髋臼双柱骨折的治疗现状

2022-09-29   文章来源:中国骨与关节杂志   作者:刘潇,李明,刘建恒等 点击量:2971 我要说

本文引自:刘潇,李明,刘建恒等. 髋臼双柱骨折的治疗现状. 中国骨与关节杂志 ,2022 ,11(2):126-131.

髋臼骨折的治疗一直以来都是骨科医师面临的难题,而髋臼双柱骨折是髋臼骨折中最复杂的一种类型,其骨折累及髋臼双柱,骨折线复杂多变,联合手术入路复杂创伤大,髋臼关节面与中轴骨失去连接导致“漂浮髋臼”,复位失去参照,难度大,并且手术需要坚强固定的骨块多且显露困难,治疗周期长,并发症发生率高,严重影响着患者的生活质量,也令众多骨科医师在治疗中感到困难和棘手。与此同时,双柱骨折也是髋臼骨折中发病率最高的一种类型,Letournel报道髋臼双柱骨折占髋臼骨折的20.2%。最新的一项纳入3346例髋臼骨折的大样本骨折分布类型研究得到了类似的结论,双柱骨折约占髋臼骨折的21.2%。因此深入探索研究髋臼双柱骨折的解剖、分型、生物力学特点及治疗手段能为临床制订更加有效的诊疗方案提供参考。下面笔者就髋臼双柱骨折治疗现状作一综述。

一、髋臼双柱骨折的解剖学特点

髋臼的柱形结构是由两个骨性支柱组成和支撑,形成一个倒Y的力学结构,双柱骨折的分类、手术入路的选择和内固定的放置都是建立在髋臼柱形结构的基础上,前柱由髂骨翼的前部、髂嵴、髋臼前壁和耻骨上支组成,后柱由坐骨棘、坐骨、髋臼后壁和坐骨切迹组成,髋臼的前壁与后壁分别是髋臼前、后柱的一部分(图1)。髋臼双柱骨折是指髋臼前后柱同时发生骨折,骨折块与后方的骶髂关节脱离,髋臼前后柱相互分离,髋臼顶失去正常的解剖结构,髋臼关节面与身体中轴骨失去连接,形成“漂浮髋臼”,这时的骨折复位固定失去参照,因此治疗极为困难。髋臼双柱骨折与单柱骨折、柱加壁的复杂骨折在手术体位、手术入路、内固定的选择等方面有很大的不同,了解髋臼双柱的解剖学特点才能将双柱骨折与其它复杂类型髋臼骨折正确区分开,这是制订后续手术策略的前提。


图1 人体髋臼前后柱的解剖范围

二、髋臼双柱骨折的分型

目前临床应用最广泛的是Judet-Letournel分型,该分型是1964年由Judet和Letournel提出,并且二人在1974年对该分型进行了细微改动,之后一直沿用至今,多数骨科医师都视该分型为髋臼骨折分型的“金标准”。该分型是基于双柱理论提出的分型,将髋臼骨折分为5种简单骨折类型和5种复杂骨折类型,髋臼双柱骨折属于该分型中最复杂的一种骨折类型。另一种临床常用的是OA/OTA分型,该分型将双柱骨折根据骨折线和骨折累及范围的不同进行了细分,在OA/OTA分型中双柱骨折属于C型,即涉及双柱的完全关节内骨折。最后一种常用分型是MarvinTile分型,双柱骨折在该分型中属于ⅢD型,但该分型较前两种分型使用较少。

近些年也有学者指出经典的Judet-Letournel分型有一定的局限性,Herman等提出的新分类方法是将移位方向(后路移位、上中路移位或联合移位)与骨折断裂的解剖结构(髋臼后壁、骨盆边缘、髂骨翼、四边体和坐骨)结合在一起进行分类,他们认为这种分型方式能包含所有的髋臼骨折类型,该分型本质上是一种“无柱理论”,但该分型无法准确判断移位较小的骨折端移位方向,对无移位的髋臼骨折也无法划分,并且分型较为复杂,初学者学习曲线较长。Harris等基于CT扫描提出了将髋臼骨折分为4类,将双柱骨折归纳为最严重的Ⅲ类型骨折,并且该类型里只包括双柱骨折一种类型。Zhang等提出新的三柱分型理论,将髋臼分为顶柱、前柱和后柱,髋臼壁分为前壁、后壁和内壁,按照该分型双柱骨折被分为两柱骨折(B型)和三柱骨折(C型)两种,他们认为新三柱分型系统比传统Judet-Letournel分型系统观察一致性更高,包含的骨折类型也更多,并且通过一项纳入1028例髋臼骨折患者的多中心研究进行了证实。

三、髋臼双柱骨折的生物力学特点

髋臼双柱骨折主要由直接暴力损伤导致,损伤时股骨头在髋臼内的位置往往决定骨折的类型,直接暴力作用于大转子时,若下肢处于外旋、外展位时可导致前柱骨折,下肢处于内旋位时可导致后柱骨折,股骨头的撞击导致前柱向内移位、向外旋,后柱向内移位、向内旋。侯志勇等根据髋臼发生骨折时髋臼受力部位的不同,认为双柱骨折下肢位于外旋内收位时,股骨头先向内侧再向上方撞击髋臼窝,这种撞击方式导致骨折线的中心偏离髋臼窝而到达髋臼的上方,这也是撞击后前柱骨折块较大的原因。由于下肢内收时髋臼的受力点较高,此时骨折的中心将转移至髋臼的上方,而后下肢内旋位牵拉造成后柱骨折,进而形成髋臼双柱骨折,有时在股骨头撞击牵拉时还会导致后壁骨折。骨折发生后髋臼关节面骨块均未与主骨相连,形成“漂浮髋”,在X线片和CT上呈现特有的“马刺征”。与其它类型髋臼骨折不同,双柱骨折由于高能量直接暴力的作用,往往伴随较严重的非关节部的耻骨、坐骨、髂骨骨折和移位。也有学者认为髋臼双柱骨折按骨折线形态可归纳为T形或Y形骨折线,这两条骨折线将半骨盆分为三个主要骨折块——与中轴骨相连固定的髂骨块、向内上移位的髂耻骨块、向内移位的髂坐骨块(图2)。可以看到,在髋臼双柱骨折整个受伤过程的研究中,股骨头对于髋臼不同方向的撞击成了损伤的关键因素,而撞击过程中如果同时造成股骨头的损伤,这将是髋臼双柱骨折不良预后的重要因素。Gänsslen等研究表明,若双柱骨折同时合并股骨头损伤,70%的患者将出现预后不良。Clarke-Jenssen等的研究也得出了相同结论。这些研究结果提示临床医师不仅要关注髋臼双柱骨折损伤的生物力学过程,也要关注损伤过程中股骨头所起到的作用,正确评估双柱骨折和股骨头关系,为临床预后评估提供指导。


图2 髋臼双柱骨折常见的骨折线类型

四、髋臼双柱骨折的治疗

1.保守治疗

髋臼双柱骨折属于累及关节面的复杂骨折,骨折后由于双柱的移位,常常导致关节面不平整、头臼不匹配,尽管Letournel提出保守治疗中可能发生“髋臼二次匹配”,但生物力学数据显示二次匹配会引起臼顶区域的高应力状态,极易发生创伤性关节炎,故保守治疗多用于发生骨折移位不明显或身体无法耐受手术的老年患者。但是对于骨折移位明显但无法手术的老年髋臼骨折患者,保守治疗后畸形愈合发生率很高,只能将治疗压力转移到后期的康复治疗中,很难获得满意的效果。笔者认为在双柱骨折患者中,如果未来对髋关节功能要求不高,且影像学评估骨折移位<2mm,可以考虑通过持续牵引、早期进行性负重锻炼等方式进行治疗,但需要加强护理,避免长期卧床引起的一系列并发症。而因为高龄或复杂基础疾病等原因无法进行手术的患者,保守治疗成为惟一的治疗手段,对康复治疗的要求较高,髋关节功能很难恢复到伤前的状态。

2.手术治疗

髋臼双柱骨折多为高能量暴力损伤,前后柱分离与中轴骨失去连接,骨折线复杂,骨折移位往往>3mm,单靠持续牵引等保守治疗很难获得满意的“髋臼二次匹配”,极易引起臼顶区域的高应力状态,继而发生创伤性关节炎、股骨头坏死、关节僵硬等并发症。因此尽管髋臼双柱骨折的手术入路复杂、复位过程困难,但是为达到和其它关节内骨折一样的解剖复位,对于移位的髋臼双柱骨折行切开复位内固定仍然是最有效的治疗方法。Ochs等主持的一项纳入1266例单侧髋臼骨折的大型多中心研究认为影响髋臼双柱骨折疗效最主要的原因是骨折复位质量的高低,双柱骨折若无绝对手术禁忌证均建议行手术治疗。Shin等进行的一项临床回顾性研究也认为髋臼双柱骨折复位质量是影响患者预后最重要的因素。

髋臼双柱骨折解剖复杂,手术治疗的目标是恢复髋臼关节表面的完整性和平整性,使用坚强内固定方式恢复髋臼的生物力学的稳定性,提供一个稳定的髋关节,以期术后早期髋关节能有理想的活动范围。笔者认为髋臼双柱骨折不同于其它类型的髋臼骨折,由于“漂浮髋臼”的存在,骨折极不稳定,即使从影像学资料判断骨折无明显移位,也不能轻易选择保守治疗。开放手术在直视下复位髋臼关节面,相对于闭合复位更加确切,术后创伤性关节炎的发生率更低。双柱骨折复位后内固定物的合理选择是治疗中最重要的组成部分之一。

(1)解剖重建接骨板:解剖重建接骨板是目前髋臼双柱骨折治疗中最常用的内固定器械,因为髋臼解剖形态复杂,骨表面形状不规则,骨折线复杂多变,接骨板放置的位置和角度往往需要根据具体骨折线而变化,这样才能横跨骨折线两端,实现坚强内固定。而重建接骨板具有易塑形、长度可调节的特点,术中可根据骨折的特点及骨表面的形态进行塑形,使接骨板能完全黏附于骨表面,固定效果确切。但是解剖重建接骨板也存在缺点,首先重建接骨板在术中需要根据骨表面形态进行精准预弯,最大化地与髋臼不规则的骨表面相贴附,对于经验不足的医师来说,可能需要反复预弯比对,不仅延长了手术时间,而且反复弯折接骨板可能导致接骨板强度下降,影响固定效果;其次重建接骨板是通过螺钉加压进而增加接骨板与骨表面的摩擦力来实现固定强度,这不仅可能影响骨表面的血供,而且需要螺钉双层皮质固定,螺钉误入关节腔或损伤重要神经血管组织的风险较大,尤其在四边体附近的螺钉,若误伤死亡冠等敏感部位,可能导致术中大出血,危及患者生命。

笔者认为解剖重建接骨板相对其它内固定器械而言,技术成熟、价格相对较低,多数创伤骨科医师运用熟练,一定程度上降低了手术风险。由于髋臼解剖形态的特殊性,重建接骨板可塑性强,对于显露困难的部位,可根据显露情况具体调整接骨板形态和长度,在双柱骨折中应用广泛,但是在骨质较薄的四边体区域,螺钉易穿透骨皮质造成一系列并发症,须谨慎使用。

(2)解剖锁定加压接骨板:近年来,越来越多的学者开始使用解剖锁定加压接骨板治疗髋臼双柱骨折,该接骨板是依靠接骨板与锁定螺钉的螺纹相互匹配形成锁定功能,维持骨折断端固定强度,仅用单皮质固定即能完成坚强内固定,降低了螺钉穿出骨皮质误伤重要神经血管的风险,在固定的过程中不需要对骨膜进行剥离,保护了骨表面的血运,降低了骨不愈合的发生率。一些学者也认为锁定接骨板螺钉固定系统能让骨折断端产生一定的微动,可以有效地促进骨折二次愈合。在实际使用过程中,锁定接骨板因其自身锁定功能,术中只需要大致与骨表面贴附即可,不需要充分塑形,这对于显露困难的双柱骨折尤其重要,大大缩短了手术时间。并且锁定加压接骨板对骨质疏松患者的骨质具有很好的把持力,对于老年骨质疏松患者的双柱骨折可能是首选固定方式。

Khajavi等进行的生物力学研究表明,在单柱固定时锁定接骨板较重建接骨板刚度高16%,前柱重建接骨板+后柱拉力螺钉与单纯前柱锁定接骨板固定的刚度相当,解剖锁定接骨板可以更好地实现髋臼双柱骨折的稳定固定。但是锁定加压接骨板也有缺点,首先螺钉的方向是固定的,术中若接骨板放置的位置不佳则可能导致部分螺钉由于无法灵活调整方向,误入重要的组织中,因此可能被迫放弃部分锁定钉孔,进而影响接骨板的固定强度;再则髋臼表面骨形态复杂,有时需要被迫对锁定接骨板进行适度的预弯,这时塑形后的接骨板可能出现螺纹变形,失去锁定功能。

笔者认为锁定加压接骨板在治疗髋臼双柱骨折中的应用时间并不长,未来随着老龄化社会的到来,低能量暴力损伤导致的老年骨质疏松髋臼双柱骨折比例将会增加,解剖锁定接骨板的优势将会逐渐显现,未来应用前景可期。

(3)单侧柱接骨板+对侧柱拉力螺钉:不论是解剖重建接骨板还是解剖锁定加压接骨板治疗双柱骨折,都需要前后联合手术入路完成,手术创伤较大,随着手术技术的进步和内固定器械的发展,越来越多的学者开始采用单一手术入路实现双柱的坚强内固定,这其中大多数都是采用单侧柱接骨板联合对侧柱顺行拉力螺钉固定实现。一项针对累及双柱的髋臼骨折生物力学研究表明,单侧接骨板+柱拉力螺钉的固定强度与前后柱双接骨板固定强度相当,两者差异无统计学意义,认为单侧柱接骨板联合对侧柱拉力螺钉的组合既能提供足够的稳定性,又能减小手术造成的二次创伤,是很好的治疗手段。

另一项有限元生物力学研究表明,在人体站立位和坐位时,双柱分别接骨板固定和后柱接骨板固定加前柱拉力螺钉固定的稳定性相当,这两种固定方式稳定性均优于前柱接骨板加后柱拉力螺钉以及单侧柱的接骨板固定,拉力螺钉固定前柱和接骨板固定前柱的强度相当。使用柱接骨板联合拉力螺钉应当以损伤严重的柱或者合并髋臼壁的骨折为先,用接骨板螺钉固定复杂骨折柱,对侧简单骨折或骨折稳定无移位则采用拉力螺钉顺行植入,若对侧骨折也较为复杂,则单靠拉力螺钉可能无法实现坚强固定。笔者认为,微创、小切口治疗髋臼双柱骨折是未来发展的趋势,单侧柱接骨板联合对侧柱拉力螺钉固定的应用会越来越广泛,但需要根据对侧柱骨折类型及稳定程度判断仅靠拉力螺钉能否实现坚强固定;再则顺行拉力螺钉的植入技术要求高,稍有不慎有误入关节腔或四边体区域,甚至损伤重要神经血管的风险,需要术者小心操作。

(4)微创拉力螺钉:经皮微创拉力螺钉是在影像技术辅助下利用微小手术切口,通过髋臼前后柱潜在的固定通道置入空心拉力螺钉实现骨折断端的加压固定。髋臼双柱骨折的解剖复位或维持复位是使用微创拉力螺钉的前提,因此没有明显移位或者通过闭合复位效果良好的双柱骨折才能使用拉力螺钉进行固定。经皮微创拉力螺钉治疗髋臼双柱骨折的好处包括软组织剥离少、失血量少、手术时间较短等,但对手术技术要求高,需要术者熟练掌握骨盆和髋臼的解剖学和影像学,术中需反复进行盆腔透视,放射线暴露量大。

Peng等采用30名无盆腔病史的成年志愿者的CT图像,建立虚拟三维骨盆模型,分析不同螺钉起始点位置、前柱螺钉限制位置、螺钉方向范围的差异,发现顺行螺钉和逆行螺钉不仅入钉点不同,顺行螺钉的入钉区域更大,更易置入。有学者对12例髋臼双柱骨折采用3.5mm拉力螺钉治疗,术后9例解剖复位,3例复位满意。但是由于单纯应用拉力螺钉提供的生物力学稳定性有限,对于大多数复杂的双柱骨折,以及合并髋臼顶骨折、合并四边体骨折或合并股骨头中央型脱位的双柱骨折,均不宜单独采用拉力螺钉植入,应结合解剖重建或锁定接骨板。其它固定髋臼骨折的微创螺钉还包括固定髂骨的LC-2螺钉、固定四边体的Magic螺钉、髋臼上横形螺钉等,但未见在双柱骨折中单独应用的报道。

笔者认为微创拉力螺钉治疗髋臼双柱骨折适应证的掌握尤其重要,对于老年患者,身体条件无法耐受手术,并且双柱骨折分型简单,骨折断端无明显移位,可尝试该固定方式。随着数字骨科计算机导航技术的发展,经皮微创拉力螺钉的植入将会更加精准,该固定技术的应用会更加广泛。

(5)其它内固定方式:近年来,学者们不断探索治疗髋臼双柱骨折新的内固定物。Kocsis等通过有限元生物力学研究发现,老年人髋臼双柱骨折采用U形接骨板螺钉结合臼杯假体的混合内固定方式较传统接骨板螺钉内固定在负载模式下髋臼骨折区域位移更少,稳定性更强,生物力学结果更优良。Borg等称这种接骨板螺钉联合关节置换的内固定方式为“联合髋关节手术(CHP)”并开展了一项老年复杂髋臼骨折的前瞻性临床研究,认为CHP较单独应用切开复位内固定术(ORIF)的再手术率更低,但研究对象中双柱骨折仅有7例,还需要更大样本的临床研究进行验证。一些学者提出老年人累及四边体的双柱骨折,应该将非锁定螺钉与锁定螺钉混合使用,结合解剖型四边体接骨板(AQP)进行固定,取得了良好的临床效果。

Wu等报道了新型四边体动态前路接骨板-螺钉系统(DAPSQ)通过单一髂腹股沟入路治疗累及四边体的髋臼双柱骨折,平行于四边体表面放置的四边体螺钉形成了一个“竹筏”样的平面,可以对该区域提供多点弹性支撑和固定,无一例四边体螺钉进入关节腔并取得了较好的临床疗效,但是该系统不能应用于严重骨质疏松症患者。也有学者利用有限元方法建立高位髋臼双柱骨折模型,对比得出第二代动力化前路方形区钛板螺钉系统较传统重建接骨板联合1/3管形接骨板在治疗双柱骨折中的生物力学稳定的更好。

笔者团队前期利用CT扫描了171名健康国人的骨盆后获得髋臼后柱表面的点云数据库,利用获得的中国人髋臼后柱表面平均形态设计出一款能够与髋臼后柱的骨表面相贴附的新型解剖锁定导向接骨板,不仅可以严格贴附后柱骨折部位表面,不需要预弯塑性,并且完全利用髋臼后方骨骼形态作为定位特征,接骨板贴附后只需按照接骨板上的螺孔置入各种螺钉即可,入钉位置准确,可以很好地避开关节和重要的软组织,确保前柱螺钉和后柱螺钉能够准确打入钉道中,实现对髋臼双柱有效的固定。笔者认为目前针对老年骨质疏松患者,累及四边体区的复杂双柱骨折内固定物的研究层出不穷,但多数尚处在生物力学研究阶段,未来需要加强开展多中心、大样本的临床研究。目前关于髋臼单柱骨折的内固定物研究也较多,能否将这些单独前柱或后柱的内固定物相结合应用于双柱骨折的治疗,可能是未来研究的方向。

五、小结与展望

髋臼双柱骨折是髋臼骨折分型中最复杂、治疗最棘手的一种类型。准确的诊断和精确的分类是合理治疗的前提,需要完善的影像学检查资料,结合双柱理论将髋臼双柱骨折与其它类型的复杂骨折区分开。治疗方案的制订应当个性化,对于保守治疗和手术治疗的界限应结合患者年龄、双柱骨折复杂程度、关节面移位情况、基础疾病等因素综合考虑。双柱骨折最常用的手术内固定物依然是解剖重建接骨板,但是随着我国老龄化社会的到来,合并骨质疏松基础疾病的老年骨折患者人数将会增加,解剖锁定接骨板在双柱骨折中的应用会越来越多,对于内固定物的探索和研究也会促进手术向着微创化的方向发展,相信未来对双柱骨折这一最复杂的髋臼骨折的治疗将迎来崭新的局面。

参考文献:略

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