得充分证据支持之前，我们认为头颈螺钉应放置在中心偏下位置，尖顶距控制在25mm以下。

三、髓内钉主钉长度的选择

最初的PFN主钉长度仅抵达股骨干峡部以上，但是在20世纪80年代后期逐渐出现了可以跨越整个股骨干的长版本髓内钉[36]。有学者[37]认为与短钉相比，长钉可以提供更好的稳定性和力学强度，可减少再骨折和内固定物断裂的发生。但是Kleweno等[38]、Hou等[39]的研究并未发现长钉和短钉在内固定周围骨折、再次手术发生率等术中、术后并发症及临床疗效方面存在明显差异。长钉患者因为远端交锁螺钉置入困难等原因反而存在手术时间延长、输血比例更高的问题[40]。年最新的Cochrane循证医学研究[41]发现普通长度的PFNA与加长型PFNA在术后1年死亡率、再次手术发生率、内固定物切出发生率、患者功能评分等方面比较差异均无统计学意义（P0.05）。

基于目前的临床文献证据无法判定长髓内钉与短髓内钉孰优孰劣，今后需要开展进一步的高质量研究来比较长髓内钉与短髓内钉的临床疗效和并发症的发生情况。但是对于股骨转子间骨折，如骨折端粉碎并延伸至股骨转子下区域，我们建议选择长髓内钉来获得更好的骨折稳定性。

四、远端交锁螺钉的使用

股骨近端髓内钉系统的主钉远端一般存在静态锁定孔和动态加压孔，可以根据临床需要以静态锁定固定或动态加压固定的方式置入交锁螺钉。一般认为静态锁定固定有助于维持骨折的长度、增加骨折的稳定性，有利于患者早期开始进行功能锻炼；动态加压固定可以保证骨折轴向移动，促进骨折愈合。

Gallagher等[42]研究发现在不稳定型股骨转子间骨折髓内钉固定模型中，使用静态锁定螺钉可以明显提高内固定的抗失败载荷，推荐使用静态锁定。但是Rosenblum等[43]进行Gamma钉固定股骨转子间骨折的生物力学实验却发现，无论是二部分的稳定型骨折还是四部分的不稳定型骨折，是否使用远端静态锁定螺钉并不会改变股骨近端的应力分布和稳定性。在采用静态锁定方式置入交锁螺钉后需注意交锁螺钉的断裂情况。Kane等[44]研究发现置入静态锁定螺钉虽然可以明显提高内固定的强度和旋转稳定性，但是锁定螺钉承受的应力较大，易出现断裂；动态固定时交锁螺钉出现断裂时所承受的载荷明显大于静态锁定固定。

关于远端锁定螺钉是应该静态锁定还是动态锁定，目前还缺少临床对比研究。鉴于股骨转子间骨折的高发人群为老年患者，普遍存在骨质疏松，因此我们建议在使用髓内钉固定时给予静态锁定以维持骨折对位，促进骨折愈合。

小结与展望

随着老年股骨转子间骨折发病率的逐年上升，髓内钉固定也在不断更新，每一种内固定物都有其自身的优势和缺点，不一定适合所有股骨转子间骨折类型。虽然目前有很多文献对股骨转子间骨折的手术固定方法进行了各种探讨与研究，但是在内固定物的选择和手术方法方面还存在很多争议。骨科医生应根据患者的身体状况、骨折类型、内固定物的特点及临床手术经验来选择最佳的内固定方式。今后应进一步开展高质量的实验研究和临床研究来加深对股骨转子间骨折髓内钉固定的认识，以解决争议性问题。

参考文献略