倒三角空心螺钉辅助横形拉力螺钉与股骨颈系统固定Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折

doi:10.12307/2024.675

中国组织工程研究 ›› 2024, Vol. 28 ›› Issue (33): 5351-5356.doi: 10.12307/2024.675

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倒三角空心螺钉辅助横形拉力螺钉与股骨颈系统固定Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折

沈师，许玉林，李宇洁，徐学鹏，向飞帆，叶俊武，卓乃强

西南医科大学附属医院骨与关节外科，四川省泸州市 646000

收稿日期:2023-09-22 接受日期:2023-10-20 出版日期:2024-11-28 发布日期:2024-01-30
通讯作者: 卓乃强，博士，主任医师，西南医科大学附属医院骨与关节外科，四川省泸州市 646000
作者简介:沈师，男，1993年生，四川省彭州市人，汉族，2019年西南医科大学毕业，硕士，医师，主要从事四肢骨盆创伤修复重建及骨、软骨、半月板组织工程方面的研究。
基金资助:
西南医科大学课题(2019ZQN094)，项目负责人：沈师；四川省自然科学基金(2022NSFSC1534)，项目负责人：向飞帆

Inverted triangle cannulated screw assisted transverse lag screw and femoral neck system fixation for Pauwels III femoral neck fractures

Shen Shi, Xu Yulin, Li Yujie, Xu Xuepeng, Xiang Feifan, Ye Junwu, Zhuo Naiqiang

Department of Bone and Joint Surgery, Affiliated Hospital of Southwest Medical University, Luzhou 646000, Sichuan Province, China

Received:2023-09-22 Accepted:2023-10-20 Online:2024-11-28 Published:2024-01-30
Contact: Zhuo Naiqiang, MD, Chief physician, Department of Bone and Joint Surgery, Affiliated Hospital of Southwest Medical University, Luzhou 646000, Sichuan Province, China
About author:Shen Shi, Master, Physician, Department of Bone and Joint Surgery, Affiliated Hospital of Southwest Medical University, Luzhou 646000, Sichuan Province, China
Supported by:
a grant from Southwest Medical University, No. 2019ZQN094 (to SS); Natural Science Foundation of Sichuan Province, No.2022NSFSC1534 (to XFF)

摘要/Abstract

摘要：

文题释义：

Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折：现临床多采用改良Pauwels分型方法，即以股骨干中轴线作为参考基准线，经股骨头上缘做一垂线与之相交，再做骨折线相交于股骨头上缘垂线，骨折线与上缘垂线夹角为Pauwels角。Pauwels角大于50°时的股骨颈骨折称为Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折，该类型骨折剪切力大，不稳定，术后并发症发生率大。
Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折内固定方式：目前治疗Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折常用固定方式包括空心螺钉、滑动髋螺钉、股骨颈系统、锁定接骨板等。

背景：Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折具有较高的垂直剪切力、术后并发症发生率高等特征，是一种典型的不稳定骨折。目前治疗Pauwels Ⅲ型骨折固定方式较多，何种内固定为青壮年Pauwels Ⅲ股骨颈骨折的最佳固定方式，尚无明确结论。

目的：比较3枚倒三角空心螺钉辅助横形拉力螺钉、股骨颈系统固定Pauwels Ⅲ型青壮年股骨颈骨折的临床效果。
方法：选择2021年5月至2022年12月于西南医科大学附属医院就诊，采用3枚倒三角空心螺钉辅助横形拉力螺钉与股骨颈系统治疗的Pauwels Ⅲ型青壮年股骨颈骨折患者21例，其中9例采用3枚倒三角形空心螺钉+1枚垂直骨折线的横行拉力螺钉治疗(3+1空心螺钉组)，12例患者采用股骨颈系统固定治疗(股骨颈系统组)。在手术时间、术中失血量、手术切口总长度、术中透视次数，骨折愈合时间、肢体功能等方面对两种固定方式进行比较。

结果与结论：①所有患者均获得随访，3+1空心螺钉组患者随访时间10-25个月，平均(17.44±4.30)个月；股骨颈系统组患者随访时间8-24个月，平均(15.58±4.68)个月。②在术中透视次数、术后3个月Harris评分方面，股骨颈系统组优于3+1枚空心螺钉组，差异有显著性意义 (P < 0.05)；3+1枚空心螺钉组的术中失血量、切口总长度、股骨颈短缩距离优于股骨颈系统组，差异有显著性意义(P < 0.05)；两组患者的手术时间、骨折愈合时间、末次随访Harris评分方面差异均无显著性意义(P > 0.05)。③提示3枚倒三角空心螺钉辅助横形拉力螺钉与股骨颈系统治疗青壮年Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折均能取得良好的临床效果，股骨颈系统术中透视次数更少、早期整体稳定性更好，而3+1枚空心螺钉固定更微创、操作更便捷。两种固定方式均值得临床应用与推广，可结合临床实际情况进行选择。

https://orcid.org/0000-0002-2079-5790 (沈师)

中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

关键词: 股骨颈骨折, Pauwels Ⅲ型, 股骨颈系统, 倒三角空心螺钉, 横形拉力螺钉

Abstract: BACKGROUND: Pauwels III femoral neck fracture is a typical unstable fracture characterized by high vertical shear force and high incidence of postoperative complications. At present, there are many fixation methods for Pauwels III fracture, and there is no clear conclusion as to which internal fixation is the best fixation method for Pauwels III femoral neck fracture in young adults.
OBJECTIVE: To compare the clinical effect of three inverted triangle cannulated screws assisted transverse lag screws and femoral neck system in fixing Pauwels III femoral neck fractures of young adults.
METHODS: From May 2021 to December 2022, 21 young and middle-aged patients with Pauwels III femoral neck fracture were treated with three inverted triangle cannulated screws assisted by transverse lag screws and femoral neck system in Affiliated Hospital of Southwest Medical University. Of them, 9 patients were treated with three inverted triangle cannulated screws and one transverse lag screws perpendicular to the fracture line as the 3+1 cannulated screw group and 12 patients were treated with femoral neck system as the femoral neck system group. The two fixation methods were compared in terms of operation time, intraoperative blood loss, total incision length, intraoperative fluoroscopy times, fracture healing time, and limb function.
RESULTS AND CONCLUSION: (1) All patients were followed up. Patients in the 3+1 cannulated screw group were followed up for 10-25 months, with a mean of (17.44±4.30) months. The patients in the femoral neck system group were followed up for 8-24 months, with a mean of (15.58±4.68) months. (2) The intraoperative fluoroscopy times and Harris score at 3 months postoperatively in the femoral neck system group were better than those in the 3+1 cannulated screw group, and the difference was statistically significant (P < 0.05). The intraoperative blood loss, total incision length, and femoral neck shortening distance in the 3+1 cannulated screw group were better than those in the femoral neck system group, and the differences were statistically significant (P < 0.05). There was no significant difference in operation time, fracture healing time, and Harris score at the last follow-up between the two groups (P > 0.05). (3) It is indicated that three inverted triangle cannulated screws assisted transverse lag screw and femoral neck system can achieve good clinical effects in the treatment of young and middle-aged Pauwels III femoral neck fracture. The femoral neck system has fewer intraoperative fluoroscopy times and better early overall stability, while the 3+1 cannulated screw is more minimally invasive, easier to operate. Both fixation methods are worthy of clinical application and promotion, and can be selected according to the actual clinical situation.

Key words: femoral neck fracture, Pauwels III, femoral neck system, inverted triangle cannulated screw, transverse lag screw

中图分类号:

沈师, 许玉林, 李宇洁, 徐学鹏, 向飞帆, 叶俊武, 卓乃强. 倒三角空心螺钉辅助横形拉力螺钉与股骨颈系统固定Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折[J]. 中国组织工程研究, 2024, 28(33): 5351-5356.

Shen Shi, Xu Yulin, Li Yujie, Xu Xuepeng, Xiang Feifan, Ye Junwu, Zhuo Naiqiang. Inverted triangle cannulated screw assisted transverse lag screw and femoral neck system fixation for Pauwels III femoral neck fractures[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2024, 28(33): 5351-5356.

图/表（结果） 8

2.1 参与者数量分析共21例Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折患者纳入研究，根据内固定方式分为2组，其中3+1空心螺钉组9例，股骨颈系统组12例。21例患者全部进入结果分析，无脱落。
2.2 试验流程图见图1。

2.3 基线资料比较两组患者术前资料见表2。两组患者基线资料比较，差异无显著性意义，具有可比性。

2.4 临床结果所有患者均顺利完成手术。3+1空心螺钉组中，4例患者闭合复位成功，4例患者结合经皮穿针撬拨复位成功，1例患者经Smith-Petersen入路直视下复位成功；股骨颈系统组中，6例患者闭合复位成功，5例患者结合经皮穿针撬拨复位成功，1例患者经Smith-Petersen 入路直视下复位成功。
两组围术期资料比较见表3。股骨颈系统组的手术时间短于3+1 空心螺钉组，但两组差异无显著性意义(P > 0.05)。3+1空心螺钉组在术中失血量、切口总长度优于股骨颈系统组，差异有显著性意义(P < 0.05)；但3+1 空心螺钉组术中透视次数显著多于股骨颈系统组(P < 0.05)。

所有患者均获得随访，3+1空心螺钉组患者随访时间10-25个月，平均(17.44±4.30)个月；股骨颈系统固定组患者随访时间8-24个月，平均(15.58±4.68)个月，两组随访时间相比差异无显著性意义(P > 0.05)。
两组随访资料比较见表4。两组的Harris评分随时间的推移均增加；股骨颈系统组在术后3个月Harris评分高于3+1空心螺钉组，髋关节屈伸ROM、内外旋ROM大于3+1 空心螺钉组，差异均有显著性意义(P < 0.05)。但是，末次随访时两组Harris评分、髋关节屈伸ROM、内外旋ROM相比差异无显著性意义(P > 0.05)。

2.5 影像学评估评估结果见表5。根据术后正侧位X射线片的Garden指数，两组患者骨折均获得满意复位，两组骨折复位质量相比差异无显著性意义(P > 0.05)。两组患者术后均有不同程度的股骨颈短缩，但差异无显著性意义(P > 0.05)；随着时间推移，末次随访时，3+1 空心螺钉组的股骨头颈短缩距离小于股骨颈系统组，差异有显著性意义(P < 0.05)。至末次随访，两组患者股骨颈骨折均愈合，暂未出现股骨头坏死。

2.6 典型病例见图2，3。

2.7 植入物与宿主的生物相容性空心螺钉、股骨颈系统两种内固定生物相容性优，21例患者均未出现植入物周围感染、过敏反应、免疫反应及排斥反应等。

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引言

材料方法

1.1 设计回顾性列队试验，计量资料若满足正态分布，采用t检验分析，若数据不满足正态分布用Friedman检验；计数资料采用Mann-Whitney Test。
1.2 时间及地点试验于2021年5月至2022年12月在西南医科大学附属医院骨与关节外科完成。

1.3 材料研究中使用的内固定材料均为天津正天医疗器械有限公司提供，包括7.3 mm空心螺钉、股骨颈系统，材质均为钛合金，生物相容性优，见表1。

1.4 对象回顾分析2021年5月至2022年12月西南医科大学附属医院收治的采用3枚倒三角空心螺钉辅助横形拉力螺钉与股骨颈系统治疗新鲜Pauwels Ⅲ型青壮年股骨颈骨折患者21例的病历资料，其中9例患者采用3枚倒三角形空心螺钉+1枚垂直骨折线的横行拉力螺钉治疗(3+1空心螺钉组)，12例患者采用股骨颈系统固定治疗(股骨颈系统组)。
纳入标准：①影像学诊断为Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折；②病历资料完整；③固定方式为3枚倒三角空心螺钉辅助1枚横形垂直骨折线的横行拉力螺钉或者股骨颈系统固定；④随访时间大于6个月。
排除标准：①开放性骨折或病理性骨折；②固定方式为其他方式；③随访时间过短。
3+1空心螺钉组的9例患者中6例男性，3例女性；年龄29-65岁，平均(47.00±14.13)岁；车祸伤 3 例，高处坠落伤 4 例，跌倒伤 2例。股骨颈系统组的12例患者中8例男性，4例女性；年龄31-64岁，平均(46.58±12.34)岁；车祸伤4例，高处坠落伤6例，跌倒伤2例。所有患者受伤至手术时间为0.5-3.0 d。两组患者在年龄、性别、受伤机制、骨折分型方面差异均无显著性意义(P > 0.05)。
此次研究获西南医科大学附属医院伦理委员会批准(伦理批件号：KY2023318，审批时间：2023-10-19)，所有患者对治疗方案均知情同意并自愿参与此次研究。
1.5 方法两组患者手术均由同一治疗组副主任医师及以上医生完成。
静吸复合麻醉后，先采用 Leadbetter 屈曲复位法[8]。患者仰卧于骨科牵引床，C臂透视下，外展牵引后内收内旋复位。若闭合复位重复3次达不到满意效果，需结合经皮穿针撬拨或采用 Smith-Petersen 入路直视下复位。达到复位标准即正侧位透视均呈双“S”弧线，牵引维持复位。
股骨颈系统组：骨折复位满意后，于股骨颈前上方置入1根克氏针防旋固定，C臂透视定位小转子体表投影并标记，以此为中心于股外侧做长约 5 cm的切口，逐层切开，锐性切开髂胫束，向两侧牵开股外侧肌，显露股骨近端外侧，将导向器紧贴骨皮质，经过导向器置入中央导针，调整导针使其侧位位于股骨颈中央，正位位于股骨颈中下1/3。导针尖距离股骨头软骨下5 mm。测量导针深度，用限深空心钻沿中央导针扩髓。组装股骨颈系统，先推入动力棒，尽量避免敲击，透视确认外侧钢板紧贴股骨外侧皮质并位于股骨纵轴线后，再置入外侧钢板锁定螺钉，最后置入匹配的防旋螺钉。拔出防旋导针。生理盐水冲洗切口，逐层缝合并予以敷料包扎。
3+1空心螺钉组：骨折复位满意后，C臂透视引下首先置入垂直骨折线的横行导针。然后钻入3枚导针，呈倒三角分布，分别为小转子平面股骨干中央至股骨颈中下1/3，另外2枚导针位置于股骨颈近端前、后，在正位透视下，3枚导针平行；侧位透视下，3枚导针呈分散分布，3枚导针尽量贴近皮质，针尖均位于股骨头软骨下5 mm。对垂直骨折线导针进行测深、扩髓，拧入空心螺钉，剩下导针逐枚测深、扩髓、拧入空心螺钉。冲洗切口，逐层缝合并予以敷料包扎。
术后使用1次抗生素预防感染。嘱患者患肢进行踝泵运动、股四头肌等长收缩结合使用低分子肝素预防下肢深静脉血栓形成。术后1 d患者可坐立，行髋膝关节屈伸活动，踝泵运动；术后3 d可拄双拐进行患肢不负重的下地活动；术后6周开始患肢脚趾点地轻微负重的行走活动[9]；术后12周开始通过患肢拄单拐行走进行部分负重活动[10]；术后16周后根据患者主观感受进行完全负重。
1.6 主要观察指标 ①记录比较两组患者围术期情况。②通过X射线片Garden指数评价正侧位骨折对位对线情况：Ⅰ级复位，正位呈160°，侧位呈180°；Ⅱ级复位，正位155°，侧位180°；Ⅲ级复位，正位< 150°，或侧位> 180°；Ⅳ级复位，正位150°，侧位> 180°。③采用Harris评分(满分100分，分数越高功能越好)、髋关节屈伸活动度(range of motion，ROM)、髋关节内外旋ROM评估患肢髋关节功能情况。④通过影像学检查、骨折愈合时间、参考Mose同圆心法测量股骨颈短缩的距离等观察骨折愈合情况[11]，评价临床疗效。
1.7 统计学分析采用SPSS 17.0软件进行统计学分析。计量资料以x±s表示，若数据满足正态分布，采用t检验分析，若数据不满足正态分布用Friedman检验；计数资料采用Mann-Whitney Test，P < 0.05 为差异有显著性意义。文章统计学方法已经西南医科大学生物统计学专家审核。

讨论

随着时代的发展，股骨颈骨折患者越来越多见，并且青壮年患者逐渐增多[12]。股骨颈骨折分型方法的有Garden 分型、解剖部位分型(头下型、经颈型、基底型)、Pauwels分型、AO分型、Linton分型等。1935年德国Pauwels 医师第一次提出Pauwels分型，以股骨颈骨折线相交两侧髂前上棘的连线的夹角为Pauwels角，并根据pauwels角的大小将股骨颈骨折分为PauwelsⅠ、Ⅱ、Ⅲ型[13]。然而Pauwels分型是基于生物力学角度的股骨颈骨折分型方法，它对股骨颈骨折内固定治疗方案和患者的预后有指导意义，Pauwels角越大，骨折越不稳定[1]。传统Pauwels角的测量容易受到放射学检查时患肢体位的影响，尤其股骨旋转会影响Pauwels角的大小。因此，股骨颈骨折改良Pauwels 分型逐渐被临床应用，因其避免了髋关节体位的影响[14]，即以股骨干中轴线作为参考基准线，经股骨头上缘做一垂线与之相交，再做骨折线相交于股骨头上缘垂线，骨折线与上缘垂线夹角为Pauwels角。Pauwels角大于50°时的股骨颈骨折称为Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折[15]。此次研究所有患者均通过改良Pauwels分型方法测得Pauwels角> 50°。Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折常由高能量损伤导致[16]。
Pauwels Ⅲ型骨折股骨颈骨折剪切力非常大、不稳定，对内固定的要求较高。目前临床上治疗Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折常用的内固定方式有空心螺钉、滑动髋螺钉、股骨颈系统、空心螺钉结合内侧接骨板等。每种方式都存在优势及劣势，何种内固定方式是固定青壮年Pauwels Ⅲ股骨颈骨折的最佳选择，尚无明确结论。
临床上常用治疗股骨颈骨折的平行的3枚倒三角螺钉，该方式很难抵抗较大的剪切力，治疗Pauwels Ⅲ股骨颈骨折并发症的发生率较高[17-19]。当然还有学者提出使用强斜置钉、交叉置钉、F形固定等双平面双支撑方式固定Pauwel Ⅲ型股骨颈骨折[20-24]。有多篇文献报道，无论选择何种空间结构分布，3枚空心螺钉均不能坚强固定Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折[25-27]。土耳其学者通过生物力学分析得出，3枚倒三角平行螺钉辅助1枚横向螺钉指向股骨矩在治疗不稳定股骨颈骨折中能提供很好的稳定性[4]。3枚平行的空心螺钉联合1枚空心螺钉垂直骨折线横向加压固定，可形成立体空间的坚强固定[28]。滑动髋螺钉具有角度稳定性及很好的滑动加压作用，其外侧接骨板能分散骨折区域螺钉的应力，可降低Pauwels角过大造成的高剪切力导致的螺钉断裂的风险[29]。但滑动髋螺钉抗旋转作用差，通常联合一两枚平行股骨颈的螺钉起到有效的防旋作用[30]；另外，滑动髋螺钉存在术中创伤大、可能影响股骨头血供等问题。近年来，有文献报道通过生物力学及有限元分析股骨颈系统的整体稳定性和抗剪切能力与滑动髋螺钉相当，有更好的防旋功能[31-32]，并且股骨颈系统可以微创置入，可作为固定Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折的选择之一。
近年来，虽然有文献报道3枚倒三角平行螺钉辅助1枚横向螺钉及股骨颈系统固定Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折均能获得很好的生物力学稳定性，但目前没有文献直接比较上述2种方案治疗Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折的临床疗效。故此次研究旨在比较分析3枚倒三角空心螺钉辅助垂直骨折线拉力螺钉与股骨颈系统固定Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折的临床效果。
此次研究发现，在术中出血量、手术切口、股骨颈短缩等方面，3+1空心螺钉组优于股骨颈系统组。由于3+1空心螺钉组较股骨颈系统组更微创，所以在术中出血量更少，手术切口更小。但是此次研究发现，3+1 空心螺钉组股骨头颈短缩距离少于股骨颈系统组，可能是由于3+1 空心螺钉组横向加压螺钉使骨折断端即刻紧密接触，利于骨折直接愈合，减少术后负重骨折断端短缩后再紧密结合的间接愈合情况。而在术后3个月肢体功能评分中，股骨颈系统组优于3+1 空心螺钉组，可能由于股骨颈系统组早期整体稳定性更好，从而导致患者功能锻炼更好。末次随访时，两种方案在Harris评分、髋内-外旋ROM、髋伸-屈ROM评估中差异无显著性意义，可能因为随着时间的增加患者股骨颈骨折的生长甚至完全愈合后，两组患者的骨折部位稳定性相当，逐渐得到同样的功能训练。虽然两组方案治疗Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折各有些优点，但是也存在一些缺点：①股骨颈系统术中部分操作技术仍有争议，如外侧钢板锁定螺钉与防旋螺钉的置入顺序；②股骨颈系统操作步骤较3+1 空心螺钉组繁琐；③也有文献报道，股骨颈系统的生物力学反而比3枚倒三角螺钉差[33-34]；④ 3+1 空心螺钉固定过程中，空心螺钉导针置入需要形成3枚平行倒三角的导针及1枚横形垂直骨折线导针的空间构型，并且空心螺钉置入时需考虑螺钉之间互相阻挡的问题，手术难度相对较大、时间花费长、透视次数多。
综上所述，3枚倒三角空心螺钉辅助垂直骨折线拉力螺钉技术与股骨颈系统固定Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折，两种方式均能获得满意的临床疗效。股骨颈系统固定术中透视次数更少，早期整体稳定性更好；而3+1枚空心螺钉更微创、操作更便捷，两种固定方式均值得临床应用与推广，可根据临床实际情况进行选择。当然，此次研究也有不足之处：比如样本量小及随访时间较短，并且为回顾性病例对照研究，不能实施盲法。这一研究结论还需要经过长期的多中心、大样本随访才能得到验证。中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

倒三角空心螺钉辅助横形拉力螺钉与股骨颈系统固定Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折

Inverted triangle cannulated screw assisted transverse lag screw and femoral neck system fixation for Pauwels III femoral neck fractures

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