Pauwels Ⅲ型股骨頸骨折內固定選擇策略的研究進展

陳宇峰(綜述)，任 棟，王鵬程 (審校)

(河北醫科大學第三醫院骨科創傷急救中心，河北省骨科研究所，河北省骨科生物力學重點實驗室,河北 石家莊 050051)

股骨頸骨折約占全部骨折的3.58%，其中骨折線在冠狀面上與髖臼上緣連線的夾角大于50 °時又稱為Pauwels Ⅲ型骨折[1-2]。這類骨折常見于青壯年患者，多為高能量損傷(如高處墜落傷或車禍傷)所致，是典型的不穩定骨折，具有骨折端剪切力大、術后并發癥發生率高等特點[3]。據文獻報道，Pauwels Ⅲ型骨折術后股骨頭壞死率高達34.2%，要明顯高于PauwelsⅠ型和Ⅱ型骨折[4]。因此，對于PauwelsⅢ型骨折手術治療方案的選擇一直是臨床研究的熱點和難點。目前雖然有諸多學者報道了多種可供選擇的內固定手術方案，但究竟采用哪種治療方案固定效果更理想目前仍存在爭議。在此，筆者將從股骨頸的解剖特點、Pauwels分型研究進展、治療策略的選擇等三個方面對PauwelsⅢ型股骨頸骨折的治療進行綜述，旨在為該類型骨折內固定手術方案的選擇提供參考。

1 股骨頸的解剖特點

成人髖關節是一個由股骨頭和髖臼組成的滑膜球窩關節，由于髖臼較淺，可以提供很大范圍的活動。髖關節囊周圍韌帶在髖關節的功能活動和穩定性中起到了重要作用。為了保持髖關節的功能和穩定性，在手術時應盡量減少切開關節囊，避免破壞輪匝帶[5]。股骨頸位于髖關節囊內,表面缺乏骨膜覆蓋(無法提供成骨細胞)，囊內的滑膜液中含有大量阻礙繼發性骨愈合(血凝塊形成)的酶,因此通常股骨頸骨折后愈合時間較長。

股骨頭和頸部的血管解剖對于評估股骨頸骨折后發生缺血性壞死的潛在風險很重要。股骨頭和頸部的血液供應主要有三個來源：①旋股外側動脈和旋股內側動脈發出的囊外動脈環；②囊外環的囊內上行分支，又被稱為支持帶動脈，支持帶動脈在股骨頸表面上行至后下方的股骨頭-頸移行處，其分支在髖關節邊緣形成滑膜下環；③圓韌帶動脈，主要是由閉孔動脈發出的小分支，經股骨頭圓韌帶到達股骨頭內部，通常不足以充分灌注股骨頭。正是由于這些特殊環狀血供結構的存在，股骨頸一旦發生骨折常伴有血管損傷的出現。而隨著骨折移位程度的增加，這種風險也會隨之增高。對于Pauwels Ⅲ型骨折，由于骨折斷端不穩定易發生移位，常使脆弱的股骨頭血供處于危險的狀態。因此，對于這類骨折應盡快完成復位并進行穩定固定，這是保護股骨頭剩余血供和血運重建的關鍵。

2 Pauwels分型的研究進展

股骨頸骨折應用較廣的分型方法主要包括Pauwels分型、AO分型、Garden分型以及解剖分型。Garden分型應用較為廣泛，但在臨床實踐過程中要準確判斷該分型較困難，其可信度較低[6]。解剖分型依據骨折線所累及的部位將股骨頸骨折分為3種類型，分別是頭下型、經頸型和基底型，該分型可用于預測患者的預后，其中頭下型相對術后并發癥發生率較高。AO分型因其相對復雜，常被應用于科學研究中，臨床實際應用意義較有限。

Pauwels分型是首個從生物力學角度提示患者預后并指導內固定手術方案選擇的分型。其中，骨折線在冠狀面與髖臼上緣連線的夾角被定義為Pauwels角，其具體分型如下：Ⅰ型Pauwels 角<30 °，此時骨折端主要為壓應力；Ⅱ型介于30～50 °之間，此時骨折端出現剪切力，并可能對骨愈合產生負面影響；Ⅲ型Pauwels角>50 °，此時骨折端主要為剪切力，更有可能出現骨折移位和內翻塌陷。Pauwels角越大，骨折越不穩定，術后并發癥發生率越高。因此，Pauwels分型常被用于評估骨折斷端的穩定性，預測患者術后并發癥發生率。

然而，近年來有研究報道傳統Pauwels角的測量結果并不可靠，易受臨床醫生的主觀因素影響，可重復性差，可信度低[7-8]。Kumbaraci等[7]研究表明，在骨折復位后再進行Pauwels分型其結果的準確性要高于復位前，但仍不具備足夠的可靠性。這主要是因為傳統Pauwels角由水平線與骨折線相交組成，在X線片中二者構成的夾角會隨體位的改變而變化，因此如果拍片過程大腿出現旋轉或外展，測量結果就會出現誤差。為了解決這個問題，學者們對Pauwels角的測量方法進行了改進，將股骨干中軸線作為參考基準線，經股骨頭上緣做一與基準線垂直的輔助線與之相交，此時該輔助線就相當于水平線，骨折線與該輔助線的夾角則被定義為新Pauwels角。這種改良后的Pauwels角測量方法避免了傳統方法因患者體位差異和醫師主觀因素而導致的誤差，更有利于預測患者的預后。然而，Lu等[8]研究發現，這種新測量方法也存在一定缺陷，在正常情況下，當比較股骨干的解剖軸和機械軸時可觀察到6～7 °的交角。同時，機械軸和重力線之間存在3 °的夾角，水平線垂直于重力線。因此，上述輔助線和股骨干的解剖學軸線應該以80～81 °相交，不應相互垂直。目前盡管有諸多學者對Pauwels分型進行了改良，但均未得到廣泛的認可與應用，關于Pauwels角的測量方法仍有待更多的研究加以完善并建立新的統一標準，從而使Pauwels分型在被應用于股骨頸骨折時更具有可靠性。

3 術前處理策略

Pauwels Ⅲ型骨折非手術治療骨折再移位的風險較高，僅限于身體狀況較差或因疾病無法耐受手術者，對于大多數青壯年患者，在沒有明顯手術禁忌證時應盡快手術治療。手術治療的目標是恢復活動能力、降低股骨頭壞死等并發癥發生率。有研究表明，在傷后24～48 h內手術可降低股骨頭缺血性壞死的發生風險[9]。由于該型骨折多存在高能量損傷史(如高速車禍傷、高處墜落傷)，往往為多發傷，在查體時應特別注意患者全身情況，如是否伴有同側股骨干骨折或其他部位骨折，伴發同側股骨干骨折的股骨頸骨折多數移位不明顯，診斷困難，漏診率高[10]。因此，在給此類患者進行術前檢查時，建議聯合多學科會診進行全面評估，除常規髖部X線外，必要時可進行同側股骨X線及骨盆CT等相關檢查。

此外，為了術中更容易對骨折進行復位同時緩解患者術前疼痛，在等待手術期間常對患者進行骨牽引或皮膚牽引。然而相關研究表明，股骨頸囊內壓增高會影響股骨頭的血供，而在髖關節處于伸直內旋狀態時，股骨頸囊內壓達到峰值[9]。因此，在牽引治療時應盡量保持肢體處于輕度屈曲外旋位或中立位，以減少對股骨頭血運的損害。

4 復位策略

良好的復位質量是骨折愈合的基礎，是減少術后股骨頭壞死的關鍵因素之一[11]。對于青壯年Pauwels Ⅲ型股骨頸骨折，在內固定手術治療時應選擇切開還是閉合復位一直是人們關注的焦點。李威等[12]回顧性分析了92例股骨頸骨折病例資料后認為，閉合復位和切開復位方式在術后并發癥發生率方面差異無統計學意義，但閉合復位在手術時間、術中出血量、感染發生率等方面比切開復位更具優勢。作者認為對于Pauwels Ⅲ型股骨頸骨折應首先嘗試閉合復位，充分利用術中透視評估復位質量，盡量達到骨折的解剖復位。但在實際操作中，該類型骨折斷端通常移位明顯且不穩定，較難通過閉合復位獲得可接受復位。因此，術前必須做好切開復位的準備，在嘗試復位2～3次后仍未達到滿意復位質量可采取切開復位，切開時需特別注意保護股骨頭血供。

Garden指數是評定股骨頸骨折復位質量最為經典的方法，其規定標準正位X線解剖復位標準為160 °，側位X線解剖復位標準為180 °。然而，Garden指數是基于二維平面的測量，并沒有對三維空間上股骨頸旋轉移位作出明確規定。所以，采用Garden指數來評價復位質量并不是完全可靠的。蔡樂益等[13]研究發現，在30 °以內的旋轉移位，Garden指數無法進行準確判斷，但通過股骨頭小凹面積的變化可以輔助判斷股骨頸骨折的旋轉移位。因此，目前仍有待更完善的方法來準確評定術中股骨頸骨折的復位質量。

5 內固定選擇策略

內固定方案的選擇應根據骨折類型、患者年齡和功能需求等因素來綜合決定。髖關節置換術通常適用于65歲以上的老年股骨頸骨折患者。然而對于青壯年患者，由于預期壽命較長，對生活質量要求更高，髖關節置換術并不適用。目前治療青壯年Pauwels Ⅲ型股骨頸骨折最常用的內固定方式主要有多枚空心螺釘固定和動力髖螺釘(dynamic hip screw，DHS)固定。雖然內固定方案的選擇眾多，但究竟應采用哪種內固定方式固定效果最好、患者預后最佳，目前尚未達成共識。

空心拉力螺釘因術中損傷小，操作相對簡單，對股骨頭血運影響小等優點，而得到臨床醫生的廣泛認可。對于骨質較好的年輕患者，通常選用部分螺紋的空心螺釘，以便通過動態滑動加壓機制壓縮骨折碎片，消除潛在的骨折間隙，促進骨折愈合。Pauwels Ⅲ型骨折既往常采用3枚倒三角構型空心螺釘固定，然而近年來有研究發現這種固定方式導致的內固定失敗率高達20%～48%，固定強度不足是導致內固定失敗的主要原因[14]。為了提高固定強度，許多學者對空心螺釘的置入方向和數量展開了研究。Filipov[15]發現，通過改變3枚空心拉力螺釘置釘方向(“F”技術)可提高固定強度，但在采用“F”技術置釘時，由于最下方螺釘遠低于股骨小轉子，股骨應力性骨折的潛在風險增加。Guimar?es等[16]提出，采用偏軸螺釘固定(即2枚在小轉子上方的平行空心螺釘結合1枚在大轉子平面垂直于骨折線的空心螺釘)的方式也可增加固定的穩定性。林焱斌等[17]采用人體股骨標本比較了4種不同構型4枚空心釘固定的生物力學特點，結果發現“雙軸加壓+雙支撐穩定”構型具有更好的生物力學優勢。上述2種固定方法雖然在生物力學測試中具有優勢，但由于空心釘在股骨頸內互不平行，削弱了空心釘的滑動加壓作用，可能會增加空心釘切出的風險，其臨床療效仍有待更多的循證醫學證據加以驗證。

綜合生物力學穩定性和術后并發癥發生率方面考慮，筆者更傾向于通過在3枚空心釘基礎上增加1枚平行空心釘固定的方式來提高固定強度。任棟等[18]通過有限元分析的方法比較了菱形構型、矩形構型、倒三角構型以及正三角構型固定Pauwels Ⅲ型股骨頸骨折的生物力學特性，結果發現菱形構型固定骨折斷端更穩定，應力也更加分散，提高了抗剪切力及抗旋能力。孫彥豹等[19]回顧性分析了69例采用菱形構型或倒三角構型空心釘治療的青壯年移位型股骨頸骨折臨床資料，結果表明，菱形構型相較于倒三角構型具有更強的抗剪切力作用，可有效減少術后股骨頭壞死發生率。由此可見，4枚菱形構型的空心螺釘固定可作為Pauwels Ⅲ型股骨頸骨折治療方案的選擇之一。

DHS 也是目前治療Pauwels Ⅲ型股骨頸骨折的常用內固定方式之一[20]。與空心拉力螺釘相比，DHS的主釘具有更強大的滑動加壓作用，可通過人體負重對骨折斷端進行持續動態加壓，從而促進骨折的愈合。此外，DHS還可以提供角度穩定性，在一定程度上避免了內翻畸形和塌陷的發生。范智榮等[21]通過有限元分析技術比較了不同內固定技術固定Pauwels Ⅲ型股骨頸骨折的生物力學特性，結果顯示，DHS固定的骨折位移峰值和應力峰值均小于倒三角構型空心螺釘固定，這說明DHS固定的生物力學穩定性優于倒三角構型空心螺釘固定，內固定失效風險更低，但同時DHS也存在抗旋能力差、術中損傷大以及影響股骨頭血運等問題。

近年來，許多學者對DHS固定技術的改進開展了相關研究。為了提高其抗旋能力，目前臨床上多采用DHS結合抗旋螺釘的方式來固定股骨頸骨折。Li等[20]回顧性分析35例采用DHS結合自體骨移植或DHS結合抗旋螺釘治療的Pauwels Ⅲ型股骨頸骨折患者臨床資料，結果顯示，DHS結合自體骨移植組的骨折愈合時間更短，術后股骨頭壞死發生率更低，在保護股骨頭血運方面取得了較好的臨床效果，可作為青壯年Pauwels Ⅲ型骨折治療的選擇之一。劉智芳等[22]通過回顧性研究分析比較了91例采用倒三角構型空心釘或DHS結合防旋螺釘固定治療的股骨頸骨折資料，結果表明，2組在骨折愈合時間和術后相關并發癥發生率方面差異無統計學意義，但DHS固定的術中出血量更多，手術時間更長。2020年一項Meta分析研究表明，DHS和空心釘固定治療股骨頸骨折的術后病死率、翻修率和骨折不愈合率是相近的，但DHS固定術后股骨頭壞死率要明顯高于空心釘固定，其中一個主要原因就是術后股骨頸的嚴重短縮[23]。陳宇峰等[24]通過有限元分析對菱形構型、倒三角構型空心釘及DHS結合抗旋螺釘固定Pauwels Ⅲ型骨折的生物力學特性進行了比較，結果表明DHS的整體生物力學穩定性優于倒三角構型空心釘，而菱形構型空心釘的應力分散作用及抗股骨頸短縮能力優于DHS固定。結合力學穩定性與術后并發癥發生率等兩方面考慮，筆者認為對于Pauwels Ⅲ型骨折可考慮采用4枚菱形構型空心釘固定來代替傳統DHS固定；但對于伴有嚴重骨質疏松的患者，可選用DHS固定，術后患肢負重更早，更有利于患肢的功能恢復。

除了DHS和空心螺釘外，近年來有許多文獻報道了其他固定策略，如股骨近端鎖定鋼板(locking plate and spring-loaded telescoping screw system，LP)、股骨頸內側支撐鋼板聯合空心螺釘、Intertan髓內釘、股骨頸系統(femoral neck system，FNS)等。Bliven等[25]采用30例人體股骨標本分析比較了LP、滑動髖螺釘與倒三角構型空心釘固定Pauwels Ⅲ型骨折的生物力學特性，結果表明，LP的生物力學特性優于倒三角構型空心釘，與滑動髖螺釘相近。馬志軍等[26]回顧性分析了56例采用LP治療的Pauwels Ⅲ型股骨頸骨折患者，結果表明其復位質量較高，固定牢靠，術后效果滿意。Ye等[27]認為，對于Pauwels Ⅲ型骨折，通過改良 Smith-Petersen入路使用內側支撐鋼板結合空心螺釘固定可以更好地抵抗斷端的垂直剪切力，在對28例Pauwels Ⅲ型骨折患者平均13.6個月的隨訪過程中無1例出現股骨頭壞死，25例患者骨折愈合且不伴有股骨頸短縮。2021年的一項Meta分析結果也顯示，相較于單純空心螺釘固定，采用內側支撐鋼板結合空心螺釘治療Pauwels Ⅲ型骨折可有效縮短骨折愈合時間，減少術后并發癥發生率[28]。盡管上述2種鋼板治療Pauwels Ⅲ型骨折在生物力學方面具有優勢，但采用切開復位無疑增加了術中出血量及術后感染的風險，此外目前發表的相關文獻都沒有進行3年以上的長期隨訪，在長期隨訪中股骨頭壞死率是否增加仍有待進一步驗證。

股骨近端髓內釘屬于中心型固定，其應力載荷能夠沿股骨干均勻分布且手術損傷較小，患者在術后早期即能進行部分負重的康復訓練。王穎等[29]利用有限元分析法比較了InterTan髓內釘、3枚空心釘以及DHS固定 Pauwels Ⅲ型股骨頸骨折的生物力學特性，結果發現 InterTan髓內釘固定骨折位移峰值最小，整體穩定性更好，固定效果更牢靠。雖然髓內釘系統具有獨特的生物力學優勢，但目前髓內釘系統主要用于固定合并同側股骨干骨折的股骨頸骨折，用于固定單純股骨頸骨折較少見，其中一個可能的原因是在置入髓內釘時存在股骨頸骨折再移位的風險。FNS是用于不穩定股骨頸骨折的內固定系統，其兼具微創植入和穩定固定兩大優勢。相較于DHS，FNS的鎖定板更小巧,對軟組織和骨質破壞更少，保護了股骨近端的血運。Stoffel等[30]通過人體股骨標本生物力學研究證實，FNS的生物力學穩定性要優于傳統3枚空心螺釘固定。許新忠等[31]回顧性分析了16例應用FNS治療的股骨頸骨折，在平均9.3個月的隨訪中無1例出現內固定失敗等術后并發癥。從其近期療效和生物力學特性方面來看，FNS可作為治療不穩定股骨頸骨折的選擇之一。但目前國內相關報道較少，其確切療效仍有待更多的病例以及長期的隨訪加以驗證。

6 總 結

Pauwels Ⅲ型股骨頸骨折的治療在創傷骨科領域仍然是一個挑戰。關于復位策略的選擇，可以首先嘗試閉合復位，同時做好切開復位的準備，復位過程中要充分利用術中透視，盡量達到解剖復位。在內固定的選擇上，DHS相較于傳統倒三角構型空心釘固定雖然更具生物力學優勢，但手術損傷更大，術后股骨頭壞死率更高；4枚菱形構型空心螺釘的生物力學穩定性要優于傳統倒三角構型及DHS固定，可作為治療方案的選擇之一；股骨近端鎖定鋼板和內側支撐鋼板結合空心螺釘固定治療Pauwels Ⅲ型股骨頸骨折比空心螺釘固定更具力學優勢，可改善術后并發癥的發生率；髓內釘系統主要用于合并同側股骨干骨折的股骨頸骨折，用于固定單純股骨頸骨折相對少見；FNS兼具微創植入和穩定固定兩大優勢，可作為治療Pauwels Ⅲ型股骨頸骨折的選擇之一，但目前國內尚未廣泛應用。

綜上所述，對于Pauwels Ⅲ型股骨頸骨折的治療，只有做到深入了解股骨近端的解剖結構以及準確判斷骨折的分型，進而有針對性的選擇恰當的復位方法及手術方案，才能最終獲得令人滿意的臨床療效，改善患者的預后。