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首页医源资料库在线期刊中国矫形外科杂志2008年第16卷第6期

解剖型髋动力带锁钢板的研制及临床应用

来源:《中国矫形外科杂志》
摘要:【摘要】[目的]探讨自行设计的解剖型髋动力带锁钢板(anatomicaldynamichiplockplate,ADHLP)治疗股骨粗隆间骨折的临床效果。[方法]临床应用ADHLP内固定治疗粗隆间骨折73例,男52例,女21例,年龄19~92岁,平均54。本组无并发症发生,诸如:髋内翻、股骨头切割、旋转移位、再骨折、感染、钢板断裂、松动等。......

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【摘要】  [目的]探讨自行设计的解剖型髋动力带锁钢板(anatomical dynamic hip lock plate,ADHLP)治疗股骨粗隆间骨折的临床效果。[方法]临床应用ADHLP内固定治疗粗隆间骨折73例,男52例,女21例,年龄19~92岁,平均54.7岁。致伤原因:交通事故伤32例;步行摔伤21例;高处坠落伤9例;其他原因11例。按照Evans分类:Ⅰ型42例,Ⅱ型17例,Ⅲ型9例,Ⅳ型5例。观察和分析疗效及科学评价ADHLP。[结果]手术时间平均60 min,约40~90 min。术中出血平均200 ml,约100~400 ml。全部患者经6~48个月随访,平均36个月。关节功能恢复满意,优良率达98.6%。本组无并发症发生,诸如:髋内翻、股骨头切割、旋转移位、再骨折、感染、钢板断裂、松动等。[结论]ADHLP治疗股骨粗隆间骨折符合生物力学的要求,适应证广泛,尤其适用于骨质疏松或者老年患者;操作简便、创伤小、出血少、固定牢靠、并发症少,具有推广临床应用的价值。

【关键词】  解剖型髋动力带锁钢板; 股骨粗隆间骨折; 研制


    Contrivance and clinical application of anatomical dynamic hip lock plate(ADHLP)∥XIONG Ying,WANG Da-xing,LIU Bai-lian,et al. Yan'an Hospital, Kunming, Yunnan 650051,China

    Abstract:[Objective]To investigate the effects of self-contrive antomical dynamic hip lock plate(ADHLP) in fixation of intertrochanteric fracture.

    [Method]Seventy-three cases (male 52,female 21) of intertrochanteric fracture were treated by internal fixation with ADHLP.The age were from 19~92y,average 54.7y.Traumatic causes:traffic accident,32 cases;pedesteian tumble,21 cases;fall from height,9 cases;other reasons,11 cases. According to the evans' classification:type Ⅰ,42 cases;type Ⅱ,17 cases;type Ⅲ,9 cases;type Ⅳ,5cases.

    [Result]Operating time averaged 60 minutes(ranged from 40~90 minutes). Blood loss in operation:average 200 ml (ranged from 100~400 ml).Complication was not found,(such as:coxa vara;femoral head concis;rotation displacement;infection;re-fracture;lock plate broken or loosening,et al.).All cases were followed-up  from 6 to 48 months,average 36 months.The function of all hips were satisfactory.The excellent and good rate was 98.6%.

    [Conclusion]ADHLP in fixation of intertrochanteric fracture is accord with the demands of biomechanism,The indication is widespread,applicable for osteoporotic patients or old patients mespecial.This operation is simple and reliable,with little invasive injury and less blood losing.

    Key words:anatomical dynamic hip lock plate;  intertrochanteric fracture;  contrivance

     髋部骨折临床较为常见,其中股骨粗隆间骨折占很大比例,Vilhjalmur[1]等报道其发病率呈明显上升趋势。老年人粗隆间骨折常常伴有骨质疏松和各种慢性病,青年人粗隆间骨折则多为高能量的暴力所致,给非手术治疗造成了很大困难。传统的治疗方法包括动力髋螺钉(DHS)、Gamma钉、股骨近端髓内针(PFN)和人工关节置换,但存在着髋内翻、切割股骨头、断端短缩、旋转移位、医源性骨折及手术操作失误等众多并发症,而且手术费用高、损伤大。

    针对以上问题,2003年4月作者设计了解剖型髋动力带锁钢板(anatomical dynamic hip lock nickelclad,ADHLN),经过4年的研制与73例临床应用,结果在多方面均优于上述股骨粗隆间骨折内固定系统,现就其研究结果作如下报告。

    1  材料和方法

    1.1  器械设计

    ADHLN由解剖型钢板、拉力锁定钉和普通皮质骨螺钉组成(图1)。

    解剖型钢板为股骨粗隆及近端的解剖型设计,钢板不分左右,其近端设有4个锁定孔,其中前后为圆形锁定孔,2孔轴向之间有4°水平夹角,并与钢板纵向形成135°颈干角。上下为“8”字锁定孔。2孔轴向之间有4°纵向夹角。其中上“8”字锁定孔与钢板纵向形成132°夹角,下“8” 字锁定孔与钢板纵向形成137°夹角。4个锁定孔置入拉力锁定钉后,钉之间构成立体三角形结构。以适应股骨粗隆部的Ward“Δ”解剖结构。钢板远端设有2~8个普通螺钉孔,与普通皮质骨螺钉相匹配。

    图1  ADHLN实物示意图   图1a  正面观  图1b  侧面观

    拉力锁定钉直径约为6 mm,分实心和空心钉2种。螺钉为双螺纹结构,两端螺纹设有一定螺距差,其中锁定螺纹为双道螺纹,其螺距小于尖端螺纹。这样置入螺钉时骨折断端将获得自动加压效果。普通皮质骨螺钉为直径为4.5 mm的螺钉。

    1.2  临床资料

    1.2.1  一般资料  本组共73例,男52例,女21例。年龄19~92岁,平均54.7岁。致伤原因:交通事故伤32例,步行摔伤21例,高处坠落伤9例,其他原因11例。骨折类型:EvansⅠ型42例,Ⅱ型17例,Ⅲ型9例,Ⅳ型5例。其中2例系DHS术后出现髋内翻畸形的翻修病例,1例系Gamma钉术后发现股骨干医源性骨折的翻修病例。

    1.2.2  手术操作(图2)

    采用持续硬膜外麻醉,患侧臀部垫高,取大粗隆外侧切口,显露大粗隆、股骨颈基底、股骨干上段,直视下断端复位。从大粗隆下方 1 cm 钻入1枚克氏针至髋臼做暂时固定,从大粗隆前方紧贴股骨颈向股骨头钻入 1枚克氏针以确定前倾角。放置预先选好的ADHLN钢板,并确定钢板紧贴骨面,从钢板的前锁定孔拧入导向套管,导管内插入1枚克氏针,进针点位于粗隆下2 cm,并确保导针与颈前方插入的克氏针相平行。透视下测量进针深度,然后沿导针扩孔攻丝后拧入锁定钉,再于钢板移行孔内置入1枚皮质骨螺钉,使钢板与粗隆部骨皮质相贴。同法置入其余2~3枚拉力锁定螺钉,术中根据骨折情况分别进行拉力钉加压。远端用普通4.5 mm皮质骨螺钉固定钢板。术毕,彻底冲洗切口,放置引流管逐层关闭切口。手术时间约40~90 min,平均60 min,术中出血100~400 ml,平均200 ml。

    典型病例1,患者,男,55岁,左股骨粗隆间骨折,于2005年7月23日(伤后5 d)行左股骨粗隆间骨折切开复位解剖型髋动力带锁钢板内固定术(图3)。

    典型病例2  患者,女,48岁,左股骨粗隆间骨折,于2006年8月8日(伤后7 d)行左股骨粗隆间骨折切开复位解剖型髋动力带锁钢板内固定术(图4)。

    图2  采用ADHLN内固定  图2a  拧入锁钉  图2b  内固定完成后  图3a  术前X线片  图3b  术后X线片

    图4a  术前X线片

    图4b  术后正位X线片

    图4c  术后侧位X线片

    1.2.3  术后处理  术后常规应用抗生素3 d 预防感染。对稳定型(EvansⅠ、Ⅱ型)及无严重骨质疏松者,术后1周开始进行床上肌力训练,2周床边坐、站及借助习步架行走练习。对于骨折复杂(EvansⅢ、Ⅳ型)及所有骨质疏松严重的患者, 延迟负重活动。

    2  结  果

    本组患者全部获得随访,时间6~48个月,平均36个月。临床疗效按黄公怡标准评定。优:骨折愈合良好,无髋内翻或外旋畸形,行走无痛,下蹲达到或接近正常范围,功能恢复到骨折前状态,病人与家属均满意;良:骨折愈合良好,有轻度髋内翻,患肢短缩在2 cm内,行走无痛,需或无需用手杖支持,功能恢复接近正常,病人与家属尚感满意;差:骨折愈合差,有重度髋内翻或外旋畸形,髋关节疼痛,功能明显受限,不能负重或行走。本组优67例,良5例,差1例,优良率98.6%(表1)。无髋内翻、股骨头切割、旋转移位、医源性骨折以及感染、内固定断裂、松动等并发症。表1  临床疗效

    3  讨  论

    3.1  ADHLN的结构及生物力学特性

    ADHLN的远端部分与DHS的远端结构相同,主要差异在近端部分,设计上采用近端锁定,远端非锁定结构。该系统3~4枚拉力钉紧贴股骨颈髓内骨面,扩大了固定截面,并与钢板构成整体锁定连接。同时拉力锁定钉置入股骨头颈部,通过其两端螺纹的螺距差分别进行3~4个方向的加压,以保证断面接触和受力均匀分布,而且能有效地控制断端过度的侧方移位与嵌插,保证断面的有效接触和加压效果。

    根据股骨颈及粗隆部解剖结构,作用于股骨头上的髋关节力可分解为轴向压力分量和与之相垂直的分量,轴向压力分量作用可使断面靠拢压紧,对骨折的愈合是极其有利的。拉力锁定钉置入后其几何形状呈立体三角形结构,与Ward“Δ”的应力分布原理相符,4钉的水平夹角与纵向夹角使其能有效地分散应力,控制粗隆部压力和张力的分布,减少对分隔线的破坏,防止头颈旋转移位,不易发生松动和退钉,防止髋内翻的发生。这种固定方式具有稳定的力学性能,尤其适用于骨质疏松或者老年患者。

    与此相比较,DHS的固定原理为单轴向头颈固定,其加压为单轴向加压,固定截面积小,应力集中在拉力钉尖端螺纹段,难于控制断端侧方移位、头颈部的旋转及内固定的松动,对于骨质疏松或者老年患者尤为明显。

    3.2  手术方式选择与并发症分析

    粗隆间骨折按照经典的Evans分型:Ⅰ型顺粗隆骨折,无骨折移位,为稳定性骨折;Ⅱ型骨折至小粗隆上缘,为单纯有移位的骨折,可有小粗隆撕脱骨折,单股骨矩沿完整;Ⅲa型小粗隆骨折变为游离骨片,粗隆间骨折移位,内翻畸形,Ⅲb型粗隆间骨折加大粗隆骨折,成为单独骨折块;Ⅳ型合并大、小粗隆间骨折,并可伴有股骨颈和大粗隆的冠状面爆裂骨折。目前对于粗隆间骨折采取的内固定方式很多,由于设计的不同,而表现出使用特征的差异。传统的治疗方法包括DHS、Gamma钉、PFN髓内针和人工关节置换等。不同的内固定适用于不同类型的骨折,超越适应证范围将会使并发症发生的概率大大增加。

    3.2.1  DHS  早在1951年, DHS即由Pohl设计并应用于临床。DHS螺钉结构牢固,屈服点在髋螺钉与钢板套筒交界处,力臂短,抗弯强度好。生物力学研究与临床应用证实, DHS具有动、静力加压作用以及张力带的效果,认为其是治疗股骨粗隆间骨折较为理想的内固定方法[2]。

    从稳定性方面看,DHS内固定失效常见于不稳定性骨折与骨质疏松病人。由于DHS的拉力主钉直径太大,术中常常导致进钉点的医源性骨折,尤其是对于EvansⅢ-Ⅳ型骨折合并冠状面骨折及骨质疏松的病人。同时这种大直径钻孔对于股骨头部的损伤较大,一旦置钉有误,更换位置和角度时,往往因“空洞”而丧失内固定的强度。此外这种单轴向加压不能确保断面的有效接触,术中常见断端侧方和短缩移位,而且单轴向加压也无法控制头颈部的旋转[3],尤其是当粗隆部粉碎性骨折而无法置入另1枚防旋螺钉时,固定强度将大打折扣。

    3.2.2  Gamma钉及PFN髓内针系列  为解决DHS等内固定抗旋转能力的不足,相继研制出了Gamma钉及PFN髓内针内固定系统并应用于临床。其远端锁钉的使用,避免了严重粉碎骨折可能引起的骨断端短缩和旋转移位的发生[4]。

    然而,对于严重骨质疏松患者,骨折端的加压作用必然受到限制, 而且对于粗隆部粉碎骨折的病人,置钉可加重局部创伤,使骨折复位不佳,易导致髋内翻。

    3.2.3  人工股骨头置换术  一般认为高龄骨质疏松不稳定型骨粗隆间骨折患者依靠内固定往往很难达到牢固的固定[5]。近年来,有些学者对老年不稳定型股骨粗隆间骨折倾向于行人工股骨头置换术。老年股骨粗隆间骨折进行人工关节置换术虽然取得较好临床效果,但存在着手术费用高,损伤大的缺陷。研究表明,高龄粗隆间骨折患者通过恰当使用内固定治疗,骨折愈合率仍可达90%以上。因此,寻求一种符合骨折愈合的病理生理和生物力学特点、操作上简单易行、对患者创伤小而又固定确实的内固定器材,是治疗老年人粗隆间骨折的首要目标。

    3.2.4  ADHLN  患者的年龄、骨的质量以及骨折类型是术者无法控制的因素,骨折复位的质量和内固定的选择是术者能够控制的因素。

    作者研制的ADHLN系统能最大限度地使骨折端解剖复位,为固定创造良好前提。就手术操作而言,该系统具有以下优势及创新点(因其远端部分与DHS的远端结构相同,主要差异在近端部分,因此也着重与DHS形成对比)。

    (1)拉力锁定钉置入后近端呈立体三角形结构,与Ward“Δ”的应力分布原理相符,能有效地分散应力,防止头颈旋转移位,减少防止髋内翻的发生率。这种固定方式具有稳定的力学性能,尤其适用于骨质疏松或者老年患者。而DHS的固定原理为单轴向头颈固定,只有1枚加压滑动螺钉,应力集中在拉力钉尖端螺纹段,难于控制头颈部的旋转,髋内翻的发生率也增高,对于骨质疏松或者老年患者尤为明显。

    (2)ADHLN系统采用多根拉力钉进行头颈固定,钻头及钉的直径小,不易造成粗隆下的医源性骨折。而且一旦进钉有误经调整后也不致于因头颈部松质骨破坏而影响固定效果。此外双“8”字孔的设计能提高拉力钉植入的随意性,为术中提供更多进钉位置的选择。相反DHS由于钻头直径过大提高了钻孔时粗隆下医源性骨折的发生率。而且一旦置钉有误,由于股骨头部大面积骨质破坏,形成空洞,调整位置时往往大幅度丧失了拉力钉的固定可靠程度。

    (3)ADHLN系统同时4枚拉力钉紧贴股骨颈髓内骨面,扩大了固定截面,能有效地控制断端过度的侧方移位与嵌插,保证断面的有效接触和加压效果。而DHS固定截面积小,难于控制断端侧方移位。

    (4)ADHLN系统同时4枚拉力钉加压固定,故每颗钉无需太长,而DHS只有1枚加压滑动螺钉,要求“尖顶距”以10 mm为宜,太长易穿出股骨头,太短则不易牢固固定[6]。

    (5)ADHLN系统的放置是先置入钢板,后植入拉力锁定钉。这样可以减小纵向切口的长度,减少了手术带来的创伤。而DHS放置时先打入主钉,后将钢板套入,此时需要延长纵向切口,创伤加大。

    (6)ADHLN系统拉力锁定钉可借助导向套管和颈前克氏针自动确定颈干角和前倾角,手术简单易操作。而DHS则无前倾角导向器,容易导致误差。

    4  结  论

    随着现代医学技术的发展,手术操作方法及器械的改进,手术适应证相对扩大,而手术的并发症发生率和死亡率均有所下降。通过临床应用,作者发现ADHLN在生物力学上更符合粗隆间骨折的生物固定要求,手术适应证广泛,操作简便,并发症少,具有广阔的临床应用前景。

【参考文献】
  [1] Vilhjalmur F,Lars GJ,Ger dT,et al.Hip fracture incidence incentral norway:a follow up study[J].Clin Orthop Relat Res,2004,419:173-1782.

[2] 肖德明,阮峰,林博文.DHS内固定治疗高龄股骨粗隆间骨折[J].中国矫形外科杂志,2005,2:113-115.

[3] 章日韦,邹 剑.股骨近端髓内钉与DHS治疗老年股骨转子间及转子下骨折的比较研究[J].中华骨科杂志,2004,24:649-652.

[4] 姜志强,周良安,陈关林. 应用股骨近端带锁髓内钉治疗粗隆间骨折[J].中国矫形外科杂志,2003,14:957-958.

[5] 叶一林,柴卫兵,朱天岳,等 股骨粗隆间骨折内固定手术后并发症原因分析[J].中国矫形外科杂志,2005,12:890-892.

[6] Lindskog DM,Baumgaertner MR.Unstable intertrochanteric hip fractures in the elderly[J].J Am Acad Orthop Surg,2004,3:179-190.


作者单位:昆明市延安医院,云南 650051

作者: 熊鹰,王大兴,柳百炼,李群辉 2008-5-30
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