陈奇 魏长宝 徐小峰 曹学书 孟晨 曹兴兵
膝关节是人体最大最复杂的负重关节,其稳定性对于下肢正常负重及行走具有重要意义[1]。膝关节稳定性(特别是动态稳定性)的维持由骨性结构、韧带系统、半月板和关节囊等共同完成[2,3]。包括股骨远端骨折和胫骨近端骨折在内的膝关节周围骨折,可能造成以上结构的损伤,或在治疗后仍存在功能障碍问题,从而影响膝关节稳定性。一方面,膝关节组成骨的连续性和完整性被破坏,造成下肢负重能力的丧失和力线传导的异常。若股骨远端和胫骨近端同时发生骨折,骨连续性则完全丧失,导致膝关节游离,造成浮膝[4]。
韧带起止点的撕脱骨折,造成韧带系统功能损伤。另一方面,高能量损伤导致的膝关节周围骨折常常合并韧带体部、血管和关节囊等软组织结构的损伤[5],导致膝关节应力平衡维持障碍和活动限制能力降低。如果治疗不当,将导致术后膝关节失稳,影响膝关节正常功能。
本研究主要探讨膝关节周围骨折切开复位内固定术后导致关节不稳的危险因素,以避免膝关节周围骨折术后膝关节不稳的发生,提高治疗效果,改善患者预后。
研究对象的纳入、排除标准:①入院诊断为膝关节周围骨折,包括股骨远端骨折、胫骨近端骨折和浮膝,排除单纯髌骨骨折;②有手术指征并接受切开复位内固定治疗,排除以石膏或外固定支架为最终治疗的患者;③术前无神经肌肉疾患及认知功能障碍,不影响手术、术后功能锻炼和术后随访;④同意参与临床研究的患者,能确保完成随访。
从我科2010年10月至2013年7月收治的患者中选取符合上述标准的临床病例116例。其中男67例,女49例。年龄14.0~83.0岁,平均(47.3±14.4)岁。致伤原因:车祸伤54例,摔伤50例,高处坠落伤6例,机器绞伤3例,殴打伤2例,重物砸伤1例。其中,车祸伤(46.55%)和摔伤(43.10%)是主要致伤原因。
(一)治疗方法
患者入院后,及时完善患者术前相关检查,并进行常规消肿、止痛治疗。对开放性损伤行急诊清创。对皮肤条件欠佳者,行一期外固定支架临时固定,待皮肤条件允许后,尽早切开复位内固定,累及关节面骨折需解剖复位,内固定均采用胫骨近端或股骨远端解剖型锁定钢板,如有关节面塌陷或骨缺损予自体髂骨或人工骨植骨(瑞特医疗,美国)。术中尽量避免切开关节囊,已损伤或因复位需要再切开关节囊,复位内固定后予以修复。韧带损伤根据损伤情况行一期修复或二期关节镜下修复重建。常规放置引流管。
术后抬高患肢,根据病情需要使用抗菌药物。术后第2天开始,进行膝关节及股四头肌功能锻炼。术后10~12 d拆线。6周后复查X线片,如有骨痂形成,开始拄拐部分负重。
(二)膝关节不稳检查
随访时,对每例患者进行膝关节稳定性检查。检查方法包括:①内外翻应力试验;②前后抽屉试验;③Lachman试验;④内外翻应力位X线片;⑤轴移试验。上述试验阳性或内外翻应力位X线片显示一侧关节间隙加宽则认为有膝关节不稳。
(三)危险因素研究方法
选定年龄、性别、糖尿病史、原发暴力、骨折程度、开放性损伤、韧带损伤、关节囊损伤、术中出血量、手术时间、冠状位胫股角、伸直受限、屈曲受限为初筛因素。
原发暴力分为重度暴力(包括:车祸伤、高处坠落伤、机器绞伤、殴打伤)和轻中度暴力(包括:平地摔伤、病理性骨折)。骨折程度分为:Ⅰ度骨折(单纯劈裂骨折)、Ⅱ度骨折(粉碎性骨折)、Ⅲ度骨折(股骨合并胫骨骨折、骨折脱位、浮膝)。
关节囊损伤分为:关节囊完整、术中切开、原发性损伤。对分类变量的赋值情况见表1。根据末次随访X线片测量冠状位胫股角。伸直及屈曲受限情况由末次随访体检所得。
对上述初筛因素先后进行一元和多元Logistic回归分析,确认术后关节不稳的危险因素。
表1 初筛因素赋值表
所有患者均获得12个月的随访。
对初筛因素进行单变量一元Logistic回归分析。结果发现,在α=0.05的检验水平下,骨折程度、韧带损伤、关节囊损伤情况、术中出血量和关节屈曲受限与术后关节不稳有关,差异均有统计学意义(均P<0.05),模型全局性检验差异有统计学意义(见表2)。
表2 一元Logistic回归分析结果
将初筛因素纳入多元Logistic回归模型进行分析。结果见表3。结果显示,关节囊损伤、关节屈曲受限与术后关节不稳有关,差异均有统计学意义(均P<0.05),均为术后关节不稳的危险因素。且相对于关节屈曲受限,关节囊损伤对于术后关节不稳影响更大。
表3 多元Logistic回归分析结果
维持膝关节稳定性需要组成膝关节的诸多结构协同完成。此前的研究集中在对韧带系统和膝关节周围骨折的相关性研究。韧带系统对于防止膝关节异常运动具有重要意义,被认为是膝关节的主要稳定系统,前、后交叉韧带限制了膝关节过伸和过屈,内、外侧副韧带限制了膝关节外翻和内翻,在膝关节外伤中(如合并韧带系统的损伤),临床上大多主张一期或二期修复[4-6]。骨性结构对膝关节稳定性的维持也有重要影响,股骨远端和胫骨近端关节面的完整及正常对位对线,影响着膝关节力量的传导,在膝关节周围骨折的治疗中,如不能满意复位,可能导致外翻或内翻畸形,从而影响到膝关节稳定性[2]。
膝关节不稳包括:①单平面不稳。属于单轴向不稳,包括内、外侧不稳和前、后位不稳。②旋转不稳。属于双轴向不稳,包括前内旋转不稳、前外旋转不稳、后内旋转不稳和后外旋转不稳。③复合不稳。双轴向不稳,包括前内+后内旋转不稳、前外+前内旋转不稳以及前外+后外旋转不稳。
除了韧带系统和骨性结构外,构成膝关节的其他结构也可能影响膝关节稳定性。本研究在综合分析了围手术期和术中诸多因素后发现,在膝关节周围骨折的手术治疗过程中,关节囊损伤、术中处理与远期膝关节稳定性均具有密切联系,关节囊破坏越小,膝关节稳定性越好。一方面,膝关节囊虽然结构松弛,但对于维持膝关节周围肌肉张力具有重要作用,而正常的肌力平衡是保持膝关节静态稳定的重要因素[7]。关节囊原发损伤或术中切开后,若未予及时修复、修复后松紧度异常或修复后瘢痕挛缩,都可能导致膝关节周围肌力失平衡,影响关节稳定性。另一方面,关节囊损伤或切开,还可能引起术后关节屈曲受限。其原因为:①膝关节囊原发性损伤或术中切开可能损伤膝关节周围血管,如膝下内、外侧动脉及其分支[8],导致出血增多,从而加重固定后的关节滑膜粘连,并造成关节囊挛缩[9];②膝关节囊缝合重建后的瘢痕愈合,可能导致瘢痕粘连,造成膝关节屈曲受限[10]。作者在手术治疗膝关节周围骨折时,采取关节囊外复位内固定法,取得良好效果[11]。
膝关节屈曲受限也是导致术后关节不稳的危险因素之一。膝关节屈曲受限引起膝关节在矢状位的力线改变,导致下肢力量传导异常,造成静态或迈步时膝关节不稳;另外,膝关节屈曲角度的改变可以影响伸膝肌的力矩,导致伸膝肌力量改变,并进一步影响与之拮抗的屈膝肌的共同兴奋[12],长期可能引起下肢肌群萎缩,导致膝关节周围肌群力量失衡,引起远期膝关节稳定性改变。膝关节屈曲受限引起的关节不稳能够造成患者行走障碍,长期行走障碍加重肌肉萎缩和关节挛缩,造成屈曲活动进一步受限,陷入恶性循环的病理过程。
综上所述,在膝关节周围骨折手术治疗过程中,关节囊损伤情况和关节屈曲受限是导致术后关节不稳的危险因素。积极修复损伤的关节囊,术中避免切开关节囊,术后早期、综合的康复训练,有利于预防远期膝关节不稳,促进关节功能恢复。
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