過伸型脛骨平臺骨折分型及治療研究進展

覃 祺, 阿里木江·玉素甫, 劉宇哲, 尹 燦, 崔 莎, 冉 建

(新疆醫科大學第六附屬醫院, 1. 創傷骨一科, 2. 普外科, 新疆 烏魯木齊, 830002;3. 重慶市石柱縣人民醫院 內科, 重慶, 409400)

脛骨平臺是膝關節的重要載荷結構,當遭受暴力出現骨折會導致膝關節受力不均,導致膝關節不穩,嚴重影響患者生存質量。當膝關節過伸時遭受暴力,不僅會造成前方脛骨平臺骨折,更會引起后側軟組織損傷。目前對過伸型脛骨平臺骨折分型及治療存在分歧。本文對過伸型脛骨平臺骨折的受傷機制、分類、治療方案、并發癥及預后情況進行綜述。

1 膝關節過伸型損傷機制

膝關節損傷的機制包括直接暴力與間接暴力。根據暴力瞬間膝關節的角度,可分為伸直型、屈曲型和過伸型。過伸型損傷在臨床上較其他2種少見,但此類型膝關節損傷更為嚴重,往往同時伴有前側骨質壓縮骨折和后側軟組織牽拉傷。XIE X T等[1]研究也表明前內側關節骨質壓縮的過伸內翻患者,伴有腓骨撕脫損傷和后張力失效碎片。張世民等[2]根據“對角線損傷機制”發現膝關節過伸會引起后側結構受損,需要引起重視。

1.1 直接暴力

絕大多數脛骨平臺骨折是膝關節遭受直接暴力所致。暴力方向為軸向(由上向下)、水平(由前向后)及兩者的合力。當膝關節處于伸直位時(角度=0°),單純軸向暴力可造成脛骨平臺內外側雙髁骨折; 當軸向暴力合并水平暴力后,導致膝關節過伸(角度<0°),兩者合力形成向后向下的壓縮暴力,會引起脛骨平臺前方的骨質壓縮塌陷及后側牽張力增加,引起后方軟組織損傷(后關節囊、交叉韌帶、內外側副韌帶、弓狀韌帶)及后方撕脫骨折,造成膝關節不穩。

1.2 間接暴力

旋轉力是加速膝骨關節損傷的重要危險因素,屬間接暴力,是膝關節呈過伸狀態時遭受內旋、外旋的暴力。內旋暴力作用于過伸膝關節會導致過伸內翻型損傷,使前內側關節面壓縮塌陷和后外側角牽張力增加,造成后外側部各韌帶損傷及撕脫性骨折,引起膝關節后外側或外側不穩定。同理外旋會造成外翻型損傷,引起前外側關節面壓縮塌陷和后內側角的牽張力增加,造成后內側軟組織撕裂,甚至后方脛骨干骺端撕脫性骨折,導致后內側旋轉不穩定。

2 過伸型脛骨平臺骨折分型進展

過伸型脛骨平臺骨折分型目前無明確統一標準。1968年Kennedy和Bailey經實驗發現膝過伸時施加軸向載荷會發生前外側壓縮性骨折, MCCONKEY J P等[3]在對滑雪急停轉彎損傷的研究中也證實了過度伸展-外翻移位導致脛骨前外側平臺壓縮性骨折。該理論與臨床上應用廣泛的Schatzker、AO分型均未對膝關節后側損傷進行說明。脛骨平臺前側壓縮骨折導致后側結構損傷理論在2001年由CHIBA T等[4]提出,根據前內側壓縮骨折塊大小和是否存在后交叉韌帶損傷分為邊緣小塊型(<1/4平臺前后徑)和中央大塊型(≥1/4平臺前后徑)。他們認為后交叉韌帶損傷會導致股骨下緣與脛骨平臺接觸點改變,影響前內側壓縮骨塊大小。但膝關節明顯不穩時,股骨下緣與脛骨平臺暴力著力點不恒定,形成骨塊大小不完全符合規律。陳海龍等[5]根據受傷機制將過伸型脛骨平臺骨折分為3種類型: 受傷時暴力的方向有使膝關節過伸的趨勢、暴力作用直接造成膝關節的強力過伸、暴力作用直接造成膝關節的強力過伸, 3種情況均造成脛骨平臺后傾角的改變。FORNALSKI S等[7]根據受力方向分為單純過伸型、過伸外翻型和過伸內翻型,隨著膝關節過伸角度增加,平移和旋轉膝關節軟組織束縛逐漸受損,膝關節過伸至30°時最明顯。羅從風等[7]根據CT影像提出用于治療脛骨髁突骨折的三柱理論,將其分為內側柱、外側柱、內外側骨折和過伸型雙髁骨折累及內外后三柱骨折。姚翔等[8]基于CT提出的四柱九區分型方法,在冠狀平面中分為4種類型: 純過度伸展型,過伸內翻型,過伸外翻型和過伸雙髁型; 在矢狀面骨折分為: 1型(純凹陷),2型(骨折線延伸至后皮層,無移位)和3型(骨折線延伸到后皮層,有明顯的移位)[9]。以上2種分型對平臺后側骨質損傷有了新認識,但對于過伸型脛骨平臺骨折這2種分型方法均不能充分描述和體現該類型損傷自身的特點。張世民等[2]認為過伸型脛骨平臺骨折特征是平臺前方冠狀面壓縮骨折,后內外側軟組織損傷或撕脫性骨折 (對角線機制)。根據骨折部位分為脛骨平臺邊緣撕脫型、前內側平臺壓縮型、前外側平臺壓縮型、雙髁骨折型。王耀宗等[10]的新分型參考CHIBA T等人的理論,根據骨折完整性分為分離型和完整型,包含平臺前單髁壓縮骨折、平臺前方雙髁壓縮骨折2種亞型。新分型根據平臺骨折CT影像形態特點結合損傷機制,分析了前方壓縮和后方張力骨折的特點與后傾角的關系,加深了對過伸型脛骨平臺骨折的理解,為治療計劃提供支持。王曉剛等[11]將冠狀位和矢狀位平面共同作為一個整體空間維度,提出全新“十”字分型,直觀反映膝關節在三維空間上復雜的損傷機制。“十”字分型核心是基于膝關節3D空間維度上分析膝關節受傷機制,并結合膝關節解剖特征來分析。

3 過伸型脛骨平臺骨折治療

過伸型脛骨平臺骨折總的治療方案為骨折復位、軟組織及神經血管等重要組織的修復。對骨折修復要保證關節面平整,恢復下肢力線和后傾角。軟組織、重要血管及神經等有嚴重損傷也應修復。

3.1 過伸型脛骨平臺骨折對于骨折的治療

根據YAO X等[9]基于CT掃描的“四柱九區”分類來分析過伸型脛骨平臺骨折的發生率和特征發現,過伸型脛骨平臺骨折的骨折線主要位于脛骨平臺前緣,而后關節面很少受累。所以按照發生率將骨折分為前內側骨折、前外側骨折、前內外側合并骨折、過伸雙髁三柱骨折及撕脫骨折。

3.1.1 脛骨平臺前骨折: 包括前內側骨折、前外側骨折、前內外側合并骨折。膝關節過伸狀態遭受暴力合并旋轉可造成前內側、前外側骨折。前內側骨折最好的手術入路是前內側入路,可充分顯露骨折部位。若前內側入路受髕腱影響,可采用改良前正中入路,骨折部位暴露充分可在直視下復位固定。前外側骨折的入路為前外側切口,也可采用改良前正中入路。對于單個平臺骨折,使用內側/外側入路可得到滿意的暴露。當前內側合并前外側骨折時骨折面較大,多采用改良前正中切口入路,暴露更為顯著,先復位內側脛骨平臺為基準,再復位外側脛骨平臺。累及內側和外側平臺或全前平臺的骨折,往往需要聯合2種切口,應注意皮橋間的距離。LIU Z Y等[12]治療過伸型脛骨平臺前壓縮骨折根據骨折的不同位置,采用相應的手術入路和固定方法,獲得滿意的效果。膝關節的前中入路也是一種選擇,這種方法可以充分暴露脛骨平臺和髁間窩,但軟組織并發癥較為嚴重[13]。

3.1.2 過伸雙髁及三柱骨折: 過伸型脛骨平臺雙髁骨折主要破壞脛骨髁矢狀位的穩定性,部分骨折線延續到后皮質累計后柱,此時三柱均受損,特征為前平臺受壓伴后部張力性骨折和后傾角消失。由于缺乏對此類不穩定脛骨平臺骨折損傷機制和手術治療方案的深入研究,許多患者在恢復過程中出現骨折復位丟失、關節不穩定等問題。資料中對過伸型脛骨平臺雙髁骨折手術指征的認定有不同標準[14-16], 部分學者認為關節內臺階≥2 mm是手術指征[17], 對于矢狀位上脛骨平臺后傾角,目前觀點認為存在丟失角度>10°的畸形時應考慮手術治療[18], 當冠狀面>10°的成角畸形同樣是手術指征[19],干骺端-骨干移位>1 cm、開放性骨折也是脛骨平臺雙髁骨折的手術適應證[20]。HALL J A等[21]認為雙髁骨折手術指征為: 關節脫位或間隙超過2 mm、冠狀面畸形>10°、干骺端移位>1 cm、開放性骨折、筋膜室綜合征、需修復相關韌帶、同側脛骨或腓骨骨折及膝關節不穩,在手術指征上考慮軟組織的損傷。

在過伸型脛骨平臺雙髁骨折手術入路選擇方面,有學者[22]根據脛骨后皮質移位程度分為前外側和后內側雙切口(移位>2 mm)、前正中切口(無移位或移位≤2 mm)。有學者采用改良前中線切口,這種切口的優勢在于可以很好地顯露脛骨近端的整個前部, ZHAO R B等[23]結合2個切口的優點開發了改良前中線切口,對中央天坑樣塌陷暴露觀察更仔細。ZENG M等[24]采用改良前中線切口復位過伸型雙髁骨折,效果良好。但此切口無法進行脛骨后部骨折塊直視下復位,常出現骨折復位不滿意的情況。LIU Z Y等[12]采用前外側和后內側兩種手術入路復位三柱骨折,恢復后傾角,外側放置L形板、前內側放置斷層固定板,預后取得良好效果。白曉冬等[25]采用前外側切口聯合內側切口,術中可避免對髕韌帶等軟組織過度剝離和顯露,同時更方便鋼板螺釘置入; 雙側入路下可以采用對內外側髁進行邊復位、邊固定的接力復位方法,更好地實現骨折端滿意復位。

3.1.3 撕脫性骨折: 過伸性脛骨平臺骨折由于“對角線機制”,后緣發生撕脫性骨折的概率增加。臨床對于移位不嚴重的撕脫骨折一般采用石膏外固定,待恢復后再行功能鍛煉,但膝關節骨折術后早期功能鍛煉十分重要,石膏外固定并不適用。對于移位嚴重的后部撕脫性骨折,需要在平臺前部復位時同期處理。內固定材料除可吸收螺釘外,其余材料的固定強度較低,圍術期間有可能斷裂,并且術后需長期制動對關節功能鍛煉十分不利。可吸收螺釘內固定操作簡單且具有微創特點,術后并發癥少,能夠避免患者再次手術治療的創傷和痛苦,是治療平臺后側撕脫性骨折理想的內固定裝置。游貴武等[26]從膝后內側入路對平臺后側撕脫性骨折行可吸收螺釘內固定,取得了良好的療效,能最大程度上促使關節功能快速恢復。

無論是何種類型骨折,完整的關節面、符合人體的力線及合適的后傾角是治療重點。對于陳舊性或者畸形愈合的骨折來說,下肢力線和關節面的恢復是治療的關鍵,糾正下肢力線主要通過截骨實現,包括閉合楔形截骨術、張開楔形截骨術、經關節截骨。對關節面軟骨修復的術式主要有: 自體骨軟骨的移植、同種異體骨軟骨的移植和自體軟骨細胞的移植等。此外,還有組織工程化軟骨移植、顆粒軟骨的移植和骨膜及軟骨膜的移植等[27]。WAKEFIELD S M等[28]治療1例9個月的陳舊性過度伸展-雙髁脛骨平臺骨折,通過恢復力線、植骨保持關節面平整并修復了部分軟組織,取得了良好的預后效果。

在內固定材料選擇上,前內側常用T型板固定,而前外側則沒有特定專用的鋼板。脛骨平臺前方空間小且骨質松軟,固定位置有限,難以堅強固定。又因前方髕腱阻礙骨折部位暴露,也影響骨折復位固定。BERMUDEZ C A等[29]將傳統重建鋼板塑形后,用多枚螺釘經鋼板來固定脛骨平臺邊緣骨折。SHEN Q J等[30]將內固定材料形狀改為圓弧、半環及環狀,沿關節邊緣固定斷裂的骨折塊,形成“竹筏固定”技術和關節軟骨交叉固定技術,為前內緣粉碎骨折塊形成提供機械支撐[31]。

3.2 過伸型脛骨平臺骨折軟組織損傷的治療

過伸性脛骨平臺骨折軟組織損傷主要機制是脛骨平臺后傾角變化。當后傾角變化>10°時,軟組織損傷嚴重,特別是合并韌帶損傷概率更高。由于對不穩發生的機理和原因未引起重視,容易造成漏診誤診,忽視骨折中受損軟組織修復,可能引起膝關節不穩。傳統X線、CT檢查無法評估軟組織嚴重程度,但MRI對血管、軟組織滑膜、神經、肌腱、肌肉、韌帶和透明軟骨具有高分辨率,甚至能發現部分CT未能提示的隱匿骨折[32]。所以術前應完善患肢MRI檢查,明確軟組織損傷嚴重程度,確定是否進行軟組織修復。

3.2.1 骨筋膜室綜合征: 過伸型脛骨平臺骨折屬于復雜脛骨平臺骨折,復雜型脛骨平臺骨折合并骨筋膜室綜合征發生率在30%以上。治療方案有一期解壓后同時行骨折復位內固定、一期解壓后擇期復位2種。黃偉等[33]研究發現,無論是一期手術還是二期手術,兩者治療效果均滿意。吳旅等[34]采用骨筋膜室減壓后同時復位內固定治療,無論是術后并發癥還是膝關節穩定性均恢復滿意。文獻表明如果條件允許盡量同期手術,可以減少創傷、降低住院日、避免刺激且不易發生并發癥。但如果患肢骨筋膜室綜合征嚴重,則擇期手術復位。臨床工作者應該嚴格把握適應證,根據患者具體情況選擇治療方案。

3.2.2 韌帶損傷: 過伸型脛骨平臺骨折復位固定后,應檢查膝關節穩定性,若膝關節仍不穩則需修復膝關節周圍韌帶結構。CHIBA T等[4]發現12例膝關節過伸內翻型損傷中,大塊壓縮型骨折中前交叉韌帶損傷發生率為75%, 邊緣壓縮型骨折中后交叉損傷發生率為87.5%。合并膝關節后復合體損傷的手術方案仍有爭議。同期修復交叉韌帶可減少患者再次手術的痛苦,但術后恢復時間延長易引起膝關節僵硬。CONESA X等[35-36]認為一期修復預后好于延遲修復,亦有學者認為 后側損傷直接修復往往難以實現,且一期修復較二期重建在功能恢復上低。因此有學者提出輕微過度復位脛骨平臺前方骨折,通過骨代償軟性結構來減少韌帶處理的可能[37]。但過度復位脛骨平臺前骨折,不符合正常脛骨平臺結構,且對于關節面和下肢生物力線的影響不明確。

3.2.3 重要血管、神經等組織損傷: BU G Y等[38]發現此類型腘動脈受損率為29.4%, 損傷為鈍性損傷或斷裂。鈍性損傷早期缺血不明顯,但有遲發血栓形成風險使肢體逐步缺血。斷裂的腘動脈需及時修復[39]。JIANG L J等[13]對1例腘動脈損傷患者行腘動脈探查、大隱靜脈移植、外固定術,術后2周行骨折治療,預后良好。黃鵬博等[40]在病例分析中發現兩例患者術前無血管損傷表現, 但術后出現血栓。而在陳曉斌等[41]的研究中,2例患者術前血管造影證實血管損傷但未行急診血管修復術,術后情況良好,可能與周圍側支循環豐富有關。臨床醫生詳細進行體格檢查并密切關注小腿臨床表現,可初步進行評估。部分輕微癥狀的患者可給予對癥處理后密切觀察,同時進行影像學評估血管損傷程度。所以血管損傷手術指征可根據小腿臨床表現和體格檢查初步判斷,不必要的血管探查會增加手術難度。

腓總神經損傷由牽拉或壓迫所致,經松解后神經功能可能會恢復。腓總神經損傷可與骨折復位術同時進行,但預后往往較差,患者小腿外側、足背側感覺減退明顯。文獻[42]表明急診術后遲發腓總神經損傷的發生率明顯高于擇期手術患者。可能是放置內固定后壓力增大,加上術后軟組織腫脹引起。

3.2.4 半月板損傷: 韌帶修復同時可觀察半月板是否受損。半月板損傷視情況可行半月板縫合術或部分切除術。傳統手術創傷較大,許多學者致力于關節鏡輔助治療,可同時修復關節囊、半月板及交叉韌帶,十分安全有效。但關節鏡觀察內固定位置情況困難,對關節外的骨折無法處理,也無法測量脛骨平臺后傾角等。若平臺前方關節面塌陷明顯,關節腔沖洗液下漏,造成軟組織水腫甚至骨筋膜室綜合征[43]。過伸型脛骨平臺骨折的治療需制訂詳細可行的術前計劃,這需要全面體格檢查、影像學檢查、受傷機制分析及準確分型,來確定手術目標和入路、復位固定方法以及術后康復方案。根據骨折損傷的特點和受傷機制,用“逆受傷機制”思路進行治療,以復位平臺前方壓縮骨快,恢復正常下肢力線、后傾角及膝關節穩定性為治療目標[44]。

4 并發癥及預后

過伸型脛骨平臺骨折的特征是造成軟組織和重要血管神經損傷并發癥,如骨筋膜室綜合征、韌帶、腘動脈、腓總神經損傷等。術后并發癥發生率高也是過伸型脛骨平臺骨折的重要特征,如感染、血栓、骨折愈合不滿意及關節僵硬等。JIANG L J[13]治療的25名患者中, 2名患者在手術后在傷口表面出現感染, 2例腓總神經損傷患者恢復不良。LIN K C等[44]對12例患者進行隨訪, 1例腘動脈閉塞, 3例有部分或完全腓神經損傷, 2例腿間隔綜合征, 4例后外側復合損傷,1例后交叉韌帶撕脫骨折。膝關節術后預后情況評估常用評分標準為Lysholm、AKS、HSS、IKDC等,主要評估膝關節的疼痛、活動度、穩定性等。過伸型脛骨平臺骨折相對其他類型預后較差[45]。隨著對此類型膝關節損傷認識不斷提高,診斷及操作不斷完善的情況下,過伸型脛骨平臺骨折術后預后逐漸改善。陳海龍等[5]隨訪了18例患者,其中優2例,良14例,中2例,差0例。張棟等[46]對14例患者進行隨訪,膝關節功能HSS評分結果: 優13例,良1例。張曉[47]使用新分型結合“閉環”理論治療的39例患者隨訪預后均可。

過伸型脛骨平臺骨折,良好的預后需要平整的關節面、堅強的內固定、正常力線及后傾角和早期功能鍛煉等必要條件。此種損傷方式造成的骨折和軟組織損傷種類多樣,其預后和并發癥發生情況各有差異。要減少并發癥發生,取得良好預后效果,提高患者生存質量,需要臨床醫生術前明確診斷、制定詳細手術計劃、術中規范仔細操作、術后加強護理與功能鍛煉。

5 治療進展

通過使用關節鏡對軟組織的修復可發現,關節鏡下復位脛骨平臺骨折的可行性也值得去研究分析,其精細程度甚至可以達到解剖復位[48], 且關節鏡對軟組織損傷更小,感染、血栓風險明顯降低,利于術后恢復。但關節鏡治療取決于骨折的類型,部分骨折線延伸至關節外,導致關節鏡下復位難以實施。

傳統X線、CT檢查雖然對過伸型脛骨平臺骨折手術方案的制定有一定的幫助,但膝關節結構復雜,骨折部位顯示不完全,反映信息不準確,即使行CT三維重建也存在部分結構被遮擋,直接影響手術治療效果。隨著數字骨科技術在臨床實踐取得顯著效果,利用數字醫學軟件聯合3D打印技術構建膝關節三維模型,不僅能更加全面的了解骨折情況,而且還擁有多次進行模擬復位和固定、術后結果預測等功能,可制定出最適用于患者的個體治療方案。臨床研究[49]表明,數字化技術輔助在治療過伸型脛骨平臺骨折上已經取得了滿意效果,在術前、術中、術后、康復 及膝關節評分上均有明顯優勢。此技術不僅對手術治療提供巨大幫助,還能讓患者更清楚、形象的了解病情,減少醫患溝通矛盾。但數字醫學聯合3D打印技術存在設備昂貴、流程復雜、耗時較長等不足,且需專業人員操作,在基層醫院難以實施。對于急診患者術前能否使用該項技術還有待研究。目前數字化3D模型只構建骨與關節三維形態,對過伸型脛骨平臺骨折軟組織損傷的評估仍不明確。無論是傳統手術方案還是利用數字醫學軟件輔助治療,術中仍需要手術醫師做出臨時決策。

6 總 結

過伸型脛骨平臺骨折在分型和治療方案均存在爭議。分型上多以損傷部位在冠狀面和矢狀面上的位置為基礎。治療上光滑的關節面、堅強的內固定、符合人體下肢力線及合適的后傾角是重點,特別注意的是軟組織修復。產生爭議的原因可能是對該類型骨折研究有限,且此種病例少見且易漏診,因此需要加強基礎和臨床研究取得進一步認識。