青年股骨頸骨折治療的空白與機遇

青年股骨頸骨折是臨床上難以處理的問題。我們關於青年股骨頸骨折的治療與預防的知識仍有較大空白。內固定治療青年股骨頸骨折後如何避免骨折畸形癒合和不癒合仍是一個難題。目前的內固定技術可以促進股骨頸骨折癒合,但是股骨頸短縮仍會造成步態異常和功能受限等負面影響。

股骨頭壞死也依然是股骨頸骨折的一個重大併發症,一半以上的青年股骨頸骨折患者會出現股骨頭壞死。為了使青年股骨頸骨折獲得癒合,不僅需要使用合適的內固定裝置進行固定,而且需要解決代謝、內分泌和/或遺傳因素等生物學因素的影響。此外,如何預防低能量的股骨頸骨折(例如:應力骨折)也是一個尚需探討的領域。

引言

青年股骨頸骨折面臨眾多挑戰。老年患者的移位型股骨頸骨折通常可以使用關節置換進行治療,然而,對於年齡較小(小於60歲)的患者,由於人工關節的壽命以及較高的活動能力需要,保留自身關節是其主要的治療目標,關節置換手術卻並非最佳選擇方案。

在治療青年股骨頸骨折的時候,我們認為至少有以下5個方面值得加以進一步研究。第一,如何複位和維持(至為關鍵)股骨頸骨折?第二,如何防止粉碎性股骨頸骨折出現股骨頸短縮?對於患者,是不能夠接受骨折癒合但是出現繼發性短縮的。第三,如何減少移位型股骨頸骨折後的股骨頭壞死發生率。

第四,有沒有其他因素導致股骨頸骨折癒合困難?骨折代謝的本質因素究竟是什麼?第五,雖然對股骨頸骨折的治療進行研究非常重要,但是也應了解如何預防青年股骨頸骨折。本文試圖對上述我們知識空白的五個方面進行一些探討。

一、股骨頸骨折的複位和維持

青年股骨頸骨折的受傷機制大多為高能量損傷,例如交通事故損傷或高處摔傷。健康的年輕患者其髖部骨骼密度較高,因此暴力造成髖部的非病理性骨折。傳統的股骨頸骨折固定方法包括:多枚螺釘固定和角穩定裝置,例如加壓髖螺釘。但是即使股骨頸骨折被成功複位,上述固定方法對維持骨折複位的作用卻存在不同。

股骨頸骨折的複位方法有很多。通過牽拉下肢手法閉合複位的技術,其複位成功率不同。有時可以取得類似「解剖」的複位效果,但是卻無法真正得到完美的複位效果。一般是通過影像學檢查來評估複位效果,那些事實上並不完美的複位在X線片上或許已經比較理想可以接受。那些複位並不完美的情況是不是會經常出現?

影像學上複位不良的股骨頸骨折其併發症發生率非常高。為了取得良好複位,常常需要進行切開複位。但是骨折端的嚴重粉碎也會影響骨折複位,對於這些病例,醫生需要考慮究竟是否要進行切開複位。還有就是如何維持理想的複位。

在老年患者股骨頸骨折中,單純螺釘固定的理念是基於螺釘與骨質之間的三點接觸。螺釘與骨質接觸的點包括:股骨外側皮質、股骨頭軟骨下骨以及股骨頸完整的下方和後方區域,後者與股骨幹保持連接。對於骨質較差的股骨頸骨折患者,避免骨折移位非常重要。

由於青年患者的骨質較好,因此可能不一定需要考慮螺釘入點的技術問題。但是,對於股骨頸粉碎性骨折的患者,存在「骨折間隙」,「骨折間隙」也應被看做是股骨頸骨密度出現了下降。這時或許需要使用具有角穩定的內固定裝置來避免骨折移位。

加壓髖螺釘已被成功用於股骨頸骨折,而且其鋼板長度呈現一個越來越短的趨勢(尤其是在近期)。而在另一方面,其他的固定角度裝置(例如:角度鋼板、股骨近端鎖定鋼板、95°髁鋼板系統)由於不能對抗骨折短縮而容易造成骨折不癒合。在維持骨折複位的同時需要考慮如何避免骨折短縮和取得骨折癒合。

近期,在文獻報道中,有學者使用術中加壓技術和長度固定的內固定裝置治療股骨頸骨折取得了成功。通過骨折外翻複位改變骨折癒合方式也有可能促進骨折癒合,但是對於患者比較難以接受這種人為的畸形癒合。

二、骨折癒合過程中需避免股骨頸短縮

股骨頸畸形癒合存在多種方式,股骨頸內翻畸形癒合會導致髖部撞擊,髖部活動受到影響,同時,由於關節軟骨和/或盂唇出現病變可能會加速髖關節關節炎的發展。

股骨頸骨折癒合過程中的股骨頸短縮也會造成其他問題。雖然不一定造成髖部撞擊,但是由於外展肌力下降也有可能對步態造成不利影響。此外,由於骨折短縮會導致骨折的內固定裝置更加突出,從而造成對髖部軟組織的激惹,出現疼痛並且不能患側卧位休息。

在如何避免骨折癒合過程中出現短縮方面,外科醫生的意見並不一致。在一項調查中,89%的醫生認為股骨頸短縮會對髖關節外展能力造成不利影響,69%的醫生認為短縮會妨礙患者的功能恢復。作為一種解決股骨頸短縮的方案,在完成側方鋼板固定之後,使用非平行的長度固定的內固定裝置與鋼板進行鎖定的方法被提出。

有一項研究,使用了多枚松質骨螺釘治療56例股骨頸骨折,結果顯示股骨頸短縮對功能恢復存在不利影響。而另外一項多中心的隊列研究也發現,股骨頸骨折癒合過程中的短縮會降低SF-36生理功能評分和EuroQol 5維評分。很明顯,在股骨頸骨折癒合過程中避免出現短縮將是非常有益的。

多個學者對長度固定的股骨頸骨折內固定器械進行了研究。通過插入長度穩定的內固定裝置(全螺紋松質骨螺釘)來完成術中加壓,可以有效的促進骨折癒合和避免股骨頸短縮。雖然鎖定鋼板作為預防股骨頸短縮的方案被提出,但是其臨床療效並不理想。一項最新的研究證實鎖定鋼板系統可以有效治療股骨頸骨折,但是由於滑動螺釘的存在,使用該內固定裝置仍會出現股骨頸的短縮。

青年股骨頸骨折的特點往往在於骨折端的粉碎。在骨折癒合過程中,即使沒有短縮,也會影響複位的穩定。股骨頸骨折中如果在股骨頸後側皮質上是非粉碎性的骨折,那麼進行內固定以後,可以有效的維持股骨頸長度促進骨折癒合。在股骨頸粉碎性骨折的區域里使用皮質骨植骨可能是需要進一步研究的領域。

腓骨移植支撐已經被成功用於肱骨近端粉碎性骨折,或許在股骨頸骨折的治療中同樣可以取得可靠療效。在一項研究中,作者使用松質骨螺釘和腓骨移植支撐技術治療青年股骨頸骨折,在術後2年時,36例患者中有20例患者(56%)具有優良的Harris髖關節評分。

在另外一項研究中,使用外翻截骨和腓骨植骨支撐治療漏診的股骨頸骨折(平均時間為骨折後14周),95%的患者獲得骨折癒合,功能療效的優良率為85%。也有人開展生物力學研究,使用合成的骨密度填充物來增強粉碎性股骨頸骨折的固定效果。

在粉碎性的股骨頸骨折骨折存在間隙的實驗模型中,和未增強固定骨折相比,在內固定後使用羥基磷灰石增強固定的生物力學測試顯示,增強固定可以防止出現骨折短縮。

三、預防股骨頸骨折後的股骨頭壞死

青年移位型股骨頸骨折存在股骨頭壞死的風險。目前公認的移位型股骨頸骨折的股骨頭壞死發生率高達45%。65歲以下的股骨頸骨折患者中,患者的年齡越大,股骨頭壞死的風險越高(53.5歲以上患者),而其他的因素並不會增加股骨頭壞死的風險。股骨頭壞死的病因學理論包括:股骨頸骨折移位造成股骨頭的供血血管斷裂以及關節囊內血腫填塞損傷血供。

前者理論無法解釋為什麼有20%(9/46)的無移位股骨頸患者也會出現股骨頭壞死。雖然在近期的一項臨床研究中,股骨頸骨折後關節囊內壓力增加大於30mmHg就會造成股骨頭壞死。但是後者的理論並不能解釋為什麼關節囊切開術在防止股骨頭壞死的作用並不一致。

顯然,我們對於股骨頭壞死的病因和預防方面的了解還很有限。對於股骨頸骨折進行早期複位和關節囊血腫減壓手術或許可以減少股骨頭供血血管的損傷和促進受損血管的血運重建。促進血運重建對於改善股骨頭壞死或許同樣有益,但是該理念在目前股骨頸骨折的治療中沒有被很好的理解。

股骨頭壞死是和某些特定的遺傳異常有關。一項臨床研究顯示,含有Perthes』病(股骨頭骨骺的缺血性壞死)的兒童,其胰島素樣生長因子I(IGF-1)的水平較低。一項關於中國股骨頭壞死患者的研究顯示,該類人群具有特有的血管內皮生長因子(VEGF)多樣性。

VEGF基因及其啟動子(可能降低基因表達)則與特發性或皮質類固醇性股骨頭壞死有關。因此,有些人群可能由於自身的基因因素而易於出現股骨頭壞死,而股骨頸骨折(移位或無移位)可能是導致該類人群出現股骨頭壞死的最終因素。因此,某些成人(和兒童)的股骨頸骨折患者接受生長因子治療或許可以獲益,今後需要進行進一步的研究。

四、股骨頸骨折癒合不良

股骨頸骨折不癒合與許多因素有關。在骨折不癒合中與骨折相關的特定因素包括:感染、血管阻斷(例如在開放性骨折)、骨折不穩定。

醫源性因素也有可能造成骨折不癒合,例如:在複位和固定過程中損傷了股骨頭的血供造成生物環境受到影響;而不適當的內固定裝置也會造成骨折的不穩定。患者因素與骨折不癒合也有聯繫,吸煙、糖尿病、老齡、皮質類固醇使用史、內分泌異常等等原因也會造成骨折不癒合。對於上述所有因素進行有效處理將會提高骨折癒合的幾率。

在近期的骨科文獻中,維生素D受到眾多的關注。在一項研究中,37例股骨頸骨折不癒合的患者中,有68%的患者存在維生素D缺乏。在美國一個光照充足的地帶進行的一項大規模髖部骨折研究,結果發現65.8%的患者存在維生素D不足(血清水平小於30ng/dl)和(血清水平小於10ng/dl).

該比例要比同一時期擇期髖/膝關節置換類似患者(54.0%)高許多,因此提示維生素D不足人群的髖部骨折發生率會出現增高。其他的一些研究同樣發現創傷骨科患者中存在較高比例的維生素D缺乏。對骨折患者(包括股骨頸骨折患者)給與維生素D治療進行深入的研究具有一定意義。

五、預防年輕患者出現股骨頸骨折

青年股骨頸骨折的受傷原因大多數屬於高能量損傷,例如機動車輛碰撞或從高處摔傷。然而股骨頸不全骨折和應力性骨折卻並非高能量損傷所致。

當髖部外傷的癥狀和體征被忽視時,股骨頸應力性骨折可以變成完全性骨折。和普通人群相比,耐力運動員和新兵(圖1)以及骨質疏鬆的患者被認為存在較高的股骨頸應力骨折風險。對於年輕有活力的人,移位型股骨頸骨折的後果會是災難性的。

圖1 25歲新兵正位骨盆X線片,在基礎的訓練後左側腹股溝區疼痛3周。該患者可能是在一次forecd run中出現了股骨頸應力性骨折。患者的代謝檢查提示存在垂體異常,並且閉經幾個月。

雖然通過手術治療,移位型應力性股骨頸骨折可以獲得良好的複位和癒合,但是第一時間預防骨折發生會更重要。骨骼代謝和/或結構異常與青年應力性股骨頸骨折密切相關。

一項關於新兵的研究發現,發生應力性骨折的患者其骨骼密度明顯低於沒有應力性骨折的人群。遺傳因素,例如:基因編碼I型膠原的異常、降鈣素受體、維生素D受體、骨保護素、雌激素受體、低密度脂蛋白受體5在新兵中與股骨頸應力性骨折密切相關。

而同時,在另外一項有關士兵應力性骨折的研究中又發現,髖部骨骼結構異常(51%的患者具有髖臼crossover 征,55%的人群α角>50%,47%的人群中心-邊緣角>40°)會導致髖部撞擊。對遺傳、代謝和結構異常等等與股骨頸應力性骨折有關的因素進行細緻的檢查有助於減少年輕患者發生這種疾病的可能。

總結

對於青年患者而言,股骨頸骨折是一種毀滅性的損傷。由於髖關節關節置換手術是並非年輕患者的最佳選擇,應努力對骨折進行有效的治療使之恢復接近正常。

雖然我們對於青年股骨頸骨折的病因和治療已經有了一些認識,但是還有許多未知的領域需要研究。在今後的研究中,評估和治療青年股骨頸骨折時對骨骼代謝、基因、結構和機械因素加以重點關注可以取得更好的療效。

本文來自丁香園骨科時間微信,系站友小小老虎編譯。未經丁香園授權,禁止轉載。

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