早期干預(yù)預(yù)防股骨頸骨折不愈合和頭壞死的基礎(chǔ)與臨床研究.pdf

1、股骨頸骨折是一種臨床常見的創(chuàng)傷，發(fā)病率約占全身骨折的3.58％，占髖部骨折的54％，好發(fā)于老年人群。隨著世界人口老齡化的加劇，全世界股骨頸骨折的發(fā)病率一直呈逐年增加的趨勢。據(jù)報道1990年全世界約有126萬髖部骨折的病人，到2025年將會增加一倍，而到2050年全世界髖部骨折的病人將會達到450萬。
　　 20世紀之前股骨頸骨折以保守治療為主，患者由于長期臥床往往死于墜積性肺炎、感染等各種合并癥，而且骨折愈合率低。1931年Sm

2、ith-petersen首創(chuàng)三翼釘固定法，采用切開復(fù)位內(nèi)固定的方法治療股骨頸骨折，使股骨頸骨折的治療取得劃時代的進步。骨折不愈合及股骨頭壞死是股骨頸骨折的兩大并發(fā)癥，既往文獻報道其發(fā)生率分別可高達10％-20％和10％-43％。近年來手術(shù)技巧及內(nèi)固定技術(shù)較以往有了很大改進，然而骨折不愈合及股骨頭壞死率如何變化目前尚缺乏大樣本報道。
　　 植骨是提高股骨頸骨折愈合率、降低股骨頭壞死率的一種有效方法，已經(jīng)應(yīng)用于臨床。目前臨床上常用的

3、植骨方法主要是帶肌蒂的骨移植及帶血管蒂的骨移植，但這兩種方法創(chuàng)傷大、手術(shù)操作復(fù)雜，遠期效果并不十分理想，不易在臨床推廣應(yīng)用。相比之下，游離骨塊移植治療股骨頸骨折具有創(chuàng)傷小、手術(shù)簡單等優(yōu)點，但目前臨床應(yīng)用比較少，主要用于陳舊性股骨頸骨折及股骨頸骨折不愈合的治療，尚未見大樣本游離骨塊移植治療新鮮股骨頸骨折的報道。本研究擬對新鮮股骨頸骨折進行植骨早期干預(yù)，達到預(yù)防股骨頸骨折不愈合及股骨頭壞死的目的。
　　 空心釘目前已經(jīng)成為國際上治療

4、股骨頸骨折的首選方法。然而應(yīng)用空心釘配合游離骨塊植骨固定股骨頸骨折的生物力學(xué)穩(wěn)定性如何?空心釘與游離骨塊如何布局固定骨折才能獲得最佳的生物力學(xué)穩(wěn)定性?游離骨塊植骨早期干預(yù)治療新鮮股骨頸骨折療效如何?目前尚未見報道，本研究將對以上幾個問題進行探討。
　　 第一部分、股骨頸骨折的臨床流行病學(xué)分析
　　 目的：探討股骨頸骨折的臨床流行病學(xué)特征。
　　 方法：回顧性分析2003-2007年就診的所有股骨頸骨折患者資料，將

5、所有患者按年齡分為兒童組（16歲以下）、青壯年組（16～60歲）和老年組（60歲以上）。所有股骨頸骨折根據(jù)AO分型原則，分為31-B1型、31-B2型和31-B3型。對全部患者的性別、年齡、AO分型、致傷原因、治療方式、隨訪結(jié)果等進行綜合性分析。
　　 結(jié)果：共統(tǒng)計股骨頸骨折2064例，男性971例，女性1093例。2003年356例，2004年381例，2005年397例，2006年454例，2007年476例。兒童組股骨頸骨

6、折74例(3.59％)，青壯年組979例(47.43％)，老年組1011例(48.98％)。31-B1型960例(46.51％)，31-B2型860例(41.67％)，31-B3型244例(11.82％)。607例獲隨訪，隨訪時間3～7年，平均4.3年。人工髖關(guān)節(jié)置換211例，包括半髖關(guān)節(jié)置換113例，全髖關(guān)節(jié)置換98例。內(nèi)固定396例，包括空心釘351例，動力髖17例，伽瑪釘固定9例，多根克氏針固定19例。351例獲隨訪，均采用空心釘

7、固定，隨訪時間3～7年，平均4.3年。12例(3.4％)發(fā)生骨折不愈合，54例(15.4％)發(fā)生股骨頭缺血壞死。
　　 結(jié)論：股骨頸骨折發(fā)病率逐年上升，老年人所占比例最高，青壯年男性比例高于女性，老年人女性高于男性。兒童組、青壯年組股骨頸骨折AO分型以31-B2型最多，而老年組以31-B1型最多。近年來隨手術(shù)技巧及內(nèi)固定器械的不斷改進，骨折不愈合率較以往明顯降低，但股骨頭壞死率無顯著下降。
　　 第二部分、空心釘、95°

8、角植骨固定股骨頸骨折的生物力學(xué)研究
　　 目的：比較應(yīng)用3枚空心釘及髂骨塊95°角植骨固定股骨頸骨折與單純應(yīng)用3枚空心釘固定股骨頸骨折的生物力學(xué)效果，為臨床應(yīng)用提供生物力學(xué)依據(jù)。
　　 方法：選用10具經(jīng)甲醛防腐處理的成年尸體標(biāo)本，均為男性，年齡57～78歲，平均62歲。采用雙能X-射線全身骨密度測量儀檢測10對股骨近端標(biāo)本的骨密度。將股骨及同側(cè)髂前上棘處包括內(nèi)外板的骨塊從每具尸體標(biāo)本取下，隨機分入植骨組和對照組。所有近

9、端股骨標(biāo)本均用擺鋸于股骨頸中部并垂直于股骨頸軸線鋸斷，造成骨折模型。解剖復(fù)位后，對照組采用3枚空心釘固定，植骨組采用3枚空心釘及游離髂骨塊固定，髂骨塊從大轉(zhuǎn)子向股骨頭前下方置入，與股骨干縱軸成95°角（與空心釘約成30°角），過骨折線約1.5cm。所有標(biāo)本均進行扭轉(zhuǎn)實驗、垂直壓縮實驗、循環(huán)實驗及最大垂直載荷實驗。扭轉(zhuǎn)實驗中，給予股骨頭垂直加載應(yīng)力至10N后，以0.5°/S的速度將股骨頭順時針扭轉(zhuǎn)5°，記錄其扭轉(zhuǎn)3°，5°時的扭矩。垂直壓

10、縮實驗中，以20N/S的速度垂直向下給予股骨頭加載應(yīng)力至1000N，記錄700N，1000N時生物力學(xué)機顯示的位移數(shù)值。循環(huán)實驗，以頻率2HZ，給予股骨頭加載700N的交變壓應(yīng)力，加載方式為正弦波加載，做1000個循環(huán)。最后以20N/s的速度對標(biāo)本進行垂直加載應(yīng)力，直至內(nèi)固定失敗，記錄內(nèi)固定失敗時的應(yīng)力。所有數(shù)據(jù)均應(yīng)用SAS8.1統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計學(xué)處理，采用配對t檢驗，P＜0.05為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。
　　 結(jié)果：左側(cè)股骨近端

11、標(biāo)本的骨密度為0.871±0.157g/cm2，右側(cè)為0.889±0.134g/cm2，左、右側(cè)標(biāo)本的骨密度差異無統(tǒng)計學(xué)意義(p＞0.05）。循環(huán)實驗前：扭轉(zhuǎn)實驗中股骨頭順時針扭轉(zhuǎn)3°時植骨組及對照組的扭矩平均分別為10.440±1.529Nm和9.548±1.457Nm，扭轉(zhuǎn)5°時平均分別為14.720±1.422Nm和14.115±1.384Nm，兩組比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（所有p值均＜0.05）；垂直壓縮實驗中，在700N、100

12、0N的載荷下，植骨組的位移平均分別為0.323±0.021mm、0.417±0.013mm，對照組的位移平均分別為0.313±0.013mm、0.410±0.024mm，兩組比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（所有p值均＞0.05）。所有標(biāo)本均成功完成了循環(huán)實驗，無疲勞骨折、內(nèi)固定失敗出現(xiàn)。循環(huán)實驗后：扭轉(zhuǎn)實驗中股骨頭順時針扭轉(zhuǎn)3°時植骨組及對照組的扭矩平均分別為10.562±1.622Nm和10.018±1.355Nm，扭轉(zhuǎn)5°時平均分別為14.

13、468±1.430Nm和13.941±1.186Nm，兩組比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（所有p值均＜0.05）；垂直壓縮實驗中，在700N、1000N的載荷下，植骨組的位移平均分別為0.263±0.019mm、0.358±0.021mm，對照組的位移平均分別為0.272±0.018mm、0.366±0.017mm，兩組比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（所有p值均＞0.05）。在最大載荷方面，植骨組的最大載荷平均為2582.8±353.7N，對照組平均為

14、2474.9±252.7N，兩組比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)。
　　 結(jié)論：植骨組的生物力學(xué)穩(wěn)定性在抗扭轉(zhuǎn)方面優(yōu)于對照組，在抗壓及極限載荷方面與對照組無差別。說明95°角植入游離髂骨塊后，3枚空心釘固定股骨頸骨折的抗扭轉(zhuǎn)能力增強，抗壓能力及極限載荷能力無改變，生物力學(xué)穩(wěn)定性沒有降低。從生物力學(xué)的角度，3枚空心釘及髂骨塊95°角植骨的手術(shù)方法可用于臨床股骨頸骨折的治療。
　　 第三部分、不同角度值骨固定股骨頸骨折的

15、生物力學(xué)研究
　　 目的：比較游離髂骨塊127°角與95°角植骨固定股骨頸骨折的生物力學(xué)效果，探討治療股骨頸骨折最佳的植骨方式。
　　 方法：選用9具經(jīng)甲醛防腐處理的成年尸體標(biāo)本，男性6例，女性3例，年齡47～73歲，平均67歲。采用雙能X-射線全身骨密度測量儀檢測9對股骨近端的骨密度，將股骨及同側(cè)髂前上棘處包括內(nèi)外板的骨塊從每具尸體標(biāo)本取下，隨機分入127°角植骨組和95°角植骨組。所有股骨近端標(biāo)本均用擺鋸于股骨頸中部

16、并垂直于股骨頸軸線鋸斷，造成骨折模型，解剖復(fù)位后采用3枚空心釘及髂骨塊固定，其中127°角植骨組髂骨塊位于3枚空心釘中間并與其平行，髂骨塊與股骨干縱軸成127°角，95°角植骨組髂骨塊與空心釘成30°角，與股骨干縱軸成95°角。所有標(biāo)本空心釘均呈正等腰三角型分布，髂骨塊均越過骨折線約1.5cm。所有標(biāo)本均進行扭轉(zhuǎn)實驗、垂直壓縮實驗、循環(huán)實驗及最大垂直載荷實驗。扭轉(zhuǎn)實驗中，給予股骨頭垂直加載應(yīng)力至10N后，以0.5°/S的速度將股骨頭順時

17、針扭轉(zhuǎn)至5°，記錄其扭轉(zhuǎn)3°，5°時的扭矩。垂直壓縮實驗中，以20N/S的速度垂直向下給予股骨頭加載應(yīng)力至1000N，記錄700N，1000N時生物力學(xué)機顯示的位移數(shù)值。循環(huán)實驗時，以頻率2HZ，給予股骨頭加載700N的交變壓應(yīng)力，加載方式為正弦波加載，做1000個循環(huán)。最后以20N/s的速度對標(biāo)本加載垂直向下的應(yīng)力，直至內(nèi)固定失敗，記錄內(nèi)固定失敗時的應(yīng)力。所有數(shù)據(jù)均采用SAS8.1統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計學(xué)處理，采用配對t檢驗，P＜0.05認

18、為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。
　　 結(jié)果：左、右側(cè)股骨近端標(biāo)本的骨密度平均分別為0.794±0.073g/cm2、0.803±0.082g/cm2，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(p＞0.05)。循環(huán)實驗前：扭轉(zhuǎn)實驗中股骨頭扭轉(zhuǎn)3°和5°時，95°角植骨組的扭矩平均分別為9.914±1.658Nm和14.027±1.780Nm，127°角植骨組平均分別為8.716±1.731Nm、12.490±1.744Nm，兩者比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（所有p值均

19、＜0.05）；垂直壓縮實驗中在700N和1000N的載荷下，95°角植骨組股骨頭的位移平均分別為0.364±0.046mm、0.444±0.050mm，127°角植骨組平均分別為0.522±0.064mm、0.675±0.063mm，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（所有p值均＜0.05）。所有標(biāo)本均成功完成了循環(huán)實驗，無疲勞骨折、內(nèi)固定失敗出現(xiàn)。循環(huán)實驗后：扭轉(zhuǎn)實驗中股骨頭扭轉(zhuǎn)3°和5°時，95°角植骨組的扭矩平均分別為9.561±1.913Nm、

20、13.205±2.111Nm，127°角植骨組組平均分別為7.936±1.547Nm、11.173±1.653Nm，兩者比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（所有p值均＜0.05）；垂直壓縮實驗中在700N和1000N的載荷下，95°角植骨組股骨頭的位移平均分別為0.315±0.049mm、0.398±0.051mm，127°角植骨組平均分別為0.606±0.049mm，0.732±0.071mm，兩者比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義（所有p值均＜0.05）。極

21、限載荷試驗中，95°角植骨組的極限載荷平均為2360.811±204.340N，127°角植骨組為2112.689±186.913N，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)。
　　 結(jié)論：95°角植骨組的生物力學(xué)穩(wěn)定性在抗扭轉(zhuǎn)、抗壓及極限載荷方面均優(yōu)于127°角植骨組。從生物力學(xué)的角度，采用3枚空心釘固定股骨頸骨折時，95°角植骨穩(wěn)定性最佳，本實驗結(jié)果為臨床上治療股骨頸骨折最佳的植骨方式提供了生物力學(xué)依據(jù)。
　　 第四部分、植

22、骨治療新鮮股骨頸骨折的臨床觀察
　　 目的：探討應(yīng)用閉合復(fù)位、游離髂骨塊不同角度植骨、空心釘固定治療新鮮股骨頸骨折的的臨床療效。
　　 方法：自2008年12月至2010年2月應(yīng)用閉合復(fù)位、游離髂骨塊不同角度植骨、空心釘固定的方法治療新鮮股骨頸骨折121例，男64例，女57例；年齡21～86歲，平均55.5歲；左側(cè)67例，右側(cè)54例。根據(jù)Garden分型：Ⅱ型21例，Ⅲ型64例，Ⅳ型36例；根據(jù)解剖部位分型：頭下型53例

23、，經(jīng)頸型63例，基底型5例。傷后致手術(shù)的時間為1～14d，平均4d。采用游離髂骨塊127°角植骨、空心釘固定85例，95°角植骨、空心釘固定36例。
　　 結(jié)果：所有骨折復(fù)位均達Garden對線指數(shù)Ⅰ級或者Ⅱ級；手術(shù)時間45～100min，平均65min;術(shù)中出血量70～255mL，平均105mL;本組無死亡病例，發(fā)生早期并發(fā)癥2例，包括傷口局部血腫1例，下肢靜脈血栓1例；所有患者均獲隨訪，時間12～26個月，平均16.9個月。

24、骨折全部愈合(100％)，6例(5％)發(fā)生股骨頭缺血壞死，其中1例采用髂骨塊95°角植骨，5例采用127°角植骨，最早出現(xiàn)股骨頭壞死的時間是12個月，最晚26個月。全部患者在隨訪期內(nèi)未發(fā)現(xiàn)骨折二次移位及螺釘松動、斷裂、彎曲等現(xiàn)象，Harris髖關(guān)節(jié)評分46.3～100分，平均88.2分。
　　 結(jié)論：采用閉合復(fù)位、游離髂骨塊不同角度植骨、空心釘固定治療股骨頸骨折具有手術(shù)操作簡單、創(chuàng)傷小等優(yōu)點，由于一期植骨，不但穩(wěn)定性好，而且提高