李志杰 田元 赵磊 宋朝晖

（河北医科大学第三医院创伤急救中心，石家庄050051）

股骨颈骨折为髋部常见骨折，约占髋部骨折的53%[1]。应用空心加压螺钉闭合复位内固定治疗股骨颈骨折是目前广泛应用的治疗方法，具有手术创伤小，疗效好的特点[2]。术中复位成功后，成品字形向股骨颈置入三枚空心钉导针，利用“C”型臂X线机透视股骨头及股骨颈的正侧位影像来判断空心钉导针位置，以及导针是否穿出股骨头，实践证实此方法并不可靠。多角度透视影像可避免导针穿出股骨头，但费时费力，且使患者及术者受到更多辐射。为解决该问题进行以下研究。

1 资料与方法

1.1 临床资料

2011年10月至2012年4月，我科利用三枚空心加压螺钉闭合复位内固定治疗30例股骨颈骨折患者，男18例，女12例；年龄36～72岁，平均58岁；右侧13例，左侧17例。骨折按Garden分型：Ⅰ型4例；Ⅱ型3例；Ⅲ型7例；Ⅳ型16例。术中利用牵引床闭合复位成功后，“C”型臂X线机透视下置入三枚空心钉导针，利用股骨颈正侧位影像判断空心钉导针位置合适且均位于股骨头范围内后，加拍多角度透视影像以明确导针未穿出股骨头，测深选择合适长度的空心钉拧入。术中获得30例90枚空心钉导针的正侧位及多角度影像。

1.2 空心钉导针定位的测量方法

正常股骨头近似大半个球体，其术中“C”型臂X线机透视下的正侧位影像均显示为近似大半个圆形的二维影像。分别沿正侧位透视影像中股骨头边缘做一个半圆，垂直于股骨颈轴线Z做圆的直径D，O为圆心，也是整个球体的球心（图1A、B）。我们假设导针尖为P，它在正侧位影像上的投影为A、B点。正位影像上做O点至A点的连线，并延长与圆相交于点M；侧位投射影像上过B点做Z的垂线，交点为N，以侧位半径r的1/10为1个单位记录NB的长度（图1A、B）。根据术中加拍多角度影像判断导针是否穿出股骨头，并加以记录（表1）。

1.3 利用立体几何公式推算安全距离

为便于计算，将股骨头近似为标准的大半个球体，并根据股骨头正侧位影像的成像原理建立股骨头的立体几何示意图（图1C）。P为导针尖在股骨头内的实际位置，A为导针尖P在股骨头正位上的投影，B为导针尖P在侧位上的投影。由于股骨头正侧位是两个完全垂直的平面，BN垂直于Z，垂直于AN，PA垂直于AN，PB垂直于BN，可见PANB组成了一个长方形，因此PA=BN，PAO为一直角三角形，根据直角三角形公式可得PA2+AO2=PO2，而AO=MO-MA，MO=r。若要求P不穿出股骨头，则PO≤r，即PA2+AO2≤r2，可得AM≥r-。根据侧位空心钉导针尖到股骨颈轴线r的距离BN，计算空心钉导针尖处在不同位置下，正位透视影像中导针尖距离股骨头边缘的安全距离AM。

2 结果

本组30例90枚空心钉导针中，2例患者各1枚导针打入后在正侧位影像中均位于股骨头范围内，但加拍多角度影像发现导针在其他角度的影像上存在穿出股骨头的情况（表1）。

AM长度是保证空心钉导针尖P不穿出股骨头时正位投射影像中导针尖距离股骨头边缘的安全距离，导针尖所处位置不同，AM数值也随之变化。每次都根据术中实际测量的BN距离计算AM距离比较繁琐，且理论上的安全距离AM并不能完全保证导导针不穿出股骨头，因此我们将股骨头的侧位半径r分成10等分，分别计算侧位影像中导针尖B点投射点N在各等分区间时的AM距离。术中以实际导针尖侧位影像中B点投射点N临近的下一等分线对应的AM距离为安全距离，并可适当延长实际测量计算后得到的理论AM长度，以保证导针不穿出股骨头（图1）。股骨头的平均直径为49.8 mm，我们取50 mm以便于计算（表2）。

图1 二维股骨颈正(A)侧(B)位导针定位示意图，三维股骨颈正侧位导针定位示意图(C)

图2 股骨近端标本模拟术中情况：空心钉导针在股骨颈正(A)侧(B)位投射影像中均位于股骨头内，大体像（C）可见空心钉导针已穿出股骨头

3 讨论

随着社会老龄化加剧，股骨颈骨折发生率逐年增加[3]。由于股骨近端特殊的生物力学特点，股骨颈骨折与其他股骨近端骨折的固定物必须抗压力、张力、剪力、旋转。股骨颈骨折透视下闭合复位，经皮呈品字形分布平行于股骨颈轴线拧入三枚空心钉固定股骨颈骨折，有效抗剪切力和抗旋转力，而且滑动加压增加骨折端压力，促进骨折愈合[4]。Seebeck等[5]通过研究认为，空心钉螺纹与股骨头软骨下致密的骨质接触面积越大，稳定性越好。Lung等[6]认为决定股骨颈骨折术后疗效的关键因素是空心钉尖与股骨头关节面的距离，钉尖应位于关节面下10 mm以内。而van Valin等[7]则认为空心钉尖距离股骨头软骨下骨5 mm以内可明显提高空心螺钉的固定强度。可见为减少术后由于空心螺钉的切割及退出而造成的内固定失败及骨折不愈合，需将空心钉尽可能深地拧入股骨头，使其接近甚至到达较致密的股骨头软骨下骨质，这点对骨质疏松的老年患者尤为必要。头下型股骨颈骨折时，为使空心钉的螺纹全部通过骨折线而不影响滑动加压作用，空心螺钉必须拧的足够深。

术中利用“C”型臂X线机透视股骨头及股骨颈的正侧位影像判断空心钉体和钉尖的位置，但并不能反应空心钉尖在近似球体的股骨头中的实际位置。一旦空心钉穿出股骨头，必然对髋臼软骨产生严重磨损，从而导致患者术后出现髋关节疼痛及活动受限，最终发展为髋骨关节炎。林光锚等[8]研究认为，空心钉导针尖在股骨颈正侧位透视影像中均位于股骨头范围内，亦不能保证导针未穿出股骨头，根据空心钉导针在股骨颈内的不同区域需加拍不同角度的透视影像，以确定导针是否穿出股骨头。加拍多角度术中透视影像可减少导针穿出股骨头的可能，但必然增加术中X线下的暴露时间。

本组研究根据股骨头近似大半个球体的特点及股骨颈正侧位影像的成像原理，建立立体几何公式，计算侧位透视下距离股骨颈轴线不同距离的空心钉导针尖在正位透视上应距离股骨头边缘的安全距离。通过表2中的数据可以判断正位影像上导针尖与股骨头影像边缘的距离是否大于安全距离。反之同理，我们也可以根据正位上导针尖与股骨颈轴线的垂直距离，求出侧位上导针尖与股骨头边缘的安全距离。由表2可以看出，侧位影像中导针尖离股骨颈轴线的垂直距离越远，正位上导针尖与股骨头边缘的安全距离越大；反之侧位影像中导针尖距离轴线距离越近，正位的安全距离越小。当侧位影像中上导针尖距离股骨颈轴线为0 mm时，导针尖位于股骨颈轴线上，即导针尖位于股骨头正位影像的最大平面，正位影像反映的是导针尖与股骨头边缘的实际距离，故尖面距的安全长度为0 mm，即只要导针尖位于股骨头范围内，便可认为导针未穿出股骨头。由于“C”型臂X线机的成像探头与股骨头距离不同，而产生不同放大效果的二维图像，我们可以利用放大的股骨头直径与本组研究中所用的实际股骨头直径的比值，求出放大后的安全距离。

表1 术中正侧位及多角度影像对30例90枚空心钉导针定位的测量及穿出股骨头导针数量的统计结果（ n）

表2 透视下空心钉导针距离股骨头边缘的安全距离(mm)

实际操作中会因多方面原因造成误差，引起误差的原因主要包括：①投照角度带来的误差。股骨颈正侧位影像要求“C”型臂X线机的透视平面垂直于股骨颈轴线，而实际操作中很难达到完全垂直，因此增大实际与理论之间的误差。②空心钉直径带来的误差。我们常用的空心钉螺纹处直径＞6 mm，其末端钉尖处直径略小于螺纹处直径，而并非是一个可以忽略其直径的尖锐的末端，因此其穿出股骨头的位置会比导针更偏外一些，在根据导针测深后拧入空心钉时应适当减小空心钉的长度。我们也可以直接测量空心钉影像，在股骨颈正侧位上测量钉尖影像的最外侧角到股骨头边缘及股骨颈轴线的距离。③股骨头形状带来的误差。股骨头并非是一个标准的球体，实际上更像一个椭球体。因此，我们把股骨头看做标准球体进行的理想化计算结果在实际应用中必然存在一定误差，可以适当缩短空心钉的长度来减小误差。另外在股骨头韧带的止点处存在一个凹陷，当空心钉尖处在其附近时，应将凹陷底部作为股骨头边缘，并适当缩短空心钉长度。

在应用DHS、GAMMA钉、PFNA等治疗股骨转子间骨折时，拉力螺钉的尖顶距应＜25 mm[9]，尽可能小的TAD可最大限度降低术后拉力螺钉切割股骨头造成内固定失败的发生率。Noordeen等[10]回顾性分析指出，约8%的DHS内固定病例存在拉力螺钉穿出股骨头的可能。在拉力螺钉不穿出股骨头的情况下，为获得尽可能小的尖顶距，拉力螺钉导针需尽可能靠近侧位轴线打入，使导针尖落在轴线上，只要正位透视导针尖在股骨头范围内即可保证导针不穿出股骨头，测深后可置入足够长的拉力螺钉。

本研究认为，即使空心钉导针在正侧位影像上均位于股骨头范围内，也不能排除其穿出股骨头的可能。正位影像上导针尖距股骨头边缘的安全距离取决于侧位影像上导针尖距离股骨颈轴线的距离。当侧位影像上导针尖位于股骨颈轴线上时，只要正位影像上导针尖位于股骨头范围内便不会穿出股骨头；当侧位导针尖距离股骨颈轴线达到0.8 r～0.9 r范围内时，正位影像上的安全距需＞14 mm。

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[6]Lung YT,Kam WL,Leung YF,et al.Subcapital femoral neck fracture following successful trochanteric fracture treatment with a dynamic hip screw:a report of five cases.J Orthop Surg(Hong Kong),2007,15(2):238-241.

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