李志杰 田元 趙磊 宋朝暉

（河北醫(yī)科大學(xué)第三醫(yī)院創(chuàng)傷急救中心，石家莊050051）

股骨頸骨折為髖部常見骨折，約占髖部骨折的53%[1]。應(yīng)用空心加壓螺釘閉合復(fù)位內(nèi)固定治療股骨頸骨折是目前廣泛應(yīng)用的治療方法，具有手術(shù)創(chuàng)傷小，療效好的特點(diǎn)[2]。術(shù)中復(fù)位成功后，成品字形向股骨頸置入三枚空心釘導(dǎo)針，利用“C”型臂X線機(jī)透視股骨頭及股骨頸的正側(cè)位影像來判斷空心釘導(dǎo)針位置，以及導(dǎo)針是否穿出股骨頭，實(shí)踐證實(shí)此方法并不可靠。多角度透視影像可避免導(dǎo)針穿出股骨頭，但費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且使患者及術(shù)者受到更多輻射。為解決該問題進(jìn)行以下研究。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

2011年10月至2012年4月，我科利用三枚空心加壓螺釘閉合復(fù)位內(nèi)固定治療30例股骨頸骨折患者，男18例，女12例；年齡36～72歲，平均58歲；右側(cè)13例，左側(cè)17例。骨折按Garden分型：Ⅰ型4例；Ⅱ型3例；Ⅲ型7例；Ⅳ型16例。術(shù)中利用牽引床閉合復(fù)位成功后，“C”型臂X線機(jī)透視下置入三枚空心釘導(dǎo)針，利用股骨頸正側(cè)位影像判斷空心釘導(dǎo)針位置合適且均位于股骨頭范圍內(nèi)后，加拍多角度透視影像以明確導(dǎo)針未穿出股骨頭，測(cè)深選擇合適長(zhǎng)度的空心釘擰入。術(shù)中獲得30例90枚空心釘導(dǎo)針的正側(cè)位及多角度影像。

1.2 空心釘導(dǎo)針定位的測(cè)量方法

正常股骨頭近似大半個(gè)球體，其術(shù)中“C”型臂X線機(jī)透視下的正側(cè)位影像均顯示為近似大半個(gè)圓形的二維影像。分別沿正側(cè)位透視影像中股骨頭邊緣做一個(gè)半圓，垂直于股骨頸軸線Z做圓的直徑D，O為圓心，也是整個(gè)球體的球心（圖1A、B）。我們假設(shè)導(dǎo)針尖為P，它在正側(cè)位影像上的投影為A、B點(diǎn)。正位影像上做O點(diǎn)至A點(diǎn)的連線，并延長(zhǎng)與圓相交于點(diǎn)M；側(cè)位投射影像上過B點(diǎn)做Z的垂線，交點(diǎn)為N，以側(cè)位半徑r的1/10為1個(gè)單位記錄NB的長(zhǎng)度（圖1A、B）。根據(jù)術(shù)中加拍多角度影像判斷導(dǎo)針是否穿出股骨頭，并加以記錄（表1）。

1.3 利用立體幾何公式推算安全距離

為便于計(jì)算，將股骨頭近似為標(biāo)準(zhǔn)的大半個(gè)球體，并根據(jù)股骨頭正側(cè)位影像的成像原理建立股骨頭的立體幾何示意圖（圖1C）。P為導(dǎo)針尖在股骨頭內(nèi)的實(shí)際位置，A為導(dǎo)針尖P在股骨頭正位上的投影，B為導(dǎo)針尖P在側(cè)位上的投影。由于股骨頭正側(cè)位是兩個(gè)完全垂直的平面，BN垂直于Z，垂直于AN，PA垂直于AN，PB垂直于BN，可見PANB組成了一個(gè)長(zhǎng)方形，因此PA=BN，PAO為一直角三角形，根據(jù)直角三角形公式可得PA2+AO2=PO2，而AO=MO-MA，MO=r。若要求P不穿出股骨頭，則PO≤r，即PA2+AO2≤r2，可得AM≥r-。根據(jù)側(cè)位空心釘導(dǎo)針尖到股骨頸軸線r的距離BN，計(jì)算空心釘導(dǎo)針尖處在不同位置下，正位透視影像中導(dǎo)針尖距離股骨頭邊緣的安全距離AM。

2 結(jié)果

本組30例90枚空心釘導(dǎo)針中，2例患者各1枚導(dǎo)針打入后在正側(cè)位影像中均位于股骨頭范圍內(nèi)，但加拍多角度影像發(fā)現(xiàn)導(dǎo)針在其他角度的影像上存在穿出股骨頭的情況（表1）。

AM長(zhǎng)度是保證空心釘導(dǎo)針尖P不穿出股骨頭時(shí)正位投射影像中導(dǎo)針尖距離股骨頭邊緣的安全距離，導(dǎo)針尖所處位置不同，AM數(shù)值也隨之變化。每次都根據(jù)術(shù)中實(shí)際測(cè)量的BN距離計(jì)算AM距離比較繁瑣，且理論上的安全距離AM并不能完全保證導(dǎo)導(dǎo)針不穿出股骨頭，因此我們將股骨頭的側(cè)位半徑r分成10等分，分別計(jì)算側(cè)位影像中導(dǎo)針尖B點(diǎn)投射點(diǎn)N在各等分區(qū)間時(shí)的AM距離。術(shù)中以實(shí)際導(dǎo)針尖側(cè)位影像中B點(diǎn)投射點(diǎn)N臨近的下一等分線對(duì)應(yīng)的AM距離為安全距離，并可適當(dāng)延長(zhǎng)實(shí)際測(cè)量計(jì)算后得到的理論AM長(zhǎng)度，以保證導(dǎo)針不穿出股骨頭（圖1）。股骨頭的平均直徑為49.8 mm，我們?nèi)?0 mm以便于計(jì)算（表2）。

圖1 二維股骨頸正(A)側(cè)(B)位導(dǎo)針定位示意圖，三維股骨頸正側(cè)位導(dǎo)針定位示意圖(C)

圖2 股骨近端標(biāo)本模擬術(shù)中情況：空心釘導(dǎo)針在股骨頸正(A)側(cè)(B)位投射影像中均位于股骨頭內(nèi)，大體像（C）可見空心釘導(dǎo)針已穿出股骨頭

3 討論

隨著社會(huì)老齡化加劇，股骨頸骨折發(fā)生率逐年增加[3]。由于股骨近端特殊的生物力學(xué)特點(diǎn)，股骨頸骨折與其他股骨近端骨折的固定物必須抗壓力、張力、剪力、旋轉(zhuǎn)。股骨頸骨折透視下閉合復(fù)位，經(jīng)皮呈品字形分布平行于股骨頸軸線擰入三枚空心釘固定股骨頸骨折，有效抗剪切力和抗旋轉(zhuǎn)力，而且滑動(dòng)加壓增加骨折端壓力，促進(jìn)骨折愈合[4]。Seebeck等[5]通過研究認(rèn)為，空心釘螺紋與股骨頭軟骨下致密的骨質(zhì)接觸面積越大，穩(wěn)定性越好。Lung等[6]認(rèn)為決定股骨頸骨折術(shù)后療效的關(guān)鍵因素是空心釘尖與股骨頭關(guān)節(jié)面的距離，釘尖應(yīng)位于關(guān)節(jié)面下10 mm以內(nèi)。而van Valin等[7]則認(rèn)為空心釘尖距離股骨頭軟骨下骨5 mm以內(nèi)可明顯提高空心螺釘?shù)墓潭◤?qiáng)度?？梢姙闇p少術(shù)后由于空心螺釘?shù)那懈罴巴顺龆斐傻膬?nèi)固定失敗及骨折不愈合，需將空心釘盡可能深地?cái)Q入股骨頭，使其接近甚至到達(dá)較致密的股骨頭軟骨下骨質(zhì)，這點(diǎn)對(duì)骨質(zhì)疏松的老年患者尤為必要。頭下型股骨頸骨折時(shí)，為使空心釘?shù)穆菁y全部通過骨折線而不影響滑動(dòng)加壓作用，空心螺釘必須擰的足夠深。

術(shù)中利用“C”型臂X線機(jī)透視股骨頭及股骨頸的正側(cè)位影像判斷空心釘體和釘尖的位置，但并不能反應(yīng)空心釘尖在近似球體的股骨頭中的實(shí)際位置。一旦空心釘穿出股骨頭，必然對(duì)髖臼軟骨產(chǎn)生嚴(yán)重磨損，從而導(dǎo)致患者術(shù)后出現(xiàn)髖關(guān)節(jié)疼痛及活動(dòng)受限，最終發(fā)展為髖骨關(guān)節(jié)炎。林光錨等[8]研究認(rèn)為，空心釘導(dǎo)針尖在股骨頸正側(cè)位透視影像中均位于股骨頭范圍內(nèi)，亦不能保證導(dǎo)針未穿出股骨頭，根據(jù)空心釘導(dǎo)針在股骨頸內(nèi)的不同區(qū)域需加拍不同角度的透視影像，以確定導(dǎo)針是否穿出股骨頭。加拍多角度術(shù)中透視影像可減少導(dǎo)針穿出股骨頭的可能，但必然增加術(shù)中X線下的暴露時(shí)間。

本組研究根據(jù)股骨頭近似大半個(gè)球體的特點(diǎn)及股骨頸正側(cè)位影像的成像原理，建立立體幾何公式，計(jì)算側(cè)位透視下距離股骨頸軸線不同距離的空心釘導(dǎo)針尖在正位透視上應(yīng)距離股骨頭邊緣的安全距離。通過表2中的數(shù)據(jù)可以判斷正位影像上導(dǎo)針尖與股骨頭影像邊緣的距離是否大于安全距離。反之同理，我們也可以根據(jù)正位上導(dǎo)針尖與股骨頸軸線的垂直距離，求出側(cè)位上導(dǎo)針尖與股骨頭邊緣的安全距離。由表2可以看出，側(cè)位影像中導(dǎo)針尖離股骨頸軸線的垂直距離越遠(yuǎn)，正位上導(dǎo)針尖與股骨頭邊緣的安全距離越大；反之側(cè)位影像中導(dǎo)針尖距離軸線距離越近，正位的安全距離越小。當(dāng)側(cè)位影像中上導(dǎo)針尖距離股骨頸軸線為0 mm時(shí)，導(dǎo)針尖位于股骨頸軸線上，即導(dǎo)針尖位于股骨頭正位影像的最大平面，正位影像反映的是導(dǎo)針尖與股骨頭邊緣的實(shí)際距離，故尖面距的安全長(zhǎng)度為0 mm，即只要導(dǎo)針尖位于股骨頭范圍內(nèi)，便可認(rèn)為導(dǎo)針未穿出股骨頭。由于“C”型臂X線機(jī)的成像探頭與股骨頭距離不同，而產(chǎn)生不同放大效果的二維圖像，我們可以利用放大的股骨頭直徑與本組研究中所用的實(shí)際股骨頭直徑的比值，求出放大后的安全距離。

表1 術(shù)中正側(cè)位及多角度影像對(duì)30例90枚空心釘導(dǎo)針定位的測(cè)量及穿出股骨頭導(dǎo)針數(shù)量的統(tǒng)計(jì)結(jié)果（ n）

表2 透視下空心釘導(dǎo)針距離股骨頭邊緣的安全距離(mm)

實(shí)際操作中會(huì)因多方面原因造成誤差，引起誤差的原因主要包括：①投照角度帶來的誤差。股骨頸正側(cè)位影像要求“C”型臂X線機(jī)的透視平面垂直于股骨頸軸線，而實(shí)際操作中很難達(dá)到完全垂直，因此增大實(shí)際與理論之間的誤差。②空心釘直徑帶來的誤差。我們常用的空心釘螺紋處直徑＞6 mm，其末端釘尖處直徑略小于螺紋處直徑，而并非是一個(gè)可以忽略其直徑的尖銳的末端，因此其穿出股骨頭的位置會(huì)比導(dǎo)針更偏外一些，在根據(jù)導(dǎo)針測(cè)深后擰入空心釘時(shí)應(yīng)適當(dāng)減小空心釘?shù)拈L(zhǎng)度。我們也可以直接測(cè)量空心釘影像，在股骨頸正側(cè)位上測(cè)量釘尖影像的最外側(cè)角到股骨頭邊緣及股骨頸軸線的距離。③股骨頭形狀帶來的誤差。股骨頭并非是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的球體，實(shí)際上更像一個(gè)橢球體。因此，我們把股骨頭看做標(biāo)準(zhǔn)球體進(jìn)行的理想化計(jì)算結(jié)果在實(shí)際應(yīng)用中必然存在一定誤差，可以適當(dāng)縮短空心釘?shù)拈L(zhǎng)度來減小誤差。另外在股骨頭韌帶的止點(diǎn)處存在一個(gè)凹陷，當(dāng)空心釘尖處在其附近時(shí)，應(yīng)將凹陷底部作為股骨頭邊緣，并適當(dāng)縮短空心釘長(zhǎng)度。

在應(yīng)用DHS、GAMMA釘、PFNA等治療股骨轉(zhuǎn)子間骨折時(shí)，拉力螺釘?shù)募忭斁鄳?yīng)＜25 mm[9]，盡可能小的TAD可最大限度降低術(shù)后拉力螺釘切割股骨頭造成內(nèi)固定失敗的發(fā)生率。Noordeen等[10]回顧性分析指出，約8%的DHS內(nèi)固定病例存在拉力螺釘穿出股骨頭的可能。在拉力螺釘不穿出股骨頭的情況下，為獲得盡可能小的尖頂距，拉力螺釘導(dǎo)針需盡可能靠近側(cè)位軸線打入，使導(dǎo)針尖落在軸線上，只要正位透視導(dǎo)針尖在股骨頭范圍內(nèi)即可保證導(dǎo)針不穿出股骨頭，測(cè)深后可置入足夠長(zhǎng)的拉力螺釘。

本研究認(rèn)為，即使空心釘導(dǎo)針在正側(cè)位影像上均位于股骨頭范圍內(nèi)，也不能排除其穿出股骨頭的可能。正位影像上導(dǎo)針尖距股骨頭邊緣的安全距離取決于側(cè)位影像上導(dǎo)針尖距離股骨頸軸線的距離。當(dāng)側(cè)位影像上導(dǎo)針尖位于股骨頸軸線上時(shí)，只要正位影像上導(dǎo)針尖位于股骨頭范圍內(nèi)便不會(huì)穿出股骨頭；當(dāng)側(cè)位導(dǎo)針尖距離股骨頸軸線達(dá)到0.8 r～0.9 r范圍內(nèi)時(shí)，正位影像上的安全距需＞14 mm。

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