用于固定病理性转子下骨折的碳纤维植入物

在此，我们介绍了一名继发于未确诊原发性肺腺癌的病理性股骨转子下骨折的患者。骨折发生在持续的无创伤性大腿和膝盖疼痛的情况下，促使急诊科迅速确定其病理性质。治疗计划包括使用碳纤维钉进行切开复位和内固定，考虑到对稳定的迫切需求和潜在的肿瘤因素。

主要重点是实现骨折固定，传统上是通过髓内装置完成的。然而，由于骨折的病理性质以及随后需要术后肿瘤干预，决定使用碳纤维钉。碳纤维独特的射线可透性有助于术后辐射规划，确保针对骨病变的最佳可视化和精度。这种方法有助于减少骨折，同时最大限度地减少对放射治疗的干扰。

外科手术包括用碳纤维钉进行髓内棒，成功实现骨折复位和最佳硬件定位。组织病理学评估证实转移性肺腺癌。术后，患者接受了姑息性放疗和靶向治疗，在两个月的随访中显示出显着改善（图6）。

该案例强调了碳纤维植入物在治疗病理性骨折方面的战略应用，在术后成像、疾病监测和放射治疗计划的精确性方面具有优势。多学科方法强调了考虑种植体选择细微差别的重要性，特别是在转移性骨病中，以优化结果。

碳纤维植入物;病理性骨折;转移性骨病。

一名患者右侧出现病理性股骨转子下骨折，发生在最初未确诊的原发性肺腺癌的背景下。她的病史包括持续的无创伤性大腿和膝盖疼痛，逐渐恶化，最终导致疼痛突然加剧，腿部无力，并在腿在楼梯上松弛后摔倒。在提交给急诊科后，骨折的病理性质被迅速确定。在进行肿瘤学评估后，治疗计划包括切开复位和内固定，由于迫切需要稳定骨折和潜在的肿瘤学考虑，选择碳纤维钉。

在这种情况下，主要重点是实现骨折固定，这是一项传统上通过髓内装置完成的任务。然而，考虑到骨折的病理性质以及术后随后需要进行肿瘤干预，决定使用碳纤维钉。病理性骨折在转移性疾病中很常见，通常需要术后放疗来处理残留的癌细胞并促进天然骨愈合。碳纤维植入物极大地帮助了放射治疗计划的实施，包括 CT 模拟计划，增强了针对骨病变的可视化和精度。这种方法旨在实现骨折减少的目标，同时最大限度地减少传统金属植入物在辐射规划过程中造成的干扰。

一名老年白人女性被发现有转子下病理性骨折。顺便说一句，在进一步的检查中，发现患者患有原发性肺癌。在切开复位和内固定过程中使用碳纤维钉不仅可以稳定骨折，还可以优化术后放射规划的精度。

患者否认有任何头部撞击或意识丧失，也没有表现出谵妄或意识模糊的迹象。由于疼痛，右下肢的体格检查受到限制。她的右腿明显缩短了。检查显示拇长伸肌 （EHL）、拇长屈肌 （FHL）、胫骨前肌 （TA） 和腓肠肌 （GS） 疼痛且力量有限。远端脉搏，包括足背肌 （DP） 和胫后肌 （PT），完好无损，右脚表现出温暖和足够的灌注。随后的软组织损伤评估显示腓浅神经 （SPN）、腓深神经 （DPN）、胫神经 （TN）、隐神经和腓肠神经的破坏。

跌倒后首次就诊时对右髋部和股骨进行 X 光成像，显示转子下骨折移位，远端碎片内侧移位。股骨头保持在髋臼中，股骨的其余部分完好无损（图1）。边缘骨赘的退行性关节间隙变窄是显而易见的。胸部对比增强计算机断层扫描 （CT） 扫描显示，右上叶肿块包裹着右主支气管，导致右上叶完全不张（图 2）。该肿块怀疑是恶性肿瘤。多发纵隔和双侧肺门淋巴结肿大是转移性疾病的重要因素。右股骨的非增强 CT 扫描显示骨折下缘股骨中干的非特异性皮质内透明性。这一发现引起了人们对潜在渗透性病变和病理性骨折的担忧（图 3）。尽管随访磁共振成像 （MRI） 可能有助于确定是否存在潜在的骨病变，但急性情况下的评估受到水肿和出血的限制，促使决定放弃这项检查。

图 1.右髋的 AP 和侧向 X 光片显示转子下移位骨折。股骨头在髋臼内保持复位，而股骨的其余部分在结构上保持完整。

图 2.在造影胸部 CT 中发现位于右上叶右纵隔旁区域的异质性增强肿块。这一发现的存在表明诊断为原发性肺癌。

图 3.右股骨的侧向和 AP 非对比 CT 图像显示股骨中干皮质内透明，提示潜在的病理性骨折。

病理性骨折与创伤性骨折不同，是由潜在疾病引起的，包括但不限于骨质疏松症、癌症、感染或代谢紊乱。这种独特的骨折类别的特点是受到病理过程的影响，损害骨骼的结构完整性。¹ 病理性骨折可导致严重的发病率和整体生活质量下降。² 骨骼系统是继肺和肝脏之后第三大最常见的转移部位。³ 大约 70% 的骨转移是由转移性乳腺癌和前列腺癌引起的，就患病率而言，肺、肾和甲状腺肿瘤是第二常见原因。⁴、

发生病理性骨折的患者可能会在骨折部位表现出疼痛和肿胀，同时伴有行走困难、活动范围缩小、瘀斑、局部水肿和明显的肢体缩短。⁵ 病理性骨折的临床指标在于其根本原因，通常表现为最小的创伤——比骨折健康骨所需的力要小得多。⁶ 虽然不常见，但病理性骨折可能是潜在恶性肿瘤的先兆。⁷ 这强调了细致调查和诊断审查的必要性，特别是在有有限或没有创伤史的情况下。 

股骨病理性骨折与创伤性股骨骨折面临类似的挑战，但引入了影响种植体选择的其他术后考虑因素。与治疗健康骨骼的股骨骨折类似，实现骨折复位和稳定至关重要。这不仅减轻了疼痛，为行走提供了稳定性，而且还建立了有利于骨折最佳愈合的生物力学环境。

转子下骨折的治疗在实现复位和固定方面存在挑战，复位通常需要经皮或开放技术。⁸ 手术固定是一种耐受性良好的干预措施，其功能结局与非病理性固定相当。⁹ 从肿瘤学的角度来看，治疗骨骼中的恶性细胞对于有效的骨愈合至关重要。在骨折后治疗方案中，化疗和放疗在实现这一目标方面发挥着至关重要的作用。放射治疗通常计划使用外照射治疗，需要进行治疗前 CT 扫描以进行准确规划。然而，金属植入物的存在会导致光束散射，降低成像分辨率并影响放射治疗计划。碳纤维植入物没有金属的放射学特性，可以有效实现骨折复位和愈合的目标，同时对放射治疗所必需的辅助治疗的影响最小。¹⁰

骨折后长骨固定的目的是促进正常愈合、恢复稳定性和促进功能恢复。在考虑股骨转子下骨折的治疗方案时，主要的固定方式包括钉子或钢板固定，目前的骨科文献支持钉子固定。⁸ 在选择植入材料时，必须考虑骨折的潜在病因和外科医生对这两种技术的熟练程度。

对于继发于转移性骨病的病理性骨折患者，碳纤维指甲可能是钛指甲的首选替代品，因为它们具有射线可透性和良好的机械性能。^11,12 碳纤维植入物显着减少了 CT 上的散射并减少了 MRI 上的易感性伪影，从而可以改善骨愈合的可视化、局部疾病复发或进展的术后监测以及辐射计划的精确性。^10,13,14

虽然碳纤维固定有几个优点，但碳纤维和金属固定的功能结果和并发症特征没有差异。^11,12 这两种技术都实现了骨折稳定和维持复位的目标，并发症风险低，愈合和生物相容性有据可查。因此，手术外科医生在决策过程中应仔细权衡他们对每种固定方法和植入物类型的熟练程度和舒适度。^12,15

在制定病理性转子下骨折的治疗策略时，必须同时考虑短期和长期目标。在短期内，利用碳纤维植入物进行固定旨在在骨折复位后建立骨稳定性。骨折复位可恢复肢体长度、肌肉张力和正常的解剖关系。保持这种减少可以通过适当稳定骨碎片来减轻疼痛。¹⁶ 作为一种负荷分担装置，植入物可以让患者立即活动，降低静脉血栓栓塞、褥疮和快速失调的风险。¹⁷

在术后中期，植入物提供的稳定性对于促进骨折愈合起着至关重要的作用，特别是与癌症治疗的辅助治疗相结合时。¹⁸ 选择碳纤维植入物不仅可以简化术后放射学疾病监测，还可以提高放射治疗计划的准确性。这一战略选择有助于提高整体治疗方法的准确性和有效性。¹⁹

碳纤维植入物可能禁用于肱骨骨干骨肿瘤，需要大节段切除，残余骨段较短（5 cm）且有大量骨水泥垫片。由于髓内钉远端的弯曲力，这种种植体可能会因张力而失效，其中骨水泥垫片和残余骨之间存在弹性模量不匹配。在这种情况下，钛髓内钉成为更可取的选择，为解决这种特定情况下与碳纤维植入物相关的挑战提供了潜在的解决方案。²⁰

考虑到与这些植入物相关的学习曲线，外科医生需要考虑他们对碳纤维植入物的熟悉程度和舒适度。碳纤维植入物与较长的手术和透视时间以及失血量增加有关，特别是在骨科和脊柱肿瘤学中。^12,21 在决定碳纤维植入物是否适合这一专业领域时，平衡临床考虑和外科医生的熟练程度至关重要。

碳纤维植入物在骨科的使用需要彻底考虑几个关键的临床因素。尽管并发症和失败率与钛植入物相当，但碳纤维植入物缺乏术中弯曲或轮廓的灵活性。外科医生必须进行细致的术前计划，以确保最佳贴合。²² 虽然碳纤维的射线可透性有利于术后影像学研究，但在术中确认种植体位置可能会带来挑战。相反，金属植入物虽然缺乏术中灵活性，但往往会破坏辐射规划映射并阻碍准确的剂量计算和输送。^23,24 此外，在疾病延伸到关节并需要关节置换的情况下，碳纤维植入物可能不是最合适的选择。因此，使用碳纤维植入物的决定需要对其在特定临床环境中的益处和局限性进行细致入微的评估。

除了开放活检以确定转移性骨病的病因外，还进行了右股骨髓内杆插入以手术固定病灶。根据影像学研究，这似乎是一种转移到骨的原发性肺癌。患者在豆袋的帮助下被置于侧卧位。所有骨突起都得到了充分的填充。放置腋下滚动并卸载左腓神经。

在大腿近端做一个侧切口，随后进行股下入路以暴露骨折部位。眼镜蛇牵开器在确定骨折部位后促进了暴露。使用刮匙获得永久性和冷冻病理样本。冷冻病理证实转移性肺腺癌。对骨内外的肿瘤病灶进行积极清创。用过氧化物溶液对手术区域进行大量冲洗。

使用新手套和一套新器械，在初始部位近端进行随后的切口，以进入股骨近端。纵向切开臀中肌筋膜以识别大结节的尖端。一根 3.2 毫米的导丝标记了起点，确保在前后 （AP） 和侧视图中都处于良好的位置。Shantz 销有助于将股骨保持在中立位置，有助于股骨近端碎片的内旋和内收。

显着弯曲的碎片经过额外的定位以确保伸展。使用手指复位工具，由股骨近端和股骨干的两个 Shantz 销支撑，实现骨折的解剖复位。随着骨折的减少，使用开口铰刀打开股骨近端的轨迹。推进球尖导丝，我们保持复位并确认钢丝在股骨远端的良好位置。测量了一个直径为 11 毫米的 360 毫米碳纤维钉。我们依次铰孔至12.5毫米，并使用换管器平滑插入，取出球尖导丝并插入光滑导丝。碳纤维股骨钉以传统方式插入光滑的钢丝上，瞄准臂位于前方，随着钉子的推进，瞄准臂向外旋转。将杆敲击到其最终位置，直到杆的顶部被股骨近端覆盖。 

通过纵软组织，我们利用活检的切口将三重套针插入瞄准臂。然后，我们通过股骨导丝插入股骨颈的轨迹，用于髋关节螺钉。在透视下，确认位置正确。铰孔长度达到 95 毫米。髋关节螺钉的器械被毫无困难地固定，首先敲击路径，然后沿着股骨颈的标记轨迹将螺钉插入，然后用固定螺钉将其固定。

保持右髋和膝盖的完美AP，指甲的远端部分用两个长度为40和40.5毫米的5.0毫米钛螺钉固定（图4）。最终图像证实了断裂的成功复位和最佳的硬件定位（图5）。进行了大量灌溉，然后逐层封闭。案件期间没有出现任何并发症。病例长度为 121 分钟，估计失血量为 250 mL。

图 4. 透视成像用于展示治疗股骨骨折所涉及的不同手术步骤。这包括使用 Shantz 销显示断裂的起点和减少。使用额外的成像来显示碳纤维钉、碳纤维髋关节螺钉和两个用于确保钉子稳定性的钛联锁螺钉。不透射线标记有助于可视化这些孔径，可从 AP 和侧视图观察到。值得注意的是，这些入口孔的导轨与钛钉透视中通常可见的标准圆形导轨不同。

图 5.右股骨病理性转子下骨折的碳纤维髓内杆固定后股骨 AP X 光片和膝关节侧向 X 光片显示对齐得到改善，没有硬件并发症的迹象。小腿没有发现额外的可疑溶解性病变，也没有新的骨折迹象。

除了手术固定外，还对右侧股骨近端进行了开放活检，并将一个 5.5x5.5x2.5 厘米的标本（由尘土飞扬的粉红色软组织碎片组成）送去由受过奖学金培训的骨和软组织病理学家进行组织病理学评估。对代表性组织块进行 PD-L1 免疫染色，发现 >100 个肿瘤细胞可供评分。PD-L1 在 >95% 的肿瘤细胞中显示出强强度的膜染色（肿瘤比例评分，或 TPS，>95%）。²⁵ 免疫组织化学显示肿瘤细胞对 TTF-1 和 Napsin-A 呈阳性，对 p40 呈阴性。鉴于这些发现，右股骨近端病变的最终病理诊断是与肺原发性一致的转移性癌。^26-28

手术后一个月，患者在右髋关节接受了 20 Gy 的姑息性放疗，分五次进行。在转移性骨病的情况下，放射治疗可减轻破骨细胞活化，杀死肿瘤细胞，并通过产生骨化来减轻骨痛。²⁹ 与此同时，肿瘤内科开始为患者服用 Capmatinib，这是一种用于治疗转移性非小细胞肺癌的靶向疗法。在为期两个月的随访中，患者表现出显着改善，无需助行器即可行走。她的膝盖在完全伸展和 30° 屈曲时对外翻和内翻压力保持稳定。髋关节屈曲、伸展、内旋和外旋均在正常范围内。在开始卡马替尼后六周，患者对治疗反应良好。胸部CT显示右上叶肿块减少，双侧纵隔和肺门淋巴结肿大减少。在她最近的随访中，她的功能状态没有明显变化，没有明显的硬件变化，她继续接受卡马替尼治疗，并接受频繁的放射学监测（图 7）。

图6.固定两个月后，股骨的 AP 和侧向 X 光片以及膝关节的侧向 X 光片显示新的愈伤组织形成和骨桥，保持原始排列。没有新的骨折，但在右髋部观察到轻微的退行性变化。

图7.固定后六个月，AP 和股骨外侧 X 光检查显示愈伤组织持续形成和大量骨桥接，保持初始对齐。骨折显示出不完全愈合的迹象，同时存在异位骨形成。没有明显的硬件并发症或新骨折的迹象。此外，类似的退行性变化持续存在于右髋部。

转移在与癌症相关的发病率和死亡率中起着重要作用。³⁰ 肺癌是男性和女性中第二常见的癌症，表现出大脑、骨骼和肾上腺转移的偏好。^31,32 转移性骨病不仅给患者带来使人衰弱的疼痛，而且还会带来巨大的经济负担。目前估计美国有 250,000 名患者与这种疾病作斗争，相当于每年的医疗费用为 120 亿美元。^33,34 治疗的进步在提高癌症存活率的同时，导致转移性骨病的发病率更高。这种情况引起的病理性骨折源于许多病变的大小危及骨骼的结构完整性，最终导致骨折。³⁵ 为了提高患者的长期生存率和生活质量，在疾病管理中战略性地优先考虑适当的治疗方式至关重要。³⁶

由于该患者在股骨骨折前没有进行肿瘤学诊断，因此必须强调有助于在骨折前识别高危骨病变的关键点。患者报告在骨折前髋部疼痛数月，这通常是任何内脏癌的第一个临床发现。应调查精明的病史采集和体格检查结果，显示无法解释的疼痛，尤其是功能性疼痛。最合适的评估方法是对受影响肢体的整个骨骼进行 X 线平片，以确保牵涉痛不是掩盖临床因素。

在骨折得到适当治疗并且患者在术后立即存活后，必须将注意力转向解决潜在疾病，因此需要采用涉及内科和放射肿瘤学的多学科方法。肿瘤内科为原发性癌症及其转移性病灶提供全身治疗。放射肿瘤学在亚急性术后期间的局部治疗中起着关键作用，积极靶向播散性癌细胞以促进基本的骨愈合过程。尽管病例系列报告髓质钉稳定后疾病进展率较低，但硬件故障的风险随着患者的生存率而增加。^37,38 碳纤维植入物与先进的成像技术一起使用时可以改善疾病监测和骨愈合。¹² 调查患者报告的碳纤维植入物与钛相比的结局和成本效益的研究可能会提高临床采用率。

除了碳纤维植入物之外，没有使用特殊设备。

通讯作者是 CarboFix Orthopaedics Ltd. 的付费演讲者和顾问。

本视频文章中提到的患者已知情同意拍摄，并知道信息和图像将在网上发布。

动画于 2025 年 3 月 10 日发布后添加。文章内容没有做任何更改。