股骨与髋关节强化培训系列课程 第二章 三根钉治疗股骨颈骨折(2)
四、股骨颈骨折的分型与诊断
4.1 按骨折移位程度分型
股骨颈骨折分型Garden分型法见下图。I型为不完全骨折。Ⅱ型为完全骨折但无移位。Ⅲ型为骨折有部分移位,股骨头外展,股骨颈段轻度外旋及上移。Ⅳ型为骨折完全移位,股骨颈段明显外旋和上移。
I型、Ⅱ型者因为骨折断端无移位或移位程度较轻,骨折损伤程度较小,属于稳定型骨折;
Ⅲ型、Ⅳ型者因骨折断端移位较多,骨折损伤较大,属于不稳定骨折。
4.2 按骨折部位分型
Rockwood(1984)将股骨颈骨折分为头下型、经颈型和基底型,毛宾尧(1992)根据骨折的解剖部位增加一种头颈型,共分为四型:
1、头下型 骨折线完全位于股骨头下,整个股骨颈均在骨折远端,股骨头可在髋臼和关节囊内自由转动。这类骨折在老年患者中最为多见,股骨头血供损伤严重,即使圆韧带动脉存在,也只能供给圆韧带凹附近小范围骨质血运;而圆韧带动脉随年龄增长而逐渐退化,甚至闭塞。因此,这类骨折愈合困难,股骨头发生缺血坏死发生率高,预后差。
2、头颈型 即股骨颈斜行骨折。由于股骨颈骨折多系扭转暴力所致,故真正的头下型和颈中型均属少见,而多数头下型骨折均带有一块大小不等的股骨颈骨折块,使骨折线呈斜行。此型骨折难以复位,复位后稳定性亦差,对股骨头血供的破坏仅次于头下型。
3、经颈(颈中)型 全部骨折面均通过股骨颈,实际上此型较少见,特别老年患者中更少见,甚至有学者认为不存在此型。X线显示的经颈骨折往往是一种假象,重复重复摄片时常被证实为头颈型。
4、基底型 骨折线位于股骨颈基底,。骨折端血运良好,复位后易保持稳定,骨折容易愈合,预后良好,故有部分学者将其列入转子部骨折。
前三型骨折的骨折线位于髋关节囊内,称囊内骨折;基底型骨折线位于囊外,称囊外骨折。
4.3 按X线骨折线倾斜角度分型
股骨颈骨折Pauwels分型见下图。1935年,Pauwels根据股骨颈骨折线的方向将股骨颈骨折分为3型:Ⅰ型骨折线与水平线夹角为30°; Ⅱ型骨折线与水平线夹角为50°; Ⅲ型骨折线与水平线夹角为70°。
Pauwels认为,夹角越大,即骨折线越垂直,骨折端受到剪式应力,骨折越不稳定,不愈合率随之增加。
4.4 按AO分型
根据其统一编码排序将股骨颈骨折分类为:股骨近段、关节囊内、干骺端的骨折。B1型:无或轻微移位的股骨头下型骨折;B2型:骨折面经过股骨颈中部或基底的骨折;B3型:有移位的股骨头下型骨折。
4.5 临床诊断
移位型股骨颈骨折诊断多无困难,具有外伤史,伤后髋部疼痛、不能站立,肢体活动困难,患肢呈内收、外旋(45°-60°)、短缩畸形。伴有腹股沟中点处压痛、下肢纵向叩击痛;摄X线片可证实诊断,并区分骨折类型。
CT检查:可判断股骨颈移位和成角程度;MRI检查:对于判断股骨头血运有一定帮助。
更应引起重视的是无移位的骨折,如Garden II型骨折。伤后局部疼痛微,肢体活动不受限,仍能够行走。体检时体征很少,除腹股沟中点处轻微压痛外,缺乏其他骨折的确切表现。数日后疼痛逐渐加重,负重、行走出现困难。此种情况常表明,受伤时为稳定骨折,以后发展为错位骨折而出现功能障碍。部分患者甚至可无外伤史,如前面所述的应力(疲劳)骨折。(如下图)
因而对中、老年人主诉髋部疼痛应考虑到股骨颈骨折可能,需摄X线片加以明确,即使当时没有显示骨折,而临床上怀疑者,应嘱患者免负重休息,2周后冉行X线检查,此时由于断端骨折局部吸收,骨折线相对清晰,结合局部查体可明确诊断。
Garden I型、Garden II型股骨颈骨折患者,多无明显外观畸形,或仅有患肢稍短缩,仍可负痛行走;
Garden III型、Garden IV型股骨颈骨折患者,患髋或有肿胀瘀斑;患肢呈内收、外旋畸形,外旋角度45°-60°;患肢短缩;无法正常行走。
六、空心钉的固定原理
6.1 固定原理
6.1.1 生物力学背景
股骨颈为铁桶状结构,是连接股骨头与股骨干的桥梁。股骨颈与股骨干之间形成2个重要的角度:颈干角与前倾角。股骨颈与股骨干之间形成的角度,正常为110°~140°,平均127°,颈干角的存在使粗隆部及股骨干远离髋臼,使髋关节可以大幅度活动。前倾角指下肢中立位时股骨头与股骨干在冠状面上形成角度,由于颈干角与前倾角的存在使股骨颈两侧产生压应力,在股骨颈外侧产生较小的张应力,另外使股骨颈还承受一定剪力。
6.1.2 Ward三角与股骨距
将股骨头颈沿冠状面剖开后可见有两种不同排列的骨小梁系统。一个系统起自股骨干上端内侧骨皮质,向股骨颈上侧呈放射状分布,最后终于股骨头外上方1/4的软骨下方,此为承受压力的内侧骨小梁系统;另一系统起自股骨颈外侧皮质,沿股骨颈外侧上行与内侧骨小梁系统交叉,止于股骨头内下方1/4处软骨下方,此为承受张力的外侧骨小梁系统。在上述两种骨小梁系统在股骨颈交叉的中心区形成一个三角形脆弱区域即Ward三角区。在老年人骨质稀疏时,该处仅有脂肪充填其间,更加脆弱。
从股骨干后面粗线上端内侧的骨密质起,由很多骨小梁结合成相当致密的一片骨板,向上通过小粗隆前方,向外侧放散至大粗隆,向上与股骨颈后方皮质融合,向内侧与股骨头后内方骨质融合,以加强干颈之间连接与支持力,称为股骨距。大粗隆下方股骨干外侧皮质薄,向下逐渐增厚,故股骨颈骨折的内固定物所处的部位与其强度有密切关系。
股骨距又被称为“真性股骨颈”。有它存在,不仅增强了颈干连接部对应力的承受能力,而且它还明显加强了抗压力与抗张力两组骨小梁最大受力处的连接,在股骨上段形成一个完整合理的负重系统。股骨距在股骨颈发病机制及治疗中,以及股骨头假体的置换技术方面,均具有重要意义。
股骨距和Ward三角在具体在股骨的哪个位置呢?
股骨距出现于股骨颈的后上部,止于小转子下股骨内侧皮质,能承受较高的压缩载荷并均匀地传递给内侧皮质。Ward三角是各压力、张力骨小梁交汇所形成的的力学薄弱区,根据力学的连贯性,其应在股骨距上方,即在股骨颈的内侧、后方,坐落于股骨距之上。
6.1.3 Singh指数
股骨近端骨小梁类型指数(Singh指数)是根据髋关节平片上骨小梁改变作为标准,评估骨质疏松程度,分为6级。可为股骨近端骨质疏松提供初步判断。
6级:股骨颈张力和压力骨小梁完整;
5级:股骨颈次要张力骨小梁消失、次要压力骨小梁密度减低;
4级:在5级的基础上出现次要压力骨小梁消失、主要张力骨小梁部分消失;
3级:在4级的基础上出现主要张力骨小梁密度减低和中断;
2级:在3级的基础上出现主要张力骨小梁消失,主要压力骨小梁密度减低和中断;
1级:仅残存部分主要压力骨小梁;
6.1.4 螺钉的生物力学特性
骨承受负荷时,不仅由于其重量产生压力,而且由于弯曲作用还会产生张应力。在骨折断端,压力对骨折愈合有力,张力及剪切力不利于骨折愈合。骨折固定的目的之一应是保持骨折处原有序列和对抗张应力,一切固定器均可考虑为主要对抗张力,故主要将它置于骨折张力侧。空心钉主要为抗张力、抗剪切力,使骨折断端保持稳定,不会因为张力和剪切力使其发生移位。
拉力螺钉可以对骨折端进行加压,使骨折面便始终紧密接触,增加初始稳定性;加压可造成摩擦力,当加压面产生的摩擦力始终大于骨折面的剪力时,加压后的骨折可以抵抗滑动性移动,多种性能综合,使其可以对抗施加于股骨颈的张力、剪切力。
6.2 空心钉的选材
空心钉需要具有以下特性:
钛合金材质;其生物相容性好、顺磁性、骨折愈合后可以不必取出,尤其适合老年病人。
导针直径适宜,如3.0mm、3.2mm,而且不应过长;导针硬度较高,术中不易变形,容易控制角度和方向,经皮操作比较容易。
螺纹呈自攻型,入钉前只需将骨皮质钻透即可,不需攻丝,简化操作。
螺纹直径适宜,7.3mm左右为佳,若螺钉过粗,将占据较多骨质,影响血运重建,也影响在空间有限的股骨头、颈内满意地排列3枚螺丝钉,且螺纹长度以16mm左右为宜,过长容易使其骑跨在骨折线上,不易形成加压。(下图为导针及空心钉)
6.3 空心钉的优缺点
优点:
创伤小,可以经皮操作。
操作难度小,易学、便于掌握。
固定效果肯定,优于以往的各类器材。
因呈空心结构,可降低关节腔内压力。
其有动力加压作用,3根平行排列打入的空心钉如同滑轨,在众多跨越髋关节的肌肉作月下,两骨断端间产生动力嵌压,骨折愈合后钉尾有少许退出正是动力加压作用的表现。
骨折愈合率高,参照国内诸多作者报道的骨折愈合率,可达95%左右。
缺点:
适应症范围小
术后恢复时间较长
术后容易发生股骨头坏死
6.4 空心钉的分布
空心钉应有较好的分散度,不要过于集中在股骨头中心部,也应避免在侧位像上呈一字排列,否则其抗扭转能力不足。具有良好分散度的3根空心钉形成立体几何构型,结合其间骨质围合成一立体构架,具有较强的抗剪力、抗张力、抗压力及抗扭转能力。