股骨骨折髓釘固定術后延遲愈合及不愈合原因分析

張勇,黃立新,董天華

(蘇州大學附屬第一醫院骨科,江蘇蘇州 215006)

股骨干骨折是指在小粗隆下2～5cm至股骨髁上2～5 cm的骨折,是骨科臨床上最常見的骨折之一。損傷機制多由強大暴力引起。此類骨折經手術治療大多能一次性痊愈,但因股骨是人體內最大的骨骼,而且是下肢主要的負重骨之一,如果治療不當,可引起長期的功能障礙和殘疾,同時給患者的身心健康帶來一定的創傷。相比其他內固定方式,股骨髓內釘是經骨干軸心的中心性固定,通過橫穿的鎖釘與股骨皮質相嵌,使髓內釘與整個股骨形成一個整體。因此具有較好的穩定性,維持骨折復位后的解剖力線,促使肢體早期負重,可早期行關節及肌肉功能恢復鍛煉,在臨床上得到廣泛的應用。但筆者對2002—2009年在我院治療的股骨干骨折行髓內釘內固定及術后的病例進行回顧性分析隨訪,發現少數患者出現術后內固定失效甚至再骨折的情況,其中骨折延遲愈合、不愈合為嚴重的并發癥之一,一旦發生將嚴重影響患肢功能。本文重點分析了臨床治療過程中影響骨折愈合的各種因素,現報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 2002—2009年我院共收治股骨干骨折病例619例,其中行髓內釘內固定治療術后發生延遲愈合、不愈合病例43例,發生率6.94%。男33例,女 10例;年齡22～76歲,平均38.2歲;右側16例,左側 26例,雙側1例。車禍傷 38例,高處墜落3例,重物砸傷1例,病理性骨折1例。本組患者入院前均有手術史。手術前所有病例根據受傷機制及影像學資料分型大致分為三種類型[1],Ⅰ型：螺旋形或橫形股骨干骨折,伴隨或不伴隨移位或成角;Ⅱ型：粉碎性股骨干骨折;Ⅲ型：開放性股骨干骨折。其中,Ⅰ型15例,Ⅱ型26例,Ⅲ型2例。所有病例均存在局部壓痛、患肢縱向叩擊痛、異常活動和功能障礙。

1.2 治療方法 手術均選擇在連續硬膜外麻醉或全麻下進行。本組 11例延期愈合者,將骨折近或遠端鎖釘取出,髓內釘由靜力型固定改為動力型固定治療,并于雙側髂前上棘穿刺,抽取骨髓血60～70 mL注入骨折端髓腔內或骨折端自體髂骨充分植骨;9例因鎖釘彎曲斷裂、松動,取出鎖釘和/或原髓內釘,更換較大號髓內釘,遠近端植入鎖釘,骨折端植入自體髂骨;3例因原髓內釘斷裂,取出斷裂主釘及鎖釘,重新植入交鎖髓內釘固定,骨折端植自體髂骨;2例因鋼絲捆扎帶勒嵌入骨折端,影響骨折愈合,取出捆扎帶,植自體髂骨; 10例保留原固定髓內釘及鎖釘,骨折端開骨槽植自體髂骨條;7例取出原髓內針,改用加壓鋼板固定;1例術后發生感染者,術中徹底清除骨折端周圍及髓腔內不良肉芽組織,濃碘伏水及雙氧水浸泡后放入灌洗引流管,患肢石膏托外固定,每日持續慶大霉素髓腔內灌洗。根據術中所取組織培養+藥敏實驗結果,選用敏感抗生素,連續3次灌洗液培養陰性后,停用髓腔內灌洗,視引流量拔除引流管,傷口愈合后,擇日二次手術行骨折內固定。所有病例在取出原固定物和清理骨折斷端時,盡可能地保留周圍骨質和軟組織;在復位時力求嚴格解剖復位,治療后除3例仍未愈合(骨折端骨不連或假關節形成)外,其他病例均于術后 1年內愈合,有效率為 93%。

1.3 療效評價 所有結果均參照股骨干骨折療效評定標準[2]進行分類,優：骨折愈合牢固,骨折處髓腔開通,肢體短縮小于 2 cm,成角小于 10°,無旋轉畸形,膝關節屈大于 90°;良：骨折處有較致密、連續性骨痂通過,骨折線不清楚,短縮2～4cm,成角10°～15°,旋轉畸形小于5°,膝關節伸屈范圍在30°～90°;中：骨折處單側骨痂形成,骨折線仍可見,短縮大于4 cm,成角大于 15°,旋轉畸形大于 5°,膝關節伸屈范圍小于30°;差：骨不連或假關節形成。

2 結 果

本組所有病例均進行跟蹤隨訪,隨訪時間最短 10個月,最長8年,平均41.9個月。術后定期復查并行影像學檢查,其中35例獲得骨性愈合,5例骨折端已有部分連續骨痂通過,3例仍未愈合,骨折端硬化。臨床療效評定,優 20例,良15例,中 5例,差3例。所有病例術后無感染、斷釘及脂肪栓塞等并發癥發生。

3 討 論

股骨干骨折多為高能量創傷所致,常合并多系統損傷。在諸多治療手段中,股骨髓內釘具有切口小、手術創傷小、操作相對簡便等優點,已逐漸成為臨床首選治療股骨干骨折的方法。成功的髓內釘固定可縮短患者的住院時間、盡快恢復所有關節的活動、迅速恢復行走、縮短總體致殘時間。但筆者對近年來我院應用帶鎖髓內釘固定股骨干骨折患者的療效進行系統隨訪的過程中,發現術后骨折愈合延遲或不愈合的現象有所增加。骨折愈合是一個復雜的過程[3],影響骨折不愈合的因素有許多,如粉碎、不穩定、感染、軟組織損傷、軟組織的干預和血管供應的損失,這些影響骨折愈合的因素是眾所周知的。其他因素如吸煙、營養不良和輻射,也可能影響骨折愈合。骨折延遲愈合、不愈合的判斷主要是根據臨床征象、X線片表現和治療時間進行界定[4],骨折愈合時間雖然差別很大,但以臨床征象及X線為基礎,如骨折后 4個月,經X線片證實骨折端無明顯骨痂生長,可診斷骨折延遲愈合[5];骨折后 7個月,經X線片證實骨折端無骨痂生長,骨折端硬化,診斷骨折不愈合。

本文僅探討涉及臨床治療過程中影響骨折不愈合的因素,通過對本組病例的分析,發現治療過程中仍存在以下幾個影響骨折愈合的因素。

3.1 手術適應證的選擇[6,7]帶鎖髓內釘治療股骨干骨折較普通髓內釘的使用范圍明顯擴大,適用于小轉子以下,距膝關節間隙9cm以上各種類型的股骨干骨折。但在適應證的選擇上,帶鎖髓內釘適用于小粗隆以下的骨折,大、小粗隆必須完整,無骨折及病理改變;若骨折線太靠近骨折遠端,骨折線距膝關節間隙小于 9 cm,帶鎖髓內釘控制旋轉及短縮的能力明顯減弱,不適合順行插釘,而應改用髁鋼板或股骨髁上髓內釘固定。

3.2 感染 無論是開放性還是閉合性的髓內釘固定,術后發生深部感染都很嚴重,甚至是災難性的,尤其是切開復位髓內釘固定感染發生率居多,閉合復位髓內釘內固定術后感染率較低。術后感染可直接引起骨感染,破壞骨折端的正常供血而出現骨壞死,是導致骨折延遲愈合或不愈合的主要原因之一[8]。本組有1例因術后感染導致骨折不愈合。如果髓內釘固定后發生了深部感染,應該手術切開受累部位,所有的失活組織、碎骨片、肉芽組織、血腫都應清除,并應用抗生素廣泛灌洗引流,同時行細菌培養,選用合適的抗生素,定期復查血常規、血沉及 C反應蛋白來監測患者的病情變化。如果髓內釘仍能提供固定作用,則必須原位保留髓內釘,拔出髓內釘將導致感染性骨折不愈合;但如果骨折發生感染并且髓內釘已經折斷或提供的固定作用很小,應在切開引流的同時拔出髓內釘,可考慮改用外固定支架固定。

3.3 骨折復位情況及手術創傷 骨折端良好復位是恢復股骨力線、促進骨折端愈合的首要條件,尤其是股骨干骨折多由較大暴力引起,骨折端粉碎、移位較大,因此骨折端良好、準確的復位對骨折愈合尤其重要。同時術中要徹底清除骨折斷端間的軟組織,如遺留軟組織嵌插于骨折端或在骨折粉碎較大時應用鋼絲捆扎碎骨塊時,應避免張力帶嵌入骨折端內(本組有2例發生,見圖1),導致骨折端不能緊密接觸,對骨痂的爬行生長起到阻擋的作用,引起骨不愈合或生長不牢靠。手術創傷的程度對骨折的愈合也有較大的影響,就骨折內固定來說,手術中應注意對骨膜的保護,盡可能的保持其完整性,減少對骨膜的剝離。對于游離骨塊術中要盡可能的保持其與骨膜及周圍軟組織的聯系,過多的剝離外骨膜、擴髓、清除碎骨等均可破壞骨折端的血供,使骨折延遲愈合。

圖1 鋼絲捆扎帶嵌入骨折端,骨折愈合不佳

3.4 植骨問題 骨折斷端間存在間隙,特別是粉碎性骨折,長斜型骨折、多段骨折將使骨折愈合時間延長,骨折復位后如遺留較大的骨缺損,將嚴重影響骨折的愈合(見圖 2～3),而植骨是公認的填補骨缺損、促進骨折愈合的可靠方法。對于骨缺損處,植入骨可以起到支架橋接的作用,引導新生骨細胞通過骨折處而達到骨折的愈合,同時移植骨還可以提供成骨細胞及鈣質,對宿主骨也起到刺激成骨功能的作用。術中盡量考慮取患者自體骨植入,以松質骨為優,但如果考慮肢體縮短因素則可適當植入皮質骨[9]。

3.5 髓內釘的植入 術中髓內釘植入不合理,可導致術后主釘的斷裂及鎖釘的退出或斷裂[7]。術中髓內釘植入不合理原因有兩點,a)選針過細：此種情況多發生在術者初次做骨折內固定時,過分擔心粗針插入髓腔發生滯針或強力打入將骨干脹裂,未行充分擴髓而盲目操作引起。b)髓內釘插入遠折端的長度不足：一方面由于選針過短,另一方面骨折部偏下,遠端力臂縮短,帶鎖髓內釘長度過短,或者遠端鎖釘鎖定失敗,令力學固定點過于靠近骨折端,使局部橫向剪切力加大,造成應力性不穩,從而導致骨不愈合。

圖2 骨折端缺損未植骨,骨折未愈合

圖3 股骨干多段骨折,骨折愈合不良

術后主釘斷裂及鎖釘的退出或斷裂：a)髓內釘是通過股骨中軸線固定的,應力分布比較均勻,主釘斷裂的機會相對比較少。而股骨發生骨折后,其外側是張應力,內側是壓應力,骨折端鎖釘受到內彎曲應力的影響(尤其粉碎性骨折),釘體受到的應力較大,另外受釘的質量的影響及術后過早負重均易造成主釘斷裂,而影響骨折愈合。本組有3例發生主釘斷裂(見圖4)。b)近端鎖釘是通過大、小轉子固定的,和肢體承重方向有一定夾角,鎖釘為全螺紋,雖退出的可能性不大,但可能發生斷裂。發生斷裂和退出的原因可能與過早負重有關,鎖釘的螺紋部分是承重的薄弱點,螺紋和主釘鎖孔緣卡住,負重鎖釘易發生斷裂,遠端鎖釘易發生退出。其原因是安放遠端鎖釘遇到困難,反復鉆孔,造成骨孔過大,鎖釘松動。本組有 9例發生了鎖釘的松動或斷裂(見圖5～7)。

圖4 原髓內釘斷裂,骨折未愈合

圖5 遠端鎖釘斷裂,骨折未愈合

圖6 近端鎖釘松動,骨折愈合延遲

圖7 遠端鎖釘松動,骨折愈合欠佳

3.6 帶鎖髓內釘靜力型固定或動力型固定的選擇 靜力固定后是否動力化,何時動力化?帶鎖髓內釘依靠骨折近遠端的鎖釘控制骨折復位后的位置,防止復位后重新移位,有效地控制了骨干旋轉、短縮、成角及患者術后康復快等自身獨特優點[10],使其在股骨干骨折臨床治療上得到充分肯定。靜力型帶鎖髓內釘適用于各種類型的長管狀骨骨折,其具有控制肢體長度及旋轉,允許骨折端有限活動的功能。多數患者骨折后可早期愈合,且無明顯骨痂生長、骨折間隙增寬、斷端部分骨吸收等延遲愈合征象時,就可慮行動力化固定[11]。動力型固定指的是骨折近遠端一側帶鎖釘,它允許髓內釘在髓腔內有限滑動,具有允許早期負重的特點,但只能用于斷端緊密結合,無短縮傾向的穩定性骨折。動力化是將靜力型固定變為動力型固定,從而增加骨折斷端的軸向壓力,避免骨折端過度應力遮擋,以促進骨折愈合。但目前臨床上對帶鎖髓內釘靜力固定后是否動力化,何時動力化,還沒有確切的標準,時間段的掌握將直接影響骨折后期的愈合(本組10例考慮骨折愈合不良與動力化時機掌控有關,見圖 8)。有作者推薦一種方法可用來確定動力型鎖釘的位置,鎖釘僅置于骨折的近端或遠端以防止旋轉,對于所有靜態固定的帶鎖髓內釘,建議術后6～12周動力化(去除遠端或近端鎖釘或兩端都去除)。Nomura等認為適宜的應力環境內促進骨折愈合,把靜力型固定動力化,使骨折端獲得應力刺激,更符合骨折愈合的生物力學要求[12]。目前多數學者發現許多靜態固定帶鎖髓內釘治療股骨干骨折的患者愈合率仍較高,他們對 100例股骨骨折前瞻性地全部采用靜態 Russel-Taylor釘治療,并不考慮骨折粉碎程度,骨折全部愈合,僅2例需改為動力化固定。筆者認為還是應遵循不穩定骨折用靜力型固定,穩定骨折用動力型固定的原則,不穩定的骨折應根據復查的 X線片制定鍛煉計劃。動力化時間應以X線片為依據：靜力固定術后 3個月以上,連續 3～6個月骨折端骨痂形成不明顯,且逐漸出現間隙增大。主張對靜力固定術后骨吸收期進行連續觀察,骨折端確實無生物學愈合跡象,才能行動力化。動力化則是帶鎖髓內釘區別鋼板的一大特點,重視靜力固定術后骨吸收期與動力化后固定不穩期的隨訪,適時動力化,動力化后控制負重,促使骨折端愈合,避免患肢短縮。

圖8 遠近端鎖釘一直未取,骨折線存在,骨痂形成少

3.7 不恰當的功能鍛煉及負重 術后有效的康復功能鍛煉是骨折治療的重要環節,應正確指導患者進行術后康復功能鍛煉。康復不當或過早負重也是內固定失敗的原因之一(見圖 9)。任何部位的骨折都會造成肌肉的損傷,如果缺少及時有效的功能鍛煉,必然引起肌肉萎縮、纖維增生、黏連,嚴重影響膝關節的功能。因此,應盡早進行無痛的主動和適度的被動功能鍛煉,但應避免過早負重,早期禁止一切使骨折產生剪力及旋轉應力的活動。本文有5例患者均較早進行了鍛煉和負重行走,這可能也是導致骨愈合延遲及不愈合的原因之一。因此,帶鎖髓內釘固定是相對穩定的固定,早期應以被動的關節功能鍛煉和主動的肌肉靜力性收縮鍛煉為主,要因人而異,根據患者的身體恢復情況、骨折固定的牢固程度、固定時間、骨折愈合情況,適度、適時進行功能鍛煉。負重時間要看骨折的愈合情況,只有在臨床和攝 X線片后,才能完全決定負重時間。目前普遍認為,股骨干骨折應用髓內釘固定能起到堅強穩定的固定作用,尤其是交鎖髓內釘的應用。而實際上交鎖髓內釘的鎖釘與螺孔并非絕對適,存在著微動[13],因此遠端及近端骨折仍然存在一定的活動余地,尤其是在旋轉應力的作用下。同時不恰當的負重練習也會在骨折端產生應力,引起內固定的松動、失效,影響骨折的愈合。另外,早期負重雖可增加骨折端的接觸,刺激血管新生和成骨因子分泌,促進骨折愈合[14],但對于局部骨缺損植骨的患者,其結果可能加快植骨的吸收和穩定的喪失,因此此類患者的早期負重應當慎重。過早負重,鎖釘的螺紋部分是承重的薄弱點,螺紋和主釘鎖孔緣卡住,負重時鎖釘容易發生斷裂。本文有 4例均為術后過早參加勞動或大負荷的功能鍛煉,導致遠端鎖釘斷裂或退出。鎖釘退出多見于遠端鎖釘,可能安放遠端鎖釘時瞄準定位遇到困難,反復鉆孔,造成骨孔過大,鎖釘松動。建議這類患者術后沒有達到骨性愈合前,患肢不要完全負重。在安放遠端鎖釘時,醫生應積極爭取一次性鉆孔成功,避免反復鉆孔。

圖9 術后不恰當的功能鍛煉及負重,骨折端愈合不良

骨折的愈合是一個復雜而又多變的過程,任何干擾因素都會影響骨折修復的正常進行。股骨干骨折多由強大的直接暴力所致,另外,由于骨折端的不穩定,若無穩定的固定,由于扭轉、剪力等應力影響骨折端,也可能導致骨折延遲愈合或不愈合;但若固定過于堅強,由于形成應力遮擋,也將對骨折的愈合產生影響。帶鎖髓內釘治療股骨干骨折其優勢是明顯的,隨著應用技術的提高和研究的不斷深入,并發癥會逐漸減少,這項技術也會更好的應用于臨床,服務于患者。

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