年轻和中年患者股骨颈骨折后两种内固定方法对股骨颈缩短程度的比较研究

《Frontiers in Surgery》：Comparative study of femoral neck shortening following two types of internal fixation in young and middle-aged patients with displaced femoral neck fractures

　　摘要
目的：比较股骨颈缩短在不同治疗方法（仅使用股骨颈系统（FNS）与FNS结合带孔压缩螺钉（CCS））治疗年轻和中年患者的移位性股骨颈骨折时的效果。

方法：回顾性分析了2019年9月至2023年1月期间，在新疆医科大学第六附属医院创伤骨科接受FNS或FNS结合CCS内固定手术的163名年轻和中年移位性股骨颈骨折患者。根据内固定方法，患者被分为FNS组（n=94）和联合组（n=69）。其中男性76人，女性87人，年龄在39至61岁之间，平均年龄为52.5岁。伤害原因包括94例交通事故、31例高处坠落和38例普通跌倒。根据Garden分类，有44例III型骨折和119例IV型骨折。比较了两组患者在围手术期指标、股骨颈缩短程度、髋关节功能及并发症方面的差异。

结果：两组在年龄、性别、受伤机制、受伤部位、Garden分类、从受伤到手术的时间以及是否存在心血管疾病、糖尿病、吸烟史或饮酒史方面无统计学显著差异（P>0.05）。联合组的手术时间和术中出血量显著高于FNS组[142（112, 152）分钟 vs 81（76, 92）分钟；86（77, 92）毫升 vs 56（51, 66）毫升]（P<0.05）。联合组在术后3个月（1.58±0.32毫米 vs 3.04±0.68毫米）、9个月（2.65±0.52毫米 vs 3.98±0.30毫米）和15个月（2.88±0.79毫米）时股骨颈缩短程度显著低于FNS组（P<0.05）。在复位质量、术后住院时间、髋Harris评分和并发症发生率方面两组无统计学显著差异（P>0.05）。

结论：尽管FNS结合CCS可以减少股骨颈骨折患者的股骨颈缩短程度，但需要更高的手术技术要求、更长的手术时间和更多的术中出血。外科医生应根据患者的具体情况选择合适的治疗方法。

1 引言
股骨颈骨折是一种常见的骨科损伤类型，预计到2025年全球髋部骨折病例将达到260万例，其中约50%为股骨颈骨折（1）。年轻和中年人中的股骨颈骨折发病率相对较低，仅占所有股骨颈骨折的2%至3%（2）。对于65岁以下的患者，内固定是首选治疗方法（3）。在各种固定技术中，使用三根平行带孔螺钉是最常见的方法（4）。然而，研究显示带孔螺钉的失败率相对较高，包括螺钉松动、股骨头坏死和髋关节恢复不良等并发症，这凸显了该方法的某些局限性（5）。股骨颈系统（FNS）是一种较新的股骨颈骨折固定方法，能够提供稳定的抗旋转和抗剪切力，有助于髋关节功能的恢复（6, 7）。然而，FNS仅对不稳定的股骨颈骨折提供单平面稳定性，可能不足以提供完全有效的机械支持。因此，部分患者术后可能会出现髋内翻、螺钉松动、骨折复位丢失和股骨颈缩短等并发症（8, 9）。其中，股骨颈缩短是股骨颈骨折内固定后最常见的并发症（10, 11）。虽然有许多研究探讨了FNS在股骨颈骨折中的应用，但关于FNS结合支持性带孔螺钉固定后股骨颈缩短的研究仍有限。因此，本研究回顾性分析了2019年9月至2023年6月期间入住我们医院的163名Garden III型和IV型股骨颈骨折年轻患者的资料，以比较单独使用FNS与FNS结合带孔螺钉治疗的股骨颈缩短效果。

2 研究对象和方法
2.1 一般信息
2.1.1 纳入标准
(1) 年龄在18至65岁之间；
(2) 单侧股骨颈骨折；
(3) 新伤至手术时间≤2周；
(4) 接受FNS或FNS结合带孔螺钉治疗；
(5) 随访时间≥15个月；
(6) Garden III型或IV型骨折。
2.1.2 排除标准
(1) 多处骨折；
(2) 病理性骨折；
(3) 先天性髋关节发育不良；
(4) 随访信息不完整。
共有163名患者纳入本研究。根据内固定方法，他们被分为两组：FNS组（n=94）和FNS结合带孔螺钉组（联合组，n=69）。FNS组患者复位后具有足够的后内侧皮质支撑，而FNS+CCS组患者存在后内侧缺损或潜在的旋转不稳定。本研究获得了新疆医科大学第六附属医院医学伦理委员会的批准（伦理批准编号LFYLLSC20241223-01），并获得了所有患者及其家属的知情同意。
2.2 手术方法
患者接受全身麻醉或蛛网膜下腔麻醉，仰卧在牵引手术台上。常规消毒后，在C臂X光机引导下进行闭合复位（1）。
**FNS组**：在大转子下方4-6厘米处做一条纵向切口，与股骨干轴线平行。依次切开皮肤、皮下组织和髂胫束以暴露骨表面。在FNS导板的引导下插入定位导针（颈-骨干角度为130°，导针尖端距股骨头软骨下5毫米）。根据定位导针测量动态杆植入所需的深度。沿定位导针扩孔，植入合适的FNS动态杆和钢板（Depuy Synthes，瑞士）。动态杆和钢板固定满意后移除定位导针（2）。
**联合组**：FNS植入步骤与FNS组相同。随后，在股骨颈后内侧植入一根适当尺寸的7.3毫米钛制半螺纹带孔螺钉（Depuy Synthes，瑞士），以解决后内侧皮质缺损引起的股骨颈机械不稳定问题（2）。
2.3 围手术期管理和随访
术前和术后使用视觉模拟量表（VAS）评估疼痛程度，并根据疼痛强度给予口服或静脉镇痛药。手术前后24小时内给予头孢唑啉预防感染。术后清醒后开始口服进食，无恶心和呕吐等胃肠道症状时逐渐过渡到正常饮食。入院时预防性使用低分子肝素抗凝，术前12小时停用，术后恢复抗凝治疗。进行股四头肌收缩练习和踝泵练习以防止深静脉血栓形成。临床检查和影像学证实骨折愈合后允许完全负重。术后1个月、3个月、9个月、12个月和15个月进行门诊随访。
2.4 效果指标
2.4.1 主要结局指标
测量术后3个月、9个月和15个月的股骨颈缩短程度和等级。分级标准如下：轻度（<2毫米）、中度（2–<5毫米）、重度（5–10毫米）和极重度（>10毫米）。
2.4.2 次要结局指标
包括手术时间、术中出血量、透视频率、术后住院时间、复位质量、髋关节功能指标和并发症等手术相关指标。
2.4.3 股骨颈缩短的计算方法
2.4.3 FNS组
按照先前报道的测量方法，两名观察者在术后X光片上测量从头螺钉尖端到外侧板的距离（X?）和螺栓直径（D?）。在每次随访时测量从头螺钉尖端到外侧板的距离（X?）和螺栓直径（D?）（如图1所示）。实际螺栓直径记为D?。螺栓尖端的滑动距离（X?）代表实际股骨颈缩短程度，计算公式为：X? = (X? – X?) × (D?/D?)（12, 13）。
**图1**：一名43岁女性患者因交通事故发生Garden III型右侧股骨颈骨折。骨折后第三天进行开放复位和FNS内固定。A. 入院X光片显示骨折完整，诊断为Garden III型股骨颈骨折。B. FNS固定后的立即术后前后位X光片，显示骨折复位满意，FNS内固定位置居中。C. 术后15个月的随访X光片，显示骨折线模糊，骨折愈合良好，髋关节功能正常。X?：从头螺钉尖端到外侧板的距离，D?：螺栓直径，X?、D?：术后15个月X光片上从头螺钉尖端到外侧板和螺栓直径的距离，X?：股骨颈缩短程度。
2.4.4 联合组
FNS组的测量方法如上所述。对于带孔压缩螺钉（CCS），测量方法基于Xia Xi（14）和Li Weilong等人的报告（15），采用暴露螺钉长度测量技术。如图2所示，两条红线之间的垂直距离代表影像学上的螺钉帽厚度（a），黄色线表示影像学上的暴露螺钉长度（b），空心螺钉帽的实际厚度定义为（c）。根据公式股骨颈缩短长度 = b × c/a，选择两种内固定方式中较长的暴露长度作为每个时间点的测量参考（2）。
**图2**：一名55岁男性患者因交通事故发生Garden IV型左侧股骨颈骨折。骨折完全，股骨头有移位。骨折后第五天进行开放复位和FNS结合带孔螺钉内固定。A. 入院X光片显示骨折完整，伴有股骨外翻和股骨头向下移位。B. FNS结合带孔螺钉固定后的立即术后X光片，显示骨折复位满意，骨折边缘清晰，内固定位置居中。C. 术后15个月的随访X光片，显示骨折线几乎消失，骨折愈合良好，髋关节功能正常。a：螺钉帽厚度；b：暴露螺钉长度；c：螺钉帽实际厚度。
2.5 统计分析
使用SPSS Statistics 26.0软件进行统计分析。连续数据如年龄、BMI、从受伤到手术的时间以及术后3个月、9个月和15个月的股骨颈缩短程度等数据进行正态性检验。如果数据呈正态分布，以均值±标准差（X±S）表示，并使用独立样本t检验比较组间差异。非正态分布的连续数据如手术时间、出血量、术后住院时间和髋关节评分以中位数（Q1, Q3）表示，并使用Mann–Whitney U检验比较。分类数据包括性别、受伤机制、受伤侧、Garden分类、是否存在心血管疾病、糖尿病、吸烟史、饮酒史、复位质量、是否需要输血、并发症和股骨颈缩短程度等，以计数和百分比表示。由于样本总量超过40个，使用卡方检验比较组间差异。对于重复测量数据，应用重复测量方差分析（ANOVA）比较不同时间点的组间差异，并使用事后多重比较评估特定时间点的差异。P值<0.05被视为具有统计学意义。3 结果 3.1 一般信息 两组之间的年龄、性别、受伤机制、受伤部位、Garden分类、从骨折到手术的时间以及是否存在心血管疾病、糖尿病、吸烟史或饮酒史等方面没有统计学上的显著差异（P>0.05），如表1所示。

表1 项目 FNS组（n=94） 组合组（n=69） t/χ2 P
年龄（岁） 52.80±8.95 52.20±8.18 t=0.418 0.677
性别（男/女） 44/50 32/37 χ2=0.051 0.822
BMI（kg/m2） 23.70±4.05 23.55±5.08 t=0.210 0.834
受伤机制（交通事故/跌倒/滚落） 56/18/20 38/13/18 χ2=0.244 0.885
受伤侧（左/右） 50/44 42/27 χ2=1.156 0.282
Garden分类（III/IV） 26/68 18/51 χ2=0.072 0.789
从骨折到手术的时间（天） 4.05±0.81 4.01±0.78 t=0.032 0.975
心血管疾病（是/否） 18/76 16/53 χ2=0.392 0.531
糖尿病（是/否） 14/80 10/59 χ2=0.005 0.945
吸烟史（是/否） 21/73 9/60 χ2=1.847 0.174
饮酒史（是/否） 18/76 9/60 χ2=0.881 0.348

两组股骨颈骨折患者的一般数据比较（n, X±S）。

3.2 两组之间手术相关指标的比较 组合组的手术时间明显更长，术中失血量也更多（P<0.05）。两组在复位质量、术后住院时间、输血率、髋关节评分、血栓形成、压疮或切口相关并发症等方面没有统计学上的显著差异（P>0.05），如表2所示。

表2 项目 FNS组（n=94） 组合组（n=69） Z/χ2 P
手术时间（分钟） 81（76, 92） 142（112, 152） Z=?9.024 <0.001
术中失血量（mL） 56（51, 66） 86（77, 92） Z=?9.315 <0.001
复位质量（解剖学/功能/良好） 58/22/14 40/12/17 χ2=0.532 0.766
术后住院时间（天） 6（6, 7） 7（6, 8） Z=?1.624 0.104

两组在手术、HHS和并发症相关指标方面的比较 [M(Q1,Q3)]。

3.3 两组在主要结果指标方面的比较 组合组在术后3个月（1.58±0.32毫米 vs 3.04±0.68毫米）、9个月（2.65±0.52毫米 vs 3.98±0.30毫米）和15个月（2.88±0.79毫米）时显示出显著的股骨颈缩短程度较低（P<0.05）。两组在轻度、中度、重度或极端股骨颈缩短的分布上没有统计学上的显著差异（P>0.05），如表3所示。

表3 项目 FNS组（n=94） 组合组（n=69） t/χ2 P
股骨颈缩短等级（n） χ2=0.287
0–<2毫米（轻微） 44 32
2–<5毫米（中度） 24 16
5–10毫米（重度） 16
10>毫米（极端） 10 11
术后股骨颈缩短（毫米） 3个月 3.04±0.68 1.58±0.32 t=13.945 <0.001
9个月 3.98±0.30 2.65±0.52 t=16.812 <0.001
15个月 4.62±1.09 2.88±0.79 t=9.483 <0.001

两组在主要结果指标方面的比较（n, X±S）。

3.4 两组之间并发症率的比较 两组在深静脉血栓形成、切口愈合不良、压疮或总并发症的发生率上没有统计学上的显著差异（P>0.05），如表4所示。

表4 组 别 深静脉血栓形成 切口愈合不良 压疮 总并发症
FNS组（n=94） 42 81 4
组合组（n=69） 51 51 11
χ2 0.284 0.000 0.012 0.155
P 0.594 1.000 0.913 0.694

两组之间并发症率的比较（n）。

3.5 两组术后髋关节Harris评分和VAS的比较 术后1个月和1年时，两组在Harris髋关节评分或VAS疼痛评分方面没有统计学上的显著差异（P>0.05）。具体来说，FNS组的1个月Harris评分为44.85±3.58，组合组为45.02±3.86（t=0.290, P=0.772），而1年的评分分别为81.08±6.25和82.14±7.58（t=0.977, P=0.330）。同样，1个月的VAS评分为3.31±1.07和3.22±1.01（t=0.536, P=0.592），1年的VAS评分为1.47±0.62和1.36±0.58（t=1.144, P=0.254），如表5所示。

表5 组别 跟踪时间 FNS组（n=94） 组合组（n=69） t
HHS 1个月 44.85±3.58 45.02±3.86 0.290 0.772
1年 81.08±6.25 82.14±7.58 0.977 0.330
VAS 1个月 3.31±1.07 3.22±1.01 0.536 0.592
1年 1.47±0.62 1.36±0.58 1.144 0.254

两组髋关节Harris评分和VAS的比较（X±S, 分数）。

4 讨论 股骨颈骨折占所有骨折的3.6%到6.0%，其中绝大多数需要手术治疗。对于70岁以下的患者，内固定是首选治疗方法，而空心压缩螺钉（CCS）长期以来一直被视为股骨颈骨折的经典内固定方法（16–18）。尽管空心螺钉固定具有创伤小、恢复快、手术时间短、成本低和易于推广等优点（19），但它仍然面临技术挑战，如股骨颈缩短（20）。股骨颈系统（FNS）是一种基于传统CCS和动态髋螺钉开发的新世代内固定系统。它在提供良好的抗旋转和角度稳定性的同时，允许微创插入并在骨折端进行滑动压缩（21）。虽然滑动压缩机制促进了骨折愈合并取得了良好的临床效果，但过度的滑动可能导致严重的股骨颈缩短（22）。在日常临床实践中，我们的研究团队观察到，尽管FNS提供了很强的稳定性，术后股骨颈缩短的发生率并不罕见。这一发现与Zheng等人的报告结果基本一致（12）。因此，我们的团队在单独的FNS固定基础上增加了一颗半螺纹空心螺钉，以探讨是否可以减少股骨颈缩短的程度，旨在为骨科医生选择内固定方法提供可靠的理论支持。本研究的结果显示，术后3个月、9个月和15个月的股骨颈缩短程度在组合组明显优于FNS组。这可能是因为在单独的FNS固定中加入一颗空心螺钉可以降低FNS的 screw 回出率，从而更好地防止股骨颈骨折手术后的股骨颈缩短。Vazquez等人（23）对63名75岁以上的非移位股骨颈骨折患者进行了随访，发现术后3个月FNS组的股骨颈缩短长度（9.3±6.0毫米）大于CCS组（8.4±7.0毫米），但差异没有统计学意义。Xu等人（24）对105名股骨颈骨折患者进行了随访，发现FNS组和CCS组在股骨颈缩短程度上没有统计学上的显著差异。这与我们实验组的研究背景一致，表明FNS在预防股骨颈缩短方面并不比CCS更有效。FNS和空心螺钉的结合并不是首次使用。最近的生物力学报告（25）表明，FNS结合空心螺钉用于治疗年轻和中年成人的移位股骨颈骨折，可以提供比单独FNS固定更好的生物力学稳定性。Tusongjiang和Ge Shuanglei等人（10, 11）的研究报告称，FNS结合空心螺钉在 treatment 移位股骨颈骨折的年轻和中年成人中具有良好的临床效果。本研究显示，组合组的手术时间更长，术中失血量也更多。这与实际临床实践相符：额外添加一颗空心螺钉并将其放置在股骨头中心不仅需要操作者的熟练技术，还会增加手术时间、透视频率和创伤。

我们认为这主要与以下生物力学原理有关：虽然简单的FNS固定提供了角度稳定性和滑动压缩，但在后内侧皮质缺损的不稳定股骨颈骨折中，其单平面抗旋转能力有限，使得骨折端在轴向负荷下容易过度滑动，从而导致缩短。额外的后内侧平行空心螺钉有效解决了这一机械缺陷——螺钉不仅作为“内侧支撑螺钉”恢复后内侧股骨颈的承重功能，并分配通过股骨转子的压缩应力，还显著增强了整体结构的抗旋转和抗剪切能力。这种组合固定限制了FNS动态杆的过度回缩，将滑动距离限制在有利于骨折愈合的生理范围内，从而减少缩短而不影响压缩效果。最近的有限元研究也证实，FNS结合内侧支撑螺钉显著减少了骨折部位的位移和内翻角度。

本研究的局限性：①组合组的样本量相对较小。这是因为这种内固定技术最近才被采用，随访病例数量有限，可能会影响最终结果；②研究关注的是与股骨颈缩短相关的指标，但没有考虑诸如不愈合或股骨头坏死等情况；③随访期相对较短，可能会影响关于股骨颈缩短和其他并发症的结果。未来的研究应延长随访时间（4）。作为一项回顾性研究，可能存在回忆偏倚。未来的研究应涉及更大的样本量和多中心研究。

总之，尽管FNS结合空心螺钉可以减少股骨颈骨折术后患者的股骨颈缩短程度，但它需要外科医生更高的技术水平、更长的手术时间和更多的术中失血量。在临床实践中，外科医生应根据患者的具体情况选择手术方法。