1、doi:103969/j issn1008-0287202303045综述股骨转子间加强髓内钉治疗股骨转子周围骨折的研究进展esearch progress in application of trochanteric fixation nail-advanced to treat femoral per-itrochanteric fracture任伟1,2综述,路继科2,申力2,黄德民3审校EN Wei,LU Ji-ke,SHEN Li,HUANG De-min摘要:治疗股骨转子周围骨折的内固定物有多种,各有优、缺点。股骨转子间加强髓内钉(TFNA)是在股骨近端髓内钉的基础上进行了改进和整
2、合,具有设计合理、固定坚强的特点,临床应用取得了满意疗效,但也存在相关并发症。该文从 TFNA 的设计特点、生物力学、临床效果、相关并发症等方面进行了综述,分析其优劣,旨在为 TFNA 的临床使用提供参考。关键词:股骨转子间加强髓内钉;股骨转子周围骨折;生物力学;并发症Key words:trochanteric fixation nail-advanced;femoral peritrochanteric fractures;biomechanics;complications中图分类号:683 42;687.33文献标识码:A文章编号:1008 0287(2023)03 0451 06作者
3、单位:1深圳新风和睦家医院骨科,广东 深圳5180002北京和睦家医院骨科,北京1000153香港大学玛丽医院矫形与创伤外科系,香港999077作者简介:任伟,男,博士,副主任医师,主要从事创伤骨科研究,E-mail:ali1880 sina com;黄德民,男,顾问医师,副教授,博士生导师,通讯作者,主要从事创伤骨科、运动医学研究,E-mail:wongtm hku hk股骨转子周围骨折多见于骨质疏松的老年患者,也多见于高能量损伤的年轻患者1,可采用股骨顺行髓内钉(AFN)、Gamma 钉、股骨近端防旋髓内钉(PFNA)等内固定治疗,临床疗效肯定,但其并发症发生率为 9%14%2 3,多表现
4、为内固定松动、断裂及头钉切出、复位丢失等4 5。这说明股骨近端髓内固定装置亟需改进。因此,设计可靠的内固定、减少术后并发症的发生一直是临床医师治疗股骨转子周围骨折的努力方向。股骨转子间加强髓内钉(TFNA)的问世为临床治疗股骨转子周围骨折提供了一项新选择,其在原有股骨近端髓内钉设计的基础上进行了诸多改进与整合,在手术时间、术中失血量、骨折愈合率等方面的表现令人满意6 9。为进一步了解 TFNA 的设计特点及临床应用效果,笔者以“Trochanteric Fixation Nail-Advanced”“TF-NA”作为关键词,检索建库至 2021 年 12 月 20 日PubMed、Web of
5、 Science、Find HKUL 数据库中 TF-NA 的相关临床和基础研究。文献纳入标准:使用 TFNA 治疗股骨转子周围骨折的英文临床报道和综述;TFNA 的相关英文基础研究和综述。排除标准:文献中有 TFNA,但主题相关性低;非英文文献。经检索共获得 23 篇英文文献。现从 TF-NA 的设计特点、生物力学、临床效果及相关并发症等方面进行综述,以期为 TFNA 的临床使用提供参考。1TFNA 的设计特点由于股骨近端髓内钉的失败常表现为股骨近端外侧壁骨折、主钉 髓腔弧度不匹配、断钉、固定不够稳定造成股骨颈内翻移位、头钉切出等,因此,TF-NA 在主钉、头钉上均做了设计改进,旨在减少股骨
6、转子周围骨折术后内固定的相关并发症发生。其改动主要表现为以下方面:主钉近端外侧壁设计平整,减小了主钉弧度半径,减小了主钉头钉孔径以达到主钉抗折断的目的,设计防旋螺栓以实现头钉防旋和有限滑动,经头钉孔注入骨水泥加强固定。1 1主钉设计特点TFNA 主钉的设计沿用了交锁髓内固定系统主钉近端外侧壁平整的特点,减小了主钉近端外翻角(约为 5),在主钉置钉过程中能减少对股骨近端外侧皮质的撞击,降低了打入主钉时的外侧壁骨折率。由于髓内钉的断裂主要出现在主钉头钉孔平面10,故 TFNA 将头钉直径缩小为15.66 mm,通过减小头钉孔直径而获得主钉更强的抗折弯力。TFNA 主钉有长钉、短钉之分,且有不同直径
7、与颈干角可供选择。长 TFNA 主钉弧度半径为154临床骨科杂志Journal of Clinical Orthopaedics2023 Jun;26(3)1.0 m,与主钉弧度半径 1.5 m 的 PFNA、Gamma3 钉相比,主钉弧度半径明显减小。一项以尸体为研究对象、测量 TFNA 和 PFNA 在置入长主钉过程中产生的阻力和主钉形变程度的研究11 表明,TFNA 在主钉置入过程中所产生的阻力明显小于 PFNA,且主钉形变小于 PFNA。在白种人和亚洲人的人群样本中进行 3D 计算机成像模型实验研究12 13 表明,与长主钉 Gamma3 钉相比,长 TFNA 主钉在股骨髓内的位置更居
8、于股骨中心,与股骨形态符合度更高。另有研究14 指出,股骨平均弧度半径亚洲男性为0.987 m、女性为 0.899 m。因此,与以往的髓内钉设计相比,TFNA 主钉弧度半径从 PFNA 和 Gamma3钉的 1.5 m 减小至 1.0 m,更适用于亚洲人6,12,15。一项亚洲人群(新加坡人)使用长 TFNA 主钉的临床报道6 显示,23 例患者均无主钉远端骨皮质激惹或穿出皮质的现象。另外,该术者发现长 TFNA 主钉与亚洲人的股骨形态更匹配,故有意将 TFNA 用于治疗 3 例股骨干骨折,疗效满意。另有一项亚洲人群(日本人)临床研究7 表明,长 TFNA 主钉治疗22 例股骨转子周围骨折均未
9、发现主钉远端激惹骨皮质的现象,且所有患者置入主钉时均未扩髓。由此可见,TFNA 主钉与亚洲人股骨干形态匹配度较好,未见激惹股骨前侧皮质或主钉从股骨远端前侧穿出的现象。1 2头钉设计不同于组件式的 PFNA 头钉,TF-NA 头钉为一个整体,有螺旋刀片式和拉力螺钉式 2种头钉可供选择。螺旋刀片式头钉的打入主要通过敲击配套置入工具实现;拉力螺钉式头钉的旋入主要通过旋转配套置入工具实现。2 种头钉临近尾端部位均有滑动槽,防旋螺栓均位于主钉近端内部,头钉置入后,通过向远端拧紧防旋螺栓后稍退后 1 2个螺纹,使防旋螺栓卡入头钉的滑动槽,从而实现头钉有限滑动且防旋的目的。另外,头钉为中空设计,尖端有小孔,
10、通过头钉尾端可注入骨水泥,骨水泥通过小孔渗入骨质中,增加了头钉的整体把持力,进一步使固定牢靠。1 3骨水泥加强设计近年来骨水泥髓内钉取得了满意的临床疗效16 18,TFNA 设计也沿用了骨水泥加强的特点。加强 TFNA 的骨水泥材料为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),是不可吸收骨水泥材料。与可吸收骨水泥材料相比,虽然在预防头钉切出率方面无明显差异,但在抗拔出力方面更胜一筹19。Fliri et al(2012 年)报道,PMMA 在使用过程中不会造成周围骨质热损伤,从而对股骨头存活率没有影响。注入骨水泥后,头钉 骨水泥复合体与股骨颈接触面积为非骨水泥头钉的 2 倍,头钉 骨水泥复合体的体积为单纯头
11、钉的 3 倍,因此,注入骨水泥能减轻头钉与股骨颈之间的微动,减轻患者的术后疼痛,使患者术后尽早开始术后康复锻炼20。2TFNA 的生物力学分析2 1TFNA 头钉设计的力学优势探讨 TFNA 设计在力学方面的优势并寻求 TFNA 自身最优化的固定方式一直是学者们的努力方向。一项股骨转子下粉碎骨折模型的生物力学研究21 中,使用主钉长度均为 36 cm 的 AFN、螺旋刀片式 TFNA、拉力螺钉式TFNA 和锁定加压钢板固定后,比较各个模型的稳定性,结果显示:髓内固定装置提供的轴向稳定性大于髓外固定,螺旋刀片式 TFNA 提供的轴向稳定性大于 AFN,螺旋刀片式 TFNA 头钉的抗旋转稳定性明显
12、强于拉力螺钉式 TFNA。分析其原因:头钉直径螺旋刀片式 TFNA 大于 AFN;TFNA 主钉在髓腔近端匹配度更高;螺旋刀片式 TFNA 采用打入方式置钉,在打入过程中无骨量丢失,且刀片在打入过程中会推挤、压实刀片周围的松质骨,可增加周围骨质密度从而提高抗旋转稳定性。22使用骨水泥加强的 TFNA 力学优势一项以新鲜冰冻尸体股骨头作为实验对象的生物力学研究22 表明,采用骨水泥/非骨水泥加强的螺旋刀片式 TFNA 头钉、拉力螺钉式 TFNA 头钉和 PFNA 进行股骨头中心固定,经反复施加轴向压力后,以股骨颈内翻 5为失效标准,骨水泥加强的螺旋刀片式TFNA 头钉固定最为牢固,第 2 位是骨
13、水泥加强的PFNA,第 3 位是骨水泥加强的拉力螺钉式 TFNA 头钉,非骨水泥加强的拉力螺钉式 TFNA 头钉、螺旋刀片式 TFNA 头钉、PFNA 固定牢固程度相近。Erhartet al(2011 年)针对于是否所有头钉都需要骨水泥加强进行了尸体实验,结果显示骨水泥加强可大大增加内固定的把持力,但是骨水泥加强的抗旋转稳定性与骨密度成反比,因此,其建议对于骨质疏松的患者应使用骨水泥加强头钉。一项研究23 使用聚氨酯泡沫仿生材料模仿骨质疏松股骨头,采用骨水泥、非骨水泥加强的螺旋刀片式 TFNA 和拉力螺钉式 TFNA 进行股骨头中心和偏心固定,测试固定稳定性的结果显示:不论是何种 TFNA,
14、骨水泥加强固定后稳定性均明显优于不使用骨水泥;无论骨水泥加强与否,头钉中心固定的稳定性均优于偏心固定;经骨水泥加强的偏心固定稳定性优于非骨254临床骨科杂志Journal of Clinical Orthopaedics2023 Jun;26(3)水泥加强的中心固定;非骨水泥加强的螺旋刀片式 TFNA 固定稳定性优于非骨水泥加强的拉力螺钉式 TFNA;螺旋刀片式 TFNA 偏心固定稳定性优于拉力螺钉式 TFNA 偏心固定。因此,该研究认为,螺旋刀片式 TFNA 可以为骨质疏松股骨头提供更有效的固定,且使用骨水泥加强后的螺旋刀片式 TF-NA 可达到最稳定的固定效果。3TFNA 治疗股骨转子周围
15、骨折的临床效果TFNA 的适应证与股骨近端髓内钉无明显差异。除了基底型股骨颈骨折、各种类型的股骨转子间骨折、股骨转子下骨折之外,它还可作为合并骨质疏松的股骨转子周围骨折、股骨转子周围病理骨折、股骨转子下非典型性骨折及其预防性手术、股骨转子周围骨折术后翻修手术的一个新选择。自 2015年 TFNA 问世以来,已有多项关于 TFNA 治疗不同类型的转子周围骨折的临床报道。为评估 TFNA 治疗合并骨质疏松患者转子周围骨折的有效性,一项选取 70 岁以上股骨转子间骨折患者作为研究对象的回顾性临床研究7 显示,33.3%(22/66)的患者使用 TFNA,66.7%(44/66)的患者使用 PFNA,
16、总体骨折愈合率为 98%,患者均未进行髓腔扩髓且主钉均顺利通过股骨峡部,并未出现主钉不匹配股骨形态的情况,这说明了 TFNA 治疗的有效性。另有研究24 显示,使用骨水泥加强的 TFNA 治疗 65 岁以上的老年转子周围骨折患者,术后 6 个月内均未见头钉切出现象。文献25 显示,使用骨水泥加强的TFNA 治疗老年股骨转子间骨折安全、有效,能有效降低头钉切出率,且在术后头钉退钉率、再手术率和骨折不愈合率方面均较不使用骨水泥加强的 TFNA更有优势。TFNA 还可用于股骨转子周围骨折术后的翻修。Yang et al26 报道,1 例股骨颈骨折患者使用空心钉固定后再次摔倒致股骨转子间骨折,术者在保留原有空心钉偏心固定的基础上,使用螺旋刀片式 TFNA 固定并注入骨水泥填补拆除内固定后的骨缺损,患者术后即刻部分负重,术后 6 个月骨折达到骨性愈合。该报道为股骨颈骨折术后转子周围骨折的治疗,尤其是未完全愈合的股骨颈骨折的治疗提供了参考。4TFNA 相关并发症分析TFNA 内固定除了具有与股骨近端髓内钉相同的并发症,如内固定断裂、股骨颈内翻、复位丢失、头钉切出外,还因其通过骨水泥加强来对抗因骨质