用于固定病理性转子下骨折的碳纤维植入物

本书中，我们介绍一名因未诊断的原发性肺腺癌引发的病理性转子下股骨骨折患者。该骨折发生在持续性无外伤性大腿和膝盖疼痛的背景下，促使急诊科迅速识别其病理性。治疗方案包括开放复位和使用碳纤维钉进行内固定，考虑到当前稳定的需求及潜在的肿瘤因素。

主要关注点是实现骨折固定，传统上通过髓内装置完成。然而，由于骨折的病理性质及术后肿瘤治疗的需求，决定使用碳纤维钉。碳纤维独特的放射透度有助于术后放疗规划，确保骨病变的最佳可视化和精准定位。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。

手术过程采用碳纤维钉进行髓内棒固定，成功复位骨折并实现最佳的硬件定位。组织病理学评估确认为转移性肺腺癌。术后，患者接受姑息放疗和靶向治疗，两个月随访时表现显著改善（见图6）。

该案例凸显了碳纤维植入物在病理性骨折管理中的战略应用，在术后影像、疾病监测和放射治疗规划的精准化方面具有优势。多学科方法强调了在植入物选择细节上的重要性，尤其是在转移性骨病患者中，以优化治疗效果。

碳纤维植入物;病理性骨折;转移性骨病。

一名患者在右侧出现病理性转子下股骨骨折，发生在最初未被诊断为原发性肺腺癌的背景下。她的病史包括持续的无创性大腿和膝盖疼痛，逐渐恶化，最终疼痛突然加剧，腿部无力，随后在楼梯上腿部失力后摔倒。急诊科就诊后，骨折的病理性质被迅速确认。肿瘤评估后，治疗方案包括开放复位和内固定，因骨折稳定的迫切需求及潜在肿瘤学考虑，选择了碳纤维钉。

本例的主要焦点是实现骨折固定，这通常是通过髓内装置完成的。但考虑到骨折的病理性质及术后肿瘤干预的必要性，决定使用碳纤维钉。病理性骨折常见于转移性疾病，通常需要术后放疗以处理残留癌细胞并促进骨质原生愈合。碳纤维植入物极大地促进了放射治疗计划的实施，包括CT模拟规划，提升了骨骼病变的可视化和精准度。该方法旨在实现骨折减少的同时，最大限度地减少传统金属植入物在辐射规划过程中的干扰。

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，进一步检查发现患者患有原发性肺癌。在开腹复位和内固定过程中使用碳纤维钉，不仅稳定了骨折，还优化了术后放疗计划的精准度。

患者否认有头部撞击或失去意识，也没有谵妄或意识混乱的迹象。由于疼痛，右下肢的体格检查有限。她的右腿明显缩短了。检查显示幻角伸肌（EHL）、幻角长屈肌（FHL）、胫前肌（TA）和腓肠肌（GS）均有疼痛和力量受限。远端脉搏，包括足背脉（DP）和胫骨后动脉（PT），均保持完整，右脚表现出发热和充足的灌注。后续软组织损伤评估显示浅腓骨神经（SPN）、深腓骨神经（DPN）、胫神经（TN）、隐神经和腓骨神经均有损伤。

跌倒后初次就诊时右髋和股骨的X光显示转子下骨折移位，远端骨折向内移位。股骨头仍稳固地安置在骖臼中，股骨其余部分保持完整（见图1）。边缘骨肿变导致退化性关节间隙狭窄。胸部对比增强CT扫描显示右上叶有一个大型肿块包覆右主支气管，导致右上叶完全肺不张（见图2）。肿块被怀疑为恶性。多个肿大的纵隔和双侧肺门淋巴结对转移性疾病有疑虑。右股骨非增强CT显示股骨中轴在骨折下缘皮层内有非特异性光度。这一发现引发了对潜在渗透性病变和病理性骨折的担忧（见图3）。尽管随访磁共振成像（MRI）可能有助于确定潜在骨病变的存在，但急性环境的评估受限于水肿和出血，因此决定放弃此检查。

图1。右髋关节的AP和侧面X光显示转子下骨折移位。股骨头在髋臼内保持缩小，而股骨其余部分结构保持完整。

图2。在带造影CT的胸部检查中发现了一个位于右上叶右侧旁纵隔区的异质增强肿块。这一发现表明可诊断为原发性肺癌。

图3。右股骨的侧侧及AP非对比CT显示股骨中轴皮层内有清晰度，暗示可能有病理性骨折。

病理性骨折与创伤性骨折不同，是由于潜在疾病引起的，包括但不限于骨质疏松、癌症、感染或代谢紊乱。这一独特的骨折类别以病理过程的影响而显著，这些过程会破坏骨骼的结构完整性。¹ 病理性骨折可能导致显著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常见转移部位。 约70%的骨转移由转移性乳腺癌和前列腺癌引起，肺、肾和甲状腺肿瘤是其次最常见的患病率原因。⁴

病理性骨折患者可能在骨折部位出现疼痛和肿胀，伴有行走困难、活动范围减弱、皮肤湿疹、局部水肿及明显肢体缩短。^病理 性骨折的临床指标在于其根本原因，通常表现为轻微的创伤——远低于健康骨折所需的力度。⁶ 虽然不常见，病理性骨折可能是潜在恶性肿瘤的表现。⁷ 这凸显了细致调查和诊断审查的必要性，尤其是在有有限或缺失创伤史的情况下。 

股骨病理性骨折面临与创伤性股骨骨折类似的挑战，但还引入了影响植入物选择的额外术后考虑因素。与健康骨骼中的股骨骨折管理类似，实现骨折减少和稳定至关重要。这不仅缓解疼痛，提供行走稳定性，还建立了有利于最佳骨折愈合的生物力学环境。

管理转子下骨折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良好的干预，其功能结局与非病理性固定相当。^从 肿瘤学角度看，治疗骨骼中的恶性细胞对于有效骨骼愈合至关重要。在骨折后治疗方案中，化疗和放疗在实现这一目标中起着关键作用。放射治疗通常伴随外部束治疗，需要进行治疗前的CT扫描以实现准确规划。然而，金属植入物的存在可能导致束流散射，降低影像分辨率并影响放射治疗计划。碳纤维植入物不含金属的放射性，能够有效实现骨折减少和愈合的目标，同时对放射治疗必需的辅助治疗影响最小。¹⁰

骨折后长骨固定术的目的是促进正常愈合、恢复稳定性并促进功能恢复。在考虑股骨下转子骨折的治疗方案时，主要的固定方式包括钉固定或钢板固定，目前骨科文献更倾向于钉固定。⁸ 在选择植入物材料时，必须考虑骨折的根本病因以及外科医生对这两种技术的熟练度。

对于因转移性骨病引起的病理性骨折患者，碳纤维钉因其放射透光性和优于机械性能，可能是钛钉的更优选择。^11,12 碳纤维植入物显著减少CT上的散射，减少MRI上的易感伪影，从而改善骨骼愈合的可视化，实现局部疾病复发或进展的术后监测，以及放射规划的精准度。^10,13,14

虽然碳纤维固定有诸多优势，但碳纤维和金属固定在功能结果和复杂性方面没有差异。^11,12 这两种技术均实现骨折稳定和复位维持的目标，并发症风险低，且具有充分的愈合和生物相容性。因此，手术医生在决策过程中应仔细权衡自己对每种固定方法和种植体类型的熟练度和舒适度。^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。短期内，使用碳纤维植入物进行固定，旨在在骨折复位后建立骨骼稳定性。骨折复位可以恢复肢体长度、肌肉张力和正常的解剖结构。维持这种减少可以通过适当稳定骨块来减轻疼痛。^作为负荷分担装置，植入物可能使患者能够立即活动，降低静脉血栓栓塞、褥疮和快速体能退化的风险。¹⁷

在术后中期，植入物提供的稳定性在促进骨折愈合中起着关键作用，尤其是在与辅助治疗癌症治疗结合时。¹⁸ 选择碳纤维植入不仅简化了术后放射病监测，还提升了放疗规划的精准度。这一战略选择有助于提升整体治疗方法的准确性和疗效。¹⁹

碳纤维植入物可能禁止用于需要大段切除、残留骨段较短（5厘米）及较大水泥间隔的肱骨干干骨肿瘤。此类植入物可能因延髓内钉远端的弯曲力而失效，该处水泥垫片与残余骨之间的弹性模数不匹配。在这种情况下，钛金属髓内钉成为更优选择，为解决碳纤维植入物相关挑战提供了潜在解决方案。²⁰

外科医生需要考虑他们对碳纤维植入物的熟悉度和舒适度，因为这些植入物的学习曲线较大。碳纤维植入物与更长的手术和透视时间，以及增加失血量有关，尤其是在骨科和脊柱肿瘤学领域。^12,21 在决定碳纤维植入物在该专业领域是否适用时，平衡临床考虑因素与外科医生的专业能力至关重要。

碳纤维植入物在骨科的应用需要全面考虑多个关键临床因素。尽管并发症和失败率与钛合金植入物相当，碳纤维植入物在手术中缺乏弯曲或轮廓的灵活性。外科医生必须进行细致的术前规划，以确保手术最合适的匹配。²² 虽然碳纤维的放射透光性对术后影像研究有利，但在术中确认植入物位置可能存在挑战。相反，金属植入物虽然缺乏手术中灵活性，但常常干扰辐射规划绘制，阻碍剂量的准确计算和投递。^23,24 此外，在疾病蔓延到关节需要关节置换的情况下，碳纤维植入物可能并非最合适的选择。因此，采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评估。

在右股骨髓内固定手术外，进行了右股骨髓内接棒固定，同时还进行了开放活检以确定转移性骨病的病因。根据影像学研究，这似乎是一种原发性肺癌，且已转移至骨头。患者被放置在侧卧式卧架上，借助豆袋椅。所有骨突出部均有适当的填充。放置腋下滚动并卸载左腓神经。

在大腿近端做了侧切口，随后进行了湿气下入路以暴露骨折部位。在确定骨折部位后，使用眼镜蛇牵开器促进了暴露。使用牙钳采集永久性和冷冻病理样本。冷冻病理确认为转移性肺腺癌。对肿瘤病变进行积极清创，骨内外均有。手术场进行了大量过氧化氢溶液冲洗。

使用新手套和一套新器械，在原部位近端进行后续切口，以接近股骨近端。臀中肌筋膜纵向切开以识别大结节的顶端。起点标有3.2毫米导线，确保前后视角和横视均有良好位置。保持股骨中性位置由Shantz钢针辅助，帮助内旋并内收近端股骨碎片。

明显弯曲的碎片经过额外定位以确保伸展。使用指状复位工具，由两根位于近端股骨和股骨干的Santz针支撑，以实现骨折的解剖复位。骨折复位后，使用开膛器打开近端股骨的弹道。我们用球尖导丝推进，保持复位，并确认钢丝在股骨远端的位置极佳。测量了一根直径11毫米、直径360毫米的碳纤维钉。我们依次扩孔至12.5毫米，并用管状交换器平滑插入，取出球尖导线，插入光滑导线。碳纤维股骨钉按传统方式插入光滑钢丝上，瞄准臂位于前方，随着钉子推进，瞄准臂向外旋转。钢棒被轻敲至最终位置，直到顶端被近端股骨覆盖。 

我们作软组织，利用活检切口将三重切口插入瞄准臂。然后我们通过股骨导线插入股骨颈，形成髋部螺丝的轨迹。透视确认了正确的位置。扩孔长度达到95毫米。髋螺钉的器械被轻松固定，先敲击路径，然后沿着标记轨迹插入股骨颈，最后用固定螺丝固定。

为保持右侧髋关节和膝盖的完美AP，指甲远端用两颗5.0毫米的钛合金螺丝固定，长度分别为40毫米和40.5毫米（见图4）。最终图像确认骨折成功复原，硬件定位最佳（见图5）。进行了大量灌溉，随后逐层封闭。案件期间没有出现并发症。病例持续121分钟，估计失血量为250毫升。

图4。 透视成像用于展示治疗股骨骨折所需的不同手术步骤。这包括用Shantz销显示断裂的起始点和复原。还用了额外的影像显示了碳纤维钉、碳纤维髋螺丝以及两颗钛合金互锁螺丝，这些螺丝用于确保钉子的稳定性。射线不透明标记帮助可视化这些孔径，既可从AP视角也能观察到。值得注意的是，这些入孔的导管与钛钉透视中常见的标准圆形导管不同。

图5。股骨的AP X光和右股骨病理性转子下骨折的碳纤维髓内棒固定后膝关节侧X光显示对齐改善，无硬件并发症迹象。小腿未发现其他可疑的溶解性病变，也无新骨折迹象。

除了手术固定外，还对右近端股骨进行了开放活检，并送往受过专科培训的骨与软组织病理学家进行5.5x5.5x2.5厘米的5.5x5.5x2.5厘米样本进行组织病理评估。对代表性组织块进行了PD-L1免疫染色，显示有>100个肿瘤细胞可供评分。PD-L1在>95%的肿瘤细胞中表现出强烈的膜染色（肿瘤比例评分，TPS为>95%）。²⁵ 免疫组化显示肿瘤细胞对TTF-1和Napsin-A呈阳性，p40为阴性。基于这些发现，右侧近端股骨病变的最终病理诊断为转移性癌，符合肺原发性。^26–28

手术一个月后，患者接受了20 Gy的缓和放射治疗，分五次，针对右髋部。在转移性骨病的情境下，放疗可减轻破骨细胞激活，杀死肿瘤细胞，并通过产生骨化缓解骨痛。²⁹ 同时，肿瘤内科开始为患者使用卡马替尼，这是一种用于治疗转移性非小细胞肺癌的靶向疗法。在两个月的随访中，患者表现出显著改善，能够无需助行器自行行走。她的膝盖在完全伸展和30度屈曲时，能承受外翻和内翻应力。髋关节屈曲、伸展、内旋和外旋均在正常范围内。在开始服用卡普替尼六周后，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。在最近一次随访中，她的功能状态未见显著变化，也无明显的硬件变化，她继续接受卡普替尼治疗，并定期接受放射监测（见图7）。

图6。固定术后两个月，股骨的AP和侧侧X光以及膝盖侧X光显示新形成的胼胝和骨桥，保持原有排列。无新骨折，但右髋部有轻微退行性变化。

图7。固定术后六个月，股骨外侧X光显示胼胝和大量骨桥形成，保持初始排列。骨折显示愈合不完全，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，右髋部也存在类似的退行性变化。

转移在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，表现出更倾向于脑、骨骼和肾上腺转移。^31,32 转移性骨病不仅给患者带来严重疼痛，还带来沉重的经济负担。目前估计美国有25万患者在与此病抗争，这意味着每年医疗费用达120亿美元。^33,34 治疗技术的进步，尽管提高了癌症存活率，但转移性骨病的发生率也随之上升。由此引发的病理性骨折源于多个病变，规模足以威胁骨骼结构完整性，最终导致骨折。³⁵ 为了改善患者长期生存和生活质量，战略性地优先考虑疾病管理中的适当治疗方式至关重要。³⁶

由于该患者在股骨骨折前无肿瘤诊断，强调关键点有助于在骨折前识别高风险骨病变非常重要。患者报告骨折前髋部已有数月疼痛，这通常是任何内脏癌的首次临床发现。应当调查那些能发现无法解释疼痛的精明病史采集和体格检查结果，尤其是功能性疼痛。最合适的评估方法是对受影响末端整块骨头进行普通X光片检查，以确保牵涉痛不会掩盖临床因素。

骨折得到适当治疗并患者度过术后即时阶段后，必须关注基础疾病，因此需要多学科合作，包括医学和放射肿瘤学。肿瘤内科为原发癌及其转移性病变提供全身性治疗。放射肿瘤学在亚急性术后局部治疗中发挥关键作用，积极针对弥散的癌细胞，促进骨骼必要的愈合过程。尽管病例系列报告延髓质甲稳定后疾病进展率较低，但随着患者存活，器械失效风险增加。^37.38 碳纤维植入物结合先进影像技术，可以改善疾病监测和骨骼愈合。¹² 项研究探讨碳纤维植入物相较于钛合金的患者报告结局及成本效益，可能促进临床采用率。

除了碳纤维植入物外，没有使用任何特殊设备。

通讯作者是CarboFix骨科有限公司的付费讲师和顾问。

本文中提到的患者已知情同意被拍摄，并知悉相关信息和图片将被发布到网上。

动画于2025年10月3日新增。文章内容未作更改。