尖顶距与股骨头内拉力螺钉切出的研究进展

【关键词】  股骨头 研究进展

     在股骨头内置入粗的松质骨拉力螺钉，是手术治疗股骨粗隆间骨折和粗隆下骨折的关键技术之一（如DHS），临床应用已有50多年的历史，至今仍是治疗股骨粗隆间骨折的经典方法。但如果拉力螺钉在股骨头内的位置不当，常可发生严重的并发症-螺钉从股骨头上方切割穿出（cut out）。因此，如何将拉力螺钉安放在“适当”的位置，以减少并发症的发生，不少学者进行了研究。早期认为应将拉力螺钉安放在股骨头颈正位片的正中或中下1／3，侧位片的正中，但均为方向性的描述，无量化指标的提出。1995年Baumgaertner经过对198例股骨粗隆间骨折的回顾性研究，提出了“尖顶距”（tipapex distance，TAD）这一量化数值与螺钉切出有极显著相关性，1997年又经过前瞻性研究，提出了注重TAD显著减少了手术内固定失败率。由此TAD在临床获得了广泛应用，本文对此作一综述。

    1  螺钉切出及其危险因素

    1980年Kaufer〔1〕提出在股骨粗隆间骨折内固定之后决定骨与内植物结合稳定性的因素有5个，即骨骼质量、骨折类型、骨折复位程度、内植物设计选择和内植物的安放位置。骨的质量多由患者的年龄决定，骨折类型由损伤机理决定，前两个因素是医生无法控制的，但是后3个因素是术者能够控制或应该努力追求的。文献报道，股骨粗隆间骨折的内固定失败率在16％～23％〔2〕。由于内固定失效，颈干角变小导致髋内翻，拉力螺钉受压缩向股骨头上方挤出关节面（切出），其发生率约在0％～16.8%〔3〕。骨质疏松、不稳定性骨折、复位不良、内植物选择错误、拉力螺钉位置偏上都是螺钉切出的危险因素。

    2  拉力螺钉的位置判断

    文献中关于股骨头内拉力螺钉的最佳位置，曾有不少争论。1955年，Schumpelick和Jantazen对28例股骨粗隆间骨折行动力髋螺钉（DHS）内固定的病人进行了研究，认为拉力螺钉应放在股骨头正位片的下部，侧位片的正中，螺钉尖离关节面3～5 mm。1959年Cleveland将股骨头正位片分为上、中、下3等份，侧位片分为前、中、后3等份，来描述和定位螺钉的位置。1961年Brodetti和Den Hartog等通过实验研究认为拉力螺钉在股骨头内的位置以正中或者中下1／3较妥，偏上或偏前均不好。究其原因，一是股骨头上方骨质薄弱，内固定难以牢靠，切出发生率较高；二是外侧颈升动脉位于股骨头上方偏后，该动脉供应股骨头大部分血运，拉力螺钉偏上安放易损伤该动脉而引起股骨头缺血坏死。1964年Clawson提出，拉力螺钉应该深放，离股骨头软骨下骨约6mm距离以内。1979年Kyle等发现安放在股骨头正中心位置的螺钉无切出，而安放在股骨头上1／3的拉力螺钉切出的几率是25％。Mainds和Newman（1989年）、Davis（1990年）、Parker（1992年），Gundle（1995年）均指出了拉力螺钉在股骨头内偏上、偏前会增加切出几率，但是尚无具体的量化指标提出。

    1992年Parker〔4〕提出比率法，对拉力螺钉安放进行研究，该方法在正、侧位片上于股骨头的基底部作与股骨头颈轴线的垂直线，该垂线与股骨头下、上皮质的交点（正位片）或后、前皮质的交点（侧位片）分别为A和C，与拉力螺钉中轴的交点为B，计量AB／AC即可得到拉力螺钉在正、侧位片上位置的比率。Parker回顾性研究了200例应用DHS手术的病人，其中25例拉力螺钉发生切出，正位片上手术成功组的比率是45，失败组的比率是58，差别有明显统计学意义（P＜0.001）；侧位片上手术成功组的比率是45，失败组的比率是36，差异有统计学意义（P=0.02）。即拉力螺钉的位置靠上或靠后，容易发生切出。但Parker比率法不能对拉力螺钉在股骨头内的深度作出判断。为了判断拉力螺钉在股骨头内的方向和深度，1995年Baumgaertner等〔5〕提出了TAD这一量化指标。

    3  TAD的提出

    尖顶距是指在术后即刻的正侧位X线片上拉力螺钉尖（尖，tip）至股骨头-颈中轴线与股骨头关节面交点（顶，apex）的距离之和，以毫米为单位并校正放大比率（图1）。其计算公式：

    TAD=Xap×Dtrue/Dap+Xlat×Dtrue/Dlat

    Xap:指在正位X线片上所测的从拉力螺钉尖到股骨头顶点的距离；Dtrue：指拉力螺钉本身的直径（多家公司的拉力螺钉直径均为8 mm）：Dap：指在正位X线片上所测拉力螺钉直径，Dtrue/Dap即正位X线片上需校正的放大倍数；Xlat：在侧位X线片上所测的从拉力螺钉尖到股骨头顶点的距离;Dlat：在侧位X线片上所测拉力螺钉直径;Dtrue/Dlat即侧位X线片上需校正的放大倍数。TAD是通过二维平面的测量，得出螺钉尖与股骨头顶点的近似距离。但是螺钉在股骨头颈中的位置是三维立体结构，该公式并不能反映真实距离，但可以通过立体几何方法进行求算，据Baumgaertner报告，TAD与真实距离之比平均为0.59（0.49～0.82）。

    图1TAD示意图    1995年Baumgaertner〔5〕对198例应用了固定角滑动髋部螺钉（fixedangle dynamic hip screw）内固定的股骨粗隆间骨折的病人进行了回顾性研究。采用EvansKyle改良分型法，有89例稳定型骨折和109例不稳定型骨折；骨折复位按照Garden对位对线，复位良好91例，可接受78例，差29例；内固定系统中髓外钉板142例，髓内钉56例。术后平均随访13个月。结果有19例病人内固定失效，16例是因为拉力螺钉从股骨头切出；其中14例拉力螺钉切出发生在术后12周以内，2例在术后6个月内；不稳定骨折109例有14例发生拉力螺钉切出，切出率13％，而稳定骨折89例只有2例发生拉力螺钉切出，切出率为2％；内固定中150°套筒钢板有5例发生拉力螺钉切出，切出率为21％，非150°套筒钢板有5例发生螺钉切出，切出率为4％；髓外钉板系统142例中有10例发生螺钉切出，切出率为7％，髓内钉系统56例中有6例发生螺钉切出，切出率为11％。手术后骨性愈合的病人平均TAD是24 mm（9～63 mm），而手术失败拉力螺钉切出的病人平均TAD是38 mm（28～48 mm），两者比较有极显著统计学差异（P=0.0001）。在TAD小于25 mm的120例中无1例发生拉力螺钉切出。随着TAD值的增加，拉力螺钉切出的几率也增加，两者呈简单线性关系，当TAD为45 mm时螺钉切出率达到了50％。作者用单因素和多因素回归分析的方法，统计比较了骨性愈合组和螺钉切出组患者年龄、骨骼质量、骨折类型、复位稳定性、内植物角度、TAD和螺钉方向位置等诸多因素，发现TAD（P=0.0001）、病人年龄（P=0.02）、骨折的不稳定性（P=0.02）、150°大角度钢板（P=0.02）、复位质量（P=0.02）和螺钉方向（P=0.04）等均是拉力螺钉切出的危险因素，但TAD是最关键性因素，预测效力远高于其他因素。

    由于TAD是在术后即刻X线片上测量所得，术中如何应用这一理论?作者提出在股骨头正位和侧位片上，只要导针尖到股骨头表面的距离小于1到1.5倍的导针螺纹长度，TAD将小于25 mm。

    4  TAD的应用

    1997年Baumgaertner〔6〕报告在接受了TAD的概念之后，41名外科医生前瞻性治疗118例股骨粗隆间骨折，发现满足TAD小于25 mm后无1例发生螺钉切出，医生普遍将拉力螺钉打入更深，平均TAD为20 mm，手术优良率从以前的75％提高到87％。2004年Pervez〔7〕对100例髋部骨折做了回顾性研究，发现拉力螺钉切出组23例的平均TAD为27 mm,骨性愈合组77例的平均TAD为20 mm,2组差别有明显统计学意义（P=0.001），TAD这一指标远高于其他因素对拉力螺钉切出的预测作用。在TAD小于20 mm的病例中只有2例切出，仅占拉力螺钉切出组的8.7％，因此Pervez强调，螺钉应深放，TAD小于20 mm将更能减少螺钉切出率。在Baumgaertner的研究中，髓内钉和髓外钉板系统的拉力螺钉切出率并无统计学差异。但2006年Kumar等〔8〕对75例股骨颈关节外骨折病人的X线片进行了回顾性研究，其中32例病人采用了头-髁钉（cephalocondylic nails），43例采用了动力髋螺钉系统；其影像由2个独立的观察者观察测量，正侧位片均用刻度量化，应用头-髁钉的TAD平均值为21.1 mm，而使用动力髋螺钉系统的TAD平均值为24.0 mm，两者的差异有统计学意义（P=0.047）。使用头-髁钉的按TAD的标准判断拉力螺钉的位置更优良。2005年Walton等〔9〕对307例股骨近端关节囊外骨折做了回顾性研究，探讨颈干角和内固定系统对拉力螺钉位置的影响，作者将患者颈干角分为两组包括小于125°组和大于125°组，内固定系统分为两组包括135°动力髋螺钉组和130°髓内钉组，结果发现在使用髓内钉的病人中颈干角小于125°组拉力螺钉的位置（TAD=21.6 mm）比颈干角大于125°组拉力螺钉的位置（TAD=19.1mm）要差，两组TAD值的差异有明显统计学意义（P=0.028），但动力髋螺钉分组颈干角大小对TAD值并无影响。因此作者认为对颈干角小于125°的病人使用130°髓内钉固定可能不是最好的选择。国内2006年肖湘等〔10〕对106例股骨粗隆间骨折行切开复位动力髋螺钉（DHS）固定的患者，进行了回顾性研究，发现拉力螺钉切出组3例的TAD为40 mm,骨性愈合组103例的TAD值为25 mm，差别有明显统计学意义（P=0.000）。

    5  存在的问题

    股骨头内拉力螺钉的滑动，为骨块的密切接触从而促进愈合提供了可能，但螺钉的过度滑动，会引起拉力螺钉另一并发症-穿出股骨头（perforation）。TAD的大小与拉力螺钉穿出是否有关，拉力螺钉打入太深是否会增加穿出的发生，目前尚不得知，有待于进一步研究。

    6  小  结

    TAD作为一种判断拉力螺钉在股骨头内位置的方法，提供了改进手术的简单且可靠的参数，被证明是术后评估拉力螺钉是否切出的最有效的预测方法。患者骨骼质量、骨折类型、骨折复位程度、内植物选择和负重行走时间等对拉力螺钉与股骨头结合的稳定性均有影响，但拉力螺钉的安放位置最为重要，应将其放置在正侧位的正中，这样才能打入最深而又最安全。

【参考文献】
  〔1〕 Kaufer H.Mechanics of the treatment of hip injuries［J］.Clin Orthop,1980,146:5361.

〔2〕 Dean GL,David SG,Jason HN.Osteoporotic pertrochanteric hip fractures.Management and current controversies［J］.J Bone Joint Surg,2004,86:398410.

〔3〕 Parmar V,Kumar S,Aster A,et al.Review of methods to quantify lag screw placement in hip fracture fixation［J］.Acta Orthop Belg,2005,71:260263.

〔4〕 Parker MJ.Cuttingout of the dynamic hip screw related to its position［J］.J Bone Joint Surg,1992,74B:625.

〔5〕 Baumgaertner MR,Curtin SL,Lindskog DM,et al.The value of the tipapex distance in predicting failure of fixation of peritrochanteric fractures of the hip［J］.J Bone Joint Surg,1995,77:10581064.

〔6〕 Baumgaertner MR,Solberg BD.Awareness of tipapex distance reduces failure of fixation of trochanteric fractures of the hip［J］.J Bone Joint Surg,1997,79:969971.

〔7〕 Pervez H,Martyn JP,Sarah V.Prediction of fixation failure after sliding hip screw［J］.Injury,2004,35,994998.

〔8〕 Kumar SA J,Parmar V,Bankart J,et al.Comparison of accuracy of lag screw placement in cephalocondylic nails and sliding hip screw plate fixation for extracapsular fractures of the risk of femur［J］.Intl Orthopaedics,2006,30:320324.

〔9〕 Walton NP,WyrmJones H,Ward MS,et al.Femoral neckshaft angle in extracapsular proximal femoral fracture fixation;does it make a TAD of difference［J］.Injury,2005,36:13611364.

〔10〕 肖湘，张铁良，马宝通.“尖顶距”值与拉力螺钉切出股骨头关系的临床回顾性研究［J］.中华创伤骨科杂志,2006,8（8）:722724.

作者单位：同济大学附属同济医院骨科，上海 200065