股骨颈骨折内固定失败的研究进展
2025-09-25 来源:中国骨与关节杂志


作者:重庆医科大学附属第一医院骨科      林洪宇


股骨颈骨折(FNF)是临床上较为常见的髋部骨折类型之一,多数青壮年以及少部分老年患者会选择内固定术治疗,此术式作为FNF主流治疗方法之一,旨在稳定骨折部位,促进骨折愈合。然而,约45%的患者因骨折术后发生骨不连、退钉和股骨头坏死(ONFH)等重大并发症接受了后续翻修手术。FNF内固定失败早已成为一个困扰广大临床医师的棘手问题。因此,笔者将从影响FNF内固定失败的关键因素、诊断方法、治疗这3个方面的研究进展进行综述,以期为该领域研究提供启示。


影响内固定失败相关因素


年龄:有研究发现在罹患FNF内固定术后并发症的病例中,年轻患者术后更容易出现ONFH,可能与其骨折类型多为不稳定的GardenⅢ/Ⅳ型有关,故即便完成内固定术后,股骨头血运仍无法完全恢复,进而导致较高的ONFH发生率。2019年一项随机对照试验研究表明,高龄与再手术率增加相关;2024年Collinge等发现50岁以上的患者较30岁以下的患者术后骨不连发生率高11%,这可能与老年患者骨质疏松、骨折固定质量降低有关;此外,更高的酒精滥用率和类固醇使用率同样可以解释老年患者组较高的ONFH发生率。临床上各年龄段都有较高的FNF内固定失败率,因此,根据患者年龄选择不同的治疗方式以规避内固定失败尤为重要。


骨折是否移位:移位性FNF内固定术后易出现各种并发症从而引发内固定失败。近期有研究表明移位越明显的骨折,股骨头血供如内侧骺动脉和外侧骺动脉受损越严重。移位骨折通常是高能量损伤引起,这意味着骨折端更不稳定、更大面积的组织损伤,这为内固定术增加了难度。最近,一项荟萃分析显示GardenⅢ/Ⅳ型FNF是术后出现ONFH的重要影响因素。值得注意的是,术前与术后后倾斜角20°的患者有更高的再手术率;若患者术前评估后倾斜角≥20°,特别是对于年龄>80岁或虚弱的患者,即使是GardenⅠ/Ⅱ型FNF,也推荐接受初次关节置换术。另外,若难以获得足够的侧位X线片来测量后倾角,Shin等推荐评估“后倾反转角”,即通过CT扫描评估轴向切面。因此,对于移位性骨折,需进行更好的术前规划,以避免骨不连、ONFH等并发症,提高手术成功率。


是否解剖复位:复位不良会增加骨不连、ONFH发生率,延缓术后关节功能恢复,是术后出现并发症的公认预测因素之一,而高质量复位可以通过减少术后并发症从而降低FNF内固定失败率。Wang等的临床研究表明达到解剖复位可以减少ONFH的发生;类似的,Gardner等发现术后复位评级较低的患者更易出现内固定失败和术后并发症。另外,达到Gotfried正支撑复位在保持骨折稳定性、并发症发生率及再手术率方面与解剖复位相当。Zhao等的回顾性研究也表明Gotfried正支撑复位可通过增加骨密度特定区域的应力,有效抵抗骨折块之间的纵向剪切力,稳定骨折,从而防止股骨颈缩短和畸形愈合。因此,对于难复位的移位性股骨头骨折,已达到正支撑位复位可不必执着追求解剖复位。


骨质量/骨代谢情况:目前有研究认为骨代谢差的患者更容易出现内固定失败。例如,Collinge等的一项研究显示“酗酒”和“代谢性骨病”的治疗失败比值比分别为3.08和1.77;由于股骨头颈段的内固定受到局部解剖结构限制,而骨质量可显著影响植入物维持机械完整性的能力,这便很好地解释了为什么“酗酒、代谢性骨病”会增加治疗失败的风险。同时低骨密度和酗酒是与再手术显著相关的因素,低骨密度延迟了骨痂成熟和骨折愈合过程。最近Nyholm等选择使用皮质厚度指数(CTI)来测量骨质量,结果提示低CTI与空心加压螺钉(CCS)术后死亡风险增加之间显著负相关。不难发现,骨质量差的患者内固定装置稳定性和手术耐受度均较低,故临床医师有必要在术前评估患者骨质量以制订更合适的手术方案。


手术时机:骨折后早期进行手术,可有效降低老年患者的术后并发症发生率及病死率。最近一项国际随机对照试验评估了早期手术(骨折后6h内进行手术)在减少术后并发症发生率及病死率方面,与标准治疗(骨折后平均24h内进行手术)之间无统计学差异,但尽早进行手术可帮助患者更快开展康复活动从而减少谵妄尿路感染;类似的,相关两项临床研究也预测诊断髋部骨折早期手术能显著降低患者的短期病死率和围术期并发症的发生率。而Forsh等的研究则表示对于老年患者尽早手术虽可降低术后病死率,但需在手术前尽可能治疗其它并发症以提高其手术耐受性。因此,在FNF患者入院后,应进行紧急且规划周全的手术,以减少并发症及再手术。


股骨颈内固定失败的诊断


因骨不连、ONFH、退钉等并发症引起内固定失败的患者通常会出现疼痛、活动受限、跛行等表现,这给患者带来极大的生理痛苦及精神负担。所以早期发现内固定失败尤为重要。相较于骨不连、退钉等可通过X线片看见明显的骨折线、螺钉切出,ONFH的诊断显得较为困难。若CT发现存在硬化带包绕坏死骨、修复骨或软骨下骨断裂,则高度怀疑存在ONFH;而MRI相较于CT能更早地发现ONFH,具体表现为在T1加权图像上被低信号强度包绕的带状单密度带,在T2加权图像上表现为由低信号强度外缘和高信号强度内缘组成的“双线”征象。另外因骨SPECT/CT具有无创、不受金属植入物影响和高灵敏度等优点,已被广泛应用于FNF术后ONFH的诊断,但目前关于预测术后出现ONFH的影像学指标仍有争议,故总结近期研究,得出以下判断指标。现临床倾向于通过测量骨的示踪剂摄取率来评估术后股骨头血运及代谢情况,以预测发生ONFH的可能性,Han等纳入131例术前接受骨SPECT/CT的患者,分析其SPECT/CT图像,发现患侧与健侧股骨头的放射性核素摄取率之比可用于评估术后ONFH的发生率。Yoon等通过一项前瞻性群组研究发现,采用SPECT/CT定量评价股骨头灌注状态可以提高预测术后ONFH的诊断准确性,且提出了健侧与患侧股骨头示踪剂摄取率之比的截断值为0.5,患侧股骨头与髋臼顶示踪剂摄取率之比的截断值为0.3,若低于这两个截断值则对诊断ONFH有意义。同样,Ryoo等发现若患者标准化摄取最小值低于推荐的摄取临界值(如0.61g/ml),则预测ONFH的敏感性为77.8%,特异性为87.1%。术后并发ONFH患者的术前测得光子缺损率较其他患者高8.9%;对于术前测得光子缺损率>15.0%的患者,则建议直接采用全髋关节置换术(THA)。另外SPECT/CT中显像剂的选择也值得考究,当选取99mTc-羟基二膦酸盐作为显像剂时,其会沿着金属固定物(如螺钉)周围出现放射性浓集区,即“pin-tractsign”阳性,可能表明该区域的血供相对较好,即出现ONFH的风险较低。


股骨颈内固定失败的治疗


由于FNF内固定术较高的并发症发生率及再手术率,给患者带来了严重的经济和身体负担,故针对术后各类并发症导致的内固定失败患者,需要考虑多种治疗方案。


.翻修手术:在常规植入物初次固定失败的情况下,翻修骨合成术对外科医师来说可能具有更高的挑战性。不同患者需要选择不同的挽救性手术,例如对于预期寿命长、骨质量较好的年轻患者,翻修可以挽救更多的原有骨组织;相比之下,对于骨质量差、骨储备不足、髋关节面严重损伤的老年人群,如果预期术后能够独立进行日常生活活动或没有THA禁忌证的患者,应考虑使用THA,同时半髋关节置换术也是一种选择(图1)。THA和半髋关节置换术均可帮助患者显著改善髋关节功能、提高生活质量,两者再手术率相似,但后者术后出现早期并发症的风险较前者更低,故对于老年人群应综合考虑患者的年龄、身体状况、并发症以及医疗成本与资源在两者之间做出选择。对于年轻且骨质条件较好的患者,现翻修手术通过重新植入内固定物联合骨移植对原固定失败处进行再固定及血运修复,例如,Xiaobing等基于外侧股骨旋股动脉升支,植入了2枚CCS及带血管的髂嵴骨移植物用于治疗内固定失败的患者,术后随访FNF愈合率高达84%。Baksi等通过对FNF内固定失败并发ONFH的患者进行内固定联合髂嵴骨片及肌蒂植骨,改善骨折部位血供,达到骨折愈合的目的。而传统的翻修手术就是通过暴露并移除原有内固定装置再重新复位骨折并进行新的内固定。另外,新的内固定装置也有了更多选择,例如,Dumbre等对FNF初次内固定失败的患者使用了对侧反向远端股骨锁定加压钢板翻修手术,患者均骨折愈合且无术后并发症。同样,Vaishya等的临床试验也证明了反向股骨远端锁定加压接骨板是股骨近端髓内钉治疗股骨近端骨折失败的首选植入物。而对于青少年及儿童患者,股骨颈截骨术可用于治疗股骨近端畸形或预防ONFH中的骨塌陷;目前临床更加推荐外翻截骨术,其具有改变近端股骨的形状,从而延长缩短肢体的优点。Hegazy等发明了改良术式转子下外翻成角与外侧平移截骨术,其保留了大部分近端股骨解剖结构,达到保留外展肌力量的目的,同时减少了后续挽救性THA的难度。需要注意的是,诊断ONFH与截骨术之间的时间间隔越短,术后发生股骨颈短缩或内翻畸形的概率越小。另外,截骨术联合固定术还可以治疗FNF不愈合;高度后路旋转截骨术可通过将足够面积的可行骨转移到原严重坏死髋臼的承载部分下方,可以有效地延缓退变的进展(表1)。


图1.png


表1.png


THA:目前,面对FNF内固定术后并发症带来的内固定失败,THA有明确的治疗效果,并且有利于患者早期功能恢复,甚至挽救性THA与初次THA的患者在并发症发生率及术后翻修率方面无明显差异。年轻患者(≤55岁)与老年患者(>55岁)在经历FNF内固定失败后接受THA,两者的再手术率均保持在较低水平。因此,挽救性THA的疗效毋庸置疑,但THA手术入路的选择还有争议。Liang等在对内固定失败后的挽救性THA术中比较了改良哈丁入路与后外侧入路,发现后外侧入路可以减少THA术中的肌肉损伤,加快术后的功能恢复。而Jin等的研究证明了前入路THA虽然被认为与股外侧皮神经损伤的高发生率和术后脱位的低发生率相关,却有侵入性小、改善患者术后功能恢复的优点。同样,Yun等对42例FNF内固定失败的患者进行了直接前方入路切口的THA,减少了患者术中的组织损伤,术后均取得了良好的临床效果。Afghanyar等对27例FNF后内固定失败患者进行了短柄THA,术后患者临床疗效及放射学评估均良好。因此,挽救性THA对FNF再手术疗效明确,且不同手术入路各有优势,但选择仍存在争议,现仍需进行更多的研究以指导临床医师在不同情况下选择不同的手术入路。


初次内固定术:(1)手术方式的选择:复位方法和植入物选择通常根据骨折类型确定,年轻患者的FNF常选择具有手术时间短、术中出血少、组织损伤少等优点的内固定治疗,然而关于老年患者无移位或轻度移位FNF(GardenⅠ/Ⅱ)的治疗,目前仍存在争议。Cui等和Randelli等均表明对于老年移位性FNF患者而言,内固定术较THA有较高的再手术率,并认为内固定后骨折处血液供应遭到破坏,导致ONFH和不愈合的发生率更高;相反,THA术后患者EQ-5D评分较内固定术高,表明前者术后髋关节功能更好,进而可以加快术后功能锻炼,减少因长期卧床而引起的并发症。因此,建议对80岁以上或骨质量差的GardenⅠ/Ⅱ型骨折老年患者采用THA。(2)内固定装置的选择:①CCS:传统CCS是目前应用较广的方法之一,但其面对GardenⅢ/Ⅳ型FNF时,仍然难以抵抗骨折端的剪切力,从而导致内固定失效。因此,CCS的改良和选择对内固定的成功有着不可忽视的重要影响。近期两项研究中进行的生物力学测试表明混合螺钉(全螺纹螺钉搭配部分螺纹螺钉)在面对后内侧粉碎性骨折或垂直经颈型骨折时螺钉断裂或切出的概率较低,且有更强的骨折分离抵抗力和更优良的抗剪切力,同时可减少股骨颈缩短。同样Sun等也发现面对高能量骨折时,全螺纹无头空心螺钉(FTHCS)在降低骨折手术失败率和减少术后骨折不愈合、ONFH等并发症方面显著优于部分螺纹空心螺钉。同样Gao等联合骨形态发生蛋白2(BMP-2)复合材料结合空心螺钉治疗急性移位性FNF发现可显著降低股骨头缺血性坏死和骨不连的发生率。②空心螺钉联合支撑钢板:近年来研究发现CCS联合股骨颈前内侧钢板可降低术后骨不连及ONFH等并发症发生率,同时提高Harris髋关节评分优良率。而对于伴后内侧粉碎的不稳定性FNF,苏郁晖等则采用了CCS加内侧支撑钢板结合同种异体骨植骨的治疗方法,并发现同样可加快骨折愈合以及术后患肢负重训练。最近中国的一项临床研究发现内侧支撑钢板联合空心螺钉治疗不稳定性FNF可加快骨折恢复,同时更好地恢复股骨颈解剖结构,支持髋关节功能恢复。


总之,内侧支撑钢板可弥补空心螺钉在抵抗骨折端垂直剪切力的不足,两者联合可有效地降低内固定术的失败率。③股骨颈动力交叉钉系统(FNS):FNS作为一种新颖的内固定术,较其它传统内固定术似乎更具优势,近年不少临床研究显示FNS相较于CCS可减少术后骨不连等并发症的发生,减少术中X线透视次数;且FNS具有动态加压的特点,可以有效降低骨不连的发生率。而相较于动力髋螺钉(DHS),FNS不仅可以达到与DHS相似的力学稳定性,还具有微创、手术时间短、失血量少、住院时间短、感染率和血肿发生率低等优点。而对于PauwelsⅢ型骨折,则建议使用两孔板FNS,以防止植入物在板侧发生切出。


需要注意的是,无论是FNS还是DHS都需注意螺钉尖端至股骨头顶点之间的最短距离(TAD),Schuetze等建议TAD<25mm,Caruso等的研究建议对TAD>34.8mm以及小转子尖顶距(CalTAD)>35.2mm的患者进行负重与活动限制以预防螺钉切出,同时还表明CalTAD似乎比TAD更能预测术后切出的风险,Cha等则建议FNS复位时将TAD控制在20mm以内。④DHS:DHS作为一种成熟的内固定术式,经过改良后可有更优良的固定性能,不同的力学研究证明DHS额外增加内侧增强钢板以增加失效荷载,增加抵抗角位移和剪切位移能力。在面对不同类型的FNF时,DHS同样具有一定优势。例如在处理垂直性FNF时,DHS相较于CCS在骨折端提供了更强的抗旋转和抗剪切力,有更高的手术成功率;并且对于经颈型FNF,DHS再手术率更低;此外,DHS联合腓骨植骨治疗青壮年PauwelsⅢ型FNF可缩短愈合时间,降低骨不连及ONFH发生率。并且将DHS的螺钉设计成一个装载自体骨移植物或BMP-2的载体可有效促进骨诱导,Lin等的临床研究表明具有自体骨和BMP-2复合材料移植的改良DHS用于治疗陈旧性FNF时,术后骨不连、ONFH等发生率较低;Luo等发现使用改良DHS治疗PauwelsⅢ型垂直FNF时,可以减少并发症引起的再手术。然而,一项临床研究显示,除了骨密度较低的患者(吸烟者),CCS与DHS的再手术率与疗效类似。


因此,在进行FNF内固定术前,应根据骨折类型、患者情况和医师经验进行综合考虑,最后选择适合的内固定术,以提高手术成功率,降低术后并发症发生率和病死率。


总结


尽管固定技术、诊断方法和治疗理念在不断进步与更新,但目前FNF内固定失败率仍高居不下,较高的再手术率和手术障碍对骨科医师和受影响的患者来说都是一个不小的挑战。因此,在进行FNF内固定之前,应综合考虑患者自身的高危因素并进行合理的术前规划、选择合适的内固定方式,尤其是年轻患者内固定术失败时,第一选择仍是进行翻修内固定手术以保留股骨头。考虑到现临床上主流的几种内固定植入物在不同方面都各有优缺点,因此,希望通过综述股骨颈内固定失败的最新研究进展,为新型内固定物的研发以及翻修手术的创新提供有益的启示。


来源:中国骨与关节杂志2025年9月第14卷第9期

(本网站所有内容,凡注明来源为“医脉通”,版权均归医脉通所有,未经授权,任何媒体、网站或个人不得转载,否则将追究法律责任,授权转载时须注明“来源:医脉通”。本网注明来源为其他媒体的内容为转载,转载仅作观点分享,版权归原作者所有,如有侵犯版权,请及时联系我们。)

0
收藏 分享