短型头髓钉与中国人股骨髓腔的适配性研究

在老年髋部骨折治疗的临床工作中，在行人工髋关节置换、股骨髓内钉固定时，经常遇到但容易忽视的一个重要的基础知识是股骨前弓与髓内钉的关系。
本次专辑中，我们邀请到胡孙君主任、杜守超医生、张世民主任，以专题形式，通过系列文章，向大家介绍股骨前弓弧度与角的测量与研究，股骨前弓与髓内钉，钉尖撞击影响因素，头髓钉与中国人股骨髓腔适配性，与股骨前弓和外弓相关的髓内钉器械改进等内容。

在老年髋部骨折治疗的临床工作中，在行人工髋关节置换、股骨髓内钉固定时，经常遇到但容易忽视的一个重要的基础知识是股骨前弓与髓内钉的关系。

近期，我们将通过系列文章介绍股骨前弓与头髓钉的关系。之前的文章，我们为大家介绍了股骨前弓弧度的测量研究【阅读原文】，股骨前弓与长型、短型髓内钉【阅读原文】，髓内钉钉尖撞击的影响因素【阅读原文】。今天为大家介绍短型头髓钉与中国人股骨髓腔的适配性研究的相关内容。

病例资料

病例收集

收集2009年8月~2010年12月收治的158例股骨转子间骨折的影像学资料，均采用亚洲型股骨近端防旋髓内钉（PFNA-II）治疗（图1）。

▲ 图1 小型PFNA-II的参数

病例情况

——例数与年龄

男35例，女123例；左109例，右49例；平均年龄77.2岁（65-94岁）

——AO/OTA分型

A2型123例，A3 型35 例

——Evans-Jensen分型

I型11例，II A型89例，II B型40例，III型15例，IV型3例

——髓内钉长度

超小型（钉长17 cm）38例，小型（钉长20 cm）115例，标准型（钉长24 cm）5例，远段直径均为10mm

测量方法

收集患者术后2周内的侧位X片，测量影像学参数，方法如下：

远端钉尖与股骨前侧皮质的关系比对

在侧位X线片以股骨髓腔中央为基线，参考前方皮质厚度，根据自创的分类法将远端钉尖的位置划分为5级（表1，图2-5）。

相对于钉尖在髓腔中央偏前的位置，少数钉尖位于髓腔中央偏后者依据其偏后的程度，相应的在5级标准前加“－”。

髓腔中央的定义方法

在髓内钉远端钉尖平面，先做股骨长轴的轴线，再经钉尖作一股骨长轴的垂线，该垂线与股骨前后皮质交点的中点，即为该平面的髓腔中央。

▲ 表1 股骨近端髓内钉末端钉尖在髓腔内的位置分级

▲ 图2 钉尖位于股骨髓腔中央，为0级

▲ 图3 钉尖偏前，但与股骨前侧皮质无接触，为1级

▲ 图4 钉尖与股骨前侧皮质接触，<皮质直径的1/3, 为2级

▲ 图5 钉尖与前方皮质撞击，>皮质直径的1/3，但<2/3，为3级

测量将偏前的钉尖后移于髓腔中央时所需的距离

——比例尺确定

先确定比例尺,已知PFNA-II近端钉尾直径为16.5 mm，用Photoshop软件中的“度量工具”测量出近端钉尾在其中对应的“像素”长度，用近端钉尾的真实长度（16.5 mm）除以“像素”长度即为比例尺，待最后测量完成后再换算为对应的长度单位。

——测量距离

先在髓内钉远端画出髓内钉中轴线，再画出股骨髓腔中轴线，在远端钉尖水平测量此二中轴线之间的垂直“像素”距离(图6)。用比例尺将像素距离换算为髓内钉尖所要后移的真实距离。

▲ 图6 股骨髓腔中央线A，髓内钉中央线B，二者在钉尖平面的垂直距离h

计算钉尖后移于髓腔中央时所需的髓内钉弯曲弧度

用三角几何法计算，方法如下（图7）：

▲ 图7 三角几何计算法示意图

——b 为钉长减去PFNA-II拐点以上的长度，即（钉长—105 mm ）；

——h为将偏前的钉尖后移位于股骨髓腔中央时所需距离（取平均值）；

——α为将原直型钉改良为弧形钉后在拐点处的切线角；L为弧形钉的弦长；髓内钉弧度为2β，弧度半径为R。

由勾股定理，得L=

，sinα=h/b ，sinβ=L/2R ，又α=β ，sinα= sinβ，h/b=L/2R，故R=bL/2h 。β=arcsin h/b 。

研究结果

通过影像学测量发现（表2，3，4）：

直型钉越长，钉尖与股骨前侧皮质接触撞击的比例越高，触碰程度越大。对最常用的长200mm直径10mm的头髓钉，钉尖位于髓腔前方者占70%，与股骨前侧皮质有接触撞击者占40%。
钉尖偏前等级越大，后移至髓腔中央所需的距离就越大；直型钉越长，所需后移的距离也越大。对长200mm直径10mm的头髓钉而言，钉尖需要后移1.8mm。
直型钉越长，所需的弯曲弧度越小，对应的弧度半径越长（二者呈成反比关系）。对长200mm直径10mm的头髓钉而言，弧度半径为120cm比较合适。

▲ 表2 远端钉尖与股骨前侧皮质的关系

▲ 表3 远端钉尖后移至髓腔中央所需的距离

▲ 表4 远端钉尖后移到髓腔中央时需要的弧度和弧度半径

研究结论

直的短型头髓钉与股骨髓腔并不适配

张世民等的研究发现，采用长200mm直径10mm的PFNA-II治疗股骨转子间不稳定骨折，钉尖位于髓腔前方者占70%，与股骨前侧皮质有接触撞击者占40%，建议对短型头髓钉，也要自带前弓弧度，并且计算了最佳的弧度半径。

需要制造半径更小的髓内钉

2015年，南美哥伦比亚的Pena等用短的直型头髓钉，治疗平均年龄为78岁的西班牙裔人的股骨转子间骨折，发现钉尖与前侧皮质撞击的发生率为70%（55/78），高于带弧度长钉的30%（23/78）。

Pena等同时报导了6例钉尖穿透股骨干前侧皮质，并且认为，无论短钉还是长钉，均要加大前弓弧度，即制造半径更小的髓内钉。

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