股骨颈动力交叉钉系统和倒三角空心钉治疗Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折疗效比较

目的    比较股骨颈动力交叉钉系统（femoral neck system，FNS）和倒三角空心钉（inverted triangle cannulated screws，ITCS）治疗 Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折的临床疗效。

方法    回顾分析 2019 年 5 月—2020 年 11 月收治的 59 例 Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折患者临床资料，根据内固定方式不同分为 FNS 组（28 例）和 ITCS 组（31例）。两组患者性别、年龄、侧别、身体质量指数、致伤原因、吸烟史、酗酒史、Pauwels 角、Garden 分型、国际内固定研究协会/美国骨创伤协会（AO/OTA）分型及受伤至手术时间等一般资料比较差异均无统计学意义（P>0.05）。记录并比较两组患者手术时间、切口长度、术中出血量、辅助复位（经皮克氏针撬拨复位或切开复位）、住院时间和早期并发症，并采用 Garden 指数和 Haidukewych 评分评价骨折复位情况；术后定期随访，比较两组骨折愈合时间、有无大腿外侧激惹症状、术后部分或完全负重开始时间、股骨颈短缩长度和程度、颈干角变化（术后即刻与末次随访时颈干角的差值）、股骨头坏死及翻修手术等，采用 Harris 评分评价髋关节功能。

结果    FNS 组手术时间短于 ITCS 组、切口长度大于 ITCS 组（P<0.05）；两组术中出血量、辅助复位情况、Garden 指数、Haidukewych评分及住院时间比较差异均无统计学意义（P>0.05）。术后患者手术切口均Ⅰ期愈合；FNS 组术后早期发生下肢深静脉血栓形成 2 例，ITCS 组发生肺部感染 1 例、下肢深静脉血栓形成 1 例，两组术后早期并发症发生率（7.1%vs. 6.5%）比较差异无统计学意义（P=1.000）。两组患者均获随访，随访时间 5～16 个月，两组随访时间比较差异无统计学意义（t=–0.553，P=0.582）。FNS 组骨折愈合时间快于 ITCS 组，髋关节 Harris 评分高于 ITCS 组，术后部分负重开始时间早于 ITCS 组，差异均有统计学意义（P<0.05）；但两组完全负重开始时间差异无统计学意义（Z=–1.298，P=0.194）。FNS 组患者均无大腿外侧激惹症状，ITCS 组有 10 例出现大腿外侧激惹症状，两组发生率（0 vs. 32.3%）比较差异有统计学意义（Z=10.876，P=0.001）。末次随访时，FNS 组股骨颈短缩长度及程度以及颈干角变化均小于 ITCS 组（P<0.05）。FNS 组无股骨头坏死及翻修手术患者，ITCS 组 4 例患者行翻修手术（包括 2 例发生股骨头坏死患者），两组股骨头坏死率（0 vs. 6.5%）及翻修手术率（0 vs. 12.9%）比较差异均无统计学意义（P=0.493；P=0.114）。

结论    FNS 治疗 Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折操作简便，可减少股骨颈短缩和颈干角变化，有利于髋关节功能恢复，为青年股骨颈骨折治疗提供一种选择。

据估计至 2050 年，我国髋部骨折患者将从2013 年的 70 万/年增加至 450 万/年，其中约 50%为股骨颈骨折^[1]。青年股骨颈骨折占全部股骨颈骨折的 3%～5%，其多由高能量暴力造成，此类骨折特点是存在较大的 Pauwels 角（>50°），骨折断面较垂直，股骨距不完整，且 96% 患者存在股骨颈后下方皮质粉碎^[2]。上述特点导致了青年股骨颈骨折预后不良，二次手术发生率为 18%、骨不连发生率为9.3%、股骨头坏死发生率为 14.3%、内固定失败发生率为 10%^[3]。多枚平行空心钉和动力髋螺钉（dynamic hip screw，DHS）是股骨颈骨折最常用的两种固定方式，前者总并发症发生率为 46.7%、再手术率为 22%，后者分别为 35.1% 和 20%^[4-5]。如何提高 Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折的疗效一直是临床研究热点。近年来，多位学者结合锁定钢板和滑动加压原理设计出一些新型加压锁定钢板系统，如动力加压锁定钉板系统（KHS）^[6]、经皮加压钢板（PCCP）^[7]、股骨近端固定系统（Targon® FN）^[8]，尽管对不稳定型股骨颈骨折具有良好力学性能，但植入这些器械需要较大切口和较多操作。为兼顾微创和生物力学两种优势，AO 髋部骨折研发中心设计了股骨颈动力交叉钉系统（femoral neck system， FNS）^[9]，旨在通过一微创切口、通道操作来完成内固定植入。生物力学研究证实 FNS 固定稳定性与DHS 联合防旋螺钉相当，其支撑强度和旋转稳定性分别是 3 枚空心钉的 2 倍和 2.5 倍，因此 FNS 可减少因力学不稳定导致的相关并发症^[9]。

目前关于 FNS 治疗 Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折的临床病例研究相对较少。本研究回顾分析中国科学技术大学附属第一医院（安徽省立医院）、安徽医科大学附属第一及第二医院创伤骨科于 2019 年5 月—2020 年 11 月采用 FNS 治疗的 Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折患者临床资料，并与同期采用倒三角空心钉（inverted triangle cannulated screws，ITCS）治疗的此类型股骨颈骨折患者进行比较，探讨其早期临床疗效。报告如下。

1.1    患者选择标准

纳入标准：① 年龄 18～60 岁；② 新鲜的单侧Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折，国际内固定研究协会/美国骨创伤协会（AO/OTA）分型为 31-B 型；③ 接受FNS 或 ITCS 固定治疗；④ 伤前髋关节功能正常；⑤ 同侧股骨未合并其他损伤；⑥ 随访 6 个月以上，且影像学资料完整。排除标准：① 病理性骨折；② 陈旧性骨折、骨不连或内固定失效；③ 因交流障碍无法完成问卷调查者；④ 合并严重代谢性疾病（糖尿病、甲亢等）；⑤ 拒绝参加研究或失访者。 

1.2    一般资料

2019 年 5 月—2020 年 11 月，共 59 例患者符合选择标准纳入研究，根据内固定方式不同分为 FNS组（28 例）和 ITCS 组（31 例）。两组患者性别、年龄、侧别、身体质量指数、致伤原因、吸烟史、酗酒史、术前 Pauwels 角、Garden 分型、AO/OTA 分型及受伤至手术时间等一般资料比较差异均无统计学意义（P>0.05），具有可比性。见表 1。

1.3    手术方法

术前患者行皮牵引或防旋鞋固定，抗凝和镇痛处理。患者于全麻或持续硬膜外麻醉下，常规在牵引床上完成骨折复位，术中依据透视图像上的Lowell 曲线、Garden 指数及股骨距皮质的对位关系确认骨折复位情况。对于经 3 次闭合复位后仍不满意者（FNS 组 5 例，ITCS 组 4 例），消毒铺巾后采用克氏针撬拨辅助复位或髋关节前方直接入路切开复位。内固定植入：① FNS 组在大转子外侧作一直行皮肤切口，起自小转子尖部水平并向远端延伸，长约 4 cm，锐性分离髂胫束、股外侧肌至骨膜。依据 130° 成角导向器、按照“Center to Center （股骨头和颈中点连线）”原则置入中央导针，深度达软骨下骨 5 mm 内。测深后沿中央导针扩口，插入 FNS 套件（锁定钢板和动力棒），通过触摸或透视确认锁定钢板位于股骨干中央。依据手柄导向器拧入锁定螺钉和抗旋螺钉，抗旋螺钉长度与动力棒长度相同。再通过逆时针旋转多功能杆，实现股骨颈骨折块间的加压。② ITCS 组依据透视图像，于股骨距上方置入第 1 枚导针，正位上尽可能贴近股骨颈内侧皮质，侧位上位于股骨头颈中心，导针深度达软骨下 5 mm 内；再借助平行导向器于股骨颈的前上和后上方各置入 1 枚平行导针，3 枚导针呈倒三角分布。沿导针方向予以切皮、测深、外侧皮质扩孔，依次拧入 3 枚直径 7.3 mm 半螺纹空心钉。通过 3 枚空心钉同步拧紧来实现股骨颈骨折端的加压。最后冲洗、缝合、包扎切口。

1.4    术后处理

术后预防性使用抗生素 24～48 h，低分子肝素预防下肢深静脉血栓形成，依据疼痛评分给予非甾体类抗炎药物。术后第 2 天复查 X 线片；第 3 天患者可扶双拐下地站立，但患肢不负重；术后 2 周拆线；术后 2～6 周患肢可负重 10～15 kg，随后依据骨折愈合情况决定完全负重时间。

1.5    疗效评价指标

记录并比较两组患者手术时间、切口长度、术中出血量、是否辅助经皮复位（克氏针撬拨复位或切开复位）、住院时间和早期并发症（包括切口愈合、深静脉血栓形成、肺炎、尿路感染等），并采用Garden 指数^[6]和 Haidukewych 评分^[10]评价骨折复位情况。术后 1、2、3、6、12 个月定期随访。记录骨折愈合时间、有无大腿外侧激惹症状、术后负重（部分负重或完全负重）开始时间、股骨颈短缩情况（通过测量外露螺钉钉尾长度来评估短缩距离^[11]， 0～5 mm 为轻度、6～10 mm 为中度、>10 mm 为重度）、颈干角^[12]变化（术后即刻与末次随访时颈干角的差值）、股骨头坏死发生情况及有无翻修手术等，采用 Harris 评分评价髋关节功能。

1.6    统计学方法

采用 SPSS19.0 统计软件进行分析。符合正态分布的计量资料以均数±标准差表示，组间比较采用独立样本 t 检验；不符合正态分布的计量资料以中位数（四分位数间距）表示，组间比较采用秩和检验。计数资料以率表示，组间比较采用 χ² 检验或Fisher 确切概率法；等级资料组间比较采用秩和检验。检验水准 α=0.05。

FNS 组手术时间短于 ITCS 组，切口长度大于ITCS 组，差异均有统计学意义（P<0.05）；两组术中出血量、辅助复位情况、Garden 指数、Haidu-kewych 评分及住院时间比较差异均无统计学意义（P>0.05）。见表 2。术后患者手术切口均Ⅰ期愈合；FNS 组术后早期发生下肢深静脉血栓形成2 例，ITCS 组发生肺部感染 1 例、下肢深静脉血栓形成 1 例，予以对症处理后均治愈，两组术后早期并发症发生率（7.1% vs. 6.5%）比较差异无统计学意义（P=1.000）。

两组患者均获随访，随访时间 5～16 个月，两组随访时间比较差异无统计学意义（t=−0.553， P=0.582）。FNS 组骨折愈合时间短于 ITCS 组，末次随访时髋关节 Harris 评分高于 ITCS 组，术后部分负重开始时间早于 ITCS 组，差异均有统计学意义（P<0.05）；但两组完全负重时间差异无统计学意义（Z=−1.298，P=0.194）。FNS 组患者均无大腿外侧激惹症状，ITCS 组有 10 例出现大腿外侧激惹症状，两组发生率（0 vs. 32.3%）比较差异有统计学意义（Z=10.876，P=0.001）。末次随访时，FNS 组股骨颈短缩长度及程度以及颈干角变化均优于 ITCS组，差异有统计学意义（P<0.05）。见表 2。FNS 组无股骨头坏死及翻修手术患者，ITCS 组 4 例患者行翻修手术，包括 2 例股骨头坏死行人工关节置换术，1 例内固定失效行 FNS 翻修和植骨，1 例空心钉螺钉切出行人工关节置换术；两组股骨头坏死率（0 vs. 6.5%）及翻修手术率（0 vs. 12.9%）比较差异均无统计学意义（P=0.493；P=0.114）。见图 1、2。

2020 年世界卫生组织（WHO）将青年人年龄界定为 18～65 岁；在临床上，常将 18～65 岁的股骨颈骨折称为青年股骨颈骨折^[13]。青年股骨颈骨质坚硬、骨密度高，由高能量创伤造成的股骨颈骨折移位明显，一般为 Garden Ⅲ型和Ⅳ型，Pauwels 角一般超过 50°^[2，14-15]。本研究纳入的 59 例患者年龄在18～60 岁，高能量创伤（交通事故伤和高处坠落伤）占 89%（51/59），Garden Ⅲ型和Ⅳ型股骨颈骨折占 85%（50/59），Pauwels 角 50°～75°，与既往文献描述相符。虽然青年股骨颈骨折移位和复位不良与该类骨折术后并发症发生率较高相关，但最近研究表明内植物的选择可影响治疗结果，而对于最佳内固定装置的选择仍有争议^[16]。Xia 等^[17] 通过系统荟萃分析指出，DHS 术后股骨头坏死率较高，空心钉术后内固定物取出率较高。在另一项荟萃分析研究中，Ma 等^[18]指出空心钉在切口长度、失血量、手术时间和住院时间上均优于 DHS，认为空心钉植入相对于 DHS 更微创。但生物力学研究表明空心钉的力学强度明显弱于 DHS^[19]，这可能会增加手术相关并发症。为了兼顾微创和生物力学的优势，AO 髋部骨折研发中心设计了 FNS，于 2019 年10 月在我国上市，旨在通过防旋、防滑、抗剪切、加压的综合力学性能来提高股骨颈骨折的治疗效果。

You 等^[20]报道在移位股骨颈骨折治疗中，空心钉平均植入时间为 57 min。Haider 等^[21]报道 DHS和空心钉平均植入时间均为 55 min。本研究 FNS组手术时间为（48.1±9.0）min，较上述文献报道的空心钉手术时间缩短，与 ITCS 组比较亦存在明显优势。国内学者报道 FNS 手术时间在 40 min 左右^[22-23]，与本研究手术时间相似。而柘植峻等^[24]报道FNS 手术时间为 27～33 min，并发现随着手术例数的增多，手术时间将逐渐缩短。在手术切口方面， FNS 组采用 4 cm 左右开放切口，而 ITCS 组采用经皮植入方式，导致两组手术切口长度存在统计学差异，但两者具体数值差异较小（4.2 cm 和 3.5 cm）且术中出血量相当，因此我们认为两种内固定方式都可体现微创的治疗理念。另外，Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折的近端呈“鸟嘴样”上翘或崁插于髓腔，属于难复性股骨颈骨折，在闭合复位困难时需要辅助克氏针撬拨甚至切开来获得满意复位^[25]。本研究FNS 组和 ITCS 组各有 4 例难复性股骨颈骨折采用了克氏针辅助复位，具体方法为 C 臂 X 线机透视下，在股骨颈外上方经皮插入直径 3.0 mm 克氏针至股骨头，通过近端对远端的方式获得解剖复位。FNS 组有 1 例患者在经皮撬拨复位失败后，经髋关节前方直接入路切开获得解剖复位。本研究 FNS组有 1 例患者因股骨距下方存在第三骨块，复位后缺乏支撑，术后出现内翻畸形愈合；其余 58 例患者均获得了良好的 Garden 指数和 Haidukewych 评分。因此，在临床实践中应强调股骨颈骨折精确复位的重要性，而不能为了追求微创而接受复位不良的后果。

Stockton 等^[16]对青年股骨颈骨折术后并发症进行多中心随访，发现股骨颈严重短缩（>10 mm）是最常见并发症，也是导致内固定失效的常见原因。目前关于股骨颈短缩的测量方法尚未达成一致，有文献归纳了 4 种测量方法（股骨头位移、股骨头塌陷、三维坐标测量和外露钉尾长度测量），但各有优缺点^[26]。Sepehri 等^[11]指出外露钉尾长度测量是评估股骨颈短缩程度的可靠方法，该方法具有直观、图像软件依赖性低、便于多次测量等优点。有学者研究发现 DHS 或空心钉固定股骨颈骨折术后平均股骨颈短缩 7～10 mm，随访 3 个月和 5 年的短缩程度并无差异^[21，27]。本研究中 ITCS 组通过测量外露钉尾长度来评价股骨颈短缩程度，平均短缩长度为 7.1 mm，和上述文献报道数据基本一致。由于FNS 的动力棒和抗旋螺钉是交叉一体式结构，可整体在锁定板套筒内滑动，在骨折端二次加压和短缩过程中，锁定钢板和股骨外侧壁的位置是固定，因此可直接测量动力棒尾端与锁定钢板外缘的距离来评估股骨颈短缩情况，和 ITCS 组的测量方法类似。Felton 等^[28]通过多中心研究证实，股骨颈短缩程度越大，髋关节功能预后越差。杨亚军等^[23]报道无论 FNS 还是空心钉固定均会发生股骨颈短缩，当短缩>10 mm 时患者可出现明显跛行。在股骨颈发生短缩同时会导致内固定物向外侧退出，造成钉尾对大腿外侧软组织的激惹和疼痛，发生率为3.6%～5.3%^[29-30]。和 DHS 不同，FNS 锁定板套筒允许动力棒有 20 mm 短缩空间，即骨折断端可以短缩 20 mm，且在 15 mm 以内的短缩不会造成动力棒凸出大腿外侧，从而减少大腿疼痛的发生。本研究 FNS 组平均股骨颈短缩程度较轻（短缩长度4.9 mm），未发现大腿激惹症状者，而 ITCS 组有 10例患者发生大腿激惹症状，且 FNS 组髋关节功能优于 ITCS 组，与上述分析结果一致。少，考虑与 ITCS 对抗垂直型股骨颈骨折的剪切力不足有关。Schopper 等^[31]和 Stoffel 等^[9]从生物力学角度分析得出 FNS 具有角稳定性，可以提供很好的抗内翻能力，减少颈干角丢失。国内范智荣等^[32]通过有限元分析也证实了 FNS 比正三角或倒三角分布的空心钉有更好的生物力学性能。因此从理论上说，空心钉固定 PauwelsⅢ型股骨颈骨折可能会出现更多机械性方面的并发症，但本研究在末次随访时并未发现两组股骨头坏死和翻修手术发生率有明显差异。我们认为这可能与两个因素有关，一是随访时间较短尚未收集到股骨头坏死病例；二是 ITCS 组术后部分负重开始时间较 FNS 组延迟，延迟负重可能会减少内固定机械失效率。有文献报道[33]对于明显移位的青年股骨颈骨折患者，空心钉术后并不推荐早期负重，建议负重时间为术后6～12 周。本研究 FNS 和 ITCS 组患者完全负重时间分别为平均 10 周和 12 周，与文献报道相符。因此，对于垂直不稳定的 PauwelsⅢ型股骨颈骨折，负重时间和内固定稳定性之间的平衡还需要进一步深入研究。

综上述，应用 FNS 治疗 Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折操作简便、术后股骨颈短缩程度轻，更利于髋关节功能恢复，可为青年垂直不稳定型股骨颈骨折提供一种治疗选择。但本研究虽为多中心回顾性研究，但入选病例并非随机，存在选择偏倚；其次，测量股骨颈短缩的方法未考虑到术中即刻短缩，因此不能代表解剖性股骨颈短缩的全部范围；最后，本研究随访时间短，只能对骨折愈合和股骨颈短缩作早期研究报道，对股骨头坏死的发生情况尚需进一步随访观察。

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