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        股骨颈骨折:从解剖到手术的全面阐述

        浏览次数: 日期:2015年7月3日 10:10

        随着技术进步和对股骨颈骨折治疗的认识提高,股骨头缺血性坏死和骨折不愈合仍是目前临床治疗年轻股骨颈骨折患者的难点。对股骨颈解剖结构的深入认识可助于降低术后并发症发生率,改善患者的临床结局。近期 Mengnai 等人在 Injury 上从股骨颈解剖对治疗方面的影响进行了深入分析,现呈现给各位。

        年轻人群股骨颈骨折非常少见,但在一项针对 72 例年轻股骨颈骨折行内固定治疗的患者中发现,股骨头 10 年生存率仅为 85%。对股骨颈解剖结构的认知和其与骨折的关系有助于降低术后并发症发生率,提高手术疗效。

        骨性解剖

        成人髋关节是一个滑膜球窝关节。股骨头并不是规则圆形,其和髋臼仅在负重面上有很好的匹配。近期的一项研究发现,成人双侧股骨头,股骨颈的对称性很高,双侧差异量仅在 2%-4% 左右。股骨头通过股骨头下后方的圆韧带链接与髋臼的非关节面。Ward 等人对 1838 例股骨头内的骨小梁走向进行了研究,总结了股骨头,颈部骨小梁走形(图 1)。

        图0.jpg

        图 1:股骨颈内骨小梁走形

        股骨大体上为一管形骨,有部分前弓和扭曲,在冠状位上,股骨颈和股骨干有一个角度,约 130±7°。一项大样本的研究发现,男性患者的股骨颈干角更大,尽管股骨颈干角和颈长度在不同人群中有变异,但股骨颈在冠状面上中心总在大转子尖端水平。

        在轴位上,股骨颈相对股骨内外髁连线的平面有一个前倾角度,一般为 10±7°。股骨的前倾角度和下肢力学特征紧密相关,包括髋关节外展力臂,髌骨轨迹和足部朝向等。

        关节囊解剖

        成人髋关节囊包绕整个股骨头和大部分的股骨颈,仅股骨颈后外侧部分无关节囊包绕。关节囊通过环形和纵行的纤维束进行加强。环形纤维在股骨颈后下方关节囊出形成类似吊带的结构(Zona Obicularis),纵行的纤维结构包括髂股,坐股和耻股韧带。

        关节囊前侧有反 Y 型的髂股韧带和耻骨股骨韧带共同加强,关节囊后侧由相对较弱的坐股韧带加强。前方的髂股韧带起自髂棘和髋臼前方,止于转子间线的下方,可限制过伸及外旋。正常关节囊在伸直内旋位时紧张,而在轻度屈曲外旋位时关节囊内可以容纳最多的关节液。

        血管解剖

        股骨头和股骨颈正常的关节血供现在研究较多。骨内,骨外,营养动脉等构成了股骨近端的血管网。患者刚出生时,股骨近端骨骺由旋股内外侧动脉供应,分别占 50%,股骨圆韧带仅有少量血供。在 36 月时,供应股骨前侧骨骺的旋股外侧动脉退化,而旋股内侧动脉的两个主要关节支(后上和后下)成为供应股骨近端骨骺的主要动脉,成人的血供基本没有太大改变。

        来源于闭孔动脉的圆韧带血管对股骨头的血供影响变异较大。血管造影技术已经可以为正常和病理状况下的股骨头和股骨颈血供研究提供较为方便的手段。

        Ganz 等人工作为阐明旋股内侧动脉和其相关的解剖学结构方面提供了极大的帮助。旋股内侧动脉是股深动脉的分支。旋股内侧动脉的第一个主要分支在内下方穿过关节囊进入关节腔,而后沿着 Weithrecht 韧带行走向股骨头,成为韧带下动脉。该动脉的直径大小不一。

        旋股内侧动脉主干沿着大转子窝后外侧行走,在股直肌上方边界发出旋股内侧动脉的大转子分支。而后旋股内侧动脉的深支沿着闭孔外肌的后方表面行走,穿过下孖肌,沿着联合腱行走,而后在上孖肌穿入关节囊。

        关节囊内段的动脉沿着股骨颈表面后上方行走,而后进入滑膜形成韧带上动脉分支。旋股内侧动脉和臀下动脉在梨状肌的下缘组成恒定的血管吻合支,在旋股内动脉受损时可以进行代偿。

        尽管旋股内侧动脉分支的中末端形成了韧带上动脉供应股骨头,但是其可能不是供应股骨头血供的主要动脉,因为股骨髓内钉置入的病例中并未发现破坏韧带上动脉会导致股骨头的缺血性坏死。

        近期由 Lorich 等人完成的研究对臀下动脉和旋股内侧动脉之间的血管网进行了阐述。在 7/8 例尸体标本中发现血管吻合支在闭孔外肌肌腱附近,吻合支而后在关节囊下向上发出至股骨颈上方。在该研究中,研究人员发现,旋股内侧动脉分支行走不在联合腱和关节囊之间,这和 Ganz 的研究不相符合。

        来自增强磁共振的尸体学研究发现,韧带下动脉在股骨头灌注中扮演了非常重要的角色。研究发现,在韧带上动脉,韧带下动脉和窝下血管丛之间存在非常多的骨外交通支。韧带下动脉和韧带上动脉相比,其距离股骨头较远,这可以解释部分移位明显的股骨颈骨折患者并没有出现预期的股骨头坏死。

        在近期的一些列研究中,股骨头血供主要来源于旋股内侧动脉动脉,其它血管吻合支,如臀下动脉等也对股骨头血供有所贡献。临床上 CT 血管造影可展示股骨头血供的主要动脉分支。

        年轻患者股骨颈骨折的病理解剖

        目前临床上对股骨头血供是影响股骨颈愈合最重要的因素这一认识达成了统一。在一项 DSA 的研究中研究者发现 97% 以上的创伤性股骨头坏死的患者出现了股骨头部位的血供改变,而非创伤性股骨头坏死的患者仅有 1/3 出现股骨头血供的改变。这提示对创伤的患者,股骨头血供改变是造成股骨头坏死的重要原因。

        有一针对 64 例患者行切开复位内固定治疗股骨颈骨折的研究发现,术中股骨颈部位置钉过程中是否有较多的血液从骨置钉孔中流出是预测股骨头术后是否坏死的一个相对敏感和特异的指标,在 64 例患者随后至少 2 年的随访时间点,有 56 例术中骨通道流血较多的患者术后未出现股骨头坏死。

        Sevitt 等人通过影像学造影技术发现股骨头外上方的负重区域对缺血改变较为敏感。Swiontkowski 等人通过研究发现,股骨颈骨折后股骨头灌注受损,在后期 4-6 周的血管再见过程中,股骨头骨小梁变薄,软骨下骨骨折并出现股骨头塌陷。

        对于部分股骨颈骨折预后,但后期出现股骨头坏死的病例目前并不清楚其原因。Mary 等人进行的一项尸体学研究发现,股骨头在后期会出现组织学上节段的塌陷,该临床改变可以出现在股骨颈骨折愈合后的 2.5 年时,该研究将软骨下骨折在影像学上的表现描述为新月征。

        另一篇同年发表的文献发现,109 例因股骨颈骨折而取出的股骨头在体外 16 天后仍有部分存活。骨折部位,移位程度,骨折线方向,骨折粉碎程度等对骨折治疗均有影响,下面详细介绍。

        骨折位置

        股骨颈按照位置可以分为头下型,经颈型及颈基底部型。年轻患者的头下型股骨颈骨折骨折不愈合和股骨头坏死的几率最高(83%),经颈型的坏死率为 21%。头下型骨折患者会对关节囊内韧带动脉的终末支造成损伤,从而导致不可逆的股骨头缺血。

        髋关节韧带血管的平均动脉压在 40 mmHg。但股骨颈骨折,关节囊内压力升高超过动脉血压,会导致血管血流降低。该机制已经得到了较多研究证实。有一项研究发现,股骨颈骨折患者,若进行关节囊切开减压,则年轻患者股骨头坏死和不愈合的几率将分别降低至 20% 和 0%。在一项针对 55 例年轻移位的关节囊股骨颈骨折患者进行的研究发现,股骨头坏死几率和进展为坏死的时间在闭合复位组要显着高于闭合复位 + 关节囊切开减压组。即便在无移位或微小移位的股骨颈骨折患者中也可以得出基本类似的结论。上述研究结果提示关节囊内压力增高是造成股骨头缺血坏死非常重要的因素。

        近期发表的一项针对成人股骨颈骨折的 meta 分析发现,切开复位内固定和闭合复位内固定治疗股骨颈骨折,其股骨头血管性坏死的几率在闭合复位组要显着高于切开复位组。

        骨折移位程度

        文献报道,在骨折移位程度较严重的股骨颈骨折病例中,术后股骨头不愈合和缺血坏死的几率显着升高。Garden 分型是目前临床上最为常用的股骨颈骨折分型系统。其基于标准的前后位 X 片即可进行分型。

        尽管该分型系统较为流行,但 2005 年完成的一项调查显示,仅有 39% 的创伤科医生在 Garden 四种分型中持完全相同的意见,但超过 90% 的医生对无移位和有移位这个概念持一致意见。

        若对股骨颈骨折加摄侧位片,则可改变 15.2% 的骨折分型病例,最终导致约 23% 的患者治疗方案更改。鉴于 Garden 分型组间和组内可靠性较差,现倾向与将股骨颈骨折分型单纯的按照是否存在移位进行分型以指导治疗方案决策。

        目前临床上对无移位的股骨颈骨折采取经皮或者切开固定尚存在不同意见。在年轻患者中,保存股骨头活性是治疗的首要目标,这类患者开放的关节囊减压术应该是首选。对年轻的移位的股骨颈骨折,开放复位内固定治疗应该是主流的治疗方式。

        在一项针对 17 例成人股骨颈骨折行手术或闭合复位内固定治疗的研究发现,股骨颈骨折的不愈合率在 24%,缺血性坏死率为 41%。缺血性坏死多发生在 Garden IV 移位骨折中。对 470 例关节内股骨颈骨折行内固定治疗的病例进行分析后发现,X 线上股骨颈初始的移位程度是骨折不愈合最可靠的预测因素。其他的研究也得出了类似的结论。

        现已清楚,无移位性股骨颈骨折和后续发生的股骨头缺血和坏死之间存在对应的关系。犬类股骨头坏死的动物模型提示牵引,关节内压迫,关节内血管阻塞等在股骨头坏死方面扮演较为重要的角色。骨折线方向和粉碎程度

        股骨颈骨折线的方向对骨折预后的影响在临床中研究较多。Pauwels 分型正是基于此,自 1935 年提出该分型系统以来,其至今一直仍是指导年轻患者治疗方案决策的一个较为可靠的分型标准。研究发现,随着骨折 Pauwels 角度增大,股骨颈骨折出现并发症的概率也逐渐增大。

        近期发表的一项生物力学研究发现,股骨颈 Pauwels III 型骨折模型,相较于 DHS,使用 2.7 mm 钢板固定可以增加最大失败负荷达 83%,而采用空心螺钉固定则能增加 26% 最大失败负荷。

        该研究结果和 Liporace 的研究结果相矛盾,Liporace 等人的研究发现,采用空心加压螺钉固定治疗股骨颈 Pauwels III 型骨折术后的骨折不愈合率在 19%,而采用角度固定装置,其骨折不愈合率在 8% 左右。近期 OTA 会员就年轻患者垂直型股骨颈骨折的治疗方案进行了有益的讨论,但并未得出一致结论。

        一项回顾性的 CT 形态学研究阐述了年轻患者垂直型股骨颈骨折功能预后。研究的患者年龄在 20-49 岁,在冠状位上骨折线成角 60°,在轴位片上骨折线成角 24°,股骨颈骨折块粉碎发生在大多数的病例中,最常见的粉碎部位为下方和后方。

        股骨颈后方骨折块粉碎是造成临床上股骨颈骨折不稳定的一个重要原因,最终可导致骨折不愈合或延迟愈合。Judet 等人介绍了一种较为新颖的转子间骨脊自体骨移植支撑技术治疗股骨颈后方骨折粉碎的病例以加速骨折愈合。

        但上述研究并没有进行长期的随访。在一项对 146 例小于 60 岁患者进行随访研究发现,后方粉碎的移位股骨颈骨折会增加缺血性坏死,股骨颈短缩,移位的风险。

        解剖相关的手术治疗决策

        手术治疗年轻患者的股骨颈骨折的目标是达到骨折的解剖复位和坚强的内固定。大部分临床医生均同意,保留股骨头骨折后的残留血供对获得较好的临床预后非常重要。

        手术入路

        传统上成人股骨颈骨折常从外侧做手术入路。此外可以联合单独的前入路或后入路进行股骨颈的抚慰。改进型的 Hardinge 入路在成人全髋关节置换中较受欢迎。

        Watson-jones 入路是在臀中肌和阔筋膜张肌间的肌间入路,若此入路向近侧过度延伸,则有损伤臀大肌的风险。直接前入路在神经间(骨神经和臀上神经)进入,在深层次分离股直肌和臀中肌,减少了失神经的风险,对头下型骨折,经颈和颈基底部骨折等均可以进行很好的暴露。对股骨头的 Pipkin I/II 型骨折也可以通过这一入路完成固定。

        既往从后路做复杂的股骨头和股骨颈骨折容易导致缺血性坏死,一度受到严厉的批判。但是,因 Ganz 的卓越贡献,后路手术入路已经有了极大的改进。

        减少股骨头血供医源性损伤的解剖学处理注意事项

        在一项针对 17 例年轻股骨颈骨折的患者研究中,采用闭合复位内固定方法治疗,若骨折复位不良,则其出现股骨头缺血坏死的比例高达 100%,而若骨折复位可,则仅有 12% 的股骨头坏死率。

        医源性损伤导致股骨头不愈合,而后发生的缺血性坏死在年轻的股骨头骨折患者中时有报道。来自 mayo 医院的一项调查研究发现,70 例纳入研究的患者,其影像学上可见的髋臼撞击征约有 75%,但并非所有患者均出现临床症状。颈干角增大,股骨头非球形,股骨颈后倾等髋臼撞击手术患者术中最多见的发现。早期骨折复位固定确切的病例可以降低并发症发生率。

        股骨颈缩短或者内翻塌陷是股骨颈畸形愈合后最为常见的畸形方式。近期的一项多中心研究发现,股骨颈缩短(>5 mm,>10mm)和术后不良功能结局相关。长度固定的钢板固定后骨折愈合率较高(94%),股骨颈缩短的概率很低。

        髋关节表面置换的再思考

        有研究发现,前外侧手术入路治疗股骨颈骨折对股骨头 - 颈部血供的破坏较后路少,但上述结果并没有得到其他研究的证实。有学者介绍了一种改进的髋关节后入路以期保留股骨颈动脉血供。

        髋关节表面置换获取的组织标本进行分析发现,髋关节骨关节炎的骨囊性变比例仅为 9%,而缺血性坏死的骨囊性变比例高达 85%。股骨颈骨折治疗后需要行翻修的患者发现其骨囊性变的比例为 71%,而其他翻修病例的骨囊性变比例仅为 21%。

        结论

        年轻成年患者股骨颈骨折仍是骨科临床医生面临的一项挑战。对其解剖,骨折线的特征等进一步了解可以改善骨折不愈合和缺血性坏死的结局。选择合适的手术入路以保留股骨头血供,并进行及时和有效的固定,将骨折解剖复位等可以最大限度的改善临床功能结局。

        所属类别: 预防保健

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