VancouverB2型股骨假体周围骨
本文原载于《中华创伤骨科杂志》年第1期
近年来随着髋关节置换术的成熟及翻修患者的增加,关节置换后高龄患者生存期延长和活动量增大,股骨假体周围骨折的发病率呈上升趋势,其复杂程度也随之加重,已成为无菌性松动和感染后导致关节翻修的第3大原因[1],是骨科医生面临的新挑战。股骨假体周围骨折最早于年被文献[2]报道,该并发症处理难度大,需要医生具备处理骨折及关节翻修的能力。
股骨假体周围骨折有其自身的特点:该类骨折通常见于老年患者,往往合并慢性基础疾病、重度骨质疏松等,围手术期死亡风险高,死亡率达11%。由于股骨假体的存在,钢板、髓内钉等常规内固定方法难以应用,给内固定的选择带来困难[3]。在髋关节置换患者中股骨假体周围骨折的发生率为0.1%~6%,在非骨水泥型假体置换和翻修术后更高,常见于老年女性,伴有骨量减少或假体松动。创伤是假体周围骨折发生的主要原因,多由低能量损伤导致。研究[4]显示87%的患者由微小暴力所致,存在严重骨溶解的患者中约有50%的患者出现自发性假体周围骨折。骨质疏松也是假体周围骨折的重要原因,关节置换前曾出现过髋部骨折的患者更容易出现假体周围骨折。目前应用最广泛的分型是Duncan和Masri[5]于年提出的温哥华分型(Vancouver分型)。该分型依据骨折位置、假体稳定性和骨骼质量,将骨折分为A、B、C3型。A型骨折位于股骨假体近端部位,再分为2个亚型:AG型为大转子骨折,AL型为小转子骨折。B型骨折发生在假体柄周围或刚好在其下端的骨折,分为3个亚型:B1型骨折位于固定牢固的假体周围,无明显骨量丢失;B2型骨折位于松动的假体周围,无明显骨量丢失;B3型骨折位于松动的假体周围,伴有严重的骨量丢失。C型骨折发生在距假体尖端较远的股骨骨折。B型骨折较为复杂,占所有假体周围骨折的85%,而B2型又占所有B型骨折的50%。目前针对VancouverB2型股骨假体周围骨折采用何种内固定方式和翻修假体仍存在争议,由于手术处理难度较大,疗效往往不理想,成为临床研究的热点。本文将着重对VancouverB2型股骨假体周围骨折的病因、诊断及治疗进展进行文献回顾。
VancouverB2型股骨假体周围骨折的病因
坚硬的人工关节植入长管状骨内时会产生应力集中,股骨假体周围骨折通常位于股骨柄远端,比例高达75%。生物力学结果[6]显示松动的柄易导致应力集中,可能与柄下沉处于内翻位,柄的远端撞击外侧皮质有关,而柄固定良好时则很少出现这种情况。任何导致骨量降低的因素均易诱发假体周围骨折,骨皮质厚度减少时容易导致应力集中,骨溶解既可导致骨质吸收,也可导致假体松动。文献[7]报道称75%的翻修与骨溶解有关。因此,假体松动和骨量缺失均使应力集中加剧,是股骨假体周围骨折发生的高危因素[8]。此外,非骨水泥型假体由于早期没有骨长入,也容易出现应力集中,且术后6年时发生假体周围骨折的几率低于术后半年内,这可能与骨长入后假体固定更牢固有关[9]。翻修后的髋关节由于多次手术导致废用性骨质疏松、感染及骨溶解,也容易出现假体周围骨折,随着翻修数量的增加,发生假体周围骨折的数量也随之上升[10]。此外,由于翻修使用的假体型号更大,也增加了假体周围骨折的风险。
VancouverB2型股骨假体周围骨折的诊断
通常根据外伤史及症状不难诊断,需要着重询问患者受伤前的关节功能。既往存在疼痛或关节功能障碍提示存在松动或感染。其他与感染相关的指标也应当进行评估。高质量的放射学检查可用来发现假体或骨水泥周围的透亮线,与先前的X线片进行对比,有助于发现是否存在假体松动。有些情况下,CT扫描可以检测到骨折线,为假体松动提供证据。如果假体存在松动,应化验血常规、红细胞沉降率、C-反应蛋白,这些指标的升高提示存在感染的可能。如果高度怀疑感染,应延期手术,对关节腔进行穿刺,并对穿刺液进行组织学培养及白细胞计数、分类。如果行关节探查术,术中应留取标本进行培养并进行病理学检查,以明确有无感染。充分的术前准备和术前计划尤为重要,应了解患者全身状况,必须获得充分的影像学资料,包括健侧在内的股骨全长和髋关节正、侧位X线片,必须对骨折的位置、假体稳定性和假体周围骨量作出准确的判断,同时应详细了解初次关节置换术的情况,如所用假体材料是生物型还是骨水泥型等。公认的治疗原则是恢复骨骼力线、固定骨折端、重建假体稳定性及促进骨折愈合。
VancouverB2型股骨假体周围骨折的治疗
VancouverB2型股骨假体周围骨折的特点是骨折伴随假体不稳定,但骨质条件好,无骨量缺失。普遍认为该型骨折应采用股骨长柄假体进行翻修,长柄假体需跨越骨折至少2倍股骨直径距离,骨折端辅助髓外固定,必要时行骨折端植骨。通常采用的翻修方式包括骨水泥型假体固定、骨水泥叠加固定、生物型假体固定,选择何种固定方式仍存在争议。具体选择何种固定方式需要根据患者的年龄、身体状况、预期寿命、功能要求等进行个体化选择。对于年轻、预期寿命长和功能要求高的患者,手术治疗的主要目的是促进骨折愈合和保证假体长期生存率,生物型全涂层股骨长柄假体可以避免骨水泥渗漏,从而促进骨折愈合,同时具有满意的假体长期生存率,是其最佳选择。生物型假体固定不仅提供了骨折断端的髓内连接,增加了髓内稳定性,同时其表面存在微孔结构,有利于骨长入,柄远端突出的嵴也增加了假体的旋转稳定性,组配式的设计可调整肢体长度。研究[11]认为全涂层假体在术后生存率、稳定性及骨折愈合方面均优于近端涂层假体及骨水泥假体,假体与股骨髓腔达到远端固定被视为最佳固定方式。超过骨折线2倍股骨直径的距离可以减少应力集中。当取出松动的柄及残留的骨水泥后,有必要沿骨折线将股骨近端劈开,以便于假体重新放入。除非假体相当松动、很容易拔出,一般均需行延长的大转子截骨术[12,13]。术中需探查以明确骨折线的最远端,使用钢缆将其环扎固定,以防止扩髓或锤入假体时导致骨折线向远端延伸。尽可能将股骨近端重建成管状,这样有利于扩髓及假体置入;如无法实现,则先将假体插入远端髓腔,将剩余的骨块环扎到假体周围。对于不同直径的髓腔,具有多种型号的组配式假体可提供更好的压配效果。为提高稳定性,可使用具有远端锁定功能的股骨柄。该类假体可提高轴向及旋转稳定性[14],防止假体下沉,稳定性的提高有利于早期负重及后期骨长入。此外,即使需要再次翻修,也易于取出且不会造成骨量丢失[15]。如果假体直径不够大,可能导致锁钉断裂,需要引起注意[16]。先前多次手术可能导致外展肌功能下降,因此保留正常的软组织张力及肢体长度对维持假体的稳定至关重要。
对于伴有明显骨质疏松的患者,可选用长柄假体联合钢缆、钢板、同种异体骨板等治疗VancouverB2型股骨假体周围骨折,这样有利于提高假体的稳定性,促进骨折愈合。锁定钢板可应用单皮质螺钉和双皮质螺钉固定技术,生物力学研究[17]认为锁定钢板结合螺钉对抗压力和扭转力作用提高,对骨折的固定更为可靠。锁定钢板不要求钢板与骨质紧密贴合,减少了骨膜剥离,保护了血供,有利于骨折愈合。多数VancouverB2型股骨假体周围骨折合并不同程度骨质疏松、骨量丢失等情况,钢板可以建立骨折的初始稳定,但不能获得骨折长期稳定的生物固定,单独应用钢板固定易出现钢板断裂、骨折不愈合。有研究[18,19]推荐使用同种异体骨板呈90°垂直固定[20],这样可起到生物钢板的作用,增加假体周围骨量,跨越应力集中区,骨折愈合后宿主骨的机械强度大于正常骨。
对于全身情况较差、预期寿命短、功能要求低的患者,手术治疗的目的是缓解疼痛、便于患者早期活动,减少卧床所致并发症。如骨水泥鞘固定牢靠,可不予取出,将骨折解剖复位后使用钢缆进行固定,在此基础上完成骨水泥型假体翻修术,也被称为骨水泥叠加技术[21]。该技术可简化手术过程,缩短手术时间,使围手术期风险降低[22]。此外,文献[23]报道非骨水泥型假体翻修后,出现并发症的几率较高,因此,如骨折可达到精确复位,选择骨水泥型假体能够达到更好的稳定性。
然而,Vancouver分型没有将患者的一般状况(包括患者伤前的活动量)和外科医生的经验考虑在内,这2个因素不可忽视[24,25]。对于长期卧床或合并严重内科疾病的患者,可能无法耐受复杂的翻修手术,单独应用锁定加压钢板固定也是一种选择。尽管目前的治疗原则推荐切开复位内固定治疗假体稳定的骨折类型(如B1型骨折),但是也有一部分患者资料[26]证实锁定钢板应用于B2型骨折可以获得保留假体、骨折完全愈合及肢体恢复到受伤前功能的效果。研究[27]证实锁定钢板组患者在手术时间、术中出血量及并发症方面均优于假体翻修组患者。所以,并非所有VancouverB2型股骨假体周围骨折都应当采用假体翻修的方案,应当制定个性化的治疗方案,在某些情况下,切开复位钢板固定也可以提供满意的疗效。当然,锁定钢板固定治疗VancouverB2型股骨假体周围骨折也面临一些潜在风险,由于骨水泥鞘的存在,影响骨长入,有发生骨折不愈合的可能,需加以正视。
当高龄、活动量少的患者出现股骨近端严重粉碎、广泛骨量缺失时,股骨近端置换也是一种选择[28],相对简单、易行,虽然其并发症发生率较高,但中期效果尚可[29]。在施行该手术时,首要的是将外展装置及近端骨块固定于假体近端,有利于重建外展功能,获得更大的稳定。多推荐使用骨水泥将假体与股骨远端固定,从而达到预期目的。该手术存在多种并发症、尤其是脱位,因此建议使用限制性髋臼内衬。对于年轻、骨量保存尚好的患者,打压植骨可供选择、尤其是股骨峡部出现严重粉碎性骨折时。
VancouverB2型股骨假体周围骨折的诊治误区
文献[30]报道有相当一部分B1型骨折采取内固定治疗后导致固定失败,进行二次手术。这反映出了甄别假体松动有一定难度,术前判断假体是否稳定非常重要[31]。如果影像学资料显示假体稳定,但仔细追问病史,患者之前存在大腿疼痛,应当引起重视,可能存在假体松动。此外,需要