评估【股骨转子间骨折】复位质量新角度:斜30°切线位
今天分享的文章是2020年发表在《BMC Musculoskeletal Disorders》的一篇文章,来自上海同济大学附属杨浦医院的张世民教授及其团队。通过对3具解剖模型的透视,同时回顾分析98名股骨转子间患者术中透视影像和术后三维CT的情况,最终提出了除前后位、侧位之外,斜30度切线位的透视也是可以很好地评估前内侧皮质的复位情况,也是一项非常实用的技术,和三维CT重建评估一样,都具有很高的诊断价值。
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背景:在固定股骨转子间骨折过程中,前内侧“皮质对皮质“的复位是重建骨折稳定性的关键因素。本文介绍了一种新的斜切线透视方法,可以很好评估前内侧皮质的对位情况。
方法:使用钢丝在3具股骨近端尸体模型标记了5个解剖位置:大转子、小转子、转子间线、前外侧肌嵴线、前内侧皮质对位连线。在获取标准股骨颈的前后位和侧位透视后,C臂机按每增加5°进行转动,直到获取清晰而没有其他骨性结构阻挡的前内侧角骨皮质透视图像。从2018年4月至2019年10月共纳入了98名股骨转子间骨折的患者参与研究。髓内钉固定后,术中通过标准的前后位、侧位以及斜30位切线位进行评估前内侧皮质的复位情况。将透视的结果再与术后三维CT重建图像进行对比。
结果:通过尸体标本的研究发现,当C臂机内旋30度的斜切位时,正好可以消除透视的重叠影,清晰地显示前内下角骨皮质的复位情况。前后位透视内侧皮质的对位情况:阳性支撑、中性支撑、阴性支撑分别为79、19、0;侧位片前侧皮质对位情况上分别为2、68、38,斜位前内侧角骨皮质对位情况分别为21、51、25。而术后三维CT成像最终显示了前内侧角骨皮质的对位情况,无丢失复位62(63.3%),复位丢失36(36.7%)。术中透视和术后三维CT的总体符合率在前后位为:63.3%(62/98),侧位:79.6%(78/98),斜位86.7%(85/98)(P<0.001)。斜切线位透视的前内侧角皮质阴性支撑很大程度上预示了最终三维CT显示的复位丢失(24/25,96%)。而在斜切位透视无丢失复位的情况也非常符合最终三维CT显示真实的皮质支撑(61/73,83.6%)。
结论:除前后位、侧位评估之外,斜30度切线的透视体位也是一种可以很好地评估股骨转子前内侧皮质对位的方法。
关键词:转子间骨折;前内侧皮质;对位情况;术中透视;斜切位;三维CT重建。
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预计到2050年,全球范围内老年髋部骨折病例将达到450万。股骨经转子/转子间骨折是最严重威胁老年患者的骨折,也称为人生的最后一次骨折,其30天内的死亡率约10%,3个月的死亡率约20%,1年的死亡率约30%。目前治疗股骨转子间骨折的内固定选择,尤其针对不稳定骨折类型,首选是髓内钉;虽然临床上可供选择髓内钉的种类有多种,但发现术后的并发症还是居高不下。
骨折复位质量是固定股骨转子间骨折的首要条件。在2015年,张世民教授首先提出前内侧皮质支撑复位的概念,头颈骨折端经过有限可控的滑动与股骨干骨折端紧密接触。在不稳定的A2型骨折中,复位游离的小转子是有难度的,而这种皮质-皮质的复位即非解剖的的功能支撑复位,是为头颈骨折端提供有效支撑的一个重要因素。也就是说前内侧角骨皮质已经成为皮质-皮质支撑和骨折复位的关键所在。
目前在临床上,标准股骨颈前后位和侧位是最常用来观察和判断术中骨折复位的质量。但在切线位透视和前内侧角骨皮质复位情况的认识还不足。本研究的目的是介绍一种新的观察前内侧皮质的斜30度切线透视方法,可以很好地去判断前内侧皮质复位情况,同时也提出该方法在临床的实用价值。
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1、前内侧皮质对位的三种类型
根据张世民教授提出的标准,前内侧皮质对位情况有以下三种类型:阳性(正性)支撑:头颈骨折端的前内侧皮质位于股骨干骨折端的稍偏内上位置;也叫做髓腔外复位(上包下/天盖地)。中性支撑:两个断端的前内侧皮质正好平滑连接在一起,也叫做透视下解剖复位;阴性(负性)支撑:头颈骨折端的前内侧皮质位于股骨干骨折端稍外上位置,也叫做髓腔内复位(下包上,地包天)。
在这种斜切位,前内侧皮质的对位情况也被分为三种类型,阳性、中性、阴性。(图1)
2、使用标本进行实验性透视
利用钢丝在3具尸体标本上标记了5个解剖位置:大转子、小转子、转子间线、前外侧肌嵴线、前内侧皮质对位连线。由两名熟悉透视下解剖标识的观察员进行评估。在C臂机获得标准股骨颈前后位和侧位的影像后,机器每调整5°的旋转来消除重叠的影像以获取完整清晰的前内侧皮质的影像。
3、临床数据
C臂机常规放在患者两腿之间,用于控制透视的位置,包括骨折复位质量(Garden对线,前后位、侧位、斜切位的皮质对位)和内植物的位置(前后位和侧位的TAD和Parker指数)。
在髓内钉固定之后,我们首先获取标准的侧位(股骨颈轴向),也就是在股骨头内的螺旋刀片和髓腔内的主钉在同一条直线(设为0°)。然后C臂机开始旋转以获取前内侧斜切位,通常是旋转30(图2)。
术后1周之内行三维CT平扫加重建。因重建的图像可以360°旋转,也更能准确判断股骨颈和股骨干两骨折断端的皮质对位情况,也因此成为了判断复位的金标准。在三维CT上前内侧皮质的复位情况可以分为2种类型。前内侧皮质支撑复位(阳性和中性),前内侧皮质复位丢失(阴性)。
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1、实验研究
在标准的股骨颈侧位,因大转子、转子间线、前外侧肌嵴线的重叠影,前内侧皮质的轮廓并不能很清晰的显示。在C-臂向内旋至30°,可完全消除这些重叠影(主要是大转子的前侧和转子间线和前外侧肌嵴线),那么前内侧皮质就可以很清楚地显示。
股骨近端的5条钢丝标记在前后位、侧位、斜切线位的具体透视情况详见图3。
2、临床研究
根据术中透视骨折皮质对位情况如下:前后位:阳性支撑79,中性支撑19,阴性支撑0;侧位:阳性支撑2,中性支撑68,阴性支撑28;斜切线位:阳性支撑22,中性支撑51,阴性支撑25。
术后三维CT重建反映了最终前内侧皮质的对位情况:皮质连接(阳性支撑和解剖复位)62(63.3%),复位丢失(真实的阴性支撑)36(36.7%)。在最终真实皮质支撑组,我们发现有46例(46/62,74.2%)表现为头颈骨块轻微成角屈曲(小于15°),刚好位于股骨干皮质的前方一点,这种对位也是一种重要的前内侧“皮质对皮质”的支撑机制。
术中前后位透视情况和术后三维CT成像的总体符合率分别为63.3%(62/98),侧位为79.6%(78/98),斜切位86.7%(85/98)(表1)。
由于在术中阳性和中性支撑的结果都是可以接受的范围,我们也将其分为阴性支撑组和非阴性支撑组(表2)。通过表格可以发现斜切线透视的皮质位置决定了最终前内侧皮质是否有接触连接。如果斜切线位透视位阴性支撑,不管前后位和侧位的结果如何,提示最终三维CT显示的复位丢失的结果概率极其高(24/25,96%)。
在图四可看到通过斜切线位透视前内侧皮质的结果。
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股骨转子间骨折经过复位和内固定之后的稳定性重建主要受以下5个因素影响:骨量(骨质疏松),骨折的形态(粉碎程度),骨折复位质量,内植物选择,内植物的选择,内植物的位置(尖顶距/股距尖顶距)。治疗股骨转子间骨折的关键在于骨折复位质量。复位不良导致拉力螺钉/螺钉刀片的位置不理想,甚至引起内固定的失败,最终影响患者的功能活动。
此前,文献中记载了一些评估复位质量的标准。这些评价标准包括了Garden对线指数和骨折移位情况。评估对线情况都是类似的,使用的是Garden对线指数。然而,不同学者给出的评价移位情况的标准不尽相同。例如,Sernbo认为超过5mm视为移位(1988),Baumgaetner则认为超过4mm即是(1995),而Fogagnl则认为超过20%(2004)。骨折复位质量可以分为好(对线和移位的标准都符合),可接受(符合其中一个标准),差(两个标准都不符合)。在临床实践中,由于不稳定骨折类型中游离的小转子,通常不能通过多数的器械进行复位和有效的固定。因此,复位很难达到“良好”的标准。根据Baumgaertners标准,多数复位只能达到“可接受”的情况。
2015年,张世民教授等提出了新的复位标准:1)对线(garden指数):前后位上正常或轻微外翻的颈干角,侧位上的成角<20°;2)对位:前后位内侧皮质呈阳性或中性支撑;侧位片上前侧皮质正好连接(中性支撑)。骨折复位质量也可以分为3种等级:良好,可接受,差。相关的生物力学研究和临床报道也都证实了前内下角皮质连续不仅能分担内植物上的应力负荷(机械原理),而且可促进两骨折断端的紧密接触以及骨折愈合(生物力学原理),这两种工作原理都利于维持术后正常股骨颈长度和颈干角。
前内侧皮质相接触是评估骨折复位质量的要素。2018年张教授对术中前后位和侧位透视内侧和前侧皮质复位质量进行研究,同时将其和术后三维CT重建进行比较,提出术中透视间接而又准确地判断了前内侧皮质复位的准确性。
术中透视允许手术医师通过旋转不同角度去了解骨折复位的情况。理想的状态是通过前后位、侧位及所有角度的斜位去观察维持的复位情况。然而,在临床实践中,360度旋转各个角度透视是不可能,这样射线暴露量也是非常多。
很明显,如果没有其他骨性结构阻挡而观察前内侧皮质情况,那将大大提高对断端复位准确的判断。在此研究中我们用钢丝标记了5个解剖位置:大转子、小转子、转子间线、前外侧肌嵴线、前内侧皮质对位连线。在获得标准的股骨颈侧位后,并逐渐向内旋转C臂机去消除在前侧重叠的影像。我们发现经过旋转30度后,可以获得清晰没有阻挡的前内侧皮质复位的图像。
在临床上,我们将这种旋转30度斜切线透视用在评估前内下角皮质对位情况。相对比前后位和侧位,斜切线去位透视评估前内侧皮质的复位情况具有很高的准确性。其透视呈现阴性支撑的结果,几乎和最终三维CT显示复位丢失结果一致(24/25,96%)。这也说明了术中通过斜切位透视若是阴性支撑,则须进一步重新复位骨折端。根据术后三维CT也发现通过斜切线位透视是中性支撑,术后有接近20%的比例前内侧皮质并没有获得最终的支撑复位。事实上,术中透视是中性支撑实际上可能是以下3种情况:1)正好解剖复位;2)轻微的阳性支撑;3)轻微的阴性支撑。然而,术中透视条件是有限的,2mm的差距几乎不能清楚地辨别。因此,对于轻微的阴性支撑就显得很危险。因为在术后通过周围肌肉的牵拉和负重,这种轻微的阴性支撑很有可能就变成真正的阴性支撑,甚至最终出现复位丢失。
以下几个因素可能影响头颈骨块的旋转:
1)闭合下很难准确地复位前侧和内侧皮质,因此刚好解剖复位是很罕见的。
2)术中透视仅是有限的二维图像,很难去观察头颈骨块的旋转。
3)高速钻入的导针或扩髓,拧入拉力螺钉或敲入螺旋刀片,都可能造成头颈骨块的旋转。
4)术后轴向的滑动可能受头颈骨块的旋转和倾斜影响。我们的经验发现头颈骨块轻微的前屈旋转成角(小于15度)更利于前外侧皮质的支撑(46/62,74.2%)。
本研究也存在一些局限性:
1)是一篇回顾性的病例研究;
2)前内侧皮质对线的评估是在髓内钉置入之后,此时也无法进一步纠正复位;
3)单纯地对透视影像进行对比研究,而没有临床随访的功能结果。
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术中斜30度切线位透视角度能消除一些解剖结构的叠影。它是评估前内侧皮质复位质量的一项非常实用的技术,和术后三维CT重建评估一样,都具有很高的诊断价值。
Take home message
1、术中往往会因为一些骨性解剖结构的阻挡,或因透视的条件有限,无法获得一个满意的评估复位的结果,在2020年一项研究(The accuracy of intra-operative fluoroscopy in evaluating the reduction quality of intertrochanteric hip fractures)就如何准确评估术中透视的对于股骨转子间骨折的复位质量以及何种透视位上能更好评估复位质量,发现术中单纯的二维透视图像评估复位结果还是不够的,术后更应该通过CT来进一步明确复位结果。但术中CT扫描对于大多数医院来讲较困难,文中提到利用旋转C臂机来消除阻挡的透视叠影,从而清晰地显示复位结果,而这种技术透视的结果和术后三维CT提示的最终复位结果几乎一致,确实是一项评估术中复位质量很实用的技术。
2、前内侧皮质的阳性支撑,前内下角皮质的连续性,利于内固定之后的断端加压,从而进一步促进骨折愈合,减少了内固定的失败。文中作者的经验发现头颈骨块轻微的前屈旋转成角(小于15度)更利于前内侧皮质的支撑,正好是斜切线位上的阳性支撑的透视结果。