股骨转子间骨折是最常见的髋部骨折。由于严重骨质疏松及骨折断端粉碎程度高，初始内固定失效或骨折不愈合时有发生。对于功能需求高和（或）预期寿命长的手术失败患者，如何制定更为有效的翻修固定策略尚存在争议。常用的手术方式包括角度稳定钢板髓外系统（动力髁螺钉或动力髋螺钉）固定、股骨近端头颈髓内钉系统（股骨近端防旋髓内钉、InterTAN髓内钉和转子间加强型髓内钉）固定，以及在此基础上的内侧增强钢板固定。对于股骨转子间骨折初次手术失败的患者，最基本的翻修原则是实现股骨近端三边结构的力学重建，以提高骨折断端的整体稳定性，早期实现骨折愈合，并进行早期功能锻炼。本文通过综述既往已发表的临床和生物力学研究文献，并结合解放军总医院骨科医学部的临床实践经验，对股骨转子间骨折初次手术失败的力学因素、翻修重建的力学策略和临床预后进行总结分析，以期为临床医生选择最佳的治疗方案提供指导和帮助。股骨转子间骨折是最常见的老年髋部骨折[1]。股骨近端头颈髓内钉固定，如股骨近端防旋髓内钉（proximal femoral nail antirotation，PFNA）固定、InterTAN髓内钉固定、转子间加强型髓内钉（trochanteric fixation nail advanced，TFNA）固定等，已成为股骨转子间骨折患者的首选治疗方式[2,3,4,5]。早期手术固定在一定程度上降低了患者的病死率（尤其是年龄<80岁的老年人群），改善了患者的生存质量。但是，内固定手术相关并发症（如骨折不愈合、畸形愈合、内固定失效等）的发生率仍然很高，为6%~20%[6,7,8]。对于极度不稳定型骨折或合并严重骨质疏松的患者，并发症发生率更高[9,10,11]。一旦股骨转子间骨折初始固定失败，患者若想获得可以接受的患肢功能并恢复生活自理，则需要再次接受翻修手术。对于多数外科医生，股骨转子间骨折的翻修手术是一个棘手的难题。关于此方面的临床研究并不多，有限的翻修手术策略[更换髓内钉、更换动力髁螺钉（dynamic condylar screw，DCS）、髋关节置换]依然存在较高的失败率，且过大的手术创伤也增加老年患者的死亡风险[12,13]。这主要是因为：①股骨转子间骨折大多数为老年患者，其身体条件差、合并内科疾病多，留给临床医生实施翻修或者其他挽救性手术的空间和时间并不多；②骨不连和内固定失效常合并出现，头颈螺钉的松动和切出、主钉的摆动、废用性骨质疏松的出现及周围肌肉软组织张力刺激的缺失，使得股骨近端残留的骨量较初次骨折明显减少，有限的骨质结构导致翻修固定方式并不能提供充足的机械力学稳定性和重建股骨近端的力学传导结构。因此，对于股骨转子间骨折初次手术治疗失败的患者，采用何种翻修策略能够减少手术创伤、提高骨折固定的力学稳定性和快速恢复肢体功能成为骨科医生所面临的重要难题。本文通过综述已发表的临床和生物力学研究文献，并结合解放军总医院骨科医学部的临床实践和探索经验，对股骨转子间骨折初次手术失败的力学因素、翻修策略和临床预后进行总结分析，以期为临床医生选择更为合理的治疗方案提供指导和帮助。股骨近端是一个复杂的力学传递中枢。主要压力骨小梁、主要张力骨小梁及外侧壁（次要骨小梁联合外侧皮质）共同构成股骨近端的内侧壁、上侧壁和外侧壁，是维持其稳定的重要结构基础[14]。该结构在理论力学分析时等效为力学三角形的三矢量侧边：内侧边、外侧边和上侧边。其在维持股骨近端结构稳定中具有如下力学作用[15]：①内侧边，形成股骨近端悬臂梁构型的斜向支撑，极大地减少了结构的弯曲应力和挠度。如不完整将引起外侧边和上侧边弯矩显著增加。②外侧边，可有效减弱生理载荷下股骨颈的滑动和偏转，从而实现骨折端稳定。如不完整将导致内侧边弯矩显著增加，甚至引起股骨颈骨折块的旋转不稳。③上侧边，连接内侧边和外侧边，使得股骨近端内、外侧结构共同抵抗生理载荷产生的弯矩。如不完整将显著增加内侧边的弯矩。理论分析表明，股骨近端的骨折治疗要兼顾3条侧边的同时重建，以实现骨折端稳定，避免治疗失败。股骨近端的三角形稳定结构实现了躯干和下肢之间的力学承载。骨折的发生常会导致这些稳定结构中某些部分发生中断，累及的结构越多，骨折越不稳定，手术治疗的难度也越大，实现结构重建的力学稳定要求越高。例如，对于不稳定型骨折，由于后内侧粉碎后失支撑、大转子的外侧壁或股骨近端三角形稳定结构的完全性破坏，同样会降低内固定物所能提供的力学稳定性，增加内固定失效和骨折不愈合的发生风险[16,17,18]。临床研究显示，股骨转子间骨折术后骨折不愈合率为1%~2%，内固定失效率为6%~20%，再次手术翻修率为2.6%~22%[19]。手术失败主要表现为骨折复位丢失、头颈螺钉切出、内固定物断裂等，其最终结局是骨折不愈合[20]。尽管高龄、女性、重度骨质疏松等使得髋部易发生粉碎性和不稳定型骨折，并增加了骨不连和内固定失效的发生风险；但是医生并不能改变这些个体化危险因素为临床预后带来的不良影响。骨科医生只能选择合理的固定物和固定构型，最大限度地重建股骨近端结构，在有限创伤下为患者提供一个更加稳定的力学环境，以利于其早期进行功能锻炼。股骨转子间骨折的手术失败与内固定物设计的力学缺陷密切相关[21]。早期，该部位骨折多采用髓外固定，动力髋螺钉（dynamic hip screw，DHS）是当时骨科医生的首选。然而，1996年，Parker[18]通过临床研究发现，如果外侧壁的完整性遭破坏，会导致DHS固定失败及继发性骨折复位丢失。这一结论及后续相似的发现进一步证实了完整的外侧壁或手术重建外侧壁的完整性对股骨近端固定后所获得的整体力学稳定性至关重要[22,23]。之后，髓内固定逐渐取代髓外固定，成为股骨转子间骨折的首选固定方式。主钉膨大的近端重建或加强了外侧壁，头颈螺钉实现了正常的力学传导，再加上其轴心固定和微创等优势，股骨近端头颈髓内钉在临床上获得成功。然而，该固定方式依然未能解决内侧壁骨折后内侧失支撑力学稳定性丧失的问题[15,24]。髋关节进行性内翻畸形或股骨近端旋转不稳定所致的头颈螺钉切出仍普遍存在。一旦股骨转子间骨折初次固定失败，再次手术仍是治疗的首选。翻修手术的指征包括：①内固定失效，如钢板主体、髓内钉主钉断裂或头颈螺钉断裂切出；②骨折不愈合；③严重的继发性骨折复位丢失，尤其是髋内翻畸形[25]。无论是骨折不愈合还是内固定失效，根据患者年龄、活动需求、患髋关节软骨磨损程度及周围残留骨量大小，手术翻修策略有所不同。其中患者年龄和对功能的需求是决定手术翻修策略的最重要因素：①年轻（年龄<60岁）患者，除非关节软骨损伤严重，保髋治疗是首选；②对于高龄（年龄≥80岁）患者，推荐行髋关节置换术；③对于中间年龄段（年龄≥60岁且<80岁）患者，保髋还是关节置换目前仍存在争议。髋关节置换术是股骨转子间骨折初次手术失败的重要翻修方式。Haidukewych和Berry[26]回顾性分析Mayo诊所过去10年收治的60例股骨转子间骨折治疗失败患者，平均年龄为78岁，32例患者接受全髋关节置换术，27例患者接受半髋关节置换术。10例患者术后2年死亡，6例患者失访，最终44例患者获得随访，平均随访时间为5年。88.6%的患者疼痛获得明显缓解，手术并发症发生率为20%，手术再翻修率为8.3%。他们认为髋关节置换术对股骨转子间骨折术后失败患者是一种有效的挽救性手术方式，髋关节疼痛明显缓解。D'Arrigo等[27]也获得相似的临床预后，且并发症较少。最近，Taheriazam和Saeidinia[28]报告203例股骨转子间骨折DHS固定失败的患者，平均年龄为72.58岁，189例患者初次骨折时伴后内侧失支撑；所有患者均采用全髋关节置换术进行翻修，术后平均随访52个月，结果显示患肢功能恢复良好，并发症发生率仅为4.92%。然而，Luthringer等[29]对采用髋关节置换作为翻修手术方式的患者进行荟萃分析，发现关节置换术有较高的围手术期并发症发生率，其中术后脱位率为8%、感染率为4%、术中骨折发生率为14%、术后骨折发生率为6.3%、假体下沉发生率为15%、再次手术翻修率为5.5%。Smith等[30]分析了全美2002年至2005年采用全髋关节置换术治疗的56 522例患者资料，其中369例患者因股骨转子间骨折髓内钉固定治疗失败而接受关节置换术，发现此类患者术后感染、脱位发生率及再翻修率较初次关节置换术患者显著增高。Mariani和Rand[16]对不同翻修手术进行对比研究：11例患者采用保髋治疗，9例患者接受关节置换，平均随访时间>6年，保髋组患者肢体功能优于置换组患者。因此，尽管髋关节置换术是一种有效的翻修方式，但是如何降低其并发症发生率、提高假体在位率尚需更为优化的假体设计和手术技术。我们认为，对于股骨转子间骨折术后失败患者，髋关节的局部特征更多地表现为骨和肌肉软组织的废用性萎缩、骨质量的明显丢失及髋关节周围自身稳定性的下降，这些都是关节置换术发生并发症的高危因素。因此，如果髋关节的解剖结构保留良好，除了高龄（年龄≥80岁）且期望生活质量较低的患者，保髋治疗应该是更为理想的翻修手术选择。年龄是股骨转子间骨折手术失败后是否保髋治疗的重要依据。欧美国家大宗流行病学研究显示，年龄<79岁的老年髋部骨折患者，1年病死率均在20%以下，为7.3%~18%，远低于年龄≥80岁的患者（约为40%）[31,32,33]。因此，对于年龄<80岁的髋部骨折初次手术治疗失败患者，由于其预期寿命更长、对患肢功能和生存质量要求更高，如何解决此部分患者所面临的问题是当前亟待解决的难题--股骨转子间骨折初次手术治疗失败如何保髋。股骨转子间骨折术后失败的保髋治疗应遵循以下原则[34]：①为骨折断端提供更坚强的力学稳定，包括重建股骨近端的三角稳定结构，恢复力学传导、更好地复位以实现股骨近端内侧有效支撑和骨折断端加压；②改善骨折断端愈合的生物学环境，自体骨移植仍是'金标准'；③增加骨折断端有效接触面积，填补股骨近端结构内丢失骨量，消除断端间隙；④排除或控制感染。但是，现有可选择的内固定物结构难以实现股骨近端力学结构重建和稳定，这是因为：①头颈螺钉把持力不够：无论是髓外还是髓内固定，大多数股骨近端头颈螺钉都有相似的头颈螺钉通道。初始内固定的头颈螺钉对头颈部造成破坏，新置入的头颈螺钉由于相似的通道无法获得更有效的把持力。②股骨近端骨质结构丢失严重：老年性重度骨质疏松，加之废用性骨质疏松及内置物松动过程中的骨质切割，使得股骨近端松质骨小梁结构丢失严重。③初始骨折类型：手术失败的骨折类型本身多为极度不稳定型骨折且伴三边结构连续性丧失，加上术中还需同时矫正严重畸形，这些极大地增加了手术创伤，以及对医生的技术要求。因此，如何加强股骨近端骨折的稳定性是临床医生面临的一个难题，选取或构建何种内固定结构尚存在很大争议。目前，文献报道用于保髋翻修手术的内固定物分为以下两类：髓外固定系统和髓内固定系统[12,13]。髓外固定系统以DCS和DHS应用最多，还包括股骨角钢板、滑动髋螺钉、股骨近端解剖锁定钢板等。髓内固定系统以PFNA、InterTAN髓内钉、TFNA最为常见。目前，翻修成功的报告均为小样本回顾性病例研究，未见大宗病例研究报告和更高质量的前瞻性研究，何种方式最佳尚无定论。Xue等[35]报告了22例患者的翻修手术经验，采用5种不同翻修方式，其中18例采用保髋治疗，固定方式包括股骨近端锁定钢板、PFNA、DHS以及在原有内固定物基础上的附加钢板固定，所有骨折均获愈合。他们总结分析认为，对于股骨转子间骨折手术失败的患者，翻修手术方式的选择应全方位综合考虑，以恢复股骨近端颈干角并进行有效的内侧支撑，但是未能回答何种固定方式最佳。DHS作为传统的角稳定和滑动加压固定系统，是最常用的股骨转子间骨折术后失败的髓外翻修固定物之一。Said等[36]回顾性分析22例股骨转子间骨折DHS固定术后失败的患者资料，其中18例患者接受再次翻修内固定保髋治疗。此18例患者中，翻修方式包括：DHS重新置入（8例），DHS联合外翻截骨术（6例），130°角钢板联合外翻截骨术（4例），所有患者均未植骨。平均随访31个月，所有患者均获骨愈合，愈合时间平均为17周，但其中1例发生股骨头缺血性坏死。Dhammi等[37]同样采用DHS联合外翻截骨术成功治疗18例股骨转子间骨不连患者，术后股骨近端内翻畸形均得以矫正，颈干角恢复至127°，骨不连均获愈合，且没有发现明显的并发症。Bartonícek等[38]回顾性分析采用120°角钢板联合外翻截骨术治疗的15例股骨转子间骨折骨不连或畸形愈合患者资料，平均随访时间>5年，所有患者均获骨愈合，且未见明显并发症。虽然这些基于DHS或角钢板的翻修手术获得不错的临床预后，但是手术过程中常需进行外翻截骨，改变了股骨近端的负荷传导模式。Haidukewych和Berry[39]指出，对于髋部骨折术后失败患者，应谨慎使用外翻截骨术，原因如下：①外翻截骨后会改变头颈部正常的负重部位，改变髓腔通道，且多合并股骨干内移，使下肢力线明显改变，导致同侧膝、踝关节疼痛和退行性改变加速；②一旦外翻固定手术失败、远期继发重度骨关节炎，或者发生股骨头缺血性坏死，作为仅供选择的挽救性手术方式--髋关节置换术的假体选择范围将十分有限，且手术技术难度会大大增加。因此，一些学者尝试其他固定方式进行翻修，且术中不行外翻截骨。Lotzien等[40]报告21例股骨转子间骨不连患者资料，采用DCS翻修且不行外翻截骨，所有患者年龄均>60岁，平均为69.1岁，17例患者获骨愈合，6例（28.5%）患者接受二次翻修手术。Lotzien等[41]还采用该技术治疗40例股骨转子下骨不连患者，初始骨折均为髓内固定，患者平均年龄为65.4岁，最后骨折愈合成功率为92.5%；但是，成功愈合的患者中有13例（35.1%）接受二次翻修手术。这2项临床研究均显示：①DCS作为一种偏心吊臂样固定结构，可以规避原有头颈螺钉通道，实现对股骨近端良好的把持，是一种满意的翻修内固定物选择；②由于DCS对股骨近端后内侧缺乏有效支撑，导致固定提供的力学稳定性明显不足，使得1/3的患者再次接受二次翻修手术；③在DCS固定的基础上，在股骨近端前内侧附加支撑钢板可能是一种更优的解决方法。除了采用角稳定性髓外固定系统翻修外，重新更换髓内钉也是一种常用的手术方式。von Rüden等[42]采用更换长Gamma钉治疗9例髋部骨折术后内固定物断裂患者，其中5例为单纯更换髓内钉，4例为更换髓内钉联合附加钢板治疗，6个月随访临床预后满意，骨折均获愈合。Lambers等[43]回顾性分析16例TFNA术后内固定物断裂的不稳定型髋部骨折患者资料，患者平均年龄为79.4岁；11例（69%）患者采用更换髓内钉进行翻修，其中8例应用TFNA翻修，3例应用顺行股骨髓内钉翻修。采用TFNA翻修的患者中3例再次发生髓内钉断裂和手术失败。因此，他们指出对于髋部骨折髓内钉固定术后失败患者，推荐采用不同种类的股骨近端髓内钉进行翻修；更换相同或相似结构的髓内钉手术再失败风险会明显增加。此外，也有学者将髓内翻修方式和其他手术方式进行对比，以期对临床实践提供指导，但是随访结果未能得出明确的结论。Tucker等[44]回顾性分析20例髓内钉固定术后内固定疲劳断裂患者资料，初始骨折为AO分型31-A2和31-A3型骨折。保髋翻修方式包括更换股骨近端髓内钉和股骨近端锁定钢板，患者均未接受外翻截骨术。术后1年随访显示髓内钉组患者临床预后较钢板组患者好，病死率较钢板组患者低；而钢板组患者骨折愈合时间较髓内钉组患者长，再翻修率较髓内钉组患者高。Cruz-Sánchez等[45]同样治疗11例髓内钉固定术后失败患者，初始骨折均为不稳定型骨折，7例采用保髋治疗，其中4例更换髓内钉，3例更换为DCS。无论是采用髓内还是髓外翻修方式，患者均获得满意的临床预后。Tomás-Hernández等[46]对13例髋部骨折髓内钉固定术后失败患者进行再次手术治疗，其中5例更换髓内钉，8例行关节置换术。随访12个月结果显示：保髋治疗患者均获骨愈合，未见明显并发症；关节置换患者中3例发生感染，通过多次手术最终得以控制。尽管这些临床对比研究的结果显示，与髓外固定或关节置换术相比，髓内固定翻修似乎能够获得相似、甚至更好的预后，但是这些研究的样本量过小且均为回顾性分析，影响了临床试验的质量和临床结论的可信度。综上所述，对于股骨转子间骨折术后失败，创伤骨科医生一直尝试和探索采用多种不同翻修方式进行治疗，以使患者获得更好的临床预后。对于高龄且髋关节损坏严重的患者，关节置换术应该是一种更为合适的选择；此外，关节置换术更多的是作为一种终末挽救性翻修手术方式。对于生活需求高的患者，由于初始髓内固定所带来的髓腔和股骨头颈内骨质量破坏严重，现有的临床证据更加推荐采用成角稳定的髓外固定系统（如DCS、角钢板或DHS）固定。股骨近端外翻截骨术的必要性尚存在争议。解放军总医院唐佩福教授团队发现了股骨近端三角形稳定结构，即内侧边、外侧边、上侧边，这是股骨近端维持力学稳定的基础（图1A）。股骨转子间骨折的发生常导致这一三角形结构单边或多边断裂。通过对股骨近端骨折失败患者进行回顾性分析显示：任何一边的重建失败，都会明显增加髋部骨折手术失败的风险[15,47]。在此理论的指导下，唐佩福教授团队对股骨近端内固定物进行重新设计和改进。内侧支撑髓内钉（medial sustainable nail, MSN）弥补了已有股骨近端髓内系统无法实现后内侧重建支撑的力学缺陷，一期实现股骨近端三角形力学重建，为新鲜骨折提供了更好的机械力学稳定性。生物力学研究显示：与PFNA和PFNA-Ⅱ相比，MSN在固定AO分型31-A2.3型（内侧边断裂）和31-A3.1型（内外侧边同时断裂）股骨转子间骨折时，能够更好地降低内固定物、股骨近端和骨折断端的应力分布，骨折固定构型疲劳失败需要更高应力负荷，骨折断端的移位更小[48,49]。这是因为MSN的主钉和头钉提供外侧边和上侧边的重建，内侧边依靠内侧支撑钉实现重建，从而实现了股骨近端三角形力学重建，提高了固定的稳定性，降低了骨折继发性移位和内固定失效的发生风险。 同时，除了针对新鲜股骨近端骨折，为了解决股骨近端骨折术后失败的难题，唐佩福教授团队还设计了一款新型股骨近端内侧钢板--内侧解剖支撑钢板（medial anatomical buttress plate, MABP），为股骨近端骨不连提供了一种有效的固定方式[50,51]。在DCS或股骨近端髓内钉的基础上，结合MABP构成的三角形稳定结构进行治疗，同时实现股骨近端3条侧边的力学重建：其中DCS或股骨近端髓内钉实现股骨近端上侧边和外侧边的结构重建，MABP实现内侧边的结构重建。通过数字骨科技术构建不稳定型股骨颈骨折（Pauwels Ⅲ型）模型，在传统3枚空心钉固定的基础上，分成3组，即无内侧支撑组、1/3管型钢板内侧支撑组和MABP内侧支撑组，通过轴向加载发现MABP内侧支撑组模型应力分布更小、疲劳断裂所需的应力更大以及断端移位更少[50]。此外，MABP治疗股骨颈骨不连的前瞻性临床研究也取得满意结果，共有15例股骨颈骨不连患者采用DCS联合MABP进行固定，在坚强固定的基础上，所有患者均获骨愈合，且无股骨头缺血性坏死等并发症发生[51]。在前期力学优势验证和满意临床预后的基础上，这种三角固定结构也被延伸用于股骨转子间骨折术后骨不连（临床试验注册号：ChiCTR2000033598），通过相应地增加DCS的使用长度或采用股骨全长髓内钉，实现对股骨转子间骨折术后骨不连的治疗（图1B，图1C）。尽管髋部骨折的手术翻修率不高，但是由于庞大的患病基数和严重的社会家庭负担，一旦初次手术失败，选择何种形式的翻修手术治疗仍是临床医生面临的一大难题。对于年轻患者和活动需求高的老年患者，保髋治疗仍是首选，如何重建股骨近端骨折固定后的稳定性及提高翻修手术成功率尚无定论。而坚强固定、稳定加压、实现载荷分布平衡化的股骨近端三角形稳定策略为治疗股骨转子间骨折及术后翻修提供了理论指导，为临床患者实现早期功能锻炼、恢复肢体功能创造了条件。相信未来随着医工融合的不断深入，骨折治疗原则将在力学理论的指导下不断创新和完善，进一步推动创伤骨科事业走向新高度，最终使患者获得满意的临床疗效。
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