青壮年Pauwels III型股骨颈骨折内固定治疗的选择策略

Selection Strategies for Internal Fixation of Pauwels Type III Femoral Neck Fractures in Young Adults

摘要: 青壮年Pauwels III型股骨颈骨折的治疗在骨科仍具有一定挑战，骨折多由高能量损伤引起，移位明显、创伤大，术后股骨头坏死的发生率仍很高。内固定植入物在不断地创新与改进，然而世界范围内仍无公认的“金标准”，选择何种内固定植入物对减轻患者经济和疼痛是临床亟需解决的问题。本文对青壮年股骨颈骨折的分型、手术入路和内固定方法的选择等做一综述，旨在为临床治疗此类骨折提供一些建议。

Abstract: The treatment of Pauwels type III femoral neck fractures in young adults is still a challenge in or-thopedics. The fractures are mostly caused by high-energy injuries, with obvious displacement and large trauma. The incidence of postoperative femoral head necrosis is still high. Internal fixation implants are constantly innovating and improving, but there is still no recognized “gold standard” worldwide. It is an urgent clinical problem to choose which internal fixation implant can relieve the patient’s economy and pain. This article reviews the classification of femoral neck fractures in young and middle-aged adults, the selection of surgical approaches and internal fixation methods, and aims to provide some suggestions for the clinical treatment of such fractures.

1. 引言

股骨颈骨折在临床中常见，占全身骨折的3.6%，占髋部骨折的48%~54%，大多发生于老年人，多为骨质疏松性骨折，以低能量损伤为主，此类型首选关节置换术 [1] [2] 。近年来，由于交通事故、坠落伤等高能量创伤频发，青壮年发生股骨颈骨折的机会越来越多，其骨折多为移位明显、成角较大、易损伤周围血供的不稳定型骨折，多为Pauwels III型骨折，首选骨折复位内固定治疗。由于股骨头的血供和特殊的形态解剖学，股骨颈骨折后股骨头坏死的总体发病率仍然很高。有文献报道，青壮年股骨颈骨折患者骨折不愈合率可达9.3%，股骨头缺血坏死达14.3% [3] 。还有其他并发症如骨不连、股骨颈短缩等。目前，青壮年股骨颈骨折的治疗仍然是一项挑战，本文就青壮年股骨颈骨折的分型、手术入路和内固定方法的选择等进行综述，为临床医生选择合适内固定植入物治疗青壮年Pauwels III型股骨颈骨折提供参考。

2. 股骨颈骨折的分型

临床较常用的有股骨颈Garden分型、Pauwels分型两种，其他还有按解剖部位分型、AO/OTA分型等。Garden分型是按移位程度分为：I型为不完全型或嵌插型骨折；II型为完全型无移位型骨折；III型为完全型骨折伴有部分移位；IV型为完全型骨折并完全移位型骨折 [4] [5] 。Pauwels分型更多的是从生物力学角度出发的一种分型方法，根据Pauwels角(股骨颈远端骨折线与水平线之间的夹角)分为Pauwels I型(≤30˚)外展型、Pauwels II型(30˚~50˚)中间型、Pauwels III型(≥50˚)内收型骨折，Pauwels角越大，骨折越不稳定，且术后更易出现各种并发症，故可用于预测患者术后并发症发生率。根据骨折线的部位可分为3种类型：头下型、经颈型、基底型股骨颈骨折。在AO分型中，股骨颈骨折为31-B，细分为31-B1、31-B2、31-B3，分别是头下骨折无移位型、经颈型骨折、头下骨折伴移位型，虽然全面详细，由于非常复杂，故在临床中应用较少，多在学术交流、科学研究中应用 [6] 。Garden分型在临床中应用广泛，在临床中多用于老年股骨颈骨折患者，但其概念提出较早，且容易受到X线片拍摄角度和读片者的影响，导致分型不准确。然而在临床中，很难区分这4种类型的骨折，因此，有学者认为将股骨颈骨折分为非移位型(Garden I型和II型)或移位型(Garden III型和IV型)可能更加准确 [7] 。Pauwels分型在临床工作中多应用于青壮年股骨颈骨折，然而此种分型的准确性有待提高，不同医师的评估结果可能出现不同的分型。这两种分型方法简单、易于接受，目前临床中应用较广。

3. 手术入路的选择

目前常用的切开复位手术入路有：一种是Watson-Jones入路，暴露阔筋膜张肌和臀中肌间隙，“T”形切开关节囊，在直视下复位固定骨折断端；一种是直接前侧入路，即改良Smith-Peterson入路，从缝匠肌和阔筋膜张肌的肌间隙进行暴露骨折断端，此方法创伤小，能更好的显露股骨颈，还可保护旋股内侧动脉不被破坏 [8] 。虽然改良Smith-Peterson入路更具有优势，但在具体手术操作中，应该综合考虑选择手术入路方式。

4. 内固定方法的选择

股骨颈骨折的内固定选择应根据骨折的类型、患者的年龄和术后功能需求等方面综合决定。对于这类患者，绝大多数更倾向于采用内固定手术治疗。目前治疗青壮年Pauwels III型股骨颈骨折最常用的内固定方式主要有多枚空心螺钉(cannulated screws, CS)固定、动力髋螺钉(dynamic hip screw, DHS)固定、内侧支撑钢板联合空心螺钉固定以及新近出现的股骨颈动力交叉钉系统(femoral neck system, FNS)等。虽然近年来内固定的类型在不断创新，但采用哪种内固定效果最好、患者预后最佳，目前尚未达成共识。

4.1. 空心加压螺钉固定

空心加压螺钉(cannulated compression screws, CCS)在青壮年股骨颈骨折中应用较多，最常用的方式为倒“品”字形植入3枚空心螺钉固定股骨颈骨折，其优势有动态滑动机制，在术中切口小、创伤小，操作简单，不易损伤股骨头血供，能促进愈合。位于远端的螺钉应在转子水平之上，不然会导致外侧股骨干张力过大从而引起医源性转子下骨折 [9] 。然而，对于Pauwels III型股骨颈骨折，其骨折线多近似90度，骨折不稳定，故倒“品”字形植入3枚空心螺钉固定的抗剪切力不足，固定失败率仍可达20%~48%，且还可导致股骨颈短缩、骨不连及股骨头缺血坏死等并发症 [3] [10] 。然而也有研究表明，正三角形结构植入3枚空心螺钉的固定效果更好，在Li [11] 等的有限元分析则认为，对于不稳定的股骨颈骨折，由上方的一个半螺纹螺钉加下方的两个全螺纹螺钉组成的正三角形结构固定Pauwels III型股骨颈骨折时，其所受的最大应力随轴向载荷作用增大而增大，然而倒“品”字形结构则显示出相反结果。另外，在过去的几年，由Filipov和Gueorguiev [12] 提出了双平面和双支撑螺钉固定结构(biplane double-supported screw fixation, BDSF)，研究得出BDSF比倒“品”字放置的3枚空心螺钉具有更佳生物力学性能，底部螺钉与冠状面内的骨干轴成较大的角度，沿着股骨距和后皮质，另外两个螺钉在不同的平面内形成双重支撑，可以在骨折端保持轴向压缩应力，同时抵抗扭转和剪切应力 [13] ，BDSF实现了最强结构固定支撑股骨颈后方皮质。在Wang等 [14] 的研究中，用BDSF治疗了43例平均年龄在38.9岁的Pauwels III型股骨颈骨折，平均随访了38.7个月，42例达到临床愈合，股骨颈缩短11例，内翻畸形9例，股骨头缺血性坏死3例，螺钉退钉8例，总体取得满意的临床效果。另有学者认为4枚空心钉在股骨颈骨折中也能提高固定的强度。林焱斌等 [15] 人通过对比4种不同构型的4枚螺钉的生物力学分析得出，4枚螺钉治疗Pauwels III型股骨颈骨折时，“双轴加压和双支撑构型”新构型的轴向压缩刚度995.29 ± 34.16 (N/mm)、极限载荷3225.33 ± 461.31 (N)皆大于另外三组(P < 0.05)，具有更佳的生物力学优势。空心螺钉在股骨颈骨折中应用广泛，不少学者在空心钉的数量、位置、排列方式等方面进行了不断探索，使空心钉成为治疗股骨颈骨折的有效方法之一。

4.2. 动力髋螺钉固定

多年来，动力髋螺钉也是一种常用内固定选择，许多学者对DHS装置的改进开展了相关研究。DHS的主钉在套筒内滑动，使骨折断端动态持续加压，有利于骨折复位和愈合。同时结合角度稳定性，在一定程度避免内翻和塌陷的发生。但是DHS也有缺点，如：抗旋转性能差、应力集中造成主钉切割或断裂等。为了解决这一问题，临床中会在DHS主钉上方增加１枚与主钉方向平行的防旋空心螺钉。Samsami等 [16] 的一项有限元分析中得出，在治疗年轻患者股骨颈骨折时，动力髋螺钉加防旋钉是比空心螺钉和股骨近端锁定钢板技术更有效的选择，可以提供更适当的力学环境，促进骨折愈合。在Zhu等 [17] 回顾性分析68例采用DHS结合防旋钉治疗年轻患者移位型股骨颈骨折的临床疗效及生物力学分析中结果显示，对于难以复位的移位型股骨颈骨折，DHS联合防旋钉具有更好的力学支撑、更短的手术时间、更少的射线暴露、更高的Harris髋关节评分，在年轻患者中将是一种有效的治疗方式。另外，在Jiang等 [18] 的关于Pauwels III型股骨颈骨折不同内固定方法的有限元分析中，DHS联合防旋螺钉或内侧支撑钢板都可以有效地减少骨折段的运动并分担DHS的剪切力，并且DHS加2枚防旋钉具有显著降低内固定失败风险和增加股骨颈稳定的生物力学优势，在具有较高固定要求的Pauwels III型股骨颈骨折的情况下，使用DHS加2枚防旋钉可能是更有利的选择。在Eic Ju Lim等 [19] 的Meta分析结果显示，DHS发生骨折不愈合的风险远低于空心钉固定，特别是在垂直型股骨颈骨折患者中。近年来，自体骨移植也为临床提供了一种新思路，在Li等 [20] 的回顾性分析中，报道了DHS联合腓骨移植物可以缩短骨折的愈合时间、保护股骨头血运、降低骨折不愈合和股骨头坏死(osteonecrosis of the femoral head, ONFH)的发生率，为Pauwels III型股骨颈骨折提供新的治疗方法。

4.3. 内侧支撑钢板联合空心螺钉固定

Kunapuli等 [21] 的生物力学分析中得出内侧支撑钢板联合3枚空心螺钉可显著提高垂直剪切型股骨颈骨折的固定强度。在Alaettin Özer等 [22] 用有限元分析比较了3枚空心螺钉、DHS联合防旋钉、股骨近端锁定钢板、3枚空心螺钉联合内侧支撑板四组固定装置治疗Pauwels III型股骨颈骨折中得出，在不同矢状面骨折线下，3枚空心钉联合内侧支撑板比其它三组表现出更好的生物力学性能。Li等 [23] 的有限元分析中，与空心螺钉相比，内侧支撑钢板在股骨及应力分布、应力峰值和Z轴位移方面的固定更加稳定，增加内侧支撑板能获得更好的内侧支撑稳定性，因为它完全符合股骨颈现有的解剖结构。Ma和Liu等 [24] 的研究中，回顾性分析比较了69例不稳定型股骨颈骨折患者使用多枚空心螺钉和联合内侧支撑钢板疗效，作者观察到内侧支撑钢板联合空心钉组在3个月和6个月时的效果更好，之后结果相似，这组并发症较少，没有明显的血供中断，显示出内侧支撑钢板联合空心钉是一种较好的固定方式。从生物力学上看，股骨颈内侧支撑钢板联合空心钉固定无疑是一种较为牢靠的固定方式，但目前无长期随访表明其ONFH的发生率是否会增加。

4.4. 股骨颈内固定系统固定

近年来出现的股骨颈动力交叉钉系统(FNS)，结合了现有不同内固定的优点，具有微创植入、角稳定性强、减少骨破坏等优点。Stoffel等 [25] 通过对比FNS、DHS和空心钉在固定Pauwels III型股骨颈骨折的生物力学稳定性的研究中得出FNS相比于3枚空心螺钉具有更高的整体结构稳定性，相比于DHS具有更强的抗旋性，创伤破坏更小，是治疗不稳定的股骨颈骨折的有效替代方案。Schopper等 [26] 学者的力学试验也显示FNS具有更好的抗内翻性能以及能维持颈干角稳定。范智荣等 [27] 通过有限元分析研究了股骨颈内固定系统技术在治疗不稳定性Pauwels III型股骨颈骨折的生物力学效应，并与正、倒三角形空心螺钉装置进行比较，发现FNS的轴向和旋转稳定性优于传统的空心钉，FNS在治疗Pauwels III型股骨颈骨折中显示出更低的应力、更小的位移、更优的生物力学稳定性，可以作为临床治疗不稳定性股骨颈骨折的一种新选择。然而，也有研究结果表明，相比于CCS、BDSF和内侧支撑板联合空心螺钉，FNS的稳定性更弱、位移更大、刚度更弱 [28] 。Amit Davidson等 [29] 的临床研究得出，FNS将是青壮年股骨颈骨折的一种安全治疗选择，再次手术率和并发症情况相比于其他植入物较低。在Marcel Niemann等 [30] 的一篇回顾性研究中，通过比较FNS和DHS治疗31例股骨颈骨折患者的疗效得出，FNS是一种非常有效的股骨颈骨折外科治疗固定系统，它可以显著缩短手术时间，从而潜在地减少手术相关的风险和并发症。目前，FNS在临床中的应用逐步增加，从生物力学方面，FNS是治疗青壮年股骨颈骨折的选择之一，然而短期疗效及并发症等方面的临床研究尚少，还需要进一步的临床研究和长期随访来验证FNS的有效性。

4.5. 其它内固定

除上述内固定方式外，相关文献还报道了其他内固定方式，如股骨近端锁定钢板固定、髓内固定等。Bliven等人 [31] 采用30例新鲜股骨标本分析比较了股骨近端锁定钢板、滑动髋螺钉与倒三角形空心螺钉固定Pauwels III型股骨颈骨折的生物力学特性，结果表明，近端锁定钢板的生物力学性能优于倒三角形空心钉，与滑动髋螺钉相近。在AlaettinÖzer等 [22] 的有限元分析中，与空心螺钉相比，股骨近端锁定钢板能减少颈部缩短或内翻移位；与DHS联合空心钉相比，股骨近端锁定钢板矢状面前后骨折线的垂直和旋转位移更小。复杂的股骨近端骨折由于骨折形态的复杂性和骨折位移使得很难获得良好的复位和稳定的固定。Berkes等 [32] 的临床研究中，用股骨近端锁定钢板固定治疗18例股骨颈骨折患者时，有7例(36.9%)发生了内固定失败，其中5例需要全髋关节置换。然而，在Wang等 [33] 的临床研究中，回顾性分析了45例采用股骨近端锁定钢板治疗非老年不稳定型股骨颈骨折患者的疗效，股骨近端锁定钢板具有固定牢固、防止股骨颈短缩、预防髋外翻畸形等方面的优势。Rupprecht等 [34] 研究Inter Tan髓内钉系统、3枚空心钉、DHS在Pauwels III型股骨颈骨折的尸体股骨生物力学分析中，与DHS和空心螺钉相比，Inter Tan髓内钉具有更小的骨折移位，Inter Tan髓内钉具有更高的轴向压缩稳定性。髓内钉多用于合并转子间或转子下骨折，在单纯股骨颈骨折中应用较少。在Wang和Yang等 [35] 的研究中，将FNS、Inter Tan髓内钉和三枚空心螺钉治疗不稳定型Pauwels III型股骨颈骨折进行生物力学比较，在轴向刚度和A-P弯曲刚度方面，Inter Tan髓内钉优于FNS和3枚空心螺钉。

5. 小结与展望

近年来，由于交通事故、坠落伤等高能量创伤频发，青壮年发生股骨颈骨折的机会越来越多，内固定植入物也在不断创新和改进，但尚未在全世界范围内达成共识，青壮年Pauwels III型股骨颈骨折的治疗仍是骨科领域的一个挑战。对于青壮年股骨颈骨折临床大多采用生物力学角度出发的Pauwels分型法，其简便易记，还可预测术后并发症发生率。对于内固定的选择，空心钉和DHS已在临床中应用多年，空心钉创伤更小，却术后透视次数增加；DHS有更强的力学优势，却损伤更大，术后ONFH更高。FNS和内侧支撑钢板联合空心螺钉固定也是有效的固定方式，FNS具有微创植入、角稳定性强及损伤小等优点，然而目前尚没有在临床广泛普及。因此，对于青壮年股骨颈骨折的治疗，需要进一步剖析其生物力学特点，要兼备微创植入和坚强固定两方面，选择合适的内固定，才能获得满意的临床疗效，有利于术后功能康复。

NOTES

^*通讯作者。