螺钉内固定不会造成股骨假体周围骨水泥断裂

2014-06-28 22:37 来源:丁香园 作者:小小老虎
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假体周围骨折是全髋关节置换的严重并发症之一,随着人口寿命的增加,研究发现髋关节假体周围骨折的发生率大概为0.4-2.1%,是导致进行关节翻修手术的第三大常见原因,仅次于无菌性假体松动和假体周围感染。Vancouver分型首先由Duncan等于1995年提出,A型:转子间骨折;B型:假体柄周围骨折;C型:骨折线在假体柄以远的骨折。

Brady等人在2000年综合骨折的部位、假体的稳定性和股骨的情况将A、B型又分为亚型,A型分为大转子骨折(AG型)和小转子骨折(AL型);B型又分为三个亚型,B1型:假体固定牢固;B2型:股骨质量尚可,假体出现松动;B3型:股骨有严重的骨丢失如骨溶解或粉碎,并发假体松动。Vancouver分型不仅参考了骨折的部位,还参考了原假体的稳定性和患者股骨的质量,对术中和术后治疗方案的选择及制定都有全面的指导作用,是目前应用最广且易于接受的分型方法。

图:Vacncouver分类

切开复位内固定适用于假体稳定的Vacncouver B1型和C型假体周围骨折,但骨科医生在治疗时仍需综合分析考虑骨折的形态和粉碎程度、是否存在感染、骨质是否充足等等因素。

虽然螺钉进入骨水泥可以取得良好的把持作用,但会相应破坏骨水泥的完整性,因此也有学者认为螺钉固定可能会造成骨水泥断裂导致手术失败。Kampashoff等人发现使用标准钻头钻孔会有60%的螺钉孔周围骨水泥出现裂缝。为了解螺钉固定是否会对骨水泥环的完整性造成破坏,以及动态负重情况下内固定的稳定性情况,瑞士的Karlmeinrad Giesinger医生进行了一项生物力学实验,其结果发表在The Journal of Arthroplasty杂志上。

采用17例股骨复合骨模型,将其近端制成370mm长度,由骨科医生按照标准骨水泥假体安装流程放置骨水泥髓腔塞,真空搅拌骨水泥,骨水泥枪逆行注入填塞骨水泥插入抛光双椎形股骨假体。将模型随机分为骨折组9例和对照组8例。

骨折组模型的股骨假体远端2cm处做截骨制造VanvouverB1型骨折,将截骨后的模型通过标准的夹具呈7°外翻固定在力学实验台上 ,使骨折端分离6mm模拟骨折情况,以确保重力复合通过钢板螺钉传导至骨折近端和骨水泥。使用4.3mm标准钻头通过锁钉钢板螺钉钻套钻孔,置入锁钉螺钉,测深后手工置入5mm直径锁钉螺钉,如果钻头被股骨假体阻挡则适当倾斜角度以保证螺钉能够完成双皮质固定,钢板和股骨假体的重叠部分在50%左右(见图1)。

图1 填充骨水泥模拟“骨折愈合”状态下进行第二轮80 000次力学测时的X线片

对骨骼模型标本预加100N轴向载荷、2Nm扭距后,然后以1.5Hz的频率进行20 000周期的100至400N轴向载荷、1-4Nm扭距的力学加载实验。然后在6mm的“骨折间隙”填充骨水泥模拟“骨折愈合”情况,再进行第二轮实验,以1.5Hz的频率进行80 000周期的100至1400N轴向加压1-10.8Nm扭距的负荷加载实验(2.5倍体重)。

使用非接触性全视野的三维数字影像系统以10Hz的频率记录力学加载过程中股骨假体的弹性改变及移动。选定股骨假体最近端的最宽处作为观察假体横向和轴向移动的标志(图3、图4)。对股骨、股骨干假体以及钢板行双平面的X线检查。完成力学测试后,去除螺钉、钢板以及股骨干假体,使用关节镜对假体空腔和螺钉孔进行检查以确认骨水泥是否存在劈裂(图2)。最后使用金刚石锯片在各螺纹孔处进行水平面切割(图5),并用染色裂纹检查仪和反光显微镜进行检查骨水泥是否存在裂纹。

图2 关节镜下的假体空洞及与骨水泥接触的螺钉孔

图3 骨折组和对照组股骨假体近端在力学实验中的平均轴向移动情况

图4 骨折组和对照组股骨假体近端在力学实验中的平均向内(内翻)移动情况

图5 去除内固定物后的螺钉孔位置切片(左侧),经过染色的螺钉孔截面,未发现骨水泥存在裂纹(右侧)

最终对照组8例标本完成10万次的力学负荷循环实验而未出现明显的骨折。骨折组则有2例标本在最近端螺钉孔处出现断裂,其中一例在加压74 000次后出现,另外一例在加压80 000次后出现。

骨折组和对照组假体的轴向移动分别是60μm(±14)和64μm(±22)(见图3)。横向(内翻)移动分别是216μm(±48)和213μm(±56)(见图4),没有统计学差异。需要注意的是在循环加载20 000次以后假体的移动明显增加。

骨折组和对照组假体的移动在任何时间点均没有显著差异。通过关节镜检查、显微镜等检查,均未发现髓腔内的骨水泥和螺钉孔部位的骨水泥存在裂纹或断裂。

此次实验证明:当骨水泥假体稳定时经过骨水泥置入的螺钉不会造成骨水泥断裂或破坏。因此,作者认为:当假体稳定并且钢板和假体之间有足够的重叠时,在骨水泥上钻孔置入螺钉是安全可靠的。

附:骨科版的宋兵乙版主在2010年曾有精彩的讲座:下肢假体周围骨折的处理,详见:http://www.dxy.cn/bbs/thread/17208728#17208728

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