股骨骨折

“第一性原理”由两千多年前的亚里士多德提出，近些年来由于埃隆马斯克的多次提及和推崇，被再度重视起来。“第一性原理”的意思是，抛开现有的知识和经验框架，从最基本的事实出发，从最基本的原理和规律出发，运用演绎法，通过一步步地逻辑推理，找到一个复杂问题的答案或者解决方法。     股骨粗隆间骨折的内固定治疗现已成为骨创伤领域的一个热点问题，原因在于人口老龄化导致的患者越来越多、治疗的医生越来越多，以及相应的失败病例越来越多。下文将运用“第一性原理”对股骨粗隆间骨折及其内固定治疗进行分析和推理。股骨粗隆间骨折的基本问题是股骨粗隆部位在外力作用下发生断裂，并伴有程度不一的骨折粉碎，由此带来患者的疼痛、失血以及早期和后期的肢体功能障碍，甚至由于并发症导致的死亡。     按照第一性原理，股骨粗隆间骨折的治疗目标应是迅速止痛、恢复血容量及红细胞，修复骨结构的连续性，最终获得骨愈合及肢体功能恢复。因此，尽早内固定治疗是股骨粗隆间骨折的最佳选择，可以同时实现止痛、止血、为骨愈合和肢体功能恢复创造良好条件三个目标。      首先要强调“尽早”，伤后越早实施内固定手术，对患者恢复越有利，拖延的手术时机会使得手术的收益变小，风险变大。这个原因是显而易见的，就不展开阐述了。不仅是逻辑推理可以得出这个结论，众多的实践也早已证明这一点。要实现“尽早”这个目标，除了需要正确的理念，关键还在于医疗机构的管理水平和团队组织能力，衡量某个国家、地区或者医院在老年髋部骨折领域的治疗水平，最重要的指标之一便是24小时或者48小时内手术完成率。        其次要强调“团队”，股骨粗隆间骨折，尤其是老年患者，高质量的院内治疗和管理必须是一个团队工作，包括骨科、麻醉科、老年内科、护理及康复科，缺一不可，手术治疗只是其中环节之一。      疼痛和失血是两个需要重点关注的问题。股骨粗隆间骨折会给患者带来巨大的疼痛，控制疼痛本身就是首要的治疗目标，这也是医学之本义。未加控制的剧烈疼痛还会使患者的身体和精神状态迅速恶化。 由于骨折发生在股骨粗隆这个广阔的松质骨区域，粗隆间骨折的失血量是巨大的。失血量的多少取决于骨折创面的表面积和患者的凝血功能，精确的失血量难以测算，保守估计通常在1000ml以上，部分严重者可达2000ml以上甚至更多。因此，在尽早期补充血容量和红细胞是一个非常重要的治疗环节。在随后的内固定手术过程中，骨折复位和内固定操作，会再次带来不小的失血量，由于失血大多发生在髓腔内和软组织间隙，不能被直接观察到，手术的失血量通常会被手术医生和麻醉、护理团队大大低估。以上是关于股骨粗隆间骨折的一般问题的分析，接下来用第一性原理继续分析内固定治疗。   股骨粗隆间骨折存在与内固定治疗相关的两个基本条件，一个是有利条件，骨折发生在松质骨区域，血运丰富，骨愈合能力强。另一个是不利条件，骨折发生在肢体近端，由于下肢全长作为杠杆的放大效应，骨折局部会承受比远端更大的力矩。简单说，就是股骨粗隆间骨折愈合的生物学环境是良好的，力学环境则相对不利。     骨折的内固定治疗，或者说接骨术，基本原理和方法就是使用一种比骨更坚硬的金属材料，与断骨两端结合起来，即刻恢复断骨结构的连续性。同时给骨折端提供一个相对稳定的力学环境，等待断骨的自身修复和愈合。金属材料和骨结合提供的结构连续性只能在一定期限之内有效，若骨折断端迟迟不能愈合，那么在反复应力和力矩作用之下，便会发生要么金属与骨结合部位失去稳定结合，要么金属材料疲劳断裂的不良结果。      因此，一个骨折内固定手术，要想取得成功，需要同时满足两个条件，一个是通过手术建立的“骨-金属内固定-骨”系统足够坚强和稳定，能够有效抵御各种应力和力矩，直至骨折愈合。第二个是骨折端存在正常的愈合能力和愈合进程。具体到股骨粗隆间骨折，内固定手术就是通过髓内钉或接骨板（通常材料为不锈钢或钛合金）作为金属桥接物，近侧连接股骨头颈骨块，远侧连接股骨骨干，建立起一个“骨-金属内固定-骨”系统，来临时恢复断骨的结构连续性。      接下来我们根据第一性原理，继续分析上述两个条件。由于作者的材料和力学知识有限，以下表述可能会存在一些不够准确和严谨之处。         （一）“骨-金属内固定-骨”系统的可靠性      骨-金属内固定-骨”系统建立以后，骨和内固定材料作为整体共同承担来自肢体远近端的两个方向的应力传导。骨-金属内固定-骨”系统的可靠性包括坚强度和稳定性两个方面，前者衡量其抵御最大应力或力矩的能力，类似于爆发力，后者则衡量其抵御反复应力的能力，类似于耐久力。具体而言，骨-金属内固定-骨”系统的坚强度和稳定性，取决于下述三个因素，（1）金属内固定本身的材料和结构，(2)金属与骨的界面（简称钉-骨界面）的结合稳定性，(3) 骨折断端的对合情况，断端对合越好，其可分担越多应力的传导，若断端全无接触，则将由金属内固定承担全部应力。      金属内固定本身的材料和结构      作为内固定材料的金属通常选用不锈钢或用钛合金，后者在材料属性和生物相容性上都具备更多的优势。从材料属性来讲，金属内固定既要强于骨的强度，但也不是越强越好，因为过强会使得骨组织本身承担应力变少，导致更严重的废用性骨质疏松，其次还会导致骨-金属内固定-骨”系统整体失去弹性，不利于骨的愈合。      内固定材料的结构，包括其形状、直径和体积，是决定其坚强度和稳定性的重要因素。髓内钉和接骨板是股骨粗隆间骨折内固定的两种基本结构形式。髓内钉置放于髓腔内，接骨板置放于股骨外侧皮质，显然，接骨板需要抵御的作用于股骨头中心的内翻应力的力臂更长，力矩更大。简单估算一下，测量股骨头中心垂线与股骨外侧壁的垂直距离约为55mm，与股骨髓腔中线垂直距离约为35mm，那么同样内翻应力下，接骨板与髓内钉承受的力矩之比约为5：3，也就是说，同样应力下，接骨板要比髓内钉多承受约60%的负荷。       内固定材料的直径和体积也是重要参数，过细则强度不足，过粗会使得材料本身质量过重（因此髓内钉通常设计为空心结构），且导致更多的骨与软组织损伤。由于股骨近端的解剖差异化，适合每个个体的材料直径和体积是不一样的，这也是标准化产品无法避免的弊端，内固定材料的个体化定制是理想的解决办法和未来发展方向。      金属与骨的界面（简称钉-骨界面）的结合稳定性        骨-金属内固定-骨”系统建立以后，应力自骨传到至金属内固定再传导至骨，因此金属与骨的界面（简称钉-骨界面）的稳定结合，是一个必要且十分重要的条件。髓内钉固定下，近端通过一至两枚直径粗大的螺钉（或螺旋刀片）置入于股骨头颈部松质骨内，远端把主钉插入髓腔内，并通过一枚锁定螺钉与股骨内外侧皮质连接固定。由于近、远侧锁钉与主钉的连接处以及主钉在髓腔内均存在一定范围的活动，因此髓内钉是一种弹性固定系统。接骨板固定下，近侧固定基本同髓内钉，远侧则通过多枚螺钉把接骨板固定在股骨外侧皮质表面。      钉-骨界面的稳定性来源于两者间的摩擦力。摩擦力的大小取决于两者间的正压力和摩擦系数。螺钉头端的螺纹（或螺旋刀片）设计可大大增加其与骨接触的表面积，增大正压力，进而大大增加两者间的摩擦力。骨质疏松和骨量减少则会降低两者间的接触面积，也可能使摩擦系数变小。      骨质疏松是影响钉-骨界面稳定性的最主要因素，由于股骨粗隆间骨折多发生在老年人，普遍伴有程度不一的骨质疏松，使得这个问题变得尤为突出。如何在严重骨质疏松条件下获得钉-骨界面的稳定性，是一个尚未解决的问题。在股骨头颈内，钉-骨界面植入骨水泥或陶瓷人工骨以加强界面稳定性，也许是一种可行的办法。      螺钉（或螺旋刀片）在股骨头颈内的位置，也是影响钉-骨界面稳定性的一个重要因素。单钉固定下，螺钉位于股骨头颈中心位置显然要比偏心位置对于股骨头有更好的把持力。不过由于颈干角导致的股骨颈内侧皮质承担更大的内翻压应力，以及靠近股骨距的内侧骨质更为致密，因此中线偏内侧也是理想的螺钉植入位置。        骨折断端的对合情况      骨折断端的对合情况，也就是骨折的复位质量，是一个决定骨-金属内固定-骨”系统可靠性，特别是后期稳定性的非常重要的因素。良好的骨断端接触，可以分担部分应力的传导，从而减轻金属内固定和钉-骨界面的负荷，使得骨-金属内固定-骨”系统能维持更长时间的稳定。      骨折获得解剖复位，或者说骨折断端恢复解剖状态，是最理想的断端对合。但是在股骨粗隆间骨折，因为大部分都存在粉碎骨折块，解剖复位很少能够获得。一个良好的复位质量应包括以下几点，（1）断骨长度的恢复。（2）颈干角的恢复或轻度外翻复位，此点尤其重要。由于股骨近端主要承受内翻应力，内翻复位（颈干角变小）会使得“骨-金属内固定-骨”系统承受过大的内翻应力而导致系统失效。（3）皮质支撑，断端两侧皮质骨的良好接触和支撑，可以有效传导应力。由于股骨近端的解剖形态存在颈干角和前倾角，因此内侧和前侧皮质是压力侧，前、内侧皮质的支撑相比外侧和后侧更为重要一些，这一点也已被张世民教授等的研究所证实。      在骨折获得良好复位的基础上，骨折断端加压固定是增强断端接触的一个重要手段。头钉与主钉（髓内固定）或外侧接骨板连接处的滑动设计，使得术中可通过机械装置实现骨折断端的即刻静态加压，术后则在轴向应力作用下继续实现骨折断端的动态加压。      （二）骨折愈合进程     如前文所述，股骨粗隆间骨折发生在广阔的松质骨区域，血运丰富，愈合能力强，在骨折端存在一定稳定性的条件下，大多能获得骨折愈合。因此，即使在过去非手术治疗的年代，通过牵引治疗，大部分股骨粗隆间骨折也是能够获得骨愈合的。 在内固定手术以后，若发生粗隆间部位的骨折不愈合，通常是由于断端对位严重不良或者早期内固定失效所致。早期内固定失效多由于螺钉在股骨头颈内位置不良及（或）严重骨质疏松，钉-骨界面无法形成足够稳定所致。骨折复位不佳，使得断端缺乏有效接触，一方面直接影响骨愈合进程，另一方面由于不能有效分担应力，使得“骨-金属内固定-骨”系统承受过大负荷以致早期或中后期失效。     骨折愈合进程与“骨-金属内固定-骨”系统的稳定性，两者间是一种互为因果、互相保护的关系。在内固定手术后的早期，“骨-金属内固定-骨”系统为骨折端提供即刻稳定性，为骨折愈合进程提供基本条件和保障； 同时，骨折端的良好接触通则过分担应力，保护内固定系统。在中后期，如果骨折端如期获得一定程度的愈合，则进一步分担应力，从而避免内固定系统的疲劳性失效。      以上是基于第一性原理，对股骨粗隆间骨折涉及的一般问题和内固定治疗相关的部分重要问题所作的分析和推理。为了限制篇幅和不影响阅读体验，对于某些问题未进行更为全面和深入地分析和阐述。与股骨粗隆间骨折密切相关的其它问题，如术前内科合并症的管理、护理、手术操作技术以及术后康复等，也未在本文进行分析和讨论。         毛玉江  北京积水潭医院创伤骨科2024-5-29   

一、术后0-2周（急性期）——核心目标：消肿止痛，预防并发症体位管理患肢持续抬高（高于心脏水平），使用下肢垫枕禁止患侧负重，每2小时轴向翻身一次（预防压疮）康复训练踝泵运动：清醒时每小时10次，预防深静脉血栓股四头肌等长收缩：每日3组，每组20次（绷紧大腿前侧肌肉5秒）呼吸训练：缩唇呼吸+腹式呼吸，每日3次，预防坠积性肺炎中西医干预冰敷：术后72小时内，每次15分钟（间隔2小时）中药外敷：大黄15g+芒硝30g研粉蜂蜜调敷肿胀处（避开切口）二、术后3-6周（愈合期）——核心目标：恢复关节活动度渐进式活动被动屈膝训练：家属协助屈膝至30°→逐步达90°（每日2次）坐位膝关节主动屈伸：使用滑板辅助，每日3组，每组10次部分负重指导术后4周开始拄双拐部分负重（≤10kg），需X线确认骨痂形成使用助行器练习站立重心转移（健侧负重80%，患侧20%）营养强化每日钙摄入1200mg（牛奶500ml+芝麻酱20g）维生素D3800IU/天（阳光照射15分钟/日）三、术后7-12周（强化期）——核心目标：恢复行走能力肌力训练弹力带抗阻训练：坐位踝背屈/跖屈抗阻（黄色中等阻力带）靠墙静蹲：从30秒逐渐延长至2分钟（膝盖不超过脚尖）负重进阶术后8周过渡至单拐，全负重需满足：X线示骨折线模糊直腿抬高可维持30秒中医调理艾灸：足三里（ST36）、阳陵泉（GB34），每日15分钟中药熏洗：术后6周起，威灵仙30g+伸筋草30g煎汤外洗四、术后3-6月（功能期）——核心目标：预防再骨折防跌倒训练平衡软榻训练：单腿站立从扶墙10秒到独立30秒八段锦“背后七颠”：每日5分钟，增强本体感觉家居改造卫生间安装扶手+防滑垫夜间卧室至卫生间路径设置感应夜灯长期用药唑来膦酸5mg静脉滴注（每年1次）骨化三醇0.25μg/日（监测血钙）五、风险预警与复诊计划六、家属护理要点心理支持每日记录康复进展（步数/疼痛评分），增强患者信心营养配餐早餐：牛奶+鸡蛋+燕麦片（补钙+蛋白质）晚餐：鲫鱼豆腐汤+焯西兰花（维生素K促骨钙沉积）注意事项：所有训练需在无痛范围内进行（疼痛评分≤3/10）冬季注意患肢保暖（低温易引发肌肉痉挛）

术后第1天主动屈伸踝关节以及进行直腿抬高练习，增强髋周围肌肉力量，为后期下地活动做准备。具体方式为屈、伸踝关节，并保持肌肉的紧张度，维持5-10秒钟，慢慢放松，在15秒左右时慢慢放下。术后第2天-第3周可由家属或者专业医生和康复医生协助患者进行功能锻炼，主要方法是握持患者的踝关节，一手扶着患者的膝关节进行膝关节的屈伸活动，尽量让患者主动完成这种功能锻炼动作，保持肌肉紧张度在10-15秒。患者可进行呼吸功能锻炼，如缓慢深呼吸、腹式呼吸练习，方法有主动咳嗽、吹气球等。同时进行下肢促进血液循环仪治疗，根据患者伤口疼痛情况进行下肢股四头肌锻炼，其方法为背屈踝关节，小腿下压床面使股四头肌收缩，维持5-10秒，放松2秒，重复。第3周-1个月上述的膝关节屈伸活动锻炼可以增加为1天4次45。1个月后到正规医院复查X线片，由坐位或者床上锻炼，改为站位锻炼45。如果复查显示骨折愈合良好，可以拄双拐半负重行走。2-3个月若骨折完全愈合就可以脱拐下地行走。二、其他康复注意事项预防并发症方面预防刀口感染：要定期换药，观察刀口愈合情况。预防下肢静脉血栓：术后1个月内应避免触碰骨折部位，但远端如膝关节、踝关节应进行力量训练，避免长期未活动产生肌肉萎缩、下肢静脉血栓等现象。可进行下肢肢体的肌肉等长收缩运动，以及肢体的屈伸运动。可以使用下肢的静脉泵或者弹力袜来防止深静脉血栓的形成，还可进行如抬高患肢等操作。预防坠积性肺炎：鼓励深呼吸以及咳痰，可采取半卧位。根据内固定情况康复主要根据医生手术时内固定的可靠程度来分级分步进行术后康复，如果内固定可靠，要鼓励病人早期站立，甚至早期用辅助器械进行患肢和全身的功能锻炼。康复训练最好在专业康复医生的指导下进行，并且整个康复过程应循序渐进，不可使用暴力。

治疗前88岁高龄患者，摔伤致左髋部疼痛伴活动受限2小时入院，急诊拍片显示：左侧股骨转子间骨折治疗中完善术前检查，多学科会诊，入院第三天行椎管麻醉下左侧股骨近端髓内钉内固定术（PFNA）治疗后治疗后7天术后疼痛缓解，患者可扶助行器行走

股骨远端骨折分型较多。国内外学者提出了多种分型系统。比较常用的分型是AO分型。其中AO分型按关节面受累情况及股骨单髁和双髁骨折情况将股骨远端骨折分为A、B、C三型，并依据粉碎严重程度再分为亚型。股骨远端骨折的AO分型，目前已被OTA采用，也称为AO/OTA分型。A型：关节外骨折 A1简单骨折：①骨凸部骨折；②干骺端斜形或螺旋形骨折；③干骺端横断骨折。A2干骺端楔形骨折：①完整楔形骨折；②外侧粉碎形；③内侧粉碎形。A3干骺端复杂骨折：①伴有内侧劈裂骨块的骨折；②无规律且限于干骺端复杂骨折；③无规律延伸至骨干的骨折。B型：部分关节内骨折B1外髁矢状面骨折：①经髁间窝的简单骨折；②经负重面的简单骨折；③粉碎骨折。B2内髁矢状面骨折：①经髁间窝的简单骨折；②经负重面的简单骨折；③粉碎骨折。B3股骨髁前部骨折：①前外侧小片骨折；②后侧单髁骨折（Hoffa）；③后侧双髁骨折。C型：复杂关节内骨折 C1关节内及干骺端简单骨折：①T形或Y形骨折有轻度移位；②T形或Y形骨折有明显移位；③T形骨骺骨折。C2关节内简单骨折，干骺端粉碎骨折：①有一完整的楔形骨块；②有一粉碎的楔形骨块；③复杂骨折。C3粉碎性骨折：①干骺端单纯骨折；②干骺端粉碎骨折；③延伸至骨干的粉碎骨折。

下肢正常的机械轴和解剖轴，正确重建下肢的力线。股骨的机械轴从股骨头的中心到膝关节的中心，和垂直线有3°的成角。股骨的机械轴延伸至踝关节中心，即为整个下肢的机械轴。与股骨的机械轴不同，解剖轴在膝关节处有9°的外翻角，因此在股骨远端，外侧解剖轴与水平轴夹角为81°，内侧夹角为99°。胫骨的解剖轴和机械轴一致，均为膝关节中点和踝关节中点的连线。股骨远端骨折，腓肠肌收缩，可造成股骨远端向后倾倒，股骨髁的旋转畸形；股四头肌收缩，可导致骨折短缩畸形；大收肌收缩有可能造成骨折远端的旋转畸形；

股骨远端骨折是指股骨远端关节面以上15cm内的骨折，包括髁上骨折及髁间骨折。据统计，股骨远端骨折占全身骨折比例低于1%，占所有股骨骨折的3%～6%，但因老年人口的增加，股骨远端骨折发生率也在逐步上升，并在老年女性和年轻男性人群中呈现两个流行病学峰值。由于股骨远端解剖结构复杂且骨折多为高能量损伤所致，所以骨折时常合并有严重的软组织损伤，同时骨折多为粉碎性、不稳定性，多累及关节面，骨折愈合过程中也易出现骨折不愈合、延迟愈合、膝内翻、膝关节僵直等并发症，预后较差。所以有效治疗股骨远端骨折一直是骨科重大挑战。