Методы фиксации переломов шейки бедренной кости: новейшие научные достижения — обзорная статья

Обзор

Перелом шейки бедра — это сложная проблема, требующая неотложного решения в ортопедической клинической практике; подобные переломы значительно повышают уровень инвалидности и смертности пациентов. У молодых взрослых переломы шейки бедра чаще всего вызваны травмой высокой энергии и зачастую сопровождаются множественными другими повреждениями, что делает их типом травмы с высоким риском. Напротив, у пожилых пациентов переломы обычно возникают при низкоэнергетических воздействиях на фоне остеопороза, однако из-за наличия сопутствующих заболеваний риски инвалидизации и летального исхода зачастую ещё выше. В настоящее время в клиническом лечении переломов шейки бедра достигнут единый консенсус: хирургическое лечение является методом выбора. Хирургические варианты делятся преимущественно на две основные категории: внутренняя фиксация и эндопротезирование. Головка бедра имеет «три основных» источника кровоснабжения: ① Более 70 % кровоснабжения поступает от ретинакулярных артерий, отходящих от медиальной и латеральной обходящих артерий бедра; это наиболее важный источник кровоснабжения головки бедра. ② Около 20 % поступает от питательной артерии диафиза бедра. Эта артерия входит в костномозговую полость в средней трети диафиза бедра и способна достичь лишь шейки бедра, обеспечивая лишь незначительное кровоснабжение и внося ограниченный вклад в кровоснабжение головки бедра. ③ Около 5 % поступает от артерии круглой связки, которая снабжает исключительно область ямки головки бедра и играет слабую роль в кровоснабжении у взрослых. Степень повреждения сосудов тесно коррелирует со степенью смещения отломков, а нарушение кровоснабжения напрямую повышает риск асептического некроза головки бедра (ONFH). Поэтому при выборе между внутренней фиксацией и эндопротезированием в клинической практике необходимо комплексно оценивать такие показатели, как степень смещения отломков, дефекты костной массы и возраст пациента — все эти факторы могут повысить риск осложнений, таких как отказ фиксации, ложный сустав и неправильное сращение, что серьёзно ухудшает функцию поражённой конечности и качество жизни пациентов. Внутренняя фиксация является базовой хирургической процедурой при переломах шейки бедра. На протяжении многих лет различные методики внутренней фиксации постоянно разрабатывались и совершенствовались как в России, так и за рубежом с целью достижения стабильной фиксации отломков, стимуляции заживления перелома и максимально возможного восстановления функции поражённой конечности. В данном обзоре систематически суммированы различные стратегии внутренней фиксации при переломах шейки бедра, а также подробно рассмотрены критерии выбора показаний, основные хирургические методики и направления передовых разработок в области операций внутренней фиксации.

01 Стратегии выбора методов внутренней фиксации

Прежде чем рассматривать различные методы внутренней фиксации при переломах шейки бедра, необходимо в первую очередь уточнить показания к хирургическому вмешательству с применением внутренней фиксации. Согласно имеющимся литературным данным, частота неудач операций и повторных вмешательств после применения внутренней фиксации при переломах шейки бедра составляет от 8 % до 21 %, причём наблюдается значительная индивидуальная вариабельность. Поэтому всестороннее понимание различных факторов риска, влияющих на результаты внутренней фиксации, имеет решающее значение для клинического принятия решений.

1.1 Смещение перелома и классификационные системы

При определении плана лечения переломов шейки бедра степень смещения отломков является основным критерием оценки, поскольку смещение напрямую позволяет прогнозировать риск повреждения сосудов. Хотя в настоящее время существует несколько классификаций переломов для оценки смещения, ни одна из них не способна полностью руководить выбором тактики лечения и прогнозировать исход. Наиболее широко применяемой в клинической практике остаётся классификация Гардена. Эта классификация была предложена британским травматологом-ортопедом Робертом Саймоном Гарденом в 1961 году. На основе степени смещения отломков, полноты перелома и взаимного расположения трабекул между головкой и шейкой бедра она делит переломы шейки бедра на четыре типа. Типы I и II по Гардену — это несмещённые переломы: тип I — неполный перелом с вальгусным вколочением; тип II — полный перелом без смещения. Большинство клиницистов предпочитают выбирать внутреннюю фиксацию при таких переломах.

1.2 Угол Пауэлса (угол наклона перелома)

Угол Пауэлса используется для описания вертикального наклона линии перелома и является ещё одним ключевым показателем, определяющим тактику лечения. В зависимости от направления линии перелома классификация Пауэлса делит переломы шейки бедра на три степени: степень I — угол Пауэлса <30°; степень II — 30° ≤ угол Пауэлса ≤50°; степень III — угол Пауэлса >50°. В этой классификации чем больше угол Пауэлса (то есть чем более вертикальной является линия перелома), тем выше подверженность концов перелома сдвиговым нагрузкам, тем хуже стабильность и тем значительно выше риск неудачи внутренней фиксации по сравнению с горизонтальными типами переломов. Следовательно, при переломах шейки бедра с большим углом Пауэлса следует заранее прогнозировать неблагоприятный исход внутренней фиксации.

1.3 Качество костной ткани и возрастные факторы

Только начальное смещение после травмы не может полностью определить прогноз внутренней фиксации: у некоторых тяжело смещенных переломов наблюдается хороший исход после внутренней фиксации, в то время как минимально смещённые переломы также могут приводить к неудаче внутренней фиксации. Качество костной ткани — ещё один ключевой фактор, тесно коррелирующий с возрастом пациента. Хотя другие условия, например качество редукции, также важны, пожилой возраст в сочетании с тяжёлым остеопорозом и крайне низким запасом костной ткани является независимым фактором риска неудачи внутренней фиксации.

1.4 Задний наклон перелома (угол вершины-вперёд)

Задний наклон перелома (также называемый передне-верхним искривлением вершины) также влияет на исходы внутренней фиксации. В литературе определение заднего наклона включает два типа изменений: заднее искривление между головкой и шейкой бедренной кости и заднее смещение; оба нарушают стабильность перелома и повреждают питательные сосуды, проходящие через область перелома. Palm и соавт. подтвердили, что задний наклон ≥20° является единственным независимым прогностическим фактором, предсказывающим необходимость повторной операции. Хотя классификация Garden проста в применении и используется уже давно, у неё имеются очевидные недостатки: межнаблюдательное согласие крайне низкое — значения коэффициента каппа составляют всего 0,03–0,56, — что затрудняет точную оценку степени заднего наклона перелома. При использовании только передне-задних рентгеновских снимков тазобедренного сустава для классификации переломов как тип I или II по Garden (неполные переломы без смещения) и планировании внутренней фиксации требуется особая осторожность; если угол заднего наклона значителен, его необходимо полностью скорректировать во время операции, а в отдельных случаях внутреннюю фиксацию следует даже отказаться от применения в пользу прямой эндопротезирования.

1.5 Время проведения хирургического вмешательства

Время проведения хирургического вмешательства является важным фактором, определяющим прогноз при внутренней фиксации. В профессиональной среде существует общее согласие о том, что операцию следует выполнять как можно раньше — теоретически это снижает риск развития посттравматического некроза головки бедренной кости и ложного сустава. Недавний метаанализ Папакостидиса и соавт. показал, что интервал между моментом травмы и выполнением операции внутренней фиксации при переломе шейки бедренной кости статистически не ассоциирован с частотой возникновения некроза головки бедренной кости; однако проведение операции более чем через 24 часа после травмы достоверно повышало риск формирования ложного сустава (отношение шансов [OR] = 0.33, P < 0.01).

1.6 Метод репозиции: открытая репозиция против закрытой репозиции

Перед операцией необходимо выбрать стратегию репозиции: открытую или закрытую. По сравнению с закрытой репозицией, открытая репозиция легче обеспечивает анатомическую репозицию, однако она более травматична и применяется преимущественно при сильно смещённых переломах. Помимо внутренней фиксации, смещённые переломы шейки бедра также могут лечиться эндопротезированием; поэтому в клинической хирургии внутренней фиксации закрытая репозиция используется чаще, чем открытая. Современные метаанализы и рандомизированные контролируемые исследования подтвердили, что открытая и закрытая репозиции не демонстрируют значимых различий по частоте ложного сращения, некроза головки бедренной кости или общего уровня осложнений. Паттерсон и соавт., опираясь на многоцентровое исследование, проведённое в 12 травматологических центрах уровня I в Северной Америке, указали, что при смещённых переломах шейки бедра у молодых и среднего возраста пациентов открытая репозиция не только не приводит к достоверному улучшению качества репозиции, но и повышает риск повторной операции; следовательно, показания к открытой репозиции требуют строгого контроля, а её применение должно быть осторожным.

1.7 Концепции стабильной фиксации по длине и интраоперационной компрессии

Существуют две ключевые концепции внутренней фиксации шейки бедра: фиксация, стабильная по длине, и интраоперационная компрессионная фиксация. Преимущество фиксации, стабильной по длине, заключается в снижении постоперационного укорочения бедра; однако при тяжёлой комминуции перелома общая стабильность данного метода фиксации снижается, а риски ложного сустава и отказа внутренней фиксации возрастают. Соответствующие исследования также подтвердили более высокую частоту повторных операций в таких случаях. Следовательно, при тяжёлой комминуции перелома шейки бедра слепое применение фиксации, стабильной по длине, не рекомендуется.

1.8 Спорные вопросы выбора имплантов

В клинической практике по-прежнему сохраняется значительная дискуссия относительно оптимального выбора хирургических имплантов при переломах шейки бедра. Соответствующие клинические исследования и биомеханические испытания продолжают публиковаться, а новые импланты и методы фиксации постоянно обновляются. В следующем разделе последовательно рассматриваются современные основные импланты для внутренней фиксации и связанные с ними новейшие научные достижения.

02 Основные методы внутренней фиксации при переломах шейки бедра

2.1 Динамический бедренный винт (DHS)

Динамический бедренный винт (DHS) — одна из наиболее часто используемых систем для внутренней фиксации переломов шейки бедра. Его конструкция первого поколения была завершена Робертом Данисом в 1934 году, и он имеет длительную историю применения. Устройство изначально разрабатывалось специально для стабильной фиксации переломов шейки бедра, а затем его непрерывно совершенствовали такие учёные, как Эрнст Поль, Уиллис Л. Пью и Джон Чарнли, в результате чего сформировалась современная зрелая система DHS. В настоящее время сфера её применения выходит за рамки переломов шейки бедра и охватывает фиксацию различных переломов проксимального отдела бедренной кости (рисунок 1).

Рисунок 1. Мужчина 51 года с нестабильным переломом шейки бедра, лечившийся методом внутренней фиксации динамическим бедренным винтом (DHS). Дооперационные рентгенограммы тазобедренного сустава в прямой (A) и боковой (B) проекциях показывают смещённый перелом шейки бедра; через 2 года после операции рентгенограммы в прямой (C) и боковой (D) проекциях не выявляют осложнений.

DHS — это основной имплантат в хирургической инструментальной системе для лечения переломов шейки бедра; его конструкция основана на двух ключевых механических принципах: распределении нагрузки и контролируемом уплотнении. Во время операции лаг-винт проводят через линию перелома и комбинируют со сторонней пластиной, фиксируемой на диафизе бедренной кости, чтобы достичь осевой компрессии и обеспечить стабильность перелома. DHS особенно подходит для малосмещённых стабильных переломов и характеризуется относительно высокими показателями консолидации перелома и восстановления функции поражённой конечности. В клинической практике DHS часто сравнивают с фиксацией несколькими канюлированными винтами: при использовании DHS требуется более обширная диссекция мягких тканей и отмечается относительно больший объём кровопотери; однако DHS обеспечивает более высокую стабильность фиксации. Deneka et al. провели биомеханическое контролируемое исследование внутренней фиксации при нестабильных базицервикальных переломах шейки бедра и подтвердили, что прочность фиксации DHS превосходит прочность фиксации несколькими канюлированными винтами. Клинические данные недавнего систематического обзора и мета-анализа Lim et al. показали, что при высокоугловых переломах шейки бедра по Павелсу II и III частота ложного сустава при фиксации DHS ниже, чем при фиксации несколькими канюлированными винтами (OR = 0,32; 95 % доверительный интервал 0,11–0,96; P = 0,04), что подчёркивает терапевтическое преимущество DHS при таких переломах. Существуют региональные различия в предпочтениях хирургов при выборе метода вмешательства. В ходе поперечного опроса с последующим регрессионным анализом Bhandari et al. установили, что европейские хирурги чаще предпочитают DHS вместо фиксации несколькими канюлированными винтами по сравнению с хирургами Северной Америки. Как биомеханические, так и клинические исследования подтверждают, что прочность фиксации DHS не уступает, а в ряде случаев превосходит прочность фиксации несколькими канюлированными винтами, особенно при сильно вертикальных переломах (по Павелсу II и III) и нестабильных переломах (по Гардену III и IV).

2.2 Множественные канюлированные винты (МКВ)

Фиксация канюлированными винтами — это малоинвазивная альтернатива динамическому бедренному винту (DHS) и особенно подходит молодым и среднего возраста пациентам с переломами шейки бедра, у которых сохранена хорошая костная масса и наблюдается минимальное смещение отломков. Процедура выполняется под контролем флюороскопии или интраоперационной рентгеновской визуализации с чрескожной установкой нескольких винтов через отломки. Канюлированные винты позволяют сохранить кровоснабжение головки бедра, снизить травматичность операции и сократить сроки восстановления (рисунок 2).

Рисунок 2. 79-летний мужчина с переломом шейки бедра, леченный внутренней фиксацией множественными канюлированными винтами (МКВ). Исходные предоперационные рентгенограммы: (A) в прямой проекции и (B) в боковой проекции; немедленно после операции — (C) в прямой проекции и (D) в боковой проекции; окончательный контрольный осмотр через 5 лет после операции — (E) в прямой проекции и (F) в боковой проекции.

После публикации соответствующих исследований Гарденом, Барнсом и их коллегами в 1960–1970-х годах метод фиксации с использованием нескольких полых винтов получил широкое распространение; к середине 1980-х годов постепенно стал доминирующим способ размещения винтов — параллельное расположение, поскольку такая конфигурация обеспечивает умеренное импактное воздействие в зоне перелома. Биомеханические испытания, проведённые Селваном и др., подтвердили, что треугольное расположение винтов обладает большей устойчивостью к разрушению по сравнению с другими вариантами. В начале XXI века параллельная и треугольная конфигурации винтов получили широкое признание во всём мире. Недавний метаанализ Лима показал, что при фиксации переломов шейки бедренной кости с помощью нескольких полых винтов параллельное расположение винтов не коррелирует с развитием ложного сустава или постоперационного асептического некроза головки бедренной кости (ONFH). В ряде исследований для определения оптимальных траекторий ввинчивания винтов применялось компьютерное проектирование (CAD). В 2011 году Филипов предложил технику бипланарного размещения двух опорных винтов для усиления кортикальной поддержки. В клинической практике стандартно используется инвертированная треугольная трёхвинтовая конфигурация: первый винт располагается вблизи калькара, второй — вблизи задней кортикальной пластинки, третий — вблизи передней кортикальной пластинки. По сравнению с динамическим винтом-скобой (DHS) полые винты менее травматичны и вызывают меньшее кровотечение во время операции; в отдельных случаях процедура может быть выполнена полностью чрескожно без разреза, что снижает объём диссекции мягких тканей, сокращает продолжительность пребывания в стационаре и уменьшает стоимость лечения. Однако при смещённых переломах шейки бедренной кости применение данной методики требует строгого отбора пациентов и особого внимания к качеству репозиции. Ким и др. провели исследование у пациентов моложе 60 лет с переломами шейки бедренной кости: все 52 случая были прооперированы с использованием фиксации несколькими полыми винтами; все переломы относились к типу III или IV по классификации Гардена (неустойчивые); частота послеоперационных осложнений — таких как некроз головки бедренной кости и ложный сустав — достигла 51,5 %; у пациентов с осложнениями угол заднего наклона перелома на боковой рентгенограмме был значительно больше (16,9° против 10,3°, P = 0,026).

2.3 Система для шейки бедренной кости (FNS)

Система феморального шейного фиксатора (FNS) — это новое устройство, разработанное в последние годы, объединяющее два механических преимущества: компрессию и антиротацию. FNS использует композитную конструкцию «винт–пластина» для обеспечения высокопрочной фиксации; лезвие в сочетании с винтом антиротационной фиксации одновременно повышает осевую стабильность и способность противодействовать ротации. По сравнению с DHS система FNS требует меньшего объёма диссекции мягких тканей и связано с более низким риском интраоперационного кровотечения; это минимально инвазивная система фиксации, сочетающая преимущества как DHS, так и множественных канюлированных винтов. Множество биомеханических исследований подтвердило, что осевая и ротационная стабильность FNS сопоставима со стабильностью традиционной системы DHS и превосходит стабильность множественных канюлированных винтов (MCS). Stoffel et al. показали, что при нестабильных внутрисуставных переломах шейки бедра (особенно типа III по Pauwels) биомеханическая стабильность FNS эквивалентна стабильности DHS и значительно превосходит стабильность MCS; Moon et al. в in vitro-исследовании смещённых базицервикальных переломов шейки бедра подтвердили, что даже при внеполостных переломах эффективность фиксации FNS не уступает эффективности DHS. Клинические исследования также подтверждают преимущества FNS при лечении переломов шейки бедра у взрослых. Patel et al. включили 8 исследований в систематический обзор и метаанализ: по сравнению с традиционными множественными канюлированными винтами применение FNS ассоциировалось с более низкой частотой послеоперационных осложнений и меньшим укорочением шейки бедра, а также с более высокими показателями консолидации перелома и функциональными оценками поражённой конечности (во всех случаях P < 0,001). Хотя существующие in vitro-испытания и краткосрочные клинические данные наблюдения носят благоприятный характер, FNS находится на рынке относительно недавно и пока не имеет данных долгосрочного наблюдения; кроме того, стоимость устройства относительно высока, а его экономическая эффективность недостаточна. Для оценки потенциальных осложнений при удалении импланта требуются дополнительные исследования. Yoon et al. проанализировали 43 операции с применением FNS, из которых у 5 пациентов импланты были удалены; у 3 из них произошёл срыв дистальных блокирующих винтов — частота составила 60%.

Рисунок 3. Женщина 60 лет с устойчивым переломом шейки бедра, лечившаяся внутренней фиксацией с использованием системы Femoral Neck System (FNS). Предоперационные рентгеновские снимки тазобедренного сустава в прямой проекции и в боковой проекции показаны на изображениях (A) и (B) соответственно; через 1 год после операции на рентгеновских снимках в прямой проекции (C) и в боковой проекции (D) осложнений не выявлено.

2.4 Расширенные варианты: модифицированные методы внутренней фиксации и вспомогательные методы фиксации

Вальгусная остеотомия межвертельной области в комбинации с внутренней фиксацией

Эта процедура представляет собой модифицированное лечение нестабильных переломов шейки бедренной кости, а именно одномоментную интертрохантерическую вальгусную остеотомию в сочетании с внутренней фиксацией перелома; она применяется преимущественно при нестабильных переломах по классификации Гардена типов III и IV с вертикально ориентированными линиями перелома. Во время той же операции, что и установка импланта, выполняется интертрохантерическая вальгусная остеотомия для изменения направления механических сил, действующих на вертикальную поверхность перелома, тем самым снижая риск осложнений, часто возникающих при таком типе перелома.

Фиксация пластиной антеромедиального упора

Другой тип вспомогательной фиксации — это антеромедиальная опорная пластина, обычно представляющая собой реконструкционную пластину, обеспечивающую медиальную поддержку шейки бедренной кости. Помимо традиционной латеральной фиксации, данная процедура добавляет пластинчатую поддержку в области калькара, значительно повышая общую стабильность; её применяют преимущественно у молодых пациентов с достаточным объёмом костной ткани. Хотя существуют соответствующие биомеханические и клинические исследования, эта стратегия не получила широкого клинического применения.

Заключение

При лечении переломов шейки бедра внутренняя фиксация является основным методом терапии; клинические решения требуют тщательной оценки, и данный метод составляет базу общей стратегии лечения переломов шейки бедра. В настоящее время наиболее распространёнными методами внутренней фиксации являются установка нескольких канюлированных винтов (MCS), динамический винт-пластина для бедра (DHS) и система фиксации шейки бедра (FNS). Согласно существующим биомеханическим испытаниям и клиническим исследованиям: при выполнении внутренней фиксации нестабильных переломов шейки бедра применение нескольких канюлированных винтов требует особой осторожности, поскольку прочность фиксации при этом несколько ниже, чем при использовании динамического винта-пластины для бедра и системы фиксации шейки бедра. Как устройство последнего поколения, система фиксации шейки бедра обеспечивает прочность фиксации, сопоставимую с прочностью фиксации при использовании динамического винта-пластины для бедра, а также обладает преимуществами минимально инвазивного вмешательства, характерными для применения нескольких канюлированных винтов; однако следует объективно признать, что долгосрочные данные наблюдения за пациентами после применения данного устройства пока отсутствуют.

Ссылки:

1. Kim CH, Kim JW. Последние обновления методов фиксации переломов шейки бедра: обзорная статья. J Clin Orthop Trauma. 2024 г., 17 июля; 54: 102497. doi: 10.1016/j.jcot.2024.102497. Исправление в: J Clin Orthop Trauma. 2026 г., 8 января; 73: 103343. doi: 10.1016/j.jcot.2026.103343. PMID: 39157173; PMCID: PMC11326900.

2. Pearce JCH, Mitchell CJ. Переломы тазобедренного сустава у молодых взрослых. Surgery. 2023 г.; 41: 200–206.

3. Handoll HH, Parker MJ. Консервативное и оперативное лечение переломов тазобедренного сустава у взрослых. Cochrane Database Syst Rev. 2008 г.: CD000337.