肥大型股骨干骨折不愈合治療進展

劉貝貝 宋會平 王志強

股骨干骨折在臨床中多見，骨折范圍包括粗隆下2～5 cm至股骨髁上2～5 cm的骨干，常見于青壯年，多為高能量損傷，骨折斷端有移位、成角傾向，容易傷及臨近血管、神經等組織，術后內固定失敗及不愈合率達8%～23%[1]，常伴有疼痛、功能缺失、畸形及其他一系列并發癥[2]。由于股骨自身的解剖特點、功能特殊性、負重及高能量損傷等，股骨干骨折不愈合往往病情復雜，治療棘手。由于新方法技術的不斷涌現，解決這一難題有了更多的選擇。本文就目前臨床上治療肥大型股骨干骨折不愈合的手術方式及主要進展做簡要綜述。

1 骨折不愈合的定義及分類

美國食品藥品監督管理局(FDA)定義骨折不愈合為“損傷和骨折后至少9個月，并且沒有進一步愈合傾向已有3個月”。根據影像學表現可把骨折不愈合分成兩類[3]，包括肥大增生型和萎縮型。Weber[4]根據骨折端對鍶85攝取差異，將肥大增生型骨折不愈合分為“象足”型、“馬蹄”型及營養不良型三種。肥大型骨折不愈合分三種類型，骨折端血運良好，成骨活性強，但常因過度活動，刺激折端形成肥大骨痂，即“象足”型骨折不愈合；如果斷端固定不牢靠，骨痂產生相對較少，表現為骨痂輕度肥大，即“馬蹄”型骨折不愈合；由于骨折對位不良，骨折端雖然無萎縮吸收，但無骨痂及肥大，即營養不良型骨折不愈合。

2 股骨干骨折不愈合的治療

骨折愈合需要堅強固定骨折端且骨折端具備良好的生物學環境，因此，臨床治療的目的即是為骨折端提供穩定的力學環境和良好的血運環境。同時，在骨骼重建過程中也需要多種細胞和生長因子共同參與。骨折端承受適當的力學刺激對骨折愈合極為關鍵，是內固定和外固定技術的核心環節。根據Wolf法則，骨折端加壓可以促進骨折愈合，Mavcic等[5]研究認為100～2 000微應力是骨折斷端最佳應力值。機械應力通過改變間質細胞的電化學環境，從而改變間質細胞功能，由此刺激成骨細胞分化[6]，促進毛細血管的生長和組織血管化，從而調節成骨細胞活性[7]，加速骨折愈合。

肥大型股骨干骨折不愈合治療缺乏統一的標準，目前主流治療方法包括髓內釘動力化、Ilizarov骨搬移技術、更換髓內釘、附加鋼板以及植骨術，另外可輔助物理療法。技術關鍵在于骨折端可靠復位、充分植骨、保護血運，兼顧力學、生物學、解剖學多種因素。

2.1 髓內釘動力化 髓內釘動力化多應用于骨折不愈合的首次治療，尤其適用于折端對線良好或可進行手法矯正的骨折不愈合。因為靜力釘的應力遮擋，阻止了軸向應力，導致骨折不愈合。股骨軸向負荷可以刺激骨折端的骨膜成骨反應，生理性刺激骨痂生長，加速骨折端重建，所以有目的性地去掉髓內釘的靜力釘，使髓內釘動力化，可加快骨膜成骨反應，促進骨折愈合。

Basumallick等[8]認為，對于那些用髓內釘固定的股骨干骨折，在術后6個月內患者出現了骨折的延遲愈合，將髓內釘進行動力化可提高折端的骨性愈合率，且愈合時間縮短。Wu[9]報告股骨干髓內釘固定術后非感染性骨折不愈合，經髓內釘動力化治療，可獲得58%的骨性愈合率。需要注意的是，動力化治療應嚴格掌握治療時間，如果治療過早，可能因為不穩定導致再次骨折；如果治療時間過晚，則可能因為骨折端骨質硬化從而降低治療效果。但是動力化可導致長骨短縮等并發癥，導致肢體長短差異，動力化后，患者必須定期隨訪。如果短縮超過1 cm，或7個月后仍不愈合，應盡快松質骨移植[9]。但是，髓內針動力化后對不愈合的影響仍存爭議，Pihlajam ki等[10]報告經髓內釘動力化骨折不愈合率仍高達23.5%，提示髓內釘固定后應力遮擋并非造成不愈合的主要原因；相反，改動力化后，并不能增加骨折斷端的穩定性，而折端旋轉不穩定風險性增加。

2.2 更換髓內釘 如果髓內釘與髓腔不匹配，髓內釘直徑小于髓腔直徑，折端出現不穩定，可更換髓內釘。取出原髓內釘，擴髓后酌情選取大直徑髓內釘，可同時結合斷端植骨。更換大直徑髓內釘，在增加骨折端穩定性的同時，對骨折端也增大了加壓效果。如果骨折對線復位尚可或者可以閉合復位，則不必切開骨折部位，這樣在最大程度上保護了折端的血運及骨膜；如需要顯露局部并且切除硬化組織，則需要切開復位。另外由于髓內釘在負重時可以直接斷端加壓，壓力可以通過骨折不愈合部位，不存在應力集中、壓力區周圍再骨折等風險。

鄒運璇等[11]報道40例更換髓內釘治療股骨骨折不愈合的病例，都獲得骨性愈合，優良率達到85.0%。但是，不同文獻報告中更換髓內釘治療成功率差異較大，這可能與髓內釘在復雜骨折中的應用逐漸增多、難治性和復雜性骨折不愈合發生率升高有相關關系[12]。技術經驗表明，更換髓內釘應盡量閉合治療，這樣除減少了手術對軟組織的損傷、降低了感染概率外，還可以糾正軸向移位，符合生物力學機制；另外，有限擴髓并使用大直徑的髓內釘具有增加骨折端的穩定性等優勢。擴髓髓內釘上附著有促進骨誘導成骨的活性物質，如果折端的骨內膜仍有活性，這些活性物質將促進骨折愈合，發揮重要的作用。另外擴髓時脫落的纖維組織和骨碎屑混合物等同于植骨，有利于骨愈合。

2.3 鋼板 對于有嚴重骨缺損、骨折塊移位明顯及爆裂性骨折，在使用髓內釘后如發生骨折不愈合，不適合更換髓內釘。這時，使用鋼板或附加鋼板治療有明顯優勢。鋼板使骨折端獲得穩定固定，有效控制骨折斷端旋轉和移位，為術后的早期活動負重提供了保障。固定時，如果鋼板與骨表面緊密接觸，鋼板下骨膜血供將會受到影響，微創接骨板技術可以很好解決這一問題。微創接骨板具有普通加壓鋼板的動力加壓孔和鎖定孔，可對骨折端進行動力加壓固定，同時減少與骨質接觸面積，這樣既增加了骨折端的穩定性又保護了血運。

附加鋼板方式適用于髓內釘難以取出者、萎縮型、營養不良型以及由于股骨干旋轉所造成的骨折不愈合。Maimaitiyiming等[13]和Peng等[14]應用附加鋼板治療技術，均取得了滿意效果。牢靠固定、早期負重和結合植骨，是愈合率高的主要原因。Park等[15]認為用附加鋼板方式聯合自體骨移植和局部皮質剝除治療骨折不愈合，雖然手術創傷較大，但是臨床療效好，適用于更換髓內釘治療失敗、骨質缺損較多或者髓腔大的峽部骨折不愈合。Bagheri等[16]認為該技術適用于包括病理性骨折后骨不連在內的各種類型的骨不連。Jiang等[17]發現，附加鋼板在術后骨性愈合時間及肢體功能康復時間等方面優于更換髓內釘。此外，Park等[15]發現在治療股骨非峽部骨折不愈合中，附加鋼板治療方式也優于更換髓內釘；但在保留髓內釘同時，附加鋼板卻不能矯正斷端畸形。

2.4 外固定 外固定架是一種非常有效的治療骨折不愈合方法，尤其適用于骨折不愈合伴有骨質缺損、股骨短縮或成角、伴有感染等復雜情況。外固定架技術治療股骨干骨折不愈合時，相對創傷較小，不會干擾到骨折處周圍的軟組織、血運，原骨折端的應力分布均勻，并且不存在應力遮擋。即便在局部感染的情況下仍可使用加壓外固定技術。但是，外固定架技術操作復雜，療程長，增加針道感染風險；同時，神經、血管會發生牽拉損傷等，需要較長時間來隨訪觀察。

在外固定架技術中，Ilizarov外固定器的應用廣泛，治療骨折不愈合可以取得良好的效果[18]。Demiralp等[19]認為Ilizarov骨搬移技術既能實現骨延長，又能糾正肢體復雜畸形，效果顯著。對于嚴重類型以及需要多次手術治療的骨折不愈合，Ilizarov技術單次手術可取得較好效果。Polyzois等[20]臨床實驗顯示骨缺損處經穩定的外固定支持，然后緩慢牽拉，骨缺損部位可出現生長帶。Peng等[21]報道運用Ilizarov技術治療股骨感染性骨折不愈合的38名患者，平均治療時間67.5 d，所有患者達到了骨性愈合，功能恢復情況良好且無感染發生。Ilizarov外固定器技術符合外科微創原則，固定牢靠，由于沒有內植物，所以有利于控制感染。基于其設計上的優勢，不僅消除剪切力，還通過多個平面的均衡擠壓應力促進骨折愈合。

2.5 植骨術 植骨術即骨移植技術，為骨折端提供支撐、橋梁和生物學刺激，從而促進骨折愈合。骨的來源很多，包括：自體骨、異體骨以及人工合成骨替代物等，另外組織工程骨和利用3D打印技術制作植骨材料已面世[22]。自體骨移植是首選的植骨材料，它具有骨傳導、骨誘導特性，可直接成骨，所以具有良好的促愈合效果。技術上，薛漢中等[23]認為植骨塊充分跨越成骨失活區并跨越成骨活躍區，能發揮最大優勢。但是，自體骨移植不僅供骨區有限，還可能會導致諸多如疤痕、感染、神經血管損傷等并發癥。同種異體骨和異種骨具有潛在傳播疾病和免疫排斥反應風險。人工合成移植骨是使用各種類型的有機或無機化合物合成的骨替代材料，移植后為局部細胞攀爬生長提供支架，還可攜載生長因子，通過刺激細胞增生和成骨分化，加速骨折愈合。對于多次植骨后失敗的頑固性骨折不愈合，患者供骨區骨量不足，可選擇富含自體血小板的骨松質，具有良好作用。這種情況下還可以使用其他的骨移植方式，如移植帶血管蒂的骨塊。另外，移植股骨內上髁條形帶血管蒂骨塊，可以治療股骨遠端無骨質缺損的頑固性股骨骨折不愈合，由于移植后的骨塊仍有良好的血供，所以帶血管蒂骨移植大大降低了骨移植失敗率，提高骨折愈合概率。骨組織工程(BTE)目的是解決骨缺損的替代治療問題，前期已經用于臨床，但其技術尚不成熟，長期療效還有待于隨訪觀察。

2.6 非手術治療 非手術治療手段包括低脈沖超聲波、超聲波、生物制劑、骨髓注射及其他方法等，可以單獨或者聯合應用，但大多時候是作為輔助性的治療手段同手術治療相結合使用。

2.6.1 體外沖擊波(ESWT) 當骨折端在受到體外沖擊波后，成骨細胞數目增加，活性明顯增強，骨小梁增加。Barnes等人研究認為沖擊波的效果甚至與植骨術相當[24]。Vulpiani等[25]應用ESWT技術治療143名骨折不愈合，完全愈合率為55.9%；41例部分愈合，占28.7%；還有22例無效，占15.4%；同時發現該治療對肥大型骨折不愈合療效更明顯。Alkhawashki[26]在臨床上應用體外沖擊波技術，治療骨折不愈合，最終治愈率達到75%，研究同樣表明該技術尤為適用于肥大型骨折不愈合。但是目前該技術尚未廣泛應用，療效還需進一步證實。2.6.2 超聲波刺激 使用超聲波治療，原理上可以使骨折不愈合的部位產生類似微骨折效果，之后再次啟動骨折愈合機制，釋放的炎癥介質介導無菌性炎癥反應，趨化和募集骨祖細胞、增加骨折部位的血流，生長因子趨化和活性增強；還可以刺激軟骨的形成及再生，促進骨折端愈合。Zura等[27]報告低強度脈沖超聲治療的總有效率是86.2%。但當骨不連伴有骨端萎縮、折端不穩定或者斷端間隙較大時，不能替代手術治療[28]。

2.6.3 生物制劑、骨髓治療 生長因子如骨形成蛋白(BMP)、血管內皮生長因子(VEGF)等在骨折愈合中發揮著重要作用，具有較強的骨誘導能力，還可作為分子水平診斷骨不連的依據[29]。Pountos等[30]近期研究顯示基因表達產物如BMP、VEGF受體等缺乏不利于骨折的愈合。骨髓內含有多種生物活性成分，包括骨髓細胞和BMP等，在骨折不愈合局部使用骨髓或添加BMP、VEGF等活性因子進行治療[31]，可促進骨折愈合。近年出現了治療骨折不愈合的新途徑，即利用細胞工程技術，將來源于骨髓或脂肪組織來源性的干細胞植入到骨不連部位以達到治療目的[32]。在臨床上，使用骨髓干細胞治療骨折不愈合技術已取得可喜的結果[33]，但長期效果、安全性和可靠性等還有待進一步驗證，是治療骨折不愈合重要的發展方向之一。

3 小結

對于肥大型骨折不愈合，由于髓內釘具有力學穩定性好、手術創傷較小等優勢，因此更換髓內釘治療肥大型股骨干骨折不愈合仍是金標準。對于使用靜態鎖定髓內釘出現骨折不愈合的患者，治療首選髓內釘動力。對于使用非髓內釘出現骨折不愈合的患者，治療首選擴髓髓內釘固定。對于使用動力髓內釘治療后，折端不穩定，發生骨折不愈合的患者，建議更換大直徑髓內釘。骨折不愈合可以選用鋼板內固定，對于折端不穩定骨折不愈合可保留原髓內釘，附加鋼板，也可以折端切開，鎖定鋼板進行固定，但應慎重。生物學方法、3D打印和組織工程技術在臨床上還不夠成熟，是目前重點研究方向之一。總之，臨床治療應綜合不愈合情況，采取適應患者自身的個體化治療，運用手術治療輔助以非手術方法，爭取取得滿意的效果。

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