全髋置换术后假体周围骨折的治疗与预后

全髋关节置换术后假体周围股骨骨折的预后:一项综述

专家评论:医疗设备12(1),61–72(2015)

随着未来几十年初次全髋关节置换术数量的增加,股骨柄周围假体周围骨折的发生率也将随之上升。温哥华分类可可靠地预测治疗方案:对于涉及稳定植入物的骨折,采用内固定治疗;而对于伴有不稳定假体的骨折,则需进行翻修关节成形术。涉及大转子和小转子的无移位骨折通常可采取非手术治疗。广泛多孔涂层柄以及模块化非骨水泥翻修柄在治疗VancouverB型骨折中已显示出令人鼓舞的效果。温哥华C型假体周围骨折的治疗仍遵循基本的AO固定原则,重点在于通过足够的植入物重叠和长度来消除应力集中。本综述将重点讨论这些骨折的危险因素和分类,并概述全髋关节置换术后假体周围股骨骨折的治疗方案。

K EYWORDS
:髋关节 • peripr假体周围骨折 •翻修 •全髋关节置换术 • Vancou ver分类

每年,美国进行超过38万例全髋关节置换术,预计到2030[1,2]每年手术量将增加至超过100万例。随着初次全髋关节置换术数量的持续增加,由于股骨柄周围假体周围骨折导致的并发症和翻修手术数量也将随之增加。关于全髋关节置换术后股骨柄周围假体周围股骨骨折的首次报道可追溯到1954[3]。目前估计,到2026年翻修全髋关节置换术的数量预计将翻倍,其中假体周围骨折成为日益增长的原因[4]。最近一项研究报告称,初次全髋关节置换术中假体周围骨折的发生率为1%,而在翻修情况下发生率上升至4%[5]。

术后股骨假体周围骨折的病因是多因素的,可能受所用假体类型以及是否进行了翻修关节成形术的影响。股骨柄周围的术后假体周围骨折通常发生在低能量创伤和/或未诊断出的溶骨性缺陷的结果[6]。接受长入型假体的患者可能由于髓腔准备过程中产生的医源性应力集中,在植入后的前6个月内发生骨折的风险更高[7]。然而,研究发现,在初次髋关节置换术时接受骨水泥柄的患者,在植入数年后更常在假体柄远端发生骨折[7]。这种现象的病因可能是多因素的,但可能与磨损碎屑引起的骨溶解有关。

随着假体周围骨折数量的增加,由于其给医疗系统带来的巨大经济负担,这一并发症的治疗将成为越来越重要的话题。在一项医疗保险数据库研究中,Ong等人报告称,翻修全髋关节置换术平均占全髋关节置换术总经济负担的18.8%(2.38亿美元)[ 8 ]。随着全髋翻修手术费用的增加和报销减少,手术程序,治疗这些复杂病例的经济负担将继续增加。因此,识别危险因素并建立假体周围骨折的最佳治疗方案对于最大限度地减少并发症和最大化预后至关重要。

在本综述中,作者旨在分析近期关于全髋关节置换术后假体周围骨折的危险因素、骨折分类系统及治疗策略的相关证据。本报告旨在为骨科医生提供现有治疗方案及当前首选治疗策略的简明概述。

通过EMBASE、CINAHL‐plus、PubMed和SCOPUS四个电子数据库进行文献综述,由一名作者(EW)检索了1976年1月到2013年9月期间发表的文章。假体周围股骨骨折可发生在术中或术后,本报告重点讨论术后发生的股骨骨折。优先纳入过去5年内发表的随机对照试验、荟萃分析以及国家登记系统的数据;但所有相关研究均被纳入分析。所使用的检索词包括:(髋关节[标题]或股骨[标题])和(关节成形术[标题]或置换[标题]或假体周围[标题])和(骨折[标题]),以及单个关键词检索(“ VancouverA”、“VancouverB”、“Vancouver C”)。文献检索共获得941篇报告,涉及全关节置换术周围的假体周围骨折,其中58篇专门针对全髋关节置换术周围骨折的治疗策略。

危险因素

文献中描述了假体周围股骨骨折的多个危险因素,但其中大多数可能相互关联。年龄、性别、翻修手术、假体类型、内科合并症和骨溶解均被报道可能增加风险[7,9–11]。

总体而言,接受髋关节置换术的患者大多数已进入成年后期,因此在分析年龄与假体周围骨折的研究中,由于许多队列包含老年患者,必须谨慎解读其选择偏倚。林达尔等人报告称,每增加一岁,骨折的风险比为1.01[12]。年龄增长不可避免地伴随着骨量减少和跌倒风险增加等混杂的内科合并症,这些因素可能共同促成老年人群中此类损伤的多因素病因。有趣的是,初次手术时年轻年龄也被认为会使患者未来发生骨折的风险增加[13]。可能导致这一现象的原因包括活动水平较高导致磨损颗粒引起的加速性骨溶解和无菌性松动,以及高能量创伤。

女性性别已被描述为股骨假体周围骨折的危险因素[ 10,14,15 ]。在一项针对305例术后假体周围骨折的研究中,辛格等人[ 10 ]分析了梅奥诊所关节登记系统中的数据,发现女性性别与假体周围股骨骨折风险增加50%相关。作者推测,女性中较高的骨质疏松发生率可能是导致其结果的主要因素。同样,BealsandTower[7]报道,在发生假体周围骨折的患者中,有38%既往存在椎体或干骺端骨折史。女性性别对发生这些骨折的影响可能是多因素的,例如骨量减少以及国家登记数据[16,17]中接受全髋关节置换术的女性患者比例较高也起到了作用。相反,可以假设男性患者由于假体承受的负荷增加,继而面临更高的假体周围骨折风险。这种增加的负荷可能导致磨损颗粒生成增多、骨溶解,并最终导致假体周围骨折。

肥胖可能导致假体界面承受的应力增加,从而导致骨溶解和松动的发生率升高。骨溶解和松动均已被证实会增加假体周围骨折的风险[9,11,18]。骨溶解不仅可能导致整体骨量减少和骨骼脆弱性增加,还可能引起溶骨性缺陷。此外,在肥胖患者跌倒时,较高的体重负荷可能通过假体和骨骼传递。然而,目前证据尚不充分[10,19]。

在翻修情况下,术后假体周围骨折的风险增加已有充分记录[5,11]。翻修情况下的骨量可能因多种原因而受损,包括:骨溶解、既往皮质缺损、既往手术造成的潜在应力集中,以及难以获得充分的暴露。在骨量减少的情况下,假体的取出以及获得可靠的固定(尤其是使用非骨水泥假体时)也可能带来挑战[9]。有趣的是,林达尔等人[11] 发现,接受多次翻修的患者其假体周围骨折之间的时间间隔缩短。作者发现,从初次髋关节置换术到发生骨折的平均时间为7.4年,而在第一次、第二次和第三次翻修后,该时间间隔分别缩短至平均3.9年、3.8年和2.3年。全髋关节置换术中股骨柄翻修所固有的各种并发症可能共同导致了假体周围股骨骨折风险的增加。

分类

多年来,已有多种分类系统用于对股骨假体周围的假体周围股骨骨折进行分类,但应用最广泛的系统是邓肯和马斯里最初描述的温哥华分类[20]。该分类系统针对股骨柄周围的术中和术后假体周围骨折分别设有不同的分类方法。温哥华分类的术后版本根据骨折位置分为A、B和C三种类型,其中VancouverB型进一步根据假体稳定性和骨质量进行细分。A型骨折涉及大转子(A G )或小转子(A L )。

B型骨折为骨干骨折,发生在股骨柄水平或稍远端的位置。这进一步分为B1型(假体稳定的骨折)、B2型(假体不稳定但骨量充足的骨折)和B3型(假体不稳定且骨量不足的骨折)。C型骨折是发生在股骨柄尖端远端的骨干骨折。

理想情况下,分类系统应易于交流,并能在一定程度上指导治疗和预测预后。多项研究已证明温哥华分类具有有效性和可靠性[21,22]。Naqvi等人[21]通过比较影像学分类与术中发现,分析了温哥华分类在37例B型骨折中的有效性。作者报告称,在B1、B2和B3亚组内的符合率达到81%。在同一项研究中,还使用6名观察者(3名高级医师,3名受训医师)对45例假体周围近端股骨骨折患者进行了回顾性研究,以评估观察者间和观察者内可靠性。作者报告,高级医师的观察者间Kappa值平均为0.69(范围,0.63–0.72),受训医师为0.61(范围,0.56–0.65)。类似地,高级医师和受训医师的观察者内Kappa值分别达到接近完美的0.81和0.80。作者得出结论:尽管该研究显示出较高的有效性,但并未达到100%的一致性,且仅凭普通X光片无法确定假体稳定性。

除了温哥华分类外,最近一项研究描述了一种独特的假体周围骨折类型,该类型出现在固定良好、抛光、锥形、无领的股骨柄[23]周围。作者指出,在低能量创伤下,光滑的假体柄起到楔子作用,被压入水泥壳中,导致近端股骨劈裂和碎裂,而骨水泥‐骨界面保持完整。此外,偏心股骨头所承受的力导致假体柄发生扭转机制,从而在假体柄周围形成螺旋形骨折(该主题将在治疗部分“ VancouverB2治疗”标题下进行讨论)。

治疗

A型G

根据瑞典关节登记系统的最新数据,温哥华A型骨折的发生率为4%(1049例中有47例)[11]。围绕股骨假体的AG骨折,若移位小于<2 cm,可采用非手术治疗。患者通常采取外展预防措施,并在6–12周内部分负重,这通常足以实现骨折愈合[24,25]。手术固定的指征包括骨折移位>2.5cm以及A G 骨不连导致的不稳定、疼痛和/或外展肌无力。多种市售的爪形钢板装置可与不同配置的张力带钢丝结构[ 25 ]联合使用。只要遵循基本的Arbeitsgemeinschaft fürOsteosynthesefragen(AO)固定原则,这两种固定结构均能成功实现骨折愈合。然而,外科医生必须关注在A G 区域使用体积较大的固定结构时,有症状的内固定物出现的可能性较高。

A型L

这些罕见的涉及AL的假体周围骨折通常无严重后果,即使骨折块发生移位[25],也不会导致不良预后。因此,非手术治疗通常是首选的治疗方法。然而,当骨折向远端延伸并累及内侧髁时,必须考虑假体柄的稳定性。若AL的骨折延伸至股骨髁,可能需要加用环扎钢丝,或根据假体稳定性和骨折线扩展情况,进行翻修关节成形术并使用更长的股骨柄[25,26]。

B1型

发生在稳定股骨假体周围的移位骨折通常需要某种形式的手术固定。关于最佳固定方法仍存在争议,因为已有多种固定结构(包括翻修手术)被描述为可行的治疗方案。

VancouverB1型骨折的治疗方案可包括以下选项:外侧动力加压钢板与锁定钢板固定,联合或不联合皮质支撑性异体移植骨、环扎钢丝、缆索或任意组合[27–30]。然而,一些作者更倾向于将假体翻修为更长的股骨柄,因为他们认为髓内骨折固定的益处超过了假体取出的缺点[31]。最近,在存在固定良好且牢固附着于骨骼的水泥壳的情况下,已有文献报道采用水泥内套水泥技术治疗使用骨水泥型股骨柄的VancouverB型假体周围股骨骨折[32–34]。该技术中,原股骨柄被取出,并在术中使用刚性关节镜仔细检查水泥壳。若水泥壳被认为固定良好且无缺陷,则对骨折块进行解剖复位,并将较小型股骨柄重新植入原有水泥壳内并用骨水泥固定。应辅以环扎钢丝、缆索以及钢板和支撑性同种异体移植物作为附加固定手段以增强固定结构。然而,骨折块之间可能发生骨水泥渗漏,从而影响骨愈合。

Briant‐Evans等人[33]报道了一组23例采用水泥内套水泥技术治疗的VancouverB型骨折(3例B1型,17例B2型,3例B3型),平均4.4个月(范围2–11个月)时有18例达到影像学愈合。该队列中仅1例患者因骨不连接受翻修手术,作者将其归因于手术技术问题。作者总结认为,该技术可缩短手术时间,技术要求较低,特别适用于无法耐受较长时间手术的老年患者。但仍需进一步开展具有长期随访的前瞻性随机研究,不过目前的短期至中期结果令人鼓舞。

尽管不常见,但如果假体位置不良导致骨不连和/或再骨折,则应始终考虑对股骨和髋臼假体进行翻修。当发现严重骨溶解同时伴有明显聚乙烯磨损时,应考虑进行髋臼翻修。O’Shea等人报道了19例同时进行的髋臼在22例股骨假体周围骨折的翻修手术中,作者注意到19名患者中的7名存在需要采用打压植骨和骨水泥杯治疗的髋臼缺损[35]。然而,在选择最合适的治疗方案时,区分假体周围骨折是否伴有稳定的植入物(B1)或不稳定假体(B2和B3)至关重要。对于位置良好且固定牢固的假体周围的股骨假体周围骨折,若采用翻修手术治疗,可能会使患者不必要地承受高风险的手术;而仅使用内固定治疗松动的假体则不可避免地导致治疗失败。

锁定钢板技术已被证明在治疗假体周围股骨骨折时,对于稳定的植入物能够成功实现骨折愈合[2,27,36]。Bryant等人[27]报告了10名温哥华B1型假体周围股骨骨折患者的临床和影像学结果,这些患者仅使用跨越整个股骨长度的锁定加压钢板进行治疗,未使用任何皮质骨板式同种异体支撑移植物或环扎钢丝/缆绳。作者发现,所有10名患者均实现了临床和影像学上的骨折愈合,平均时间为17周(范围12‐27周)。然而,在这10名患者中,有5名患者如果骨折类型被认为合适,则额外接受了骨折块间拉力螺钉固定。文中还强调了跨越整个股骨长度以及在股骨假体近端部分采用双皮质固定的概念。作者得出结论,在温哥华B1型骨折中,使用沿整个股骨长度的跨侧锁定加压钢板可获得良好的预后。

采用与Bryant等人相似的固定结构,Buttaro等人[27],报道了在骨水泥假体周围的温哥华B1型假体周围股骨骨折中,14例连续患者中有6例失败[28]。所有六例失败均由锁定钢板断裂或螺钉拔出引起。有趣的是,六例失败中的五例发生在除侧方锁定钢板外未接受皮质支撑异体移植物增强的患者中。在最初未接受辅助皮质骨支撑物的五名患者中,有三名患者经翻修开放复位内固定联合支撑植骨后成功愈合并实现骨折愈合。与Bryant等人不同,作者得出结论:对于温哥华B1型骨折,单独使用侧方锁定钢板治疗无法提供足够的骨折固定,应常规将皮质支撑异体移植物与侧方锁定钢板结合使用。作者认为,其固定结构中非锁定和锁定螺钉使用不足,加之大多数患者既往曾接受过髋关节翻修成形术(14例患者中有11例),可能是导致预后较差的原因,相较于以往报道[27,29]。

同样,近期证据表明,由于锁定固定结构的过度刚性,使用锁定钢板治疗B1型骨折可能存在越来越多的问题。这反过来可能导致骨折碎片间缺乏足够的微动、骨不连以及最终导致假体失效。然而,这些报告描述了不同的结果[36–39]。Moazen等人[37]最近对生物力学测试的一项综述强调了B1型骨折采用单块锁定钢板固定时固定结构刚度的重要性;此外,作者指出,进一步增加固定结构的刚度可能不利于骨折愈合和骨痂形成,因为微动不足,从而最终使锁定钢板承受更高的机械应力,导致假体疲劳和失效。

已有多种尝试通过增加固定结构的桥接长度、限制骨折两端螺钉的数量,以允许骨折部位有足够的运动,并将钢板放置在距离骨面至少2mm间隙处,来解决这一问题。目前可尝试多种方法缓解该问题;然而,理想的固定结构应旨在提供足够的强度以实现坚强内固定,同时允许足够的微动以促进骨折部位的骨痂形成。

温哥华B1型骨折的最佳固定结构仍存在争议。由于所研究的患者群体在年龄、性别、翻修原因和术前活动水平方面存在异质性,以及外科医生根据其培训背景和偏好采用不同的手术技术,因此各研究之间的直接比较较为困难。此外,使用骨折间螺钉、皮质骨支撑物、缆索和钢丝进行辅助固定的差异也增加了确定最佳固定结构的复杂性。然而,无论是否联合其他固定方式,锁定钢板技术已显示出令人鼓舞的结果。此外,遵循基本的AO骨折治疗原则并保护骨折部位周围的软组织至关重要。

B2型

对于假体不稳定且骨量充足的假体周围股骨骨折,理想治疗方法应为骨折复位并结合翻修关节成形术,使用更长的骨水泥固定或非骨水泥柄进行固定。外科医生应确保假体固定位置至少超过最远端皮质缺损两个皮质直径,以使假体固定远离骨折部位[25,26,40,41]。实现远端骨干固定可使外科医生获得对翻修假体柄的轴向和旋转控制。多位作者已证实,在此类骨折亚型中单独采用内固定将导致固定不充分并最终失败[25,26,40]。可辅以皮质骨支撑移植物和环扎钢丝进行辅助固定,但必须始终与股骨柄翻修联合使用。目前,已有不同文献报道使用近端多孔涂层柄和广泛多孔涂层柄治疗此类骨折亚型,其中多种假体柄具有一体式和模块化翻修柄设计。近年来,模块化锥形翻修柄因其良好的短期存留率和功能预后而在众多外科医生中广泛应用[ 42–44]。

诺伊曼等人 [ 44 ] 报告了他们对55例温哥华B型假体周围骨折 (35例B2型,20例B3型)的治疗结果,这些骨折采用模块化非骨水泥柄联合附加环扎带进行治疗。随访时平均随访67个月,35名患者均获得完全骨折愈合。作者认为,在B2和B3骨折亚型中使用模块化非骨水泥柄是实现骨折愈合的一种可靠技术。类似地,Munro等人[43]报道了在治疗温哥华B2和B3型骨折时,锥形模块化纵纹钛柄在平均随访54个月(范围为24–143个月)时假体存活率为95.6%(46例中的44例)。作者发现,温哥华B2型患者的加州大学洛杉矶分校活动评分和牛津髋关节评分的平均值分别为4分和74分。

多项研究也描述了非骨水泥广泛多孔涂层植入物的良好效果[35,45]。在一项针对22例VancouverB型骨折(10例B2,12例B3)采用非骨水泥型广泛多孔涂层股骨柄治疗的研究中,O’Shea等人[35]报告称,在平均随访33.7个月(范围为18–55个月)时,仅1名患者出现股骨柄不稳定下沉。作者报告,22名患者中的20名实现了骨折愈合,其中22名患者中有17名的哈里斯髋关节评分大于80分。此外,作者指出,患者的加州大学洛杉矶分校活动评分(UCLA活动评分)和36项简明健康调查总分平均分别为4.1(范围为1–7)和71.1(范围为19.1–94.8)。作者总结认为,对于他们所研究的平均年龄为75岁(范围为59–100岁)的患者群体,这些结果非常优异。

既往文献中已报道过使用骨水泥股骨柄和非骨水泥近端多孔涂层柄治疗VancouverB型骨折。由于该治疗方案的疗效较差,这些方法目前已基本不再受欢迎[7,31]。Mont和 Maar[46]报告指出,在骨水泥股骨翻修治疗温哥华B2型骨折中,不愈合率高达31%。同样,斯普林格等人[31]采用翻修为骨水泥柄的方法治疗了42例VancouverB型骨折。在平均随访68个月(范围为24–185个月)时,60%(42例中的25例)假体柄稳定且骨折愈合。在平均随访85个月(范围为30–175个月)时,斯普林格等人[31]发现25例未翻修的假体柄中有12例(48%)出现影像学松动的证据。仅28例接受治疗的 VancouverB型骨折中有10例(36%)的假体柄保持固定良好且未翻修。作者承认总体效果不佳,但提到在他们的病例系列中,治疗方法经历了从使用骨水泥股骨柄到非骨水泥近端多孔涂层柄,再到目前广泛使用的非骨水泥全涂层多孔柄的演变过程。

许多外科医生倾向于使用长柄非骨水泥广泛多孔涂层柄以实现骨干固定,作为治疗温哥华B2型骨折的首选方法。近年来假体模块化的进展使得这些翻修股骨柄更具吸引力。根据骨折类型,许多外科医生可能会选择单独或联合使用钢板固定、缆索/钢丝和/或支撑移植物进行辅助固定。由于固定结构的异质性以及手术技术的差异,比较不同的固定组合较为困难。然而,如果认为股骨柄不稳定,则必须将翻修关节成形术纳入治疗方案。

一种独特的假体周围骨折亚型属于温哥华B2型骨折模式,该类型发生于采用抛光、锥形、无领全髋关节置换术且股骨柄固定良好的患者中,表现为近端股骨的劈裂、碎裂和螺旋形骨折,而骨水泥‐骨界面保持完整[23]。作者指出,正确识别和分类此类骨折类型至关重要,因为这种损伤通常需要进行广泛的重建手术。

Grammatopoulos等人[23]报告了一项前瞻性收集的14例患者的病例系列,并描述了术中发现。作者注意到,近端股骨干骺端特征性地分裂为四至六个碎片,导致假体不稳定。此外,常规观察到骨水泥‐骨界面固定良好。作者指出,所有患者均需进行复杂重建:其中9例患者需使用长柄假体,跨越骨折部位两个皮质直径的长度;另外5例翻修病例则采用了三模块股骨柄假体,并结合近端干骺端网状物及打压植骨技术。

B3型

温哥华B3型骨折中骨量不足的情况带来了获得足够假体稳定性和骨折固定的独特挑战。对于伴有骨量不足或粉碎性骨折的松动股骨柄周围的假体周围骨折,通常需进行假体柄翻修,并通过使用皮质骨板式同种异体支撑移植物和/ 或异体骨‐假体复合物(APC)进行骨量增强[25,35,47–49]。终末期假体疾病可能需要使用内假体。近年来,模块化远端固定非骨水泥假体柄的应用取得了令人鼓舞的效果 [42–44,50,51]。如果残留的远端骨量至少有4–6cm,许多用于温哥华B2型骨折的假体和手术技术也可应用于B3型骨折,同时辅以骨量补充增强[52]。

使用模块化纵槽锥形非骨水泥柄并保留股骨近端骨量,Berry[50]报告称,在平均随访1.5年(范围为1–2年)的8例温哥华B3型骨折患者中,有7例未出现假体柄下沉或影像学显示松动的证据。其余1例患者因内科相关疾病死亡,无法进行随访。作者指出,该技术的主要优势之一是恢复了股骨近端骨量,并避免使用APC和内假体。在最近一次随访时,七名患者中有五人表示无疼痛,无人出现严重疼痛。Fink等人[42],的一项研究评估了使用模块化非骨水泥锥形纵槽股骨柄治疗10例温哥华B3型骨折的情况,在平均32个月(范围为24–60个月)的随访中,作者报告无假体柄下沉病例,骨折愈合率达到100%。有趣的是,作者指出,在患者具有<3cm远端股骨固定长度的情况下,所用假体柄通过三个可选的远端锁定螺钉穿过假体柄以增强远端固定。

使用比尔斯和塔沃分类[7], ,所有结果均被评为优秀。O’Shea等人[35]此前报道的一项研究中,12例采用非骨水泥广泛多孔涂层股骨柄治疗的VancouverB3型骨折患者中,有1例出现假体柄下沉但保持稳定。类似地,坎博拉等人[45]报道了17例采用非骨水泥广泛多孔涂层假体柄治疗的VancouverB型骨折(8例B2型,9例B3型)中,有4例发生股骨柄下沉,其中涉及3例VancouverB3型骨折患者。通过使用辅助皮质骨板式同种异体支撑移植物,9名VancouverB3型骨折患者在平均42个月(范围为15–132个月)的随访时均实现骨折愈合。九名患者中有五名实现了移植物融合。哈里斯髋关节评分平均为68.2分(范围为32–100)。平均巴氏指数为80.1(范围为30–100)。斯普林格等人[31]报道,使用非骨水泥广泛多孔涂层假体柄,在平均42个月(范围为20–83个月)的随访时,30例中有23例(77%)髋关节实现骨折愈合并保留固定良好且未翻修的假体柄。

已有文献描述使用APC治疗VancouverB3骨折。APC具有肿瘤假体的优点,并且还能重建骨量。Springer等人[31]评估了18例接受部件固定的 VancouverB3骨折患者,这些患者采用异体骨‐假体复合物(n= 14)或肿瘤假体(n= 4)进行治疗。作者报告称,在平均随访68个月(范围为24–126个月)时,18例患者中有11例股骨部件固定良好。此外,他们指出,在7例失败病例中,5例继发于无菌性松动,1例因松动需要切除,1例因深部感染被切除。然而,在最近一次随访时,所有存活的假体均未出现松动,并且所有患者的异体骨‐宿主骨连接处均实现了骨愈合。同样,莫里等人[47]在一项针对25例采用异体骨‐假体复合物治疗的Vancouver B3骨折研究中,平均随访5.1年(范围为2–12.7年),报告了4例翻修。作者报告称,患者术后的平均哈里斯髋关节评分为70.8(范围为18.2–95.5),在最终随访时,87.5%(24例中的21例)的个体报告无痛或轻度疼痛。24例患者中有9例实现了无需辅助装置的独立行走。25例髋关节中有20例实现了异体骨与宿主骨之间的骨性愈合。25例髋关节中有6例发生异体骨吸收,但均不严重到需要翻修的程度。

使用全股骨关节置换术治疗终末期假体疾病是一种罕见但并非全新的概念[48,53–55]。肿瘤手术、复发性感染、骨量不足导致无法实现充分固定、多次全膝和全髋关节成形术失败以及假体周围骨折失败后的挽救治疗,是采用全股骨关节置换术的主要适应证。该挽救性手术包括将全髋关节和全膝关节成形术整合于一个大段假体中。此手术被视为挽救性手术,并发症发生率较高,其中以感染和脱位最为常见[ 48,56 ]。然而,其优势在于能够独立于年龄等因素实施该手术程序骨折形态或患者骨量,并允许术后早期活动和即刻负重。

Berend等人[48]报道了他们对59例接受全股骨关节置换术患者的治疗结果,其中31例涉及全髋关节或全膝关节假体附近的假体周围骨折。平均随访时间为4年(范围为1‐13年),期间发生18例并发症(8例感染、7例脱位、1例髋臼松动、2例胫骨松动),需要再次手术。他们发现,哈里斯髋关节评分从术前平均40.1分(范围15–76)显著提高到术后71分(范围40–88)(p< 0.05)。膝关节协会评分也从术前52分(范围30–63)显著提高到术后平均79分(范围33–100)(p< 0.05)。尽管他们的结果包含了全股骨关节置换术的多种适应证,但作者得出结论:该挽救性手术是治疗终末期假体周围股骨骨折的一种可接受的选择。

打压植骨在治疗范库弗登B2和B3型骨折中已显示出良好的效果。该治疗方法源自处理髋臼突出的技术[57], ,其操作过程是在骨折及任何皮质缺损得到充分复位和固定后,将松质骨和/或皮质‐松质同种异体移植物骨粒压入股骨髓腔,以形成所谓的新内膜。通常通过钢板、缆索/钢丝、支撑性同种异体移植物和/或金属网的组合来实现固定。重复打压过程,直至由多层压实的同种异体骨粒形成足够厚度的新内膜。然后将股骨柄插入并用骨水泥固定于股骨中。该技术的主要优势在于能够恢复并维持骨量,尤其适用于老年人和骨质疏松患者群体。此外,对于不适合采用非骨水泥压配型假体的粉碎性骨折类型,该技术也可实现充分的骨折固定和假体稳定性。

在一项回顾性研究中,齐里迪斯等人[58]回顾了106例采用长柄或短柄骨水泥假体联合或不联合打压植骨治疗的范库弗B2/B3型骨折。作者发现,在平均随访7.44个月时,使用长柄骨水泥假体并结合打压植骨治疗的骨折患者实现骨折愈合的可能性是接受相同假体但未进行打压植骨治疗组的四倍(比值比= 4.07;95%置信区间:1.10–15.0; p= 0.035)。此外,作者强调应使用长股骨假体以充分越过远端皮质缺损至少两个皮质直径的重要性,因为与使用短柄相比,使用长柄且接受打压植骨治疗的骨折患者实现骨愈合的可能性高出五倍以上(比值比= 5.5;95% 置信区间:1.54–19.6;p= 0.009)。

然而,其他作者报道了采用该技术时水泥壳缺陷和假体早期下沉的发生率较高。在一项针对35例全髋关节翻修术的研究中,马斯特森等人 [ 59 ] 发现在使用打压植骨技术进行髋关节翻修手术后的前6个月内(范围为11–34个月)内出现假体部件下沉。在七名发生假体部件下沉的患者中,四名患者的普通X光片显示水泥套骨折和碎裂的影像学征象。作者得出结论:对手术技术和器械设备进行改进,可能有助于在假体周围形成更均匀的水泥壳,最终降低假体部件下沉的发生率。然而需要注意的是,本研究中的病例均未因假体周围骨折而接受翻修手术,因此该患者队列的结果可能有所不同。同样, Eldridge等人[60]报告,在79例使用打压植骨技术并植入骨水泥股骨柄的全髋关节翻修术中,有9例(11%)在术后3个月内出现超过10毫米的假体早期下沉。有趣的是,这九名患者中有七名的股骨部件植入时存在内翻对线。

对于股骨缺损,打压植骨是一种技术要求高的手术,该技术在髋关节翻修术中的结果在文献中存在分歧。造成这种情况的原因可能源于患者、外科医生、技术以及假体相关因素的差异。目前,大多数作者建议在使用打压植骨技术所提供的髓内固定基础上,联合应用辅助的髓外固定(如钢板、缆索/钢丝、皮质支撑性异体移植骨和/或网状物),因为异体骨需要整整一年以上的时间才能整合并重塑[61]。关于该技术在治疗假体周围骨折中的应用,仍需更多设计良好的研究,因为目前这一主题的大部分文献涉及的是非创伤性股骨缺损。

C型

温哥华C型骨折约占所有髋关节周围的假体周围骨折的10%[11]。发生在假体柄远端骨干或干骺端区域的骨折,可依据基本的AO骨折固定原则进行独立于假体柄的治疗 [25,26]。根据骨折形态,可选择非手术或手术方法。非手术治疗包括使用石膏或支具制动,并结合保护性负重,直至放射影像学上观察到骨折骨痂形成。然而,由于长期制动在非手术治疗中具有高发病率,尤其是在老年群体中,因此通常更倾向于手术干预。

手术治疗方案可包括传统或锁定钢板固定,可选择性联合或不联合皮质支撑异体移植物增强。髓内固定或皮质支撑异体移植物也可单独用于治疗VancouverC型骨折[ 62 ]。使用钢板固定时,若单皮质螺钉在假体柄近端无法获得充分固定,可加用辅助缆索和/或环扎钢丝。避免假体柄与固定装置之间以及钢板最远端部分与残留宿主骨之间形成应力集中区,对于降低未来再骨折风险至关重要。这可通过实现充分固定来达成钢板与假体柄的重叠,使用钢板固定大部分股骨,或在使用逆行髓内钉时,尽量减少髓内装置与假体柄远端之间的间隙。建议尽可能增加重叠,并在钢板与股骨假体柄之间至少使用六枚螺钉固定[63,64]。

切开复位内固定可通过传统钢板或锁定钢板实现。在不破坏假体柄或水泥壳的情况下获得足够的近端固定存在独特的挑战。由于锁定钢板技术能够在不损害钢板‐骨接触所致骨膜血供的情况下实现固定,因此在治疗此类骨折中日益普及。此外,其在骨质稀疏骨骼中获得固定的理论优势已有充分描述[26,65,66]。Chakravarthy等[2]报道,在平均随访12.7个月(范围为2周至10个月)的12例 VancouverB1或C型骨折患者(6例B1,6例C)研究中,采用锁定加压钢板或关节周围锁定钢板治疗,未出现骨不连。作者报告在最终随访时,11例患者中有10例实现了骨愈合。同样,在使用锁定钢板固定60例骨折( VancouverB1和C型)的研究中,Froberg等[65]报道有3例发生固定失败,但在至少6个月随访的其余43例骨折中实现了骨愈合。作者得出结论:锁定钢板技术可提供良好的骨折愈合结果,并强调了跨越假体固定以避免应力集中区的重要性。Baba等[66]回顾了40例接受锁定钢板( 21髋)或传统缆板系统(19髋)治疗的VancouverB1或 C型假体周围骨折患者。锁定钢板组的平均随访时间为2.5年,传统钢板组为4.5年。并发症包括锁定钢板组1例延迟愈合和传统钢板组1例假体柄下沉。两组在行走能力或D’Aubigne和Postel[67]髋关节评分方面均无差异,所有骨折在最终随访时均实现骨愈合。

髋关节和膝关节假体之间的假体周围骨折

在极少数情况下,患者可能出现位于同侧全髋和全膝关节假体之间的假体周围骨折,即假体间骨折。这类患者通常为老年人,一般采用手术固定治疗,因为对该类患者群体进行长期非手术治疗导致的制动可能引发多种并发症,包括身体功能减退、压疮、深静脉血栓以及肺部清洁能力下降。目前推荐采用跨股骨固定策略,并确保对髋关节和膝关节假体有足够的重叠,以尽量减少假体之间潜在的应力集中区,因为此类损伤通常发生在常伴有骨量不足的老年患者中。类似于用假体跨越骨折部位,建议假体重叠至少两个皮质直径是避免应力集中区所必需的技术[ 68 ]。具体方案取决于一个或两个假体是否稳定。

松动,目前为实现这一目标的手术治疗策略包括跨股骨关节周围外侧锁定钢板、逆行髓内钉、使用长柄进行翻修全膝关节或髋关节成形术以跨越股骨,或极少数情况下使用大段假体。

尽管近期已提出了一些独立的分类系统以及对成熟的温哥华分类系统的修改,用于描述假体间骨折[68–70],但我们仍将继续基于温哥华分类讨论治疗方案。Vancouver AG/AL型骨折患者通常可独立于全膝关节假体进行治疗,如前所述。然而,对于同侧肢体既往接受过全髋关节和膝关节关节成形术的VancouverB型和C型骨折患者,可能面临独特的挑战。一般来说,除非全膝关节假体的股骨部件为带柄设计,否则VancouverB1型骨折的治疗可不考虑远端膝关节假体的影响。在此情况下,应采用跨越股骨的治疗策略,使用关节周围锁定钢板或逆行髓内钉,以避免产生应力集中区。VancouverB2和B3型骨折需要进行翻修关节成形术,并且假体柄应足够长,以充分越过骨折部位,通常至少超过两个完整的皮质直径。同样,如果膝关节假体的股骨部件为带柄设计,则需将翻修关节成形术更换为长柄股骨部件,延伸至膝关节假体柄的近端起始处,同时需辅以某种形式的附加固定,以桥接两个假体之间的间隙[69]。对于既往接受过全膝关节关节成形术的 VancouverC型骨折患者,必须考虑远端假体的设计,因为这可能影响手术固定策略,特别是当计划使用逆行髓内钉时。更具体而言,股骨部件槽口的设计及其开口大小必须与计划使用的髓内钉直径相匹配[71,72]。

基于髋膝假体稳定性,采用个体化治疗策略治疗假体间骨折已取得良好预后。Platzer等人[69]在一项回顾性研究中报道,22例患者中有19例(86%)在损伤后6个月内实现骨折愈合。术后1年平均哈里斯髋关节评分为78.4分,其中18例患者得分至少为80分。平均膝关节损伤与骨关节炎结果评分为71.8分,17例患者得分至少为70分。Sah等人[73]使用单块外侧关节旁锁定钢板治疗22例假体间股骨骨折,报道平均13.8周时骨折愈合率达到100%( 22例患者中的22例)。作者强调了手术固定骨折的基本原则,包括尽量减少软组织剥离,以及近端和远端充分的骨折复位和固定。

相反,文献中也存在高失败率的报道。肯尼等人[ 74 ]报告称,使用四种不同的固定装置(门嫩板、动力加压钢板、带骨移植的侧板和动力髁螺钉)治疗假体间骨折的四例患者中有四例失败,失败率为100%。然而,近年来手术技术和植入物设计的进步可能降低了失败率。福克森等人[75]报告了三例使用微创关节旁锁定板治疗的假体间股骨骨折,其中一例发生骨不连,最终因植入物松动而接受了带有长柄股骨部件的翻修全膝关节置换术。

关于假体间股骨骨折治疗的数据在文献中较为有限。老年群体伴有骨量减少,以及既往髓腔扩髓和水泥套可能对股骨血供造成的损害,使此类骨折患者发生骨不连、畸形愈合、再骨折和再手术的风险增加[69,73]。然而,随着手术技术与植入物设计的进步,以及对骨折愈合生物学的深入理解,此类复杂损伤患者的预后已得到改善。对于发现近端股骨柄或远端部件松动的情况,需进行翻修关节成形术,并使用跨股骨的柄以减少应力集中。对于存在稳定植入物的情况,采用微创技术的关节旁锁定侧方钢板固定正变得越来越普遍,并已显示出良好的预后。根据个体情况,可使用环扎钢丝/缆绳、皮质骨异体移植片和/或在骨折部位进行骨移植等辅助固定措施,以增强固定效果和实现骨性愈合。

作者首选治疗方法

在资深作者所在机构,选择适当治疗方案的第一步是对假体周围骨折进行正确分类。我们倾向于使用温哥华分类,因其具有较高的有效性和可靠性。通过普通X光片仔细评估骨折移位的证据以及假体松动的任何迹象。如果可获取既往影像,带有假体的患肢既往影像将非常有价值。若对假体稳定性存在任何疑问,在手术程序开始时即准备手术固定和翻修关节成形术所需设备,并在术中明确评估假体的稳定性。

范库弗分型A型骨折通常在骨折位于可接受范围内时采用非手术治疗。需采取外展预防措施,并进行至少6周的保护性负重,或直至出现骨折愈合的迹象。对于移位的大转子骨折,采用经钢板的环扎钢丝固定爪形钢板进行治疗。如果骨折碎片有症状且过小无法固定,则可考虑行碎片切除术。总体而言,范库弗分型A型骨折在假体稳定性未受影响的情况下,通常采用充分镇痛和根据患者耐受程度负重的非手术治疗方法;若怀疑假体稳定性受损,则应考虑行翻修关节成形术,因为此类骨折可能更适当地被“重新分类”为温哥华B2/B3型假体周围骨折。

温哥华B1型骨折采用锁定钢板结构进行手术固定。应尽量增加钢板与假体柄的重叠,以避免产生应力集中区。在钢板与股骨柄区域重叠时,优先考虑在假体柄或水泥壳周围使用单皮质锁定螺钉,而非环扎钢丝或缆索,以避免对骨折部位周围的骨周血流造成影响。通常情况下,我们尽可能通过钢板实现双皮质固定。如果骨折部位的固定不稳定,则可加用皮质支撑性同种异体骨移植。对于温哥华B1型骨折,若存在假体部件对位不良并可能增加患者未来发生假体周围骨折的风险时,偶尔会考虑进行股骨柄翻修。

范库弗登B2和B3型骨折采用假体取出并更换为更长的假体柄进行治疗。在我们机构,如果需要额外长度以至少越过两个皮质直径来充分避开骨折部位,我们优先考虑使用广泛多孔涂层柄或非骨水泥模块化锥形结构。我们力求实现至少4–6cm的骨干固定,以最大化旋转和轴向稳定性。根据骨折模式,会额外使用环扎缆索/钢丝以辅助复位。偶尔会联合使用关节周围锁定钢板作为辅助固定,优先选择双皮质固定,并尽可能结合使用普通螺钉和锁定螺钉。除了股骨柄翻修外,在B3型骨折中还会利用皮质支撑异体骨移植物进行骨量增强。在极少数情况下,若患者已有翻修假体植入且难以获得足够的螺钉把持力,可考虑行全股骨关节置换术。此类患者远端残留骨量极少,无法进一步尝试使用更长的翻修假体柄。对于患有终末期假体疾病的低活动水平老年患者,全股骨关节置换术是理想的选择。

温哥华C型骨折通常采用微创技术,利用关节周围锁定钢板结构以尽量减少对骨折部位的干扰。如果无法实现充分的骨折复位,则进行切开复位。重点在于最大限度地增加钢板与远端假体柄的近端重叠。根据需要可添加皮质骨移植支撑作为辅助固定。同样,优先考虑双皮质和单皮质螺钉固定,而非环扎钢丝和缆索。

除了获得适当的骨折固定外,我们认为在骨折部位尽量减少软组织损伤同样重要,甚至比选择的固定结构更为重要。采用微创技术有助于减少软组织创伤并保留血供,以促进骨折愈合。

专家评论与五年展望

由于全髋关节置换术的适应证不断扩大、预期寿命延长以及年轻患者对假体施加的应力增加,假体周围股骨骨折的发生率将持续上升。与长期卧床相关的内科合并症已使温哥华B型和C型骨折的非手术治疗过时。对这些骨折进行翻修关节成形术和手术固定可在某些情况下实现早期患者活动,甚至立即负重。

由于外科医生在手术技术上缺乏标准化以及患者群体的异质性,当前大多数文献为回顾性研究。这些因素可能导致目前对于何种假体、固定结构和手术技术最为理想仍缺乏共识。随着经济负担加重以及未来全髋关节置换翻修术的报销减少,选择能够提供长期影像学和功能预后的固定及翻修结构显得至关重要。

正确的术前规划始于对普通X光片的综合分析。在经过对术前X光片的综合分析后,若假体稳定性仍存疑,则必须在术中明确诊断假体稳定性。如果怀疑假体松动,外科医生应做好进行翻修关节成形术的准备。如果预计需要辅助固定,手术开始时必须准备好钢板、环扎钢丝、缆索以及皮质骨支撑物等额外的固定装置。

在接下来的5年中,随着许多新型技术与植入物的出现,成功的治疗方案和策略将继续发展,但目前尚不确定是否会就哪种方法最佳达成明确共识,因为需要更长期的随访来评估新设备的效果。模块化非骨水泥设计最近已变得更加普遍,由于其在偏距、前倾角、长度以及最终的结构稳定性等术中因素上的可调节性,以及令人鼓舞的短期至中期结果,这类设计很可能会被更广泛地使用。这些有前景的假体仍需更长期的随访,以评估其优异效果是否能够持续。

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