股骨干骨折不愈合的治療進展

孟亞軻，郭永飛

(上海第二軍醫大學附屬長征醫院骨科，上海 200003)

股骨干骨折不愈合的治療進展

孟亞軻，郭永飛*

(上海第二軍醫大學附屬長征醫院骨科，上海 200003)

股骨干骨折是臨床上常見的骨折之一，青壯年多見，多由高能量損傷所致，常合并有多器官及系統損傷。目前，交鎖髓內釘固定是大多數股骨干骨折首選的治療方法[1]，除了髓內釘技術外，切開復位鋼板內固定也是常用的方法之一。據統計，股骨干骨折的內固定失敗率(包括髓內釘和鋼板)和骨折不愈合率為8%～23%[2]。

股骨是人體最長、最大的骨骼，是下肢主要的負重骨之一。股骨干骨折不愈合會給患者帶來巨大的負擔，嚴重影響患者的心理、生活和工作，是嚴重的致殘性疾病。同時，股骨干骨折不愈合的治療對骨科醫生而言也是一個巨大的挑戰，治療這類疾病，需考慮多方面的因素，包括骨折的初次治療方案、畸形的矯正、感染的控制、術后的快速康復等[3]。

1 骨折不愈合的定義和分類

美國食品藥品監督管理局將骨折不愈合定義為損傷和骨折后至少9個月，并且已經有3個月沒有進一步愈合的傾向[4]。骨折愈合的具體時間因骨折部位、骨折類型及軟組織狀況的不同而有所差異，長骨干部骨折愈合需要較長的時間，至少在6個月內不能認為是骨不連，特別是伴有局部感染等并發癥時。骨折不愈合在X線上表現為[5]：骨折部位無骨小梁通過、骨折端硬化、骨折線持續存在及連續的X線檢查示骨折無愈合的跡象。

根據骨折部位有無感染，將骨不連分為感染性骨不連和非感染性骨不連；根據影像學表現可將骨折不愈合可以分為兩種類型[6]：第1型為血供豐富型(肥大型)，骨折斷端血供豐富，富有生命力，有大量的骨痂形成，產生明顯的生物學反應；第2型為缺血型(萎縮型)，骨折斷端血供差，缺乏活力，如果不進行干預骨折將不能愈合。

2 股骨干骨折不愈合的手術治療

隨著髓內釘技術的發展，其應用范圍明顯增加(尤其是開放性骨折和靠近股骨近端和遠端的骨折)，然而，髓內釘治療后發生的股骨干骨折不愈合率也明顯增加[7]。有研究稱髓內釘治療后發生的股骨干骨折不愈合率在嚴重類型的股骨干骨折中高達14%[8]。

股骨干骨折不愈合的治療方法[9]包括：髓內釘動力化、更換髓內釘、附加鋼板、波形鋼板、外固定架及輔助治療(電刺激、骨移植、BMP等)。

2.1 髓內釘動力化治療 髓內釘動力化治療是通過取出近端或遠端的鎖定螺釘，構建骨與髓內釘之間的可控性軸向不穩定，從而將靜力型鎖定髓內釘轉化為動力型髓內釘[10]。在理論上負重應力傳遞到骨折端，因此刺激骨的生成和骨折愈合。動力化治療可在局麻下進行，操作簡單，對于軸向穩定的靜力帶鎖髓內釘患者可能有效。Lin等[11]報道的動力化治療股骨干骨不連的成功率只有58%，且21%的患者出現了超過2 cm的股骨短縮。動力化治療在長斜形骨折、螺旋形骨及嚴重粉碎性骨折中發生下肢短縮及治療失敗的風險較高。有人建議使用動態鎖定孔減少下肢短縮的發生及維持旋轉穩定性。損傷后3～6個月內進行動力化治療效果優于晚期使用的療效(如：確診的骨折不愈合)[9]。

有學者認為[11]，動力化治療只適用于無節段性骨缺損的股骨干骨不連的患者，且術后應該加強隨訪。此外，軸向不穩定及旋轉不穩定是髓內釘治療股骨干骨折失敗的重要原因；因此，動力化治療不適用于復雜性骨折及髓內釘過細的患者，但動力化技術可能是治療過度牽引導致的固定穩定的簡單類性股骨干骨不連的最有效方法。

2.2 更換髓內釘技術 更換髓內釘是指取出髓內釘，重新擴髓，插入直徑更大的髓內釘(比原來髓內釘直徑大于2 mm以上[12])，斷端可植骨，被認為是治療股骨干骨折不愈合的首選方法[13-14]。更換髓內釘技術通過大直徑髓內釘和骨折端的動力加壓作用增加固定的穩定性，支持患者早期負重鍛煉，同時減輕患者的疼痛不適感。Hierholzer等[12]運用閉合擴髓更換髓內釘技術治療72 例非感染性股骨干骨折不愈合患者，治愈71 例，治愈率為98%。

目前，更換髓內釘技術治療股骨干骨不連的成功率有所不同，可能與髓內釘在復雜骨折中應用的增加及頑固性、復雜性骨不連發生率的升高有關[15]。Weresh等[16]和Banaszkiewicz等[17]報道的閉合更換髓內釘的治愈率分別是73%和58%，顯著低于Hierholzer報道的98%和Shroeder等[18]報道的86%。研究表明，輕微的隱匿性感染也可能導致治療的失敗，因此Hierholzer等[15]和Shroeder等[18]推薦對擴髓產生的骨屑及術中材料常規進行細菌培養以排除感染。

更換髓內釘治療股骨干骨不連的關鍵要素包括[15]：閉合治療、糾正軸向移位、有限的擴髓、骨泥的生物刺激、大直徑的髓內釘及骨折端的動力加壓作用，共同為骨折的愈合提供一個良好的生物機械力學環境。其中，閉合治療技術避免了對軟組織造成進一步的損傷，降低了感染的風險，更加符合生物學愈合過程。危險因素包括感染、開放性骨折、萎縮型骨不連等。此外，解剖因素(股骨干狹部與非狹部)也是更換髓內釘治療股骨干骨不連發生失敗的重要危險因素。Yang等[19]治療的非狹部骨不連的愈合率(50%)明顯低于狹部的愈合率(87%)。

2.3 附加鋼板 更換髓內釘是治療股骨干峽部骨不連的理想方法，但對于伴有骨缺損或爆裂性骨折擴髓治療后發生的股骨干峽部骨不連及非狹部骨不連，更換髓內釘技術并不適用。相比之下[11]，保留髓內釘使用附加鋼板能夠為骨折愈合提供足夠的生物學和機械力學優勢。保留髓內釘維持了骨折斷端的對線，不需要對骨折斷端進行再次復位；附加鋼板與髓內釘提供穩定牢靠的固定，增加負重裝置的穩定性，為術后早期負重提供了足夠的保障。此外，如需植骨，移植骨可以準確的放置并固定于骨折端。因此，該技術通過牢靠的固定、早期的負重應力及移植骨的生物刺激，促進骨折愈合，提高骨折愈合率。此外，該技術同樣適用于髓內釘取出困難者，尤其是髓內釘、螺釘斷裂，而且該技術操作簡單、快速、有效。Lin等[11]發現附加鋼板適用于各種類型的股骨干骨不連，治愈率接近100%。其歸因于：a)避免了骨內膜的再次破壞；b)在同一個切口下進行骨移植，尤其適用于萎縮型及營養不良型骨折不愈合。

附加鋼板聯合局部皮質剝除、自體骨移植治療股骨干骨不連雖然創傷較大，但臨床療效優異，可用于治療更換髓內釘治療失敗的股骨干骨不連、非峽部股骨干骨不連(包括峽部上下的不愈合)、伴有骨質缺損或髓腔增大的峽部骨折、預期更換髓內釘會失敗的病例[20]。此外，與更換髓內釘相比，該方法的另一優點是可以治療由股骨干旋轉移位造成的不愈合。

通過對更換髓內釘與附加鋼板在股骨干骨折不愈合的治療效果進行對比，Jiang等[21]發現，在愈合時間、手術時間、出血量、康復時間及肢體功能等方面，附加鋼板均優于更換髓內釘技術。附加鋼板能夠去除局部軸向不穩定性，操作簡單，損傷小，而且允許患者早期進行康復鍛煉。此外，Park等[20]在小樣本的回顧性研究分析中發現在股骨的非峽部骨不連中，附加鋼板的治療效果優于更換髓內釘者；而附加鋼板最主要的缺點是在髓內釘完整存在的情況下不能矯正畸形[20]。

2.4 波形鋼板的應用 股骨內側骨缺損導致局部彎曲應力集中，標準鋼板容易發生內固定失敗[5]。對于這些特殊的骨不連，Blatter和Weber引進了波形鋼板[22]。波形鋼板的優點在于：鋼板中間為波狀，通過中部塑形使其兩側離開正常的骨性結構，減少了骨的應力保護作用，對骨不連斷端的血液循環干擾小，有利于骨痂的生長，減少了壓迫性壞死的發生，為骨移植提供更大的空間。此外，波形鋼板還可以有效的分擔軸向負荷，波形鋼板聯合間接復位裝置(AO股骨牽開器)更加符合生物學原則。在股骨干骨不連的回顧性病例研究中[5]，波形鋼板治療的患者在首次手術治療后實現了骨折愈合(如：42 例患者中41 例愈合，98%的愈合率；75 例患者中64 例愈合，85%的愈合率)。目前國內關于波形鋼板的研究較少。

2.5 外固定架技術 Ilizarov外固定器可用于治療多種骨科疾病，如：下肢不等長、先天性或獲得性畸形、骨不連、骨髓炎和骨缺損等。Ilizarov外固定器符合外科微創原則，固定牢靠，無內植物有利于控制感染，同時可消除剪切力，通過多平面的均勻壓應力促進骨折愈合，還有糾正畸形、延長患肢等優點，使以往需要截肢的患者能夠保留肢體、恢復正常功能[23]。目前，Ilizarov外固定器主要應用于感染性骨折不愈合，在非感染性骨不連中并不推薦使用[24]。

Basbozkurt等[2]保留內固定物加用Ilizarov外固定器技術治療骨不連，避免了對骨折端進行切開暴露，因此對骨折血運破壞減小到最低，且能夠減少手術時間、降低感染的風險，而且不需要考慮骨不連的類型(在化膿菌感染的情況下依然能夠使用)，術后可以立即進行負重。此外，對于患者已經存在的骨折對線不良，Ilizarov技術具有逐漸緩慢的矯正作用，避免了再次手術。不足之處是針道感染、笨重不適感等。

2.6 骨移植 骨折的愈合是一個生物力學和生物學多因素參與的復雜過程，而骨折愈合所需的生物環境可以通過某些具有成骨能力、骨傳導能力和骨誘導能力的物質的應用而得到改善。骨移植技術通過提供生物學刺激促進骨折愈合，提高愈合率[25]。在股骨干骨折不愈合的治療中，除了肥大型骨不連僅需內固定重建穩定外，幾乎所有的骨不連都需進行植骨治療。目前，常用的植骨方法有游離骨移植和帶血管蒂的骨移植。骨的來源也有很多，如：自體骨、異體骨、人工合成骨替代物等。

自體骨移植是最為安全有效的骨移植方法，具有成骨能力(有活力的骨細胞來源)、骨誘導性(蛋白質)和骨傳導性(基質)，且不存在引起感染和免疫排斥的風險[26]，也是目前治療骨折不愈合眾多生物延長方法中的的金標準。髂前上棘和髂后上棘自體骨移植是目前最主要的方法。近年擴髓-灌洗-吸裝置通過股骨髓腔內獲取大量的自體移植骨越來越流行，它能在避免供區病變的同時與髂骨自體骨一樣有效地促進骨不連，并在相同的時間內獲得骨性愈合[27]。此外，還可進行腓骨截骨填充骨缺損部位。

2.7 其他 其他治療手段包括骨替代品、生物因子(如骨形態發生蛋白)、低脈沖超聲波、電刺激、高壓氧等[10]，可以單獨應用于股骨干骨折不愈合的治療，但大多時候是作為一種輔助治療手段同上述的治療方法聯合應用。

以上主要是針對非感染性股骨干骨折不愈合的手術治療方法進行了敘述。感染在股骨干骨折不愈合中較為常見，是一個十分棘手的問題，其治療目標是[28]：根除感染、恢復肢體的長度、恢復力線、骨折愈合及最理想的功能結果。在第2次手術部位的細菌培養對診斷感染至關重要。在手術開始前10～14 d應當停用抗生素[29]，對傷口分泌物進行革蘭染色，厭氧菌、需氧菌、真菌培養。外固定是治療感染型股骨骨折不愈合較為常用的方法之一。植入抗生素骨水泥[30]是其中一種已被證明了的治療方法，它可以局部釋放高濃度抗生素的同時減小全身副作用。此外，抗生素骨水泥涂層棒可以在提供穩定性的同時，在感染區域釋放高濃度的抗生素，也因為無需使用外固定而減少了出現感染、疼痛和瘢痕形成的可能，可用于感染性骨不連的治療。此外，有報道稱擴髓-灌洗-吸引裝置治療長管狀骨不連效果良好。關于感染性骨不連的處理報道較多，雖然具體描述上因語言差異有所不同，但處理原則一致：改變局部生物環境、消滅感染、骨折愈合恢復功能。深部組織真菌感染具有挑戰，因其可形成高抵抗性的生物膜，徹底鏟除真菌感染需要進行徹底清創術[31]。在感染性股骨干骨折不愈合中，還有許多其他輔助治療方法，不再贅述。

最近，鉆石學說已被提倡用于處理復雜的長管狀骨感染性骨不連，這種學說強調同時予以生長因子、支架以及成骨細胞，并在需要的時候更換固定方式，有助于恢復良好的局部機械和生物環境，從而促進骨折愈合，尤其對于預期骨折愈合困難病例，手術醫師應考慮應用鉆石學說進行處理[32]。

3 結 語

Crowley等[33]在一項系統性回顧研究中指出，盡管有報道目前鋼板內固定治療骨折不愈合的成功率的較高，但更換髓內釘治療股骨干骨折不愈合仍是金標準。作者建議若更換髓內釘失敗后，可以考慮行鋼板固定或者是聯合外固定治療，而對萎縮型的骨折不愈合病例可以考慮植骨治療。但Somford[5]同樣在一項回顧性研究中指出，在髓內釘治療后發生的骨不連中，應該保留髓內釘，使用附加鋼板。a)附加鋼板治療組的治愈率為96%，更換髓內釘治療組的治愈率為73%；b)髓內釘治療后發生的骨不連在大多數情況下是缺乏穩定性(肥大型骨不連)，而這類骨不連的治療主要是提高固定的穩定性，相比之下，附加鋼板更能提供愈合所需要的穩定性。如果鋼板固定失敗，可以考慮采用擴髓髓內釘治療(擴髓髓內釘的治愈率為96%)。若鋼板固定為唯一可供選擇的方法，則應首選波形鋼板，因為它不僅能夠保護骨不連部位的血供，而且還可以很好的分擔軸向負荷。

股骨干骨折不愈合是一個嚴重的致殘性疾病，也是一個嚴重的社會問題。臨床治療方法多種多樣，應根據患者的綜合情況采取個體化治療原則，選擇最佳的治療方案，必要時聯合運用手術及非手術方法，這樣才能取得滿意的效果[29]。

[1]Samiezadeh S，Tavakkoli Avval P，Fawaz Z，etal.Biomechanical assessment of composite versus metallic intramedullary nailing system in femoral shaft fractures：A finite element study[J].Clin Biomech(Bristol，Avon)，2014，29(7)：803-810.

[2]Basbozkurt M，Kurklu M，Yurttas Y，etal.Ilizarov external fixation without removal of plate or screws：effect on hypertrophic and oligotrophic nonunion of the femoral shaft with plate failure[J].J Orthop Trauma，2012，26(8)：123-128.

[3]Gelalis ID，Politis AN，Arnaoutoglou CM，etal.Diagnostic and Treatment Modalities in nonunions of the Femoral shaft：a review[J].Injury，2012，43(7)：980-988

[4]Frlke JP，Patka P.Definition and classification of fracture non-unions[J].Injury，2007，38(Suppl 2)：19-22

[5]Somford MP，vanden Bekerom MP，Kloen P.Operative treatment for femoral shaft nonunions，a systematic review of the literature[J].Strategies Trauma Limb Reconstr，2013，8(2)：77-88.

[6]Roberts TT，Rosenbaum AJ.Bone grafts，bone substitutes and orthobiologics：the bridge between basic science and clinical advancements in fracture healing[J].Organogenesis，2012，8(4)：114-124.

[7]Pihlajamaki HK，Salminen ST，Bostman OM.The treatment of nonunions following intramedullary nailing of femoral shaft fractures[J].J Orthop Trauma，2002，16(6)：394-402.

[8]Noumi T，Yokoyama K，Ohtsuka H，etal.Intramedullary nailing for open fractures of the femoral shaft：evaluation of contributing factors on deep infection and nonunion using multivariate analysis[J].Injury，2005，36(9)：1085-1093.

[9]Lynch JR，Taitsman LA，Barei DP，etal.Femoral nonunion：risk factors and treatment options[J].J Am Acad Orthop Surg，2008，16(2)：88-97.

[10]Papakostidis C，Psyllakis I，Vardakas D，etal.Femoral-shaft fractures and nonunions treated with intramedullary nails：the role of dynamisation[J].Injury，2011，42(11)：1353-1361.

[11]Lin CJ，Chiang CC，Wu PK，etal.Effectiveness of plate augmentation for femoral shaft nonunion after nailing[J].J Chin Med Assoc，2012，75(8)：396-401.

[12]Weresh MJ，Hakanson R，Stover MD，etal.Failure of exchange reamed intramedullary nails for ununited femoral shaft fractures[J].J Orthop Trauma，2000，14(5)：335-338.

[13]Wu CC，Chen WJ.Exchange nailing for aseptic nonunion of the femoral shaft[J].Int Orthop，2002，26(2)：80-84.

[14]Brinker MR，O′Connor DP.Exchange nailing of ununited fractures[J].J Bone Joint Surg(Am)，2007，89(1)：177-188.

[15]Hierholzer C，Glowalla C，Herrler M，etal.Reamed intramedullary exchange nailing：treatment of choice of aseptic femoral shaft nonunion[J].J Orthop Surg Res，2014，9(1)：88.

[16]Weresh MJ，Hakanson R，Stover MD，etal.Failure of exchange unreamed intramedullary nails for ununited femoral shaft fractures[J].J Orthop Trauma，2000，14(5)：335-338

[17]Banaszkiewicz PA，Sabboubeh A，McLeod I，etal.Femoral exchange nailing for aseptic non-union：not the end to all problems[J].Injury，2003，34(5)：349-356

[18]Shroeder JE，Mosheiff R，Khoury A，etal.The outcome of closed intramedullary exchange nailing with reamed insertion in the treatment of femoral shaft nonunions[J].J Orthop Trauma，2009，23(9)：653-657.

[19]Yang KH，Kim JR，Park J.Nonisthmal femoral shaft nonunion as a risk factor for exchange nailing failure[J].J Trauma Acute Care Surg，2012，72(2)：60-64.

[20]Park J，Yang KH.Indications and outcomes of augmentation plating with decortication and autogenous bone grafting for femoral shaft nonunions[J].Injury，2013，44(12)：1820-1825.

[21]Jiang L，Pan Z，Zheng Q.Augmentation plating in hypertrophic non-union after nail fixation of femoral shaft fracture compared withexchange plating[J].Chin Med J(Engl)，2014，127(16)：2900-2905.

[22]Blatter G，Weber BG.Wave plate osteosynthesis as a salvage procedure[J].Arch Orthop Trauma Surg，1990，109(6)：330-333.

[23]李朋，杜剛強，張鍇.Ilizarov技術治療骨不連：對“金標準”應用的解讀與思考[J].中國組織工程研究，2013，17(43)：7618-7623.

[24]Patil S，Montgomery R.Management of complex tibial and femoral nonunion using the Ilizarov technique，and its cost implications[J].J Bone Joint Surg(Br)，2006，88(7)：928-932.

[25]Romano CL，Romano D，Logoluso N.Low-intensity pulsed ultrasound for the treatment of bone delayed union or nonunion：a review[J].Ultrasound Med Biol，2009，35(4)：529-536.

[26]Gómez-Barrena E，Rosset P，Lozano D，etal.Bone fracture healing：cell therapy in delayed unions and nonunions[J].Bone，2015(70)：93-101.

[27]Flierl MA，Smith WR，Mauffrey C，etal.Outcomes and complication rates of different bone graftingmodalities in long bone fracture nonunions：aretrospective cohort study in 182 patients[J].J Orthop Surg Res，2013，9(8)：33.

[28]Prasarn ML，Ahn J，Achor T，etal.Management of in-fected femoral nonunions with a single-staged protocol utilizing internal fixation[J].Injury，2009，40(11)：1220-1225.

[29]Gelalis ID，Politis AN，Arnaoutoglou CM，etal.Diagnostic and treatment modalities in nonunions of the femoral shaft：a review[J].Injury，2012，43(7)：980-988.

[30]Conway J，Mansour J，Kotze K，etal.Antibiotic cement-coated rods：an effective treatment for infected long bones and prosthetic joint nonunions[J].Bone Joint J，2014，96(10)：1349-1354.

[31]Goff TA，Kanakaris NK.Management of infected non-union of the proximal femur：a combination of therapeutic techniques[J].Injury，2014，45(12)：2101-2105.

[32]Giannoudis PV，Einhorn TA，Marsh D.Fracture healing：the diamond concept[J].Injury，2007，38(Suppl 4)：3-6.

[33]Crowley DJ，Kanakaris NK，Giannoudis PV.Femoral diaphyseal aseptic non-unions：is there an ideal method of treatment[J].Injury，2007，38(Suppl 2)：55-63.

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2014-03-20

孟亞軻(1989- )，男，研究生在讀，上海第二軍醫大學附屬長征醫院骨科，200003。