老年股骨近端骨折治疗的研究进展

曹露,李晓林

(上海交通大学附属第六人民医院骨科,上海 200233)

股骨近端骨折包括股骨颈骨折、股骨粗隆间骨折和股骨头骨折[1],是一种常见的、多发于老年的骨折,同时股骨近端骨折也是骨质疏松症最严重的并发症之一,治疗难度大,预后较差,严重者易致残甚至死亡。随着人类预期寿命的延长和老年社会的到来,绝经后骨质疏松症和老年性骨质疏松症发病率的增加,都会导致股骨近端骨折发生率的增加。如何有效地治疗老年骨质疏松性股骨近端骨折,成为急待解决的重要课题。

1 老年股骨近端骨折的特点

股骨近端包括股骨头、股骨颈和股骨转子,结构具有特殊性。此部位骨要承受人体垂直向下的应力,还要承受活动时导入髋关节的剪式应力,因此受到间接旋转外力时易发生股骨颈和粗隆间骨折。其中股骨颈在人体持重骨骼中负重最大,并且是唯一与其所承受的躯干体重斜行走向的骨骼,有着特殊的生物力学原理和机械应力,这是其易发生骨折的力学弱点。

股骨近端是骨质疏松性骨折的一个好发部位。骨矿物质密度(bone mineral density,BM D)、年龄和性别是髋部骨折的相关因素。股骨上段的 BMD每减少一个标准差,骨折的危险性就增加 1.5～2.0倍[2]。股骨近端骨质疏松性骨折不仅与骨密度和骨结构异常有关,还与肌肉强度密度有关。 Albrand等[3]发现绝经后健康老年妇女左手握拳力为骨质疏松性骨折发生的 7个独立因素之一 ,其他相关因素有 Ward区骨密度、颈干角和体质量指数等。超过 90%的股骨近端骨折是由跌倒所致[4]。造成老年人易摔倒的原因很多,身体平衡能力显然是一个重要原因。因左手握拳力在一定程度上反映肌肉功能和健康状况,是骨质疏松性骨折的危险因子之一[3]。如果左手握拳力大,那么肌肉功能和健康状况相对就好,身体平衡能力也可能较好,不易跌倒且发生骨折的危险性就小。有学者统计,股骨近端骨折多发于女性患者,尤以绝经后妇女多见,国外有报道男女比例为 3.3∶1[5,6]。

2 老年股骨近端骨折的治疗原则

由于老年患者常合并呼吸系统、心脑血管系统、内分泌系统等疾病,发生骨折后长时间卧床易导致肺部感染、褥疮、泌尿系统感染等并发症,治疗风险及难度较大。以往对于老年人的股骨近端骨折多采用非手术治疗,治疗周期长,需长期卧床,并发症也多,故坏死率高[7]。随着医学和生物学的进步和发展,目前股骨近端骨折手术治疗优于非手术治疗已得到国内外学者的广泛认同[8],老年人股骨近端骨折的治疗已被积极主动的手术治疗所替代。

骨质疏松性骨折的治疗目标是在治疗骨质疏松的基础上进行解剖复位,并达到功能复位。老年股骨近端骨质疏松性骨折的手术治疗原则为:a)骨折复位尽可能轻柔、闭合复位为主;b)切开复位以撬拨、间接复位为主;c)避免骨片的广泛剥离;d)固定以多钉、髓内钉、锁钉钢板系统为主;e)避免粗大螺钉单钉固定,避免内固定材料对骨质过度加压[9]。

3 老年股骨近端骨折的手术风险

老年患者常合并心血管系统、呼吸系统、内分泌系统等各种内科疾病,身体状况较差。正确的手术风险评估是治疗的重要环节,也是降低手术风险的关键,其重要性甚至大于手术方案的选择。

在外科领域有不少评分系统用于预测患者的死亡率和并发症风险,如美国麻醉学家分级、营养性预后指数、急性生理学和慢性健康评估等。Copeland等[10]于 1991年提出POSSUM评分系统,通过对 12个术前生理因素和 6个手术严重性因素的分析,将评分值转化为患者手术预后死亡率和并发症发生率的预计百分比。 Prytherch等[11]于 1996年在对 1485名患者的临床研究中发现 PSSUM评分系统过高估计了死亡率,对 POSSUM的对数方程和统计方法进行了修改,得到了更完善的 P-PO SSUM。 Mohamed等[12]通过对2326名骨科病例的分析认为,原始的 POSSUM可直接用于骨科。 Parvizi等[13]对 966例髋关节置换患者的回顾性调查表明,POSSUM对术后短期内并发症发生率的预测较为准确,而 P-POSSUM对关节置换术后死亡率的预测较准确,优于 POSSUM,尤其适合对 65岁以上年龄段的老年骨折。

4 老年股骨近端骨折的围手术期处理

围手术期处理是治疗老年股骨近端骨折的重要环节,包括术前准备、术中处理和术后并发症防治。术前详细询问病史,完善术前检查,控制病人疼痛,对合并有内科疾病的患者经相关科室会诊,控制血压、血糖,改善心肌供血和纠正心律失常等。

有学者分析了 8930例髋部骨折患者发现,严重心脏并发症的发生率为 3%,呼吸系统并发症为 2%。心脏并发症发生于术后 24 h内,呼吸系统并发症可延迟到术后 4 d发生,因此要重视预防潜在的肺部并发症。由于具有血管壁损伤、静脉血流缓慢和高凝状态,即 Virchow三联征,深静脉血栓形成和由此引发的肺血栓栓塞也是老年股骨近端骨折重要的术后并发症。抗凝药物治疗是预防深静脉血栓形成和肺血栓栓塞的有效方法。Carolyn等[14]建议术后预防性抗凝治疗使用至少 4周,以减少严重血栓栓塞的发生,长期制动或有其他导致高凝状态危险因素的患者需要更长时间的预防性治疗。

5 老年股骨近端骨折的外科治疗方法

目前老年股骨近端骨质疏松性骨折的治疗方法主要有切开复位内固定和人工关节置换术两种,选择何种方法将视患者的年龄和骨折情况而定。

5.1 切开复位内固定治疗方法 目前常用的内固定包括髓外固定和髓内固定两种。

5.1.1 髓外固定 髓外固定的代表是动力髋螺钉(dynamic hip screw,DHS),它通过股骨颈的动力螺钉固定骨折近端,钢板固定骨折远端,既有静力加压作用,又有动力加压作用,可保持良好的股骨颈干角,允许患者早期部分负重,是治疗股骨粗隆间骨折的常用方法。有学者通过生物力学测试证实了 DHS的固定效果,他们认为由于 DHS具有静力性和动力性加压及张力带作用,因而固定效果理想。DHS治疗股骨粗隆间骨折是近十年来常见的一种治疗手段,具有滑动加压功能,从而增加了骨折部的稳定性,促进骨折愈合[15]。

由于设计上的原因,髓外固定系统存在着手术剥离范围太大、术中出血多、固定力臂长等容易导致内固定失败的生物力学缺陷,尤其是对于存在有股骨近端后内侧皮质部不连续或外侧皮质粉碎的不稳定型股骨粗隆骨折[16]。Simpson[17]通过回顾性研究证实 DHS的并发症为 15%,这些并发症包括拉力螺钉退出、切割股骨头穿入关节、钢板断裂等。Haidukewych等[18]报道,逆粗隆间型骨折应用 DHS固定时因近端拉力螺钉不能对骨折进行固定和加压,失败率可达20%～ 56%。由于 DHS抗旋转强度较低,对大粗隆外侧皮质的完整性要求较高,因此Ⅳ型、逆粗隆间型骨折应用 DHS内固定时需慎重使用。

5.1.2 髓内固定 髓内固定系统的代表为 Gamma钉和股骨近端髓内钉 (proximal femur nail,PFN)。Gamma钉的力臂短、弯矩小,作用在骨折端的应力相对降低,局部加压作用更直接 ,手术创伤明显小于 DHS,但 Gamma钉的钉尖附近股骨干容易发生再骨折。由于只有 1枚拉力螺钉,无法很好的控制股骨近端的旋转 ,因此疗效并未超过 DHS[19]。

PFN是针对股骨近端骨折对 Gamma钉系统的改良。与DHS相比 ,PFN的手术使用更为广泛;与 Gamma钉相比,由于钉长多为 240mm以下,钉尾外翻角度更适中 (6°),故手术操作更为简便,创伤小、并发症少且固定更为牢固,降低了股骨干骨折的发生率[20]。 PFN的优点主要有:a)PFN承受应力的轴心较侧方固定内移;b)为微创操作,可减少局部血液循环破坏;c)股骨颈内双钉承载 ,抗拉和抗压能力提高,可防止旋转及螺钉向股骨头内侧滑移,同时具有加压作用;d)钉体较细无须广泛扩髓,减少出血和脂肪栓塞等并发症的发生;e)PFN远端交锁孔与主钉远端距离较长,形成三点固定,减少主钉远端的应力集中。

PFN手术的主要并发症与 Gamma钉类似,包括骨折断端骨吸收、拉力螺钉切出股骨头、深静脉血栓形成等[21]。手术过程中仍应遵照骨质疏松骨折的治疗原则,避免复位不良和股骨头旋转,并选择适当长度的拉力螺钉及锁孔。对于骨质疏松非常严重的患者,可考虑使用亚洲型 PFN,在股骨颈固定中使用单根螺旋刀片,增大把持力,从而减少切割可能。术后早期下肢不负重肌肉训练和髋、膝、踝关节运动是功能恢复的重要环节,CPM机有助于肢体静脉和淋巴回流,减少肿胀和深静脉血栓形成[22],同时对骨质疏松的治疗也是提高患者术后生活质量的关键。

防旋股骨近端髓内钉与 PFN的区别在于将拉力螺钉和防旋钉设计为螺旋形刀片,通过锤击进入接近股骨头的软骨下,由于刀片的表面积逐渐增加,芯直径对其周围的松质骨造成挤压,使骨质变得密集,从而增加了内置物与股骨头之间的把持力 ,避免股骨头的旋转、内翻与后倾,进而避免了螺旋刀片的切出[23]。Simmermacher等[24]对 315例患者采用防旋股骨近端髓内钉治疗分析,认为它能有效减少髓内钉治疗转子间骨折的相关并发症。

近年来国内可膨胀髓内钉 Fixion系列用于长骨骨干骨折(肱骨、胫骨、股骨)的治疗逐渐见诸报道[25]。 Fixion PF是Fixion可膨胀自锁式髓内钉三大系统之一。其主钉和其他系列一样,主体部分由合金柱状薄管和四根径向辐条组成,呈压缩折叠形态,通过压力泵向钉体内压注生理盐水后于髓内顺应髓腔的形状而膨胀,应力均匀分布于整个骨干,形成所谓的沙漏样效应,不同于普通交锁髓内钉依靠三点固定原理,避免应力过于集中于锁钉。PF可膨胀髓内钉股骨头栓钉于股骨头内膨胀,由原始直径 8 mm膨胀至 12 mm,钉头的膨胀使股骨头内松质骨骨质被推挤而致密,同时膨胀的直径大大增加了钉-骨界面,有效提高其抗拔出强度及抗旋转能力[26]。对于不稳定的股骨近端骨折,传统的髓内固定明显优于钉板系统。但不足之处在于扩髓相应的并发症、钉尾下端骨折以及远端锁定松动时有发生。PF不需扩髓,无需远端锁定,应力均匀分布于髓腔内壁,能有效避免内固定的不足。

PF钉的基本手术操作与传统髓内钉相似,但应注意以下环节:a)PF主钉进入点位于股骨顶端最高点,偏外钻孔易致髋内翻,使粗隆部内侧皮质失去应有的支撑。b)主钉膨胀应充分但不宜过度,透视监视下纵向辐条充分展开紧贴髓腔内壁即可停止加压。Lepore等[27]报道 ,膨胀钉治疗长骨干骨折时因主钉压力过高导致 4例患者骨皮质劈裂。c)可选择性的应用防旋加固螺钉。对骨质疏松者加固螺钉能增强抗旋转扭矩,但应注意该钉于疏松股骨头内把持力弱,易发生术后退出。

5.2 人工关节置换术

5.2.1 人工股骨头置换术 Pinder等[28]于 1981年首先介绍了用人工股骨头置换术治疗 16例股骨粗隆间骨折患者取得早期功能恢复的疗效;Green等[29]也于 1987年报告采用双动人工股骨头置换术治疗老年不稳定的粗隆间骨折,提出在有严重骨质疏松与粉碎骨折时可采用这一方法。

人工股骨头置换治疗股骨近端骨折比较明确的适应证是:a)年龄原则在 75岁以上 ,但不作为主要因素 ,预计寿命在 5～10年以内。b)心肺功能不全、脑血管后遗症、伤前需扶拐行走、不宜长期卧床者。c)骨折分型属不稳定或粉碎骨折。d)合并有明显的骨质疏松,估计内固定螺钉不牢固,即使属稳定骨折,也应考虑人工关节置换。e)内固定失败需要翻修的。禁忌证:a)感染未能完全控制(如髋关节感染或骨髓炎等)的患者。b)全身情况不能耐受手术者。c)有影响手术的严重糖尿病等严重慢性病的患者。

行人工股骨头置换术的老年患者术前评估非常重要,重点评估患者全身情况能否耐受手术,且手术时机的选择同样很重要。对于新鲜股骨近端骨折的手术时间,有学者认为伤后 24h内手术可降低死亡率及术后并发症[30]。但近期有研究表明,老年髋部骨折患者伤后 4d内进行手术治疗在术后死亡率和并发症发生率无明显差别[31]。

关于手术需注意的几点问题:a)人工股骨头置换术中的重要骨性标志:骨折的小粗隆如果大小足够,用钢丝捆扎固定;已经松动脱落的大粗隆骨折,可依据假体外侧形状适当修整后放回原处,用于假体位置、长度的参考标志。b)术中确定股骨头颈长度及假体前倾角是关键。以大粗隆顶端为标志,人工股骨头中心须与大粗隆顶端在同一水平线上。如低于大粗隆顶部,患肢太短,软组织松弛,将会影响髋关节的稳定性及行走步态;如在大粗隆顶部之上,则患肢太长,复位困难,软组织紧张,术后常出现髋部疼痛,并加速髋臼磨损,影响关节功能。术中为保持正常的前倾角,可在髋、膝、踝关节均屈曲 90°时,足底完全朝上,将插入的人工股骨假体柄在股骨髁平面向前倾 15°～20°,即为合适的前倾角。

人工股骨头置换的术后并发症包括:感染、假体周围骨折,疼痛、双下肢不等长、深静脉血栓、异位骨化等。注意术中无菌操作、减少手术创伤和术后监护,可有效减少手术并发症,同时治疗骨质疏松可有效提高患者术后的生活质量。

5.2.2 人工全髋关节置换 股骨近端骨折采用人工股骨头置换后,股骨头假体难以与骨性髋臼完全匹配,容易在骨性髋臼负重区产生应力集中,从而引起髋部及大腿行走时疼痛,长时间引起骨性髋臼的磨损,需要进行关节假体翻修。而全髋关节置换可以使髋臼假体与股骨假体达到完全匹配,提供一个更为稳定和不痛的关节,且关节假体间摩擦较小,延迟翻修的时间。应用人工全髋关节置换治疗股骨近端骨质疏松性骨折时,应清楚地认识到人工关节置换术是一种高风险的手术,术后感染、骨溶解、假体松动等并发症并没有解决,因此要严格把握全髋关节置换的适应证[32]。a)年龄在 60岁以上 CardenⅢ、Ⅳ型头下型股骨颈或 GardenⅢ、Ⅳ型骨折不愈合或股骨头缺血坏死者 ,宜行全髋置换术[33]。b)外伤性股骨头粉碎性骨折或外伤性股骨头坏死、塌陷者;c)对粗隆部骨折一般不宜行人工全髋关节置换术,通常年龄 70岁左右以 EvansⅢ～Ⅳ型或 AO分型 A2～A3型粗隆部粉碎性骨折患者,术前有较重骨关节炎可行全髋置换术,病理性骨折可放宽手术适应证。国内有学者[34]对超过 300例髋关节手术患者的研究认为,经过充分的术前准备、风险评估、熟练的麻醉及手术操作,高龄股骨颈骨折患者可以实行全髋关节置换手术,并且效果较为理想。

[1]顾立强.股骨近端骨折的分类与功能评价 [J].中华创伤骨科杂志,2004,6(5):558-563.

[2]Davidson CW,Merrilees M J,Wilkinson T J,et al.Hip fracture mortality and morbidity-can we do berrer?[J].N Z M ED J,2001,114(1136):329-332.

[3]Albrand G,Munoz F,Somay-Rendu E,et al.Independent predictors of all osteoporosis-related fractures in healthy postemenopausal women:The OFELY study[J].Bone,2003,32(1):78-85.

[4]Nevitt MC.Epidemiology of osteoporosis[J].Rheum Dis Clin North(Am),1994,20(3):535-559.

[5]Ramalho AC,Lazaretti M,Hauache O,et al.Osteoporotic fractures of proximal femur:clinical and epidemiological features in a population of the city of ¨Sa o Paulo[J].¨Sa o Paulo Med J,2001,119(2):48-53.

[6]Lau EM.Epidemiology of osteoporosis[J].Best Pract Res Clin Rheumatol,2000,15(3):335-344.

[7]Bhattacharyya T,Iorio R,Healy W L.Rate of and risk factors for acute inpatient mortality after orthopaedic surgery[J].J Bone Jonint Surg(Am),2002,84(4):562.

[8]Pioli G,Barone A,Giusti A,et al.Predictors of mortality after hip fracture:results from1-year followup[J].Aging Clin Exp Res,2006,18(5):381-387.

[9]张伟滨,万荣.骨质疏松性骨折的外科治疗原则 [J].上海医学,2008,31(4):231-233.

[10]Copeland GP,Jones D,Walters M.PO SSUM:a scoring system for surgical audit[J].BR J Surg,1991,78(3):355-360.

[11]Prytherch DR,Whitely M S,Higgins B,et al.POSSUM and Porsmouth PO SSUM for predicting mottality[J].Br J Surg,1998,85(10):1217-1220.

[12]Mohamed K,Copeland GP.An Assessment of the POSSUM system in orthopaedic surgey[J].J Bone Joint Surg(Br),2002,84(5):735-739.

[13]Parvizi J,Mui A,Purtill JJ,et al.Total joint arthroplasty:When do fatal or near-fatal complications occur? [J].J Bone Joint Surg(Am),2007,89(1)27-32.

[14]Carolyn J,Abu TP.Osteoporosis and perioperative medical management of hip fracture[J].Curr opin Orthop,2004,15(1):2-7.

[15]赵天云,刘新成.老年股骨转子部骨折三种不同手术的比较 [J].中国骨与关节损伤杂志,2005,20(6):417-418.

[16]Papasimos S,Koutsojannis CM,Panagopoulos A,et al.A randomised comparison of AM BI,TGN and PFN for treatment of unstable trochanteric fracture[J].Arch Orthop Trauma surg,2005,125(4):462-468.

[17]Simpson AHRW,Varty K,Ddodd CAF.Sliding hip screws:modes of failure[J].Injury,1989,20(2):227.

[18]Haidukewych GJ,Israel TA,Berry DJ.Reverse obliquity fractures of the intertrochanteric region of the femur[J].J Bone Joint Surg(Am),2001,832(5):643-650.

[19]Giannoudis PV,Schneider E.Principles of fixation of osteoporotic fractures[J].J Bone Joint Surg(Br),2006,8(11):1272-1278.

[20]Stern R.Are there advances in the treatment of extracapsular hip fracteres in the elderly[J].Injury,2007,38(Suppl 3):77-87.

[21]Banan H,Al-Sabti A,Jimulia T,et al.The treatment of unstable,extracapsular hip fractures with AO/ASIF proximal femoral nail(PFN)-our first 60 cases[J].Injury,2002,33(5):401-405.

[22]孙银娣,黄小强,王效东,等.关节置换术后下肢肿胀的早期预防 [J].第四军医大学学报,2005,26(15):1393.

[23]Sommers MB,Roth C,Hall H,et al.A laboratory model to evaluate cutout resistent of implants for pertrochanteric fracture fixation[J].J Orthop Trauma,2004,18(3):361-368.

[24]Simmermacher RK,Ljungqvist J,Bail H,et al.The new proximal femoral nail antirotation(PFN A)in daily practice:results of multicentre clinical study[J].Injury,2008,39(11):932-939.

[25] 汪 濨民,纪方,张秋林,等.可膨胀髓内钉 Fixion系统治疗四肢骨折 [J].国外医学◦骨科学分册,2005,26(4):253-255.

[26]Steinberg EL,Blumberg N,Dekel S,et al.The fixion proximal femurnailing system:biomechanical properties of the nail and a cadaveric study[J].J Biomech,2005,38(1):63-68.

[27]Lepore S,Capuano N,Lepore L,et al.Clinical and radiographic results with the Fixion intremedullary nail:an inflatable self-locking system for long bone fracturaes[J].Osteo Trauma Care,2002,10(Suppl):32-35.

[28]Pinder RC,Durnin CW,Cook DA.The leinbach prosthesis in the treatment of complex intertrochanteric fractures[M].A2merican Academy of Orthopaedic Surgeons:lasvegas,1981:421-422.

[29]Green S,Moore T,Proano F.Bipolar p rosthetic rep lacement for themanagement of unstable intertrochanteric hip fractures in the elderly[J].Clin Orthop Relat Res,1987,(224):169-177.

[30]Roberts SE,Goldacre M J.Time trends and demography of mortality after fractured neck of femur in an English population,1968-1998:database study[J].BM J,2003,327(7148):771-775.

[31]Moran CG,Russell T,Sikand WM,et al.Early mortality after hip fracture:is delay before surgery important[J].J Bone Joint Surg(Am),2005,87(3):483-489.

[32]易善钧,李廷林,潘有春,等.人工全髋置换治疗老年股骨近端骨折 [J].中国矫形外科杂志,2005,13(2):900-901.

[33]裴福兴,沈彬.人工关节置换术在髋部骨折中的应用[J].中华创伤杂志 ,2003,19(11):649-650.

[34]张德宝,王铁军,谷贵山.高龄股骨颈骨折患者行全髋关节置换与人工双极股骨头置换的比较[J].中国组织工程研究与临床康复,2008,12(9):1651-1654.