順行髓內釘治療股骨干骨折后發生股骨頭壞死的原因分析

楊雨潤 李子榮 孫偉 陳瀛 林朋 劉成剛

中日友好醫院骨科三部，北京 100029

骨質疏松性骨折是骨質疏松癥最嚴重的并發癥，常見的與骨質疏松癥相關的骨折包括脊椎、髖部、橈骨遠端的骨折。近年來，隨著老齡化社會到來，股骨干骨質疏松性骨折也日益增多，為避免臥床所致并發癥，手術成為首選的治療方案。髓內釘固定技術具有創傷小、局部血運破壞少、骨折愈合率高(可達95%～99%)等優點，已成為治療長骨骨折的金標準，取得了良好的療效，但術后也存在著一些并發癥，例如延遲愈合、不愈合、感染及斷釘等。然而，股骨頭壞死作為順行髓內釘術后并發癥的報道比較少見，本文通過對47例采用順行髓內釘治療的股骨干骨折患者的資料進行回顧性研究，旨在探討創傷導致股骨頭壞死的病理機制及危險因素。

1 材料和方法

1.1 臨床資料

本研究收集2010年1月至2016年12月我院門急診診治的采用順行髓內釘手術治療的股骨干骨折患者47例，進行回顧調查。復習所有47例患者的原始病歷、隨訪記錄及手術前后影像學資料。排除標準為病理性骨折，同側股骨頸骨折，股骨干骨折累及轉子間或轉子下區域，應用免疫抑制劑者，無影像學數據，隨訪時間<1年者。按照AO分型對骨折進行分型，分析術后正側位X片進針點。通過臨床及影像學檢查明確骨折愈合情況。診斷股骨頭壞死需包括臨床癥狀、X線片、MRI檢查，采用ARCO分期。影像學檢查結果由2位醫生共同評估。記錄患者年齡、性別、側別、骨折分型、受傷方式以及髓內釘進釘點。采用內固定治療并獲得隨訪的股骨干骨折患者47例，年齡18～95歲，平均55.3歲。男性31例，女性16例，左側24例，右側23例。骨折的AO分型：A型14例，B型27例，C型6例。其中高能量損傷者25例(車禍所致者14例，高處墜落者11例)，低能力損傷者22例(均為摔倒所致)。合并骨質疏松者22例，未合并骨質疏松者25例。手術方法均采用順行髓內釘內固定術，大轉子頂點進釘38例，梨狀窩進釘9例。出現股骨頭壞死者3例，未出現者44例。

1.2 統計學處理

采用SPSS 12.0統計學軟件進行分析，分析骨折分型、年齡、受傷方式、進釘點位置與股骨頭壞死的關系采用卡方檢驗。分析AO分型與受傷機制對股骨頭壞死的影響，對3×2交叉表選取蒙特卡洛方法(樣本量為47，置信水平95%)，分析年齡與進針點位置對股骨頭壞死的影響，采用2×2交叉表卡方檢驗。四種情況均由于期望計數小于5，最小期望計數小于1，故采用Fisher精確檢驗結果。以P<0.05為差異具有統計學意義。

2 結果

2.1 股骨頭壞死總體發生情況

本組資料中發生股骨頭壞死患者共3例，均為男性。按照ARCO分期，II期1例，IV期2例(圖1)。

圖1 一例經梨狀窩進髓內釘的股骨干骨折患者。A：取出髓內釘后X片；B：CT掃描；C：核磁掃描Fig.1 A patient with femoral shaft fracture treated with the piriformis fossa entry of intramedullary nail. A: X-ray after take-off of the intramedullary nail; B: CT scan; C: MRI

2.2 年齡與股骨頭壞死的關系

年齡>20歲患者股骨頭壞死發生率為4.5%，高于年齡≤20歲患者的0.0%，Fisher精確檢驗的P值為1.000，認為年齡因素與股骨頭壞死的發生無顯著相關。

2.3 AO分型與股骨頭壞死的關系

AO分型中A、B、C 3種類型的股骨頭壞死發生率依次為0.0%、7.4%、0.0%，Fisher精確檢驗P值為1.000，認為骨折類型及粉碎程度與股骨頭壞死的發生無顯著相關。

2.4 是否合并骨質疏松癥與股骨頭壞死的關系

未合并骨質疏松癥者發生股骨頭壞死的風險為7.6%，合并骨質疏松癥者為0.0%，卡方檢驗的P值為1.000，認為是否合并骨質疏松癥與股骨頭壞死的發生無顯著相關。

2.5 進釘點位置與股骨頭壞死的關系

經大轉子頂點進釘者發生股骨頭壞死的風險為0%，經梨狀窩進針者發生股骨頭壞死的風險為33.3%，卡方檢驗的P值為0.033<0.05，認為進釘點對于股骨頭壞死的發生具有統計學意義，經梨狀窩進釘者更易于導致股骨頭壞死。

卡方檢驗結果顯示年齡、AO分型、受傷方式的P值均大于0.05，與股骨頭壞死的發生無顯著相關性。進釘點位置P值小于0.05，具有統計學意義(表1)。

3 討論

髓內釘應用于骨折內固定，尤其是股骨干骨折日益廣泛和普及。其方法簡單，療效確切，適應癥廣，對于各種類型乃至難治性股骨干骨折均具有優越性。但是，髓內釘治療股骨干骨折，術后也存在不少并發癥，如骨折延遲愈合、不愈合、感染和斷釘等，且隨著老齡社會的到來，股骨干骨質疏松性骨折日益增多，應對其并發癥加以重視。因此，本文對股骨頭壞死這一少見并發癥進行分析，以降低發生率。股骨頭壞死是髖部外傷(股骨頸骨折、髖關節脫位等)最受關注的并發癥之一，雖然少見，卻是災難性的。此類創傷性股骨頭壞死起因是股骨頭的血供遭到破壞，成人股骨頭血供主要來源于旋股內動脈的深支。靠近該營養動脈的骨折，如股骨頭、頸骨折，發生股骨頭壞死的風險較高，未累及該動脈的骨折，如股骨轉子間骨折、股骨干骨折則很少發生股骨頭壞死[1]。因此，股骨頭壞死的發生取決于骨折類型和旋股內動脈深支的完整程度。然而，除創傷因素外，順行髓內釘治療股骨干骨折，也可造成旋股內動脈受損，出現股骨頭壞死，最終難以避免行人工關節置換，因此對于此類損傷，預防甚為重要。本文對此種情況導致旋股內動脈受損的原因進行分析，以期在臨床中加以重視，降低股骨頭壞死的發生率。

表1患者年齡、骨折AO分型、是否合并骨質疏松、進針點位置與股骨頭壞死發生率的關系

Table1The correlation between the age of the patient, the AO classification of the fracture, whether combined with osteoporosis, the position of entry point, and the incidence of femoral head necrosis

項目股骨頭壞死比例(%)P值年齡 ≥20歲6.81.000 <20歲0.0AO分型 A型0.0 B型7.41.000 C型16.7是否合并骨質疏松 無81.000 有4.5進釘點位置 大轉子頂點進釘0.0<0.05 梨狀窩進釘33.3

對股骨頭血管解剖的正確認識有助于理解創傷性骨壞死的發生原因。旋股內動脈是股骨頭血供的主要來源[2-3]。通常，它起源于股深動脈，或者股動脈。旋股內動脈具有5支恒定的分支，其中對股骨頭血供最重要的是其深支[3]，其內側為恥骨肌，外側為髂腰肌，在后方沿轉子間線走行，旋股內動脈的深支向頭側和腹側穿過外旋肌，在上孖肌上緣水平穿入關節囊[4]。在股骨頸后上方，其分出4～5支支持帶血管。支持帶血管位于關節囊內、骨質外，距離股骨頭骨軟骨交界處約2～4 mm。旋股外動脈和股骨頭圓凹動脈對股骨頭供血較少，故旋股內動脈深支于囊內損傷后，股骨頭內血供無法代償[4]。因此，臨床中股骨頭的存活直接取決于旋股內動脈的完整性。

順行髓內釘是治療閉合和部分開放性股骨干骨折的金標準[5-6]，然而，手術導致的并發癥并不少見，包括醫源性的股骨頸骨折，以及各種不適主訴[7]，例如轉子區疼痛、僵硬、跛行、行走距離受限等，發生率可高達40%[8]。主釘或鎖釘激惹、異位骨化、外展肌無力被認為是這些主訴的原因[9]。而最嚴重的并發癥當屬股骨頭壞死[10-11]，股骨干骨折本身不會損傷旋股內動脈[12]，這可能是由于在置入髓內釘時，損傷到進釘點附近的營養動脈，導致股骨頭血供中斷，實為一種醫源性損傷[13]。

常見的進針點有以下3種：A進釘點位于大轉子的頂點或其外側；B點位于大轉子頂點的內側、梨狀肌腱的前緣，在股骨頸縱軸線的前方；C點位于大轉子頂點的內側、梨狀肌的后方，此處即梨狀窩，在股骨頸縱軸線的后方[13-14](圖2)。從進釘的難易情況考慮，經梨狀窩進釘更符合人體矢狀面上的股骨前弓，在解剖學和生物力學上更優，故常被推薦使用[15]。然而，經梨狀窩進釘會導致嚴重的肌肉軟組織損傷，如外旋肌群，以及旋股內動脈深支損傷，最終引起股骨頭營養動脈中斷，應當引起重視，加以避免[16]。經大轉子頂點及梨狀肌腱前緣進釘則較少損傷股骨頭營養動脈[17-18]。眾多學者在尸檢研究中也證實，所有從梨狀窩進釘的患者都出現了營養血管的損傷，57%的出現旋股內動脈的完全損傷。Dora等[13]報道，常用的梨狀窩進針點因鄰近旋股內動脈，造成后者損傷的風險幾乎達100%，靜脈受損的風險為57%。在新鮮與甲醛處理過的標本中，血管受損概率相同，故排除了標本處理過程的差異。順行髓內釘術后發生股骨頭壞死的原因在于經梨狀窩進釘時旋股內動脈的分支和(或)上支持帶動脈受損。在觀察的7例尸體標本中，經梨狀窩進釘既損傷旋股內動脈的深支，又損傷上支持帶動脈，提醒慎重采用經梨狀窩這一進針點。納入本研究的47例患者，經大轉子頂點進針者38例，均未出現股骨頭壞死。經梨狀窩進釘者9例，其中發生股骨頭壞死的3例患者，全部由梨狀窩進釘，與上述研究結論一致，表明經梨狀窩進釘可能造成了股骨頭供應血管的損傷，進而導致了股骨頭壞死的發生。然而，也有一些尸體標本研究得出了不同的結論，Schottel等[19]研究順行髓內釘對股骨頭內血流灌注的影響，認為不論何種進針方式，對旋股內動脈的深支均無損傷，此外，即時MRI顯示股骨頭內幾乎完全(97%)得到灌注。上述結論也得到了Kim等[20]的支持，即順行髓內釘導致成人股骨頭壞死的概率極低，可能與成人干骺端血管可為股骨頭提供血供有關。但據Sevitt等[3]的觀點，來自干骺端的血供無法代償旋股內動脈深支的受損，出現這種偏差的原因尚無滿意的解釋，可能在于有些患者沒有被報道，或未被診斷出來，或小的病灶自發性修復。如果意識到這種并發癥的可能性，可能會有更多患者被發現。

圖2 右髖關節(由上方觀察)。1為臀小肌，2為梨狀肌，3為閉孔外肌，4為閉孔內肌，5為旋股內動脈深支。A為大轉子頂點，B為大轉子頂點內側，梨狀肌腱的前緣。C為大轉子頂點的內側，梨狀肌的后方，此即為梨狀窩(摘自Dora C,et al. J Orthop Trauma,2001,15(7):488-493.)Fig.2 The right hip joint (superior view). 1, gluteus minimus; 2, piriformis; 3, external obturator muscle; 4, internal obturator muscle; 5, deep branch of internal circumflex femoral artery. A: The tip of the greater trochanter; B: The inner part of the tip of the greater trochanter, the front edge of piriformis tendon; C: The inner part of the tip of the greater trochanter, posterior of the piriformis, piriformis fossa. (from Dora C, J Orthop Trauma. 2001, 15(7):488-493.)

Kim等[20]研究報告順行髓內釘術后發生股骨頭壞死總的概率是0.2%，在成人則為0%，在骨骺未閉合的患者發生率高于成人。研究發現不同年齡組股骨頭壞死風險不同，<20歲組風險為1.1%，<18歲組為1.5%。之前有文章強調順行髓內釘是青年人發生股骨頭壞死的危險因素[21]，該研究表明在成人這種情況少見。與成人不同，青少年行順行髓內釘后發生股骨頭壞死的風險介于1.4%～2.0%，系統性回顧458例骨骼未發育完全的青少年患者，以梨狀窩作為進針點，發生壞死的風險為2%，以大轉子頂點作為進針點，風險為1.4%，大轉子頂點外側作為進針點，未發生骨壞死。同時，無論以何種方式進針，未在成人組發現股骨頭壞死。此外，股骨近端擴髓也影響到股骨頭的血供，當對青少年患者置入專為成人設計的相對過大的髓內釘時，這個問題會加重，這是青少年股骨干骨折后出現股骨頭壞死的主要原因[20]，發生率可達3%～4%。有研究試圖對成年人患者進行解釋，認為尸體標本實驗發生在解剖室，無法獲得影像學結果[13]；通常靠觸摸梨狀肌腱等解剖標志來確定入釘點，難免會出現入釘點偏移[12]；尸體研究表明近40%的梨狀窩進釘點位于旋股內動脈深支周邊1 mm內，意味著進釘時向內后方偏移1 mm則會損傷深支[13]。Gordon等[22]對成年人患者分析發現，進釘點均偏內，且髓內釘直徑較大(10 mm)，對股骨頭營養血管造成損傷。另一原因可能與沿著錯誤方向，或反復用力使用尖錐開口有關。造成青少年多發的原因尚不完全清楚，可能與旋股內動脈受損多見于骨骼相對較小患者有關，股骨近端骨骺的營養由外側骺血管分支供應，后者由旋股內動脈分出。MacNeil等[23]報告經梨狀窩進釘比其他進針方式(經大轉子頂點及外側進針)更易出現股骨頭壞死，發生率分別為2%、1.4%、0.0%。然后，文章研究發現與進釘點選擇并無關系[20]。

本研究也存在一些不足，涵蓋的病例由不同單位完成手術，術者對手術原則的認識不完全相同，不可避免出現偏差。病例來源是產生偏差的原因，不同單位收治股骨干骨折以及繼發股骨頭壞死的病例不同。最后，隨訪時間(1年)內可能尚未發生股骨頭壞死，導致對其發生率的低估。盡管存在上述不足，此研究為避免出現創傷性股骨頭壞死提供了理論依據，正確地認識到進釘點選擇不當可能造成的潛在損傷，有意識地對進釘點附近軟組織加以保護，最終減少創傷性股骨頭壞死的發生。