单纯的年轻股骨颈骨折患者,通常建议选择髓外固定。尽管髓外固定装置对股骨髓内的血供没有影响,但其对周围软组织的血供的损害显然要大于髓内固定装置。
髓外固定装置在临床中应用的一个主要原则是重建关节解剖,并尽可能的减少对关节囊内行走动脉的破坏,以增加股骨头存活的几率。目前临床上使用比较多的两种髓外固定装置是空心螺钉和 DHS。
空心螺钉
对骨质储备较好的年轻股骨颈骨折患者,空心螺钉是固定移位或无移位股骨颈骨折的首选。从生物力学上讲,螺钉可以抵抗经由髋关节的轴向,弯曲,扭转应力。此外,空心螺钉固定后可以对骨折线进行加压,减少骨折间隙,增强骨折愈合。其缺点是,在骨折固定的术后早期不能进行有效的全负重锻炼,只有在骨折固定后的 6-12 周内才,骨折有部分愈合后才能进行负重锻炼。较多研究对比了空心螺钉置钉方向和数量对骨折固定稳定性的影响。有研究发现分散或者平行置钉比密集的置钉能获得更好的力学强度。Holmes 等人的研究则发现,平行置钉可以较非平行置钉减少股骨头的嵌插;此外,对 Pauwel III 型骨折,采用 2 枚空心螺钉固定,无论何种置钉方向,轴向负荷并不受到影响;而和 135°,145°置钉方向相比,150°置钉方向会显著增加前后方向的弯曲刚度。
图2. Pauwels 分型示意图。
股骨颈骨折螺钉固定的数目目前仍有争议。Holmes 等人认为,采用 3 枚或 4 枚空心螺钉固定并不会对固定的效果产生本质的影响;但采用 3 枚螺钉固定可以少量增加固定的刚度。Kauffman 等人比较了股骨颈后方粉碎和部粉碎病例固定后的生物力学特征,结果发现,无后方粉碎的横行和斜行的股骨颈骨折中,3 枚螺钉固定的强度要好于 4 枚螺钉固定;而伴有后方粉碎的股骨颈骨折中,4 枚螺钉的固定强度更好,其轴向对抗负荷的能力更好,移位也更少。
Mizrahi 等人的研究则认为,对有骨质疏松的骨折患者,倒三角 3 枚空心螺钉固定方式较好,而对无骨质疏松的患者,4 枚四边形空心螺钉固定效果更佳。
当临床医生决定使用几枚螺钉后,螺钉置钉的几何学结构也比较有讲究。Zdero 等人比较了 3 枚空心螺钉临近置钉和 3 枚空心螺钉倒三角平行置钉(下方,前方,后方骨皮质)治疗横行骨折线的力学强度,发现倒三角置钉的稳定性更好,对抗剪切力和轴向负荷的能力更好。
Hawks 等人比较了 2 种倒三角形空心螺钉置钉方式对固定强度影响。第 1 种置钉方式 3 枚 7.5 mm 螺钉以倒三角形方式置入固定股骨颈;第 2 种置钉方式是,2 枚 7.5 mm 空心螺钉在股骨颈前后方置入,第 3 枚 4.5 mm 转子间拉力螺钉从大转子的外上方斜向后下方穿过股骨颈骨折线置钉。第 2 种置钉方法可以增加股骨颈的轴向负荷高达 70%;需要使得此类固定方式移位的外力比普通倒三角置钉方法高出 43%。
图3. 股骨颈骨折空心螺钉固定病例示例。
在空心螺钉头部加用垫片可以增加空心螺钉对外侧骨皮质的把持力,增强骨折部位的加压作用,特别是有骨质疏松的病例中。Zlowodski 等人建议空心螺钉固定股骨颈骨折加用垫片可以预防外侧骨皮质穿透,增加螺钉拧入时的扭转力矩,减少骨内固定物松动失败的风险。
动力髋螺钉
动力髋螺钉由头端和股骨颈轴线平行的拉力螺钉和尾端钢板组成,头端的拉力螺钉固定骨折断端后可以进行滑动,理论上可以增加骨折断端的应力刺激,增加骨折部位塑形。但采用该内固定方式,术后 6-12 周内不能进行全负重锻炼。
Kyle 等人对动力髋螺钉的滑动特性进行分析发现,随着 DHS 的颈干角的增大,骨折间的滑动加压效果越好,骨折越稳定。
Booth 等人对比了拉力螺钉在股骨颈不同部位时的固定效果,发现拉力螺钉固定在股骨矩而不是股骨颈中央部时固定强度最佳。
Brandt 等人的研究提示,无论稳定或不稳定股骨颈骨折,钢板固定均能较螺钉固定提供更好的骨折端间加压,并对抗骨折端间的旋转和轴向应力。
不同内固定物间固定强度比较
年轻患者股骨颈骨折的内固定物选择和患者骨折类型,医生喜好,认识等相关。很多学者比较了不同方向的 3 枚空心螺钉固定和动力髋螺钉,髓内钉固定股骨颈骨折的力学强度差异。
Saglam 等人的研究发现,动力髋螺钉+防旋螺钉较 3 枚平行放置的空心螺钉有更好的力学稳定性。Deneka 等人的研究则发现动力髋螺钉+防旋螺钉和倒三角置钉相比,在不稳定性股骨颈骨折中失败率更低。
Holmes 等人研究发现,3 枚空心螺钉和动力髋螺钉的固定强度基本类似,但动力髋螺钉在固定横行股骨颈骨折时的刚度要好于斜行骨折。Clark 等人则得出相反结论,认为动力髋螺钉和 3 枚空心螺钉倒三角固定头下型股骨颈骨折并不存在力学上的差异。
Roderer 等人比较了动力髋螺钉和防旋髓内钉治疗股骨颈骨折的效果,发现两者总体的失败负荷基本相似,使用动力髋螺钉固定的病例出现髋内翻或外翻,旋转的几率较高。
Rupprecht 等人比较了 3 种不同的方法固定股骨颈骨折,发现髓内钉固定的强度优于其他固定方式,而动力髋螺钉的固定强度好于空心螺钉固定,但 3 种内固定方式均不能完全重建股骨颈近端的力学强度。
从内固定物的旋转稳定性方面考虑,目前并没有文献确认哪种固定方式最佳。
对采用空心螺钉固定的病例,Zdero 等人认为倒三角型固定方式比 3 枚聚集的空心螺钉固定有更好的抗旋转稳定性。而 Blari 等人的研究则发现 3 枚空心螺钉,DHS,DHS+防旋螺钉等在对抗旋转稳定方面并没有显著差别。