全膝关节置换后假体周围骨折的修复：9个月随访

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2015.22.004

摘要/Abstract

摘要：

背景：随着老龄化年龄加剧，假体置换患者的比例在逐渐上升，假体周围骨折的发生较为少见，文献报道发病率在 0.1%-5%，但近年其发病率呈现逐渐上升趋势。假体周围骨折因骨折部位特殊，修复后可能出现较高并发症发生率和再手术率等，其治疗历来是骨科的难题。
目的：探讨全膝关节置换后假体周围骨折的修复方法及其效果。
方法：新疆维吾尔自治区人民医院自2007年1月至2012年12月共收治9例全膝关节置换后骨折患者，其中股骨骨折6例，胫骨骨折3例。修复术前请相关科室会诊处理，明确使用假体类型：PFC Sigma Depuy假体3例，BIOMET公司的Vanguard假体6例。根据影像学表现来分型，股骨假体周围骨折采用Kim分型，胫骨假体周围骨折采用Felix分类法。其中3例采用股骨远端锁定钢板内固定，3例给予髓内钉治疗，3例采用LISS系统内固定。在治疗后进行随访，以纽约特种外科医院膝关节评分评估膝关节功能，并记录并发症发生情况。
结果与结论：9例患者修复术前检查均提示有骨质疏松症，修复后切口均一期愈合。所有患者获得随访，随访时间9-34个月。所有患者骨折均愈合(平均9.4周)。随访期内无双下肢深静脉血栓形成，无感染及假体松动的发生。修复后采用纽约特种外科医院膝关节评分评估膝关节功能：优良5例，较好3例，尚可1例。修复术后患者早期功能锻炼，并发症较少。提示多数膝关节假体周围骨折可以固定后一期愈合并且能够获得无痛的膝关节，在临床应根据假体类型及骨折类型选择合适的固定方式。

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: 植入物, 人工假体, 假体周围骨折, 全膝关节置换, 骨质疏松, 治疗

Abstract:

BACKGROUND: As the number of elder patients become more and more, the number of arthroplasty operations becomes more, but periprosthetic fractures appear nearly 0.1%-5% as the report. The incidence of fractures grows up year by year. According to the part of fracture happened, it may have high incidence of complications and revision operation, and its treatment is also a big problem in orthopedics.
OBJECTIVE: To explore the repair method and effect of periprosthetic fractures after total knee arthroplasty.
METHODS: Nine patients had periprosthetic fractures around the knee joint and visited the Xinjiang Uygur Autonomous Region People’s Hospital from January 2007 to December 2012. There were six cases with femur fractures and three with tibia fractures. All the patients had consultations before operation to make sure the type of the prosthesis we used: PFC Sigma Depuy in three cases, and BIOMET Company’s Vanguard in six cases. From the X-ray, we used Kim Classify for femur fracture and used Felix Classify for tibia fracture. Three cases used locking compression plate. Three cases used intramedullary nail. Three cases used LISS system for internal
fixation. Follow-up was conducted after treatment. New York Hospital for Special Surgery knee score was used to assess knee function. The occurrence of complications was recorded.
RESULTS AND CONCLUSION: All nine patients had osteoporosis, and their wound was healed in one stage. Patients were followed up for 9-34 months. Fractures were healed in all patients in averagely 9.4 weeks. There was no deep vein thrombosis in limbs. No infection or loosening appeared. After repair, New York Hospital for Special Surgery knee score was utilized to assess knee function: excellent in five cases, good in three cases, and average in one case. After repair, early exercise was done in patients, and complications were less. These results indicate that periprosthetic fractures can be healed in one stage, and painless knee joint can be obtained. Suitable fixation manner can be obtained in the clinic according to the type of prosthesis and type of fractures.

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Key words: Arthroplasty, Replacement, Knee, Osteoporosis, Internal Fixators, Follow-Up Studies

中图分类号:

R318

旭合热提•吾提库尔，哈巴西•卡肯，王利，赵喜滨，袁宏. 全膝关节置换后假体周围骨折的修复：9个月随访[J]. 中国组织工程研究, 2015, 19(22): 3462-3466.

Xu Hereti•Wutikuer, Habaxi•Kaken, Wang Li, Zhao Xi-bin, Yuan Hong. Xu Hereti•Wutikuer, Physician, Department of Joint Surgery, Xinjiang Uygur Autonomous Region People’s Hospital, Urumqi 830001, Xinjiang Uygur Autonomous Region, China[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2015, 19(22): 3462-3466.

图/表（结果） 1

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引言

随着中国开始步入老龄化社会，接受关节置换的患者逐渐增加，以及关节假体设计的不断改进和手术技术的日趋成熟，关节置换得以广泛开展，很大程度地缓解了关节疾病患者的痛苦，关节假体置换患者的比例在逐渐上升，假体周围骨折的发生由以前的较为少见，发展到近年其发病率呈现逐渐上升趋势。假体周围骨折因骨折部位特殊，对于外科医生提出了更大挑战，因为可能出现较高并发症发生率和再手术率等。

假体周围骨折属于创伤的结果，首先要将这类患者按照创伤的处理原则来进行处理，在门诊首诊时给予制动，必要时牵引等治疗，同时要镇痛治疗，对于假体周围骨折诊断一般由5种因素决定：骨折部位、假体与骨折的完整性、骨干质量、患者生理状况与年龄、医生的经验。目前对于骨科医生来说诊断假体周围骨折不是困难的事情，但是在治疗方面主要有以下几点需要注意：①那些发生在骨量较少患者身上的骨折可能会导致潜在的修复困难。②这些患者年龄都较大，由于他们的年龄可能导致骨折康复的迟缓。③连接在韧带和骨折碎片上的附件会导致膝关节潜在的不稳定以及膝关节正常弯曲角度的局限等问题。对于骨科医生来说合理的假体周围骨折分型方法有助于临床医师评估骨折的部位、类型、假体周围骨丢失情况及假体固定情况。很多患者在置换前是合并很多内科疾患，这也要求医生需要做好充分的术前准备，包括置换前拍下肢力线全长片等影像学资料，与对侧下肢进行对比，了解双下肢的力线及长短，根据假体的类型及骨折类型来确定所要使用的内固定器械，在内固定的使用过程中要做到对周围软组织的破坏减少到最低程度，减少创伤，有利于下肢肌力的恢复及下肢骨折愈合。人工关节置换后使一些常规的内固定方法无法应用，如钢板或髓内钉等。假体周围骨折的部位会合并出现不同程度骨量丢失或骨缺损。治疗人工关节置换后假体周围骨折，要充分判断人工假体的稳定性。因此，在处理股骨假体周围骨折时要兼顾骨折部位、假体稳定性和骨量丢失等因素，了解不同类型骨折具有的特征和治疗原则，熟悉各种内固定器械、假体置入操作技术等更为重要。也就是说临床上要结合患者的全身情况与骨折前的关节功能，提出个体化的修复方案，促进骨折愈合，重建假体周围骨量并维持关节功能。

新疆维吾尔自治区人民医院自2007年1月至2012年12月共收治全膝关节置换后假体周围骨折患者9例，现报道如下。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

材料方法

设计：病例回顾性分析。
时间及地点：于2007年1月至2012年12月在新疆维吾尔自治区人民医院骨科中心关节外科完成。
对象：
纳入标准：关节置换后假体周围骨折患者，符合Kim分型及Felix分类法。患者对治疗及试验方案均知情同意，且得到医院伦理委员会批准。
排除标准：①合并各种急性并发症、急性感染或全身代谢性骨病者。②伴有心功能不全、心律失常者。③各种原因引起的行走困难，合并有全身疾病者，无法耐受手术者。
本组9例患者，男2例，女7例；年龄66-81岁，平均71.5岁；其中股骨骨折6例，胫骨骨折3例(均为闭合性骨折)。9例患者之前使用假体分别为：PFC Sigma Depuy假体3例，BIOMET公司的Vanguard假体6例。入院时查体：伤后局部疼痛，无法站立或行走，下肢短缩及局部肿胀畸形明显，局部有疼痛、肿胀、压痛和功能障碍均较明显，有时可见皮下瘀血斑。既往均有内科疾病，其中有冠心病4例，高血压9例，糖尿病4例，老年性痴呆1例，慢性支气管炎5例，肾功能不全1例。经双能量X射线骨密度检查骨密度均在-2.5以下，均有骨质疏松。
股骨假体周围骨折采用Kim等[1]提出的分型方法：其中Ⅰ型又分为ⅠA和ⅠB，ⅠA是无移位或易复位的骨折，假体位置好，骨量好，ⅠB是骨折复位困难需要手术切开复位内固定治疗，但假体位置好，骨量好；Ⅱ型是骨折远端骨块质量好，假体位置不佳或松动；Ⅲ型是骨折为严重粉碎性骨折，骨折远端骨量减少，假体位置不佳。本组股骨骨折为6例KimⅠB型骨折。

胫骨假体周围骨折采用Felix分类法[2]：Ⅰ型是涉及胫骨平台，并延伸至假体的界面；Ⅱ型是假体柄周围骨折；Ⅲ型是假体远端骨折；Ⅳ型是胫骨结节骨折。每个类型又分为3个亚型：A亚型代表假体稳定；B亚型代表假体松动；C亚型代表术中骨折。本组胫骨骨折包括3例，FelixⅡA型骨折2例，FelixⅢA型骨折1例。
材料：本研究中所使用的强生公司的PFC Sigma Depuy假体、BIOMET公司的Vanguard假体、股骨远端锁定钢板、LISS系统、髓内钉，材质为钛合金或Q235型普通碳素钢，由金属支架、螺钉及固定探针组成，生物相容性良好。
方法：
修复前准备：患者入院后进行全面检查：血常规、血气、大生化、凝血、心脏超声、双下肢静脉B超等检查，给予皮牵引或骨骼牵引(胫骨结节或跟骨牵引)，同时请心内科和麻醉科等相关科室会诊进行术前评估，作好术前准备，减少可能存在的手术风险，与家属作好沟通工作，争取在入院后24-48 h内早期完成修复治疗。
修复方法：患者麻醉方式根据麻醉科意见执行，本组中9例患者均为全身静脉麻醉。手术由同一名医师来完成，患者待麻醉生效后取仰卧位，针对强生公司的PFC Sigma Depuy假体，取膝关节前正中切口长约15 cm，切开皮肤、皮下及深筋膜。再取髌旁内侧关节囊入路，于切口近端切开股直肌与股外侧肌的结合部，切口远端沿髌骨外缘 1 cm切开关节囊至胫骨结节外侧，髌骨向外翻开，屈曲膝关节，显露膝关节假体，再次检查假体有无松动，从膝关节髁部取下原有的垫子，将术前测量准备好的髓内钉从髁间打入，闭合在透视下复位，并拧入锁定，再次透视可见复位良好，内固定稳定，逐层缝合。针对BIOMET公司的Vanguard假体合并股骨假体周围骨折患者采用股骨外侧入路，切开皮肤、皮下及深筋膜，从肌间隙进入骨折部位，显露骨折，复位后用股骨远端锁定钢板，远端给予单皮质，近端双皮质锁钉固定。针对胫骨假体周围骨折均采用LISS系统钢板固定。
修复后处理：治疗后使用抗生素(二代)1 d，5例患者因治疗前并发慢性支气管炎等使用抗生素时间可延长至治疗后7 d，另一例患者治疗后第3天出现肺部感染使用抗生素超1周。术后加强营养，适当补液，针对出现的房颤及血糖波动等及时联系内科会诊，及时处理。治疗后第1天开始口服拜瑞妥进行抗凝预防血栓治疗，同时使用下肢梯度压力泵配合治疗，防止下肢静脉血栓形成。治疗后第2天开始床上进行适当功能锻炼，治疗第3天后待病情平稳后可以给予抗骨质疏松药物全身综合治疗。
主要观察指标：治疗后根据纽约特种外科医院(the Hospital for Special Surgery，HSS)膝关节评分评定疗效，满分100分，90分以上为优良，80-89分为较好，70-79分为尚可，小于70分为差。

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讨论

接受人工全膝关节置换者多数为老年患者，置换后跌倒风险率较高，其发生骨折最主要的原因是外伤(跌倒)及骨质疏松。在处理假体周围骨折患者时在接诊时要按骨折患者来处理，对患者骨折的肢体给予石膏或支具固定，必要时在行X射线检查后进行，牵引治疗，同时要止痛等全身综合治疗。修复术前还要拍摄双下肢全长的力线片，根据下肢力线全长片来评估修复术前下肢长度情况，有利于术者修复术前全面掌握患者的基本资料。文献报道术后关节假体力线不良与术后假体周围骨折之间关系尚不确定, 但胫骨明显的内翻可能是胫骨假体周围骨折的潜在原因之一[3]。本文中9例患者均有骨质疏松及外伤病史，但术前影像学资料未见力线不佳表现。假体周围骨折分型不但能够显示骨折的部位与类型，而且可以提示假体周围变化：如骨丢失、骨缺损等骨质情况及假体的固定情况。本研究采用了股骨Kim分型和胫骨的Felix分类法，因研究涉及病例数较少，文献报道KimⅠA型病例最常见，但本研究并未发现，股骨骨折为6例KimⅠB型骨折。

对于外科处理膝关节假体周围骨折目的在于在保证骨折愈合的前提下最大程度恢复膝关节功能，并减少其他修复术后可能出现的并发症的发生，如假体松动[4-5]。假体周围骨折与其他骨折不同：①治疗骨折的同时必须考虑到假体的存在，假体必须充分考虑假体固定情况并且能够最大程度的发挥作用，所以许多常规的治疗方法难以应用在假体周围骨折的治疗中。②假体周围骨质大量丢失引起。③髌骨假体周围骨折应考虑到伸膝装置的完整性[5-7]。本研究中充分的考虑到膝关节功能的恢复，在手术准备时避开软组织水肿高峰期，修复过程中尽力减少对周围软组织的损伤，包括对拉钩位置的选择等等，有利于修复后患者切口愈合及术后肌力恢复，减少因软组织损伤引起的其他并发症发生的可能。针对胫骨假体周围骨折患者，FelixⅡ型A型骨折2例，FelixⅢ型A型骨折1例，均采用LISS钢板固定，微创技术应用使创伤减少，股骨假体除强生公司假体以外的采用锁定加压钢板固定。LISS和锁定加压钢板通过螺钉螺纹和钢板螺孔上的螺纹相互锁定，多角度固定螺钉空，对骨折固定比较牢靠，而且通过单侧皮质单位固定，操作简便，不需广泛剥离骨膜，尽可能保留骨折血运，感染率低，不用植骨[8-9]。由于锁定加压钢板在治疗骨质疏松骨折方面的优势，近年来该内固定系统也已经越来越多地用于关节置换后假体周围骨折。针对PFC Sigma Depuy假体髁部去掉垫片后可以使用股骨髁间空隙使用髓内针的优势，作者针对使用该假体患者给予髓内针内固定。髓内固定的优点在于较少的剥离软组织，相对的较少影响骨折的血运且并发症相对较少。缺点：①需要切开关节，增加感染的发病率。②股骨假体中间有足够的空间(髁间距小于12 mm)能够置入髓内钉。③骨折远端骨折块要足够大，否则髓内钉无法起到固定的作用。④有的髓内针固定欠牢靠，可能出现短缩和旋转畸形[10-14]。

全膝关节置换后假体周围骨折已经发现的危险因素有骨量减少、骨质疏松症、重症肌无力、脑性瘫痪、脊髓灰质炎、慢性类固醇治疗、风湿性关节炎、帕金森症、关节纤维化和翻修术。本研究中9例患者修复术前检查骨密度均提示骨质疏松，对于骨质疏松患者的抗骨质疏松治疗也是必不可少的[15-16]。而且全膝关节置换后假体周围骨折的处理本身对于外科医生就是一种挑战，再此基础上合并骨质疏松症，加大了处理难度。骨质疏松症患者术中使用骨水泥的可能性也明显增加，再次发生骨折或术中进一步出现骨折可能性也增大。为此关节外科医生需要置换前做好评估，做好可能出现的各种并发症的处理准备[16-18]，同时告知患者及家属。对于老年人抗骨质疏松治疗也是必要的，本组研究中9例患者均在修复3 d后给予唑来膦酸钠及钙剂治疗，在临床治疗时也需要重视，除了在药物上对症治疗外修复术后取得较好的康复效果也非常重要，同时也可以提高骨密度，本组患者均为老年人，修复术后鼓励患者进行床上功能锻炼，修复术后第2天即开始股四头肌肌力锻炼，进行股四头肌收缩训练，并加强护理防止卧床并发症，同时置换后适当固定，在习步架保护下负重。并做好术后宣教工作，术后避免外伤，要指导患者定期随访，仔细观察骨折愈合过程[19-20]。

综上所述，在处理膝关节假体周围骨折时要在治疗前完善相关检查，要清楚的认识到其复杂性, 必须要有备用方案以防最初制定的修复方案不能实施[15]。治疗前要查阅病历，了解之前所使用的假体类型，通过影像学资料对骨折进一步分型，不同类型骨折的处理方法差别较大, 目前对膝关节置换后假体周围骨折的治疗尚未达成共识，但修复术后需要确认患者能够得到无痛、膝关节假体对线良好、活动范围可满足功能的膝关节。同时也需要大样本量及长期随访。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