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摘要

在这里,我们提出了一种使用内部设计的锥子进入肥胖患者髓内股骨钉导丝的方案。使用带有远端定位器的新锥子进行导丝插入和打开骨骼,可以提高插入导丝的效率并降低手术难度。

摘要

互锁髓内钉现已被确定为治疗股骨粗隆间骨折的首选方法。选择理想的入口点并准确插入导丝是该程序的关键步骤。有几个因素使手术更具挑战性,例如仰卧位、肥胖患者以及转子尖端未与额平面股骨髓管的解剖轴线对齐。我们的团队开发了一种带有远端定位器的新型锥子,可协助导丝插入和进入股骨入口。这项比较研究分析了 40 例用锁定髓内钉治疗的股骨粗隆间骨折病例,这些病例被随机分配接受结合远端定位器的新锥子 (n = 20) 或常规导向装置 (n = 20)。记录手术时间、出血量、一次性插入成功率、放疗次数和骨愈合时间。患者 (21 名男性和 19 名女性) 在带有远端定位器或常规导引器的新锥子的帮助下接受了 Gamma 3 和股骨近端指甲抗旋转 (PFNA) 治疗。两组均无跨手术并发症。与对照组相比,新导板组的手术时间明显缩短。新锥子组一次性插入针头成功率达到 100%,超过对照组的 66.7%。与对照组相比,新锥子组所需的透视时间明显短。然而,两组之间在术中失血量或骨愈合时间方面未观察到显著差异。新设计的带有远端定位器的导锥可以减少打开股骨插入互锁髓内钉的难度。该工具特别适合肥胖患者。

引言

髋部骨折的流行病学研究报告称,近年来髋部骨折的数量可能显着增加1。股骨粗隆间骨折是一种常见的髋部骨折,约占所有髋部骨折的 31%-35%2。互锁髓内钉现已被确定为治疗股骨粗隆间骨折的首选方法,与髓外固定系统相比,具有卓越的生物力学稳定性。Depuy Synthes 的股骨近端防旋转 (PFNA) 和 Stryker 的 Gamma 3 Nail System 都常用于治疗股骨粗隆间骨折3。然而,在使用这些系统时,特别是在识别钉子入口点和插入导丝时,总是会遇到很多问题。在选择切入点之前,第一个程序是进行髋关节内收。但是,随之而来的问题是无法维持或丢失减少。由于股骨近端外翻,导丝的方向往往朝向股骨内侧壁,并且会贯穿始终。这些问题在接受仰卧位的肥胖患者中尤为严重。

髓内钉技术的最新进展强调了准确入口点定位对于实现股骨粗隆间骨折最佳复位和稳定性的关键作用。由于解剖学变化、股骨近端外翻畸形和软组织干扰,传统的入口装置,如标准锥子或导丝系统,经常在保持对齐方面遇到挑战,尤其是在肥胖患者中。研究强调,导丝放置不当会显著增加内侧皮质穿孔、延迟愈合和植入物失败的风险,在涉及骨质疏松性骨骼或复杂骨折模式的情况下,错误率超过 15%4。虽然目前的解决方案(例如透视辅助导航和可调节瞄准袖套)部分缓解了这些问题,但它们通常需要长时间的辐射暴露或复杂的外科手术。

我们设计了一种带有远端定位器的新锥子,可最大限度地减少导丝错位并保持髋关节内收过程中的复位稳定性。在下面的协议中,描述了新锥子和程序的详细信息。我们使用股骨近端髓内钉治疗 40 例股骨粗隆间骨折患者。在这项研究中,20 名患者在新设计的导板的帮助下接受了手术。作为比较,其余患者在常规导板装置的帮助下接受了手术。

研究方案

这种新仪器的临床应用已获得同济医院伦理委员会、同济医学院、华中科技大学的批准。新设计的导引装置如图 1 所示。导向装置由几个部分组成,包括一个出色的握柄、一个可以插入 3 毫米导丝的空心弯曲锥子、一个锤击点和远端定位器。穿过锥子的导丝会偏离躯干外侧 15°-20°,增加作空间。

1. 准备工作

  1. 患者体位:将患者仰卧在射线可透的检查台上。将对侧肢体放在可调节的腿托中。外展躯干 10°-15°,以便畅通进入髓内管。
  2. 图像增强器位置:将图像增强器(G 臂)放置在同侧以获得前后和侧向投影。

2.作程序

  1. 骨折复位:在图像增强器控制下保持同侧腿的牵引和内旋。
  2. 为患者披上标准股骨钉手术的覆盖物。用碘聚维酮对手术区域进行消毒,从肋缘纵向延伸到足部,并从前中线横向延伸到脊柱后部。
  3. 有策略地放置四条无菌毛巾。
    1. 用第一根覆盖后外侧髋部,用第二根覆盖腹股沟区域,用第三根和第四根包裹大腿前侧和外侧,用毛巾夹或胶布固定。
    2. 用中间床单扩展无菌区域,然后在臀部上将一个大的带孔窗帘置于中心,同时使用无菌弹力袜和弹性绷带包裹远端肢体。
  4. 做一个大约 3-5 厘米长的纵向皮肤切口,将其放置在大转子根尖近端 2-3 厘米处,并沿股骨干的轴线延伸。解剖臀中筋膜。触诊大转子尖端。
  5. 在大转子的尖端选择一个理想的切入点。在前后 (AP) 透视下,将入口点与转子尖端对齐;在侧位透视下,通过将入口点置于转子轮廓内的中心来确认与髓管的轴向对齐。
  6. 将锥子的尖端放在理想的入口点。然后在远端位置管的部位做一个小切口,并将定制的 3 毫米电线穿过管子。确认沿股骨外侧的 K 线尖端定位。
  7. 将定制的钢丝推进到正确的深度,以抵消股骨近端的外翻。在 A-P 视图和侧视图下,确认锥子尖端的延伸和股髓腔的延续。
  8. 将直径为 2.5 毫米的导丝穿过锥子管插入深度约为 15 厘米的股骨髓腔。检查导丝在图像增强器下方的位置。
  9. 转动并推动或用锤子轻轻敲击以打开近端皮层,在此过程中将锥子的尖端保持在小转子的水平。
  10. 使用其螺纹近端锁定机构将髓内钉连接到插入手柄上。将钉子的近端与手柄的耦合接口对齐,并用扭矩限制扳手拧紧连接。
  11. 插入髓内钉,同时使其近端与大转子尖端齐平,并在股骨干的干骺端-骨干交界处终止远端,保持股骨髁近端 10-20 毫米的间隙。
  12. 验证骨折复位和图像增强器下的近端锁定位置。将瞄准臂组装到手柄上。
  13. 插入导丝并验证螺旋刀片或螺钉的钉子深度和位置。插入近端刀片或螺钉后,完成远端锁定。

3. 术后

  1. 将手术持续时间定义为初始皮肤切口和最终敷料应用之间的间隔。使用 G 臂机器以秒为单位记录总透视时间。
  2. 从手术记录中记录导丝一次性插入的成功率以进行分析。
  3. 每 3-4 周采集一次 X 线片,直到骨愈合,并通过骨折愈合的 X 线摄影标准判断5.

结果

同期群人口统计
2020 年 6 月至 2023 年 2 月期间,同济医院收治了 40 例患者 (21 例男性和 19 例女性),平均年龄为 52 岁 (范围 20-63) 股骨粗隆间骨折。患者在新设计的导板或常规导板机的帮助下采用锁舌髓内钉治疗。根据术中使用导引器,将患者分为两组:对照组 (n = 20) 和新导引器组 (n = 20)。60 岁以上 (≥60) 的患者接受 PFNA 治疗,60 岁以下 (<60) 患者接受 Gamma 3 指甲系统治疗。这种新仪器的临床应用已获得华中大学伦理委员会的批准,并根据 1975 年赫尔辛基宣言(2013 年修订)进行。所有患者均已签署知情同意书。人口统计学特征如 表 1 所示。我们观察到两组之间的数据没有差异。

术后临床和影像学评估结果
新设计的引导组的平均手术时间为 45.8 ± 1.6 min,与常规引导组的平均手术时间为 58.0 ± 2.3 min相比更短。新设计引导组术中出血量为 104.3 ± 5.8 mL,对照组为 122.8 ± 7.2 mL。两组之间没有显著变化。在新设计的导丝组中,一次性插入导丝的成功率为 100%。对照组成功率为 66.7%。新设计的向导组 (14.9 ± 0.7) 的辐射时间短于对照组 (19.5 ± 0.9)。两组之间的骨愈合时间没有显着变化。所有数据如 表 2 所示。

新型导板装置的术中疗效如图 2图 3 系统地展示。图 2 说明了股骨髓质通路的关键程序工作流程。远端定位器组件有助于通过大转子尖端进入髓管的最佳导丝轨迹对齐,有效降低皮质穿孔风险(图 2A,B)。通过在预定义的入口点轻柔的锤击敲击实现受控转子进入(图 2C),然后通过术中透视对植入物定位进行全面的多平面验证(图 2D)。

图 3 记录了该系统在一名 56 岁右股骨粗隆间骨折男性中的临床实施。术前影像学证实骨折形态(图 3A),而在透视引导下的牵引辅助复位实现了解剖学的一致性(图3B)。导向装置实现了精确的转子入口点定位(图 3C)并使用集成撞击器控制皮质开窗(图 3D)。植入后 X 光片证实髓内钉在冠状面和矢状面的位置都合适(图3E)。重要的是,14 个月的随访成像(图 3F)显示骨折巩固顺利,硬件成功移除,验证了系统的长期生物相容性和程序可重复性。

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图 1:带有远端定位器的新锥子的示意图。A) 导引装置包含几个部分,并插入导丝。()股骨模型用于显示导板装置在手术过程中的工作原理。穿过锥子的导丝会偏离躯干外侧 15°-20°,增加作空间。远端定位器可以插入定制的 K 线中,并定位在外侧皮层股骨前缘和后缘的中间。确保将定制的金属丝插入正确的深度,这是抵消股骨近端外翻的决定性因素。 请单击此处查看此图的较大版本。

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图 2:新设计的导板装置的术中应用。 A,B在导板远端定位器的帮助下,导丝通过大转子的尖端安全有效地插入股骨髓腔。(C) 用锤子轻轻敲击锤击点,以轻松打开大转子的尖端。(D) 检查内固定的前后 (A-P) 和侧视图。请单击此处查看此图的较大版本。

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图 3:一名 56 岁男性右股骨粗隆间骨折的术前、术中和术后 X 光片,使用新设计的导板装置进行手术治疗。 A) 一名 56 岁的男性因股骨右股骨粗隆间骨折入院。(B) 同侧的持续牵引和内旋有助于完全骨折复位。G 臂 X 光片的 A-P 和侧位图像。(C) 将导丝通过锥子的尖端插入股骨髓腔。(D) 新设计的导向锥的术中应用。用锤子轻轻敲击锤击点,以打开大转子的尖端,然后插入钉子。(E) 检查内固定的前后位和侧位视图。(F) 14 个月后应患者要求移除内固定。 请单击此处查看此图的较大版本。

参数控制组新导游组P 值
病人
2020
11100.7524#
侧面(左)9101.0000#
平均年龄(岁)52.7 ± 2.752,1 ± 2,440.8688*
年龄 ≥ 60 岁661.0000#
损伤机制0.3598#
跌倒受伤25
车祸129
摩托车事故13
其他伤害53
AO 分类0.4589#
31A1.21012
31A1.376
31A2.220
31A2.312

表 1:患者数据概述。 # 使用卡方检验和 Fisher 精确检验比较数据;*数据使用 Student t 检验进行比较。

参数控制组新导游组P
平均作时间 (min)58.0 ± 2.345.8 ± 1.6*0.0001
失血量 (mL)122.8 ± 7.2104.3 ± 5.80.0541
一次性插入的成功率66.70%100%
辐射次数 (次)19.5 ± 0.914.9 ± 0.7*0.0002
骨愈合时间(周)16,8 ± 0.915.9 ± 0.80.4389

表 2:两组手术时间、出血量、放疗次数、一次性插入成功率和骨愈合时间的比较。 * P<0.05,与对照组相比。

讨论

股骨转子间肌粗隆是通过骨骼系统负重的重要支柱。该区域因年轻人的高程度创伤和老年人的轻微创伤而容易发生骨折。转子间骨折的治疗原则是良好的复位和强力内固定。选项包括髓外和髓内固定 6,7。对于稳定的股骨粗隆间骨折,两种固定装置都对患者有益,但髓外固定更好8.此外,这是有争议的9.对于不稳定骨折的患者,与髓外固定相比,髓内固定是安全有效的10,11。因此,股骨粗隆间骨折患者通常首选髓内固定。目前的髓内固定装置主要包括 PFN、Gamma 钉和 PFNA。本研究选择了伽马钉和 PFNA,如之前的研究所述,它们在股骨粗隆间骨折患者中获得了很好的结果12

当外科医生对髓内固定患者进行手术时,在打开股骨大转子间尖端时,存在一些需要解决的问题。主要存在三个问题,如下:(1) 插入导丝时作空间不足。尤其是仰卧位的肥胖或强壮患者,因为与瘦患者相比,他们的软组织更多。同时,仰卧位放大了技术难度。大腿周长增加和侧腹突出增加都使仰卧更加困难。此外,由于常规导引器中的弧度较小,外科医生通常没有空间插入导丝13。在某些情况下,患者的下肢可能处于中立位,甚至在复位后处于外展位。如果内收肢体,则复位丢失。在这种情况下,插入导丝的空间非常小。(2) 导丝倾向于穿透股骨内侧壁。钉子通过入口点推进,需要一个植入物,该植入物同时容纳股骨近端的内侧凸曲和股骨干的前曲,以避免复位不良;否则,会增加局部皮层应力,导致股骨爆裂,并在插入钉子时发生医源性骨折14,15。当找到大转子的入口点且远端对准点不确定时,导丝可能会通过股骨内侧壁,甚至前壁和后壁引出。导丝从股骨壁伸出是危险的,会伤害神经和血管并导致严重的并发症。(3) 当使用钻头越过导丝并穿过保护套打开管时,外科医生必须将保护套的手柄向内推,以保持钻头与股骨髓腔对齐。由于肥胖患者的髋关节阻塞,手柄难以推动。此外,大壁或外侧壁非活动性骨折外侧的骨质疏松症无意识地使股骨管近端更加外侧。

由于这个问题,我们的团队设计了一种新的空心锥子。锥子的设计原则是解决我们在作过程中遇到的问题。我们通过增加穿刺头和穿刺杆的弧度和长度,获得了一个很大的空间来插入导丝。即使没有髋关节内收,也很容易插入导丝,因为弧度与内侧凸曲率相匹配(图 1)。新导板有一个远端定位器,有助于确保导丝插入骨腔。远端定位器插入的定制导丝尖端与水平导丝的距离约为 1-2 厘米,确保导丝在髓腔内,避免穿刺内侧皮层。它可有效提高导丝一次性插入的成功率。我们设计了带有大手柄和锤击点的导板,这有助于外科医生轻松握住导板并通过锤击锤击点轻松打开大转子。在粉碎性大转子骨折的情况下,该方案包括在锥子插入前对骨折碎片进行初步解剖复位和稳定。这是通过克氏丝 (K-wire) 临时固定和尖头复位钳的精确应用相结合来实现的。锥子的凹尖配置有助于与预先缩小的皮质表面最佳接合。同时,其集成的空心设计允许沿预插入的 2.5 mm 卡氏针轨迹进行受控推进。这种将皮质表面互锁与髓内导线引导相结合的双重固定机制有效降低了横向迁移到现有骨折线的风险。

在股动脉近端手术中,导丝偏向股深动脉的潜在风险代表了公认的解剖学挑战,尤其是在股动脉分叉处。虽然这种并发症在传统技术中仍然是一个问题,但我们重新设计的空心锥子结合了特定功能,以有效降低这种风险。首先,穿刺头和穿刺杆的增强曲率更精确地与股骨颈和髓腔的自然解剖结构对齐,有利于导丝沿股骨颈中心轴顺行推进。这种对齐减少了横向偏斜,并最大限度地减少了内侧皮质穿孔或意外进入股深动脉的可能性。其次,远端定位器具有双重功能:它确保导丝的准确髓内放置,同时在插入过程中提供触觉反馈。通过在导丝尖端和内侧皮层之间保持 1-2 厘米的安全裕度,该装置建立了一个尊重股管解剖边界的“受保护轨迹”。这种空间控制对于防止内侧皮质破裂至关重要,否则可能会将导丝引向股深动脉。此外,符合人体工程学的设计使外科医生能够在不影响导丝放置精度的情况下实现最佳髋关节定位(例如,中立或轻微外展)。这与传统方法形成鲜明对比,传统方法通常需要夸张的髋关节内收以避免血管结构——这种作可能会无意中增加股深动脉的张力。

McKee 和 Waddell13 报告了一组病态肥胖患者的闭合髓内钉,特别强调术中技术。7 名患者中有 2 名在扩孔和插入钉子时发生大转子骨折,原因是臀部和果馅饼脂肪组织突出以及患者腿部在骨折台上的内收困难。他们认为由于患者的外侧定位,这些问题可能不太严重。

根据我们的经验,对于骨盆骨折或胸部和腹部损伤无法进行外侧睑板的患者,打开大转子皮层特别困难。机会只有一次,重复作会导致切入点破裂。Tucker 等人16 对 4 个 1 级创伤中心的 151 例接受髓内钉手术治疗的股骨干骨折病例进行了多中心分析。该队列按体重指数分层,其中 32 名患者 (BMI ≥30) 被归类为肥胖组,119 名患者 (BMI < 30) 被归类为非肥胖组。值得注意的是,他们的研究表明,与非肥胖对照组相比,接受顺行钉刺的肥胖人群的手术时间显著延长,辐射暴露持续时间增加。另一项研究评估了顺行股骨钉对 12 例表现为急性骨折和骨不连的脂肪代谢障碍病例的治疗效果17。纳入标准要求确诊为转子脂肪代谢障碍或体重指数 (BMI) ≥ 27。所有手术干预均在患者保持仰卧位的情况下进行,使用标准化梨状颅窝入路作为初始入口。术中影像学检查一致显示导丝轨迹的临界偏差超过可接受的角度,明显向小转子内侧移位。Ostrum 的技术修改涉及横向移位至大转子根尖,显著提高了轨迹准确性。生物力学分析表明,切入点选择的微小变化与植入物尺寸特性相结合,可能会导致骨折界面处的角度畸形。具体来说,侧向入口与医源性内翻错位相关,因此需要严格避免这种方法18

使用新设计的导丝装置来引导导丝的插入和骨的打开,提供了高精度,手术时间短,辐射时间短。一次性插入数据的成功率为 100%。手术过程中的辐射暴露是外科医生和患者都关心的问题。使用设计的导引装置实现低辐射暴露,对外科医生和患者都有好处。

虽然这个系列由少数患者组成,但我们相信我们使用的新导板可以安全准确地插入导丝。

披露声明

作者声明他们没有利益争夺。

致谢

没有

材料

NameCompanyCatalog NumberComments
Awl with a distal positionerIn houseN/AThe awl is to guide wire insertion and open the femoral bone.
Gamma3 systemStryker603611The Gamma3 System is intended to achieve functionally stable osteosyntheses and stabilization of bones and bone fragments
Hip joint surgical instrument setShanghai Jinzhong Surgical Instruments Co., Ltd.P24020The hip joint surgical instrument set is to facilitate surgical procedures involving locked intramedullary nailing for the treatment of intertrochanteric femoral fractures.
Image intensifier (G-arm)Swemac imaging04-7100020AThe image intensifier (G-arm) is to obtain both anterior-posterior and lateral projections.
Iodine povidoneWuhan Operation Fine Chemical Co.,LtdWYH001Iodine povidone is to disinfect the surgical field.
PFNADePuy Synthes04.045.870SPFNA permits an intramedullary approach for the fixation of fractures of the femur.

参考文献

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