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的原发性肺腺癌的病理性股骨转子下骨折患者。骨折发生在持续的非创伤性大腿和膝盖疼痛的情况下，促使急诊科迅速确定了其病理性质。治疗计划包括使用碳纤维钉进行切开复位和内固定，同时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，传统上通过髓内装置完成。然而，由于骨折的病理性质和随后需要术后肿瘤干预，因此决定使用碳纤维钉。碳纤维独特的射线可透性有助于术后放射计划，确保靶向骨骼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。

外科手术涉及使用碳纤维钉进行髓内杆固定，成功复位骨折和最佳硬件定位。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）。

该病例突出了碳纤维植入物在治疗病理性骨折中的战略性使用，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，尤其是在转移性骨病中，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情况下。她的病史包括持续的非创伤性大腿和膝盖疼痛，逐渐恶化，最终导致疼痛突然增加、腿部无力，并在她的腿在楼梯上瘫倒后跌倒。在急诊科就诊后，及时确定了骨折的病理性质。在肿瘤学评估之后，治疗计划包括切开复位和内固定，由于迫切需要骨折稳定和潜在的肿瘤学考虑，因此选择了碳纤维钉。

在这种情况下，主要重点是实现骨折固定，这是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和手术后随后需要肿瘤干预，决定使用碳纤维钉。病理性骨折在转移性疾病中很常见，通常需要术后放疗以处理残留的癌细胞并促进自然骨愈合。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，增强了靶向骨病变的可视化和精度。这种方法旨在实现骨折复位的目标，同时最大限度地减少传统金属植入物在放射规划过程中造成的干扰。

发现一名老年白人女性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计划的精度。

患者否认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。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，包括足背脉搏 （DP） 和胫骨后脉搏 （PT），均完好无损，右足表现为温暖和充足的灌注。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） 、隐神经和腓肠神经断裂。

跌倒后初次就诊时右髋部和股骨的 X 线成像显示转子下骨折移位，远端碎片内侧移位。股骨头仍然很好地固定在髋臼中，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狭窄是明显的。胸部的对比增强计算机断层扫描 （CT） 显示，一个大的右上叶肿块包裹着右主支气管，导致右上叶完全性肺不张（图2）。该肿块怀疑为恶性肿瘤。多个纵隔和双侧肺门淋巴结肿大与转移性疾病有关。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光。这一发现引起了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，但在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.右髋部的 AP 和侧位 X 线片显示移位的转子下骨折。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.在胸部造影剂 CT 检查中发现一个异质性增强的肿块，位于右上叶的右侧纵隔区域。这一发现的存在提示原发性肺癌的诊断。

图 3.右股骨的侧位和 AP 非对比 CT 图像显示股骨干中部皮质内透亮，提示潜在的病理性骨折。

与外伤性骨折不同，病理性骨折是由于基础疾病而出现的，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的下降。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，肺、肾和甲状腺肿瘤是患病率第二大的最常见原因。⁴

经历病理性骨折的患者可能会出现骨折部位疼痛和肿胀，并伴有行走困难、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——比健康骨骼骨折所需的力量要小得多。⁶ 虽然不常见，但病理性骨折可能是潜在恶性肿瘤的首发体征。⁷ 这强调了仔细调查和诊断审查的必要性，尤其是在有有限或无创伤史的情况下。

股骨病理性骨折面临与创伤性股骨骨折类似的挑战，但引入了影响植入物选择的额外术后考虑因素。与管理健康骨骼的股骨骨折类似，实现骨折复位和稳定至关重要。这不仅可以减轻疼痛并为行走提供稳定性，还可以建立有利于最佳骨折愈合的生物力学环境。

处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性良好的干预措施，其功能结果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是有效骨愈合的关键。在骨折后治疗方案中，化疗和放疗在实现这一目标方面起着至关重要的作用。放射治疗通常与外照射治疗一起进行，需要进行治疗前 CT 扫描才能准确规划。然而，金属植入物的存在会导致光束散射，从而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、恢复稳定性并促进功能恢复。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 在选择植入物材料时，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，碳纤维钉可能是钛钉的更可取替代品，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 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放射计划的精确性。^{10、13、14 元}

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 元

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建立骨折复位后的骨骼稳定性。骨折复位可恢复肢体长度、肌肉张力和正常的解剖关系。保持这种复位通过适当稳定骨碎片来减轻疼痛。¹⁶ 作为一种负荷共享装置，植入物可以让患者立即活动，从而降低静脉血栓栓塞、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在促进骨折愈合方面起着至关重要的作用，尤其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简化了术后放射学疾病监测，还提高了放射治疗计划的准确性。这种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忌于需要大节段切除且残余骨段较短 （5 cm） 和大量骨水泥垫片的肱骨干骨肿瘤。由于髓内钉远端的弯曲力，这种植入物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，为解决在这种特定情况下与碳纤维植入物相关的挑战提供了一种潜在的解决方案。²⁰

外科医生需要考虑他们对碳纤维植入物的熟悉程度和舒适度，同时考虑与这些植入物相关的学习曲线。碳纤维植入物与手术和透视时间延长以及失血量增加有关，尤其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该专业领域时，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中的应用需要全面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，但碳纤维植入物在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计划，以确保最佳贴合度。²² 虽然碳纤维的射线可透性有利于术后成像研究，但在术中确认植入物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，但通常会破坏放射计划映射并阻碍准确的剂量计算和实施。^23,24 此外，在疾病蔓延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涉及在特定临床环境中对其益处和局限性的细致评估。

除了开放活检外，还进行了右股骨髓内杆手术固定病灶，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，并已转移至骨骼。患者在豆袋的帮助下被放置在侧卧位。所有骨突都进行了充分的填充。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。Cobra 牵开器在确定骨折部位后促进了暴露。使用刮擦获得永久性和冷冻病理样本。冰冻病理证实转移性肺腺癌。对肿瘤病灶进行积极的清创术，包括骨内和骨外。用过氧化物溶液对手术区域进行大量冲洗。

利用新手套和一套新仪器，随后在初始部位近端做一个切口，以进入股骨近端。纵向切开臀中肌筋膜以识别大粗隆的尖端。3.2 毫米导丝标记起点，确保在前后 （AP） 和侧视图中均处于良好的位置。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。

显着弯曲的片段经过额外的定位以确保延伸。使用由股骨近端和股骨干中的两个 Shantz 销支撑的手指复位工具，实现骨折的解剖复位。随着骨折的复位，使用开口铰刀打开股骨近端的轨迹。推进球形导丝，我们保持复位并确认钢丝在股骨远端的良好位置。测量了直径为 360 毫米、直径为 11 毫米的碳纤维钉。我们依次铰孔至 12.5 毫米尺寸，并使用管交换器平稳插入，以去除球头导丝并插入光滑的导丝。碳纤维股骨钉以传统方式插入光滑的金属丝上，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。

作软组织，我们利用活检的切口通过瞄准臂插入三重 trochar。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，确认了正确的位置。铰削长度达到 95 mm。髋关节螺钉的器械固定没有困难，最初敲击路径，然后按照股骨颈的标记轨迹插入螺钉，然后用固定螺钉固定。

为了保持右髋关节和膝关节的完美 AP，指甲的远端部分用两颗长度分别为 40 毫米和 40.5 毫米的 5.0 毫米钛螺钉固定（图4）。最终图像证实了成功复位骨折和最佳硬件定位（图 5）。进行大量灌溉，然后逐层封闭。案件期间没有出现并发症。病例长度为 121 分钟，估计失血量为 250 mL。

图 4. 透视成像用于证明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复位。额外的成像用于显示碳纤维钉、碳纤维髋螺钉和两个用于确保钉子稳定性的钛互锁螺钉。不透射线标记有助于可视化这些孔径，可以从 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. 针对右股骨病理性转子下骨折的股骨 AP X 光片和碳纤维髓内杆固定后膝关节侧位 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骨病灶，也没有新骨折的迹象。

除了手术固定外，还对右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 个肿瘤细胞可用于评分。PD-L1 在 >95% 的肿瘤细胞中显示较强强度的膜染色 （tumor ratio score， 或 TPS， >95%）。²⁵ 免疫组化显示肿瘤细胞 TTF-1 和 Napsin-A 阳性，p40 阴性。鉴于这些发现，右股骨近端病变的最终病理诊断为与肺原发性一致的转移性癌。^26-28 岁

手术后一个月，患者接受了 20 Gy 的姑息性放疗，分 5 次对右髋关节进行。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，并通过产生骨化来缓解骨痛。²⁹ 同时，肿瘤内科开始为患者服用卡马替尼，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，患者表现出实质性的改善，能够在没有助行器的情况下行走。她的膝盖在完全伸展和屈曲 30° 时对外翻和内翻应力保持稳定。髋关节屈曲、伸展、内旋和外旋均在正常范围内。到开始使用 Capmatinib 后 6 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，她的功能状态没有显示显着变化，也没有明显的硬件变化，她继续接受卡马替尼治疗，接受频繁的放射学监测（图7）。

图 6.固定后 2 个月，股骨的 AP 和侧位 X 光片以及膝关节的侧位 X 光片显示新的愈伤组织形成和骨桥接，保持原始对齐。不存在新的骨折，但在右髋部观察到轻微的退行性变化。

图 7.固定后 6 个月，前后位和股骨外侧 X 线片显示持续的愈伤组织形成和大量的骨桥接，保持了最初的对齐。骨折显示不完全愈合的迹象，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，类似的退行性变化在右髋关节持续存在。

转移在与癌症相关的发病率和死亡率中起着重要作用。³⁰ 肺癌分别是男性和女性中第二常见的癌症，倾向于在大脑、骨骼和肾上腺中转移。^31,32 转移性骨病不仅给患者带来虚弱的痛苦，而且还给患者带来沉重的经济负担。目前估计美国有 250,000 名患者与这种疾病作斗争，这意味着每年的医疗保健费用为 120 亿美元。^33,34 治疗的进步虽然提高了癌症生存率，但因此导致转移性骨病的发病率更高。由这种情况引起的病理性骨折源于许多病变，其大小达到危及骨骼结构完整性，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 元

由于该患者在股骨骨折前没有肿瘤学诊断，因此强调有助于在骨折前识别有风险的骨病变的关键点很重要。患者报告说，骨折前髋关节疼痛数月，这通常是任何内脏癌的首次临床发现。应调查精明的病史采集和体格检查结果，这些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的肢体的整个骨骼进行 X 线平片检查，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即刻存活后，必须将注意力转向解决潜在疾病，这需要一种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变提供全身治疗。放射肿瘤学在亚急性术后期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必要的骨愈合过程。尽管病例系列报道髓质指甲稳定后疾病进展率较低，但硬件故障的风险随着患者生存率的增加而增加。^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骼愈合。¹² 调查碳纤维植入物与钛相比的患者报告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同意拍摄，并且知道信息和图像将在网上发布。