人工髋关节置换后的股骨假体周围骨折

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2013.30.022

摘要/Abstract

摘要：

背景：随着人工髋关节置换的广泛应用以及相关研究的深入，更多继发性股骨假体周围骨折被报道。
目的：探讨人工髋关节置换后发生股骨假体周围骨折的原因、预防措施及骨折的分型治疗方法。
方法：回顾性研究人工髋关节置换后发生的股骨假体周围骨折的分型、治疗方法及相应临床疗效的临床资料，对相关文献资料趋势进行多层次探讨，依据Vancouver分型标准，分析各类型骨折及各种治疗方式的结果与并发症，明确不同骨折类型的治疗方法，建立客观有效的评估标准，为临床治疗提供参考。
结果与结论：人工髋关节置换后股骨假体周围骨折的与患者的年龄、基础疾病、骨质疏松和假体类型的选择等因素密切相关，Vancouver分型标准及治疗方案对临床治疗有指导意义，根据不同分型采用不同的治疗方法以促进骨折愈合，人工髋关节置换后股骨假体周围骨折的治疗方法多采用形状记忆合金环抱器、微创内固定系统、锁定加压钢板、异体皮质骨板、碳纤维板、打压植骨及翻修等固定，实际应用中常会有几种方式结合运用，对于B2和B3型骨折患者，应注意骨折周围、髓腔内外充分植骨。

关键词: 骨关节植入物, 骨与关节学术探讨, 髋关节置换, 股骨假体, 骨折, 骨密度, 骨质丢失, 内固定, 异体皮质骨板, 环抱器, 锁定钢板, 植骨, 翻修, 并发症

Abstract:

BACKGROUND: With the wide application and in-depth research of artificial hip joint, more secondary fractures around femoral prosthesis are reported.
OBJECTIVE: To investigate the reasons, preventive measures, classification and treatment method of fractures around femoral prosthesis after artificial hip replacement.
METHODS: The clinical data of the type classification, treatment method and clinical efficacy of fractures around femoral prosthesis after artificial hip replacement were retrospectively analyzed. The multi-level study was performed to investigate the trend of the relevant literatures. According to the Vancouver classification criteria, the various types of fractures and the results and complications of various treatment methods were analyzed, the treatment methods of different fractures were identified, and the effective and objective evaluation criteria were established to provide references for the clinical treatment.
RESUTLS AND CONCLUSION: The fractures around femoral prosthesis after artificial hip replacement were closely related with the age of the patients, basic diseases, osteoporosis and selection of prosthesis type. The Vancouver classification criteria and treatment programs have guiding significance to the clinical efficacy. The fractures should be treated with different methods according to the different types in order to promote the fracture healing. The fractures around femoral prosthesis after artificial hip replacement were commonly treated with shape memory alloy embracing fixator, minimally invasive fixation system, locking compression plate, allograft cortical bone plates, carbon fiber, impaction bone grafting and renovation. In the practice application, various methods are often used in combination. For the patients with B2 and B3 type fractures, we should pay attention to the bone grafting around the fractures and the inner and outer medullary cavity.

Key words: bone and joint implants, academic discussion of bone and joint, hip replacement, femoral prosthesis, fracture, bone mineral density, bone loss, internal fixation, allograft cortical bone plate, embracing, locking plate, bone grafting, renovation, complications

中图分类号:

R318

刘英飞，王涛，张平德. 人工髋关节置换后的股骨假体周围骨折[J]. 中国组织工程研究, 2013, 17(30): 5557-5562.

Liu Ying-fei, Wang Tao, Zhang Ping-de . Fractures around femoral prosthesis after artificial hip replacement [J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2013, 17(30): 5557-5562.

图/表（结果） 1

2.1 人工髋关节置换后股骨假体周围骨折的原因 股骨假体周围骨折可能与多种因素有关，主要包括以下几点：

2.1.1 年龄性别因素导致的骨质疏松 进行关节置换患者大多数为老年人，且原发疾病多为骨关节炎、类风湿关节炎等，加之因疼痛而活动量减少，均不同程度存在骨质疏松，容易导致低能量骨折^[18]。Franklin等^[19]研究认为女性高龄是人工髋关节置换后股骨假体周围骨折发生的独立危险因素。目前骨质疏松是公认的股骨假体周围骨折的危险因素，其引起的骨机械力的降低，易导致骨折发生^[20]。

2.1.2 假体的选择与固定方式 国内外文献报道股骨假体周围骨吸收的情况大部分采用定性判定^[21-22]，很少注意到骨水泥型和非骨水泥型的人工髋关节的选择对股骨假体周围骨密度的影响^[23]。相关报道骨水泥型假体的股骨假体周围骨折的发生率为0.1%-3.2%，而非骨水泥型假体的股骨假体周围骨折的发生率为3%-28%，后者明显高于前者^[24]。Tsiridis等^[25]报道人工髋关节置换采用骨水泥型假体固定者治疗后发生股骨假体周围骨折的发病率为6.3%，行非骨水泥型假体固定者为17.6%。这与选择非骨水泥型假体时，期望假体与股骨有完美的匹配，而在选择假体时过分追求柄与股骨的紧密配合而使用过粗的股骨柄，在强行打入髓腔锉或在扩髓不充分的情况下打入股骨假体导致骨折有关。

2.1.3 基础疾病^[26] 有广泛或局部骨溶解的患者，如假体松动，假体的末端会撞击外侧骨皮质，使局部应力增加，在轻微外力下即可造成骨折^[27]。人工髋关节翻修患者常有骨量不足，可能导致假体固定困难，取出假体及骨水泥时需行股骨皮质开窗等，这些都会引起皮质损伤，从而降低股骨强度。另外，还有学者发现翻修次数越多，股骨假体周围骨折风险也越大。

2.1.4 股骨假体周围骨密度变化 股骨假体周围骨密度变化对假体置换的疗效影响较大，因为它显著影响假体的初始稳定，而假体的初始稳定是骨长入微孔的重要前提，而骨长入微孔又是假体长期稳定的保证。人工髋关节置换有骨水泥固定型与非骨水泥固定型两种，二者对股骨假体周围骨密度变化的影响有各自的特点。

骨水泥固定型对假体周围骨密度的影响：①骨水泥固定增加了碎屑，生物性因素引起的骨溶解在骨水泥固定中起的作用大。②骨水泥固定的假体置换后即时固定效果，相对于非骨水泥固定存在的早期假体微动和下沉问题，骨水泥固定的假体在骨组织-骨水泥-假体界面上没有任何微动发生，允许置换后早期负重。③骨水泥假体价格比非骨水泥型假体要低。

非骨水泥固定型对假体周围骨密度的影响：①非骨水泥假体为达到骨组织长入的良好初始固定效果，要求之一是柄体能很好的充填骨髓、紧密嵌插，这使得非骨水泥固定型股骨柄假体多较骨水泥固定型粗大，无形中增加了假体的刚性，这也是非骨水泥假体应力遮挡现象严重，容易出现柄体远端大腿痛的原因。②通过骨长入来达到生物固定的人工关节，对置换结束要求较高，应避免早起下肢负重，所以对于高龄或者严重骨质疏松的患者，不宜使用非骨水泥固定人工假体。③非骨水泥假体置换后，患者跛行，疼痛、假体松动和返修率高。④一旦出现松动，在返修治疗中骨的缺失量可能比骨水泥型假体要少，需要的植骨量也少，因此，主张对年纪较轻的患者首选非骨水泥固定型假体。⑤髋臼侧非骨水泥假体置换后效果要好于骨组织长入骨水泥固定型髋臼假体，尤其是患者年轻和人工髋关节置换返修患者，骨组织长入主要发生于假体与自体骨紧密接触区域，移植骨处不发生改现象，骨组织长入在髋臼侧要明显高于股骨侧。

2.1.5 其他因素 外伤或摔倒，绝大多数是微小创伤，如扭伤或摔伤，高能量创伤占少数，Beals等^[28]报道，人工髋关节置换后发生股骨假体周围骨折66%是在室内摔倒所致，18%是在室外摔倒所致，仅有8%由较大创伤所致，其余8%为自发性骨折。人工髋关节置换后肢体负重增加引起的疲劳性骨折，不正确的功能锻炼，进行关节置换患者平均年龄较大，肌肉力量、身体协调性明显下降，治疗后常无法正确、科学的进行肌肉和关节活动度的训练，躯体稳定性及关节活动度差，容易出现意外损伤。

2.2 人工髋关节置换后股骨假体周围骨折的治疗 股骨假体周围骨折的治疗目标是使骨折稳定在解剖位置上并获骨性愈合，假体牢固稳定避免松动，尽早开始功能锻炼。股骨假体周围骨折的治疗方法有很多种，包括保守治疗如牵引、石膏或支具等^[29]。手术治疗如钢丝钢缆环扎、钢板、异体皮质骨骨板、髓内钉、长柄骨水泥型或非骨水泥型假体翻修联合或不联合使用植骨等。在治疗人工髋关节置换后股骨假体周围骨折时要兼顾骨折、假体及骨量3个方面。相关研究表明移位的骨折需要进行内固定，松动的假体需要翻修，骨缺损明显者需要植骨^[30-31]。对假体松动的股骨骨折进行内固定的同时进行翻修已达成共识，使用长柄非骨水泥远端固定型假体联合异体皮质骨板来处理假体松动的股骨骨折，被认为是常规应采用的治疗方法^[32]。

黄揆洲等^[33]探讨了人工髋关节置换后假体柄周围股骨骨折的治疗计划以及临床效果。将45例患者，依Vancouver分类系统，共有7例A型骨折，24例B1型骨折，7例B2型骨折，4例B3型骨折以及3例C型骨折。分别根据假体稳定度作骨折内固定或人工髋关节翻修治疗，应用钢板加钢丝或钢索、Dall-Miles钢板、异体结构骨、异体骨碎片等，翻修治疗应用常规骨柄或组合式股骨柄，并分析人工髋关置换后股骨假体周围各类型骨折及各种治疗方式的结果与并发症，结果见表1。

此研究根据回顾性数据统计，利用Vancouver分类系统，提出了不同类型股骨假体周围骨折的治疗流程流程，首先要对各类型骨折有正确的判读，治疗的手段可分为骨髓腔内固定，即利用长股骨柄的翻修固定，骨髓腔外固定，即利用钢板、结构骨、钢索或钢丝做固定，通常会有几种方式结合运用。

治疗的方法因骨折类型和发生的时间而不尽相同。若假体稳定，只需固定骨折即可；若假体有活动，则需重新置换假体并固定骨折。若置换中发生骨折，常用的方法有钢丝环扎，捆绑带、特殊钢板、更换长柄假体或等。若置换后发生骨折，常采用牵引、石膏固定、开放复位和更换假体、钢板固定等，但至今无一种理想的方法。目前，具体的处理原则如下：①近端骨折多发生于扩大髓腔或假体置入作最后敲击时，多数术中可以发现，以不全劈裂骨折为多见，一般不影响其稳定性，用钢丝捆扎即可。如为劈裂骨折有移位影响其稳定性，应拔出假体更换较小型号的假体，钢丝捆扎固定并植骨，远端用骨水泥固定。②假体中段的螺旋形或大斜面骨折应切开复位，选用长柄假体植入再用钢丝捆扎，假体的远端用骨水泥固定，以便增加其初期稳定性。③一旦发生长柄假体远端的粉碎型骨折，可将假体拔出行钢板固定并植骨，待骨折愈合后再行全髋关节置换。不主张行股骨髁上牵引或髋人字石膏固定，因其可带来一系列并发症，例如关节僵硬、褥疮、血栓形成等。另外，骨折端前弓或髋内翻成角畸型愈合后髓腔弯曲，会对以后再行人工髋关节翻修术造成困难。

2.3 人工髋关节置换后股骨假体周围骨折的预防 综合人工髋关节置换后股骨假体周围骨折的原因应重视预防措施，治疗前仔细测量髓腔大小估计使用假体的型号做好准备，对于髓腔较细特别是矮小女性和先天性髋关节发育不良的患者尤其重视。对于骨质疏松患者在治疗中脱位、扩髓、打出打入假体、复位时小心操作，切忌暴力。扩大髓腔尽量暴露清楚，沿髓腔中心方向进入，防止假体穿出髓腔并避免扩髓过度造成髓腔皮质变薄，扩髓或打入假体时遇到较大的阻力时勿强行打入，仔细寻找原因，防止造成骨折。对于较严重的骨溶解、骨质疏松患者可以预先捆扎钢丝或捆绑带以增强股骨皮质抗扭转应力。翻修时对于骨水泥固定的假体打出时因水泥与假体结更为牢固，一定要先用薄凿分离骨水泥与骨质的间隙，强力打出假体会造成大转子部的骨折甚至带着大转子一起打出。

治疗前认真阅读X射线片，仔细测量髓腔的大小，对髓腔较细的患者选择柄细的假体。扩大髓腔时务必使髓腔锉在髓腔内与股骨干纵轴保持平行，特别是对严重骨质疏松骨皮质变薄、用过三翼钉或加压钉固定的患者，应防止假体穿出骨髓腔。打入假体或髓腔锉遇到阻力时切勿强力打入，应找出阻挡的原因，以免发生劈裂骨折。也有学者提出对有明显骨质疏松者，在扩大髓腔或假体打入之前预防性用钢丝捆扎股骨近端，可减少股骨近端劈裂骨折的发生。

股骨假体周围骨折多发生于髋关节脱位时，因此，脱位之前对髋关节周围挛缩的软组织进行充分的松解和髋关节囊切除，对防止脱位时骨折是十分重要的。Schwartz等^[34]提出髋关节翻修将大转子截骨，臀肌向上翻开显露髋关节，可减少治疗中股骨骨折的发生。

老年骨质疏松的患者，假体的选择以骨水泥型为好。治疗前应备有不同颈长的假体，以便根据软组织的张力选用。长柄假体治疗中应必备，以备发生骨折时使用。

有些骨折治疗中难以及时发现，而在治疗后复查时发现。因此对疑有骨折者，治疗中应进行影像学检查。

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引言

随着人工髋关节置换的广泛应用，人工髋关节置换后并发股骨假体周围骨折的患者日趋多见^[1]。股骨假体周围骨折有其自身的特点^[2]：①股骨假体的存在使一些常规固定方法，如钢板、髓内钉等难以应用。②骨折部位常合并有不同程度的骨丢失与骨缺损。③处理假体周围骨折时必须充分判断假体是否稳定。由股骨假体周围骨折的特点可见股骨假体周围骨折可能涉及到假体部、假体远端，影响假体的稳定，骨折近端髓腔内有人工假体柄占位，给内固定方法的选择和操作带来困难，既要考虑对骨折的牢固固定，又不能对在位的股骨假体造成影响。因此，人工髋关节置换后股骨假体周围骨折在治疗方面存在一定技术上的要求，既需要有创伤治疗的技巧，又必须对关节置换翻修很熟练^[3]。

导致人工髋关节置换后发生股骨假体周围骨折的原因较多，一般认为危险因素包括性别、年龄、某些特殊疾病、翻修治疗、前外侧入路等，各文献报道不尽相同^[4]。除了患者年龄、性别外，置换后髋关节或膝关节疼痛引起骨盆倾斜、步态不稳也是导致骨折的一个重要原因。此外，假体类型也是影响股骨假体周围骨折的重要因素。Singh等^[5]研究认为女性和高龄是独立的危险因素。人工髋关节置换后股骨骨折的治疗目的是早期获得骨折的临床愈合，恢复股骨长度和正常解剖力线，尽量改善和保持关节及下肢功能，维持骨量，纠正骨缺损，减少并发症^[6]。

虽然在髋关节置换后再发股骨假体周围骨折治疗方式的选择上有一定的难度，但根据骨折的类型及假体的稳定性决定治疗方案已经成为共识^[7-8]。如何选择适当的方法进行分类并采取相应的治疗方式是取得满意效果的关键^[9]。目前，髋关节置换后股骨假体周围骨折的分类有很多种分型方法，其中Vancouver分型方法已经成为国际上股骨假体周围骨折分型的首选方法^[10]。Vancouver分型为A型、B型、C型。B型骨折又分为3个亚型，B1型、B2型、B3型。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，可以提供治疗前最充足的信息，对临床治疗有一定的指导意义^[11]。

1999年，Mallory等^[12]通过试验证明，股骨的裂隙骨折影响假体的初始稳定性，因此必须采取有效固定。有效固定的首要条件是确定骨折的长度，即骨折远端的位置。2003年，Mitchell等^[13]提供了关于治疗人工髋关节置换后股骨假体周围骨折的建议，骨折的Vancouver分型可以用来指导管理骨折，根据骨折的分型可以选择多种方式进行治疗，常用的治疗方法有钢丝环扎、钢缆环扎、特殊钢板固定、可吸收棒固定、记忆合金等。2011年，Hou等^[14]报道了使用锁定钢板进行固定治疗股骨假体周围骨折的有效方法。

选择适当的治疗方法是最大化的恢复髋关节功能，恢复骨折的稳定性、预防骨折的扩大、维持植入物的序列和稳定性的关键^[15]。正确的分析人工髋关节置换股骨假体周围骨折的主要原因，对于提高治疗成功率，减少治疗后并发症的发生有重要意义。文章回顾分析了国内外相关文献研究人工髋关节置换后股骨假体周围骨折患者的临床资料，对其发生原因、治疗方法及预防措施进行探讨。

材料方法

讨论

髋关节置换后股骨假体周围骨折的治疗方法很多，目前应用广泛的有形状记忆合金环抱器固定、锁定钢板固定、钢缆钢板固定等，且治疗中根据假体是否松动及骨量予以翻修及植骨，各种治疗有其适应症及优缺点。记忆合金环抱器固定不影响假体稳定性及内骨膜血运，其抗弯和抗扭性能与接骨板相仿，弹性模量与人体骨相近，在纵向压缩载荷下的应力遮挡低于接骨板，利于骨折愈合、骨痂重建、防止骨折疏松。但植人需广泛剥离软组织。锁定钢板假体近端使用单皮质螺钉固定，远端使用双皮质螺钉固定，其不需要钢板与骨质贴合紧密，且可实现微创操作，减少治疗时间及对软组织的损伤，更符合生物固定的理念，更值得推荐。钢缆可以作为锁定钢板的补充，在严重骨折疏松的情况下，单侧皮质螺钉固定不一定完全可靠，可结合钢缆环扎。已有专用的钢缆钢板，据报道疗效较好。

人工髋关节置换后股骨假体周围骨折的治疗，特别是VancouverB2型和B3型骨折仍是目前骨科领域的难题，所以必须重视对股骨假体周围骨折的预防。对高龄，特别是合并有骨质疏松或有基础疾病的患者，应考虑到骨折发生的可能，骨溶解、假体松动、骨质疏松加外伤等都是人工髋关节置换后股骨假体周围骨折的主要原因。对于人工髋关节置换后股骨假体周围骨折的治疗，根据不同的分型选择合适的治疗方法，假体的稳定性以及局部骨质情况等多种因素来决定治疗方法。对于不稳定的骨折和松动的假体进行全髋关节翻修治疗，选用长柄股骨假体，联合应用环扎或进行结构性植骨是一种比较合适，成功率较高的治疗方法。

目前对于髋关节置换后股骨假体周围骨折还没有疗效绝对的方法，治疗方发较多，应根据骨折类型、骨的质量及患者的经济情况等选择不同的治疗方法。并完善相关治疗方法的基础研究及多中心随机对照试验，为临床提供更多的指导。