黄 屾
·综述·
手术治疗胫骨平台骨折的方法策略和进展研究
黄屾
随着高能量损伤的增加,胫骨平台骨折(tibial plateau fracture,TPF)发病率呈逐渐上升的趋势,处置不当会导致膝关节疼痛和功能障碍的发生,给患者的生活造成严重的影响,因此临床中对疾病的诊断和治疗显得尤为重要。手术治疗作为胫骨平台骨折最主要的治疗方式,明确胫骨平台骨折的类型,选择个体化治疗方案,追求胫骨平台骨折的最佳治疗效果是我们努力的目标。
胫骨平台骨折; 诊断; 手术
胫骨平台骨折(tibial plateau fracture ,TPF)是临床比较常见的一种关节内骨折,该骨折的发病率占全身骨折的1%~4%[1]。胫骨平台骨折多因道路交通伤和高处坠落伤引起,而中重度暴力因素也会导致胫骨平台骨折的发生[2]。随着当前高能量损伤机会的增加,胫骨平台骨折有逐渐上升的趋势,与此同时高能量损伤所导致的复杂骨折类型也逐渐增多[3-4]。胫骨平台骨折往往涉及关节面,复杂损伤会导致周围组织如膝关节半月板、交叉韧带、膝侧副韧带、关节面软骨等损伤[5]。如果治疗不成功就会导致膝关节疼痛和功能障碍的发生,给患者的正常生活造成严重的影响。近年来随着手术治疗胫骨平台骨折的不断进步,对于该类型骨折的治疗的认识也愈发深刻。本文回顾了大量相关文献,将胫骨平台骨折的诊断和手术治疗作一综述。
1.1体格检查胫骨平台骨折临床表现就是膝关节周围疼痛、肿胀以及功能障碍,严重者可伴有患肢的内外翻畸形。如果出现患肢张力性水泡或皮下瘀斑则提示肿胀严重,患肢畸形和异常活动则提示骨折错位或韧带损伤严重,足背动脉搏动减弱则提示存在血管损伤,感觉缺失则多考虑为神经损伤。总之通过术前详细的查体情况,以确定手术时机和制定手术计划。
1.2影像学检查
1.2.1X线检查X线检查是胫骨平台骨折传统的检查方法,也是首选检查方法。能提供直观的影像学图像,并且能发现大部分类型的胫骨平台骨折。常规X线检查是拍摄正位和侧位X线片,对于胫骨平台骨折还可加拍双斜位X线片,这样能够较为完整地显现胫骨平台关节面损伤情况。随着近年来高能量损伤的增加和对治疗要求的提高,临床上X线检查对于复杂类型的胫骨平台骨折已经不能满足需求。X线片不能显示软组织损伤,对于重叠的关节面容易出现伪影,细小的骨块辨认较为困难,胫骨平台的塌陷程度无法准确的测量,并且后侧胫骨平台骨折情况检出困难等,往往容易造成误诊和漏诊[6]。
1.2.2CT检查CT的使用对胫骨平台骨折的检出率明显提高,特别是多层螺旋CT(multislice spiral CT )的应用,使得胫骨平台的解剖结构得以完整的显示,尤其是X线难以发现的隐匿性和复杂性胫骨平台骨折。CT的广泛使用和普及提高了人们对胫骨平台骨折的认识,完善了胫骨平台骨折的分型[7]。目前CT检查已经成为胫骨平台骨折的常规检查之一。普通CT是横断位平扫图像,对轻微骨折和水平位骨折显示效果较差,并且横断位图像对复杂的胫骨平台骨折没有立体感。多层螺旋CT的使用,使扫描速度、扫描范围和空间分辨力得到了大幅的提高,使普通CT难以发现的隐匿性骨折得以发现。多层螺旋CT图像通过计算机处理后,可以显示骨组织的三维立体图像,能够多角度旋转图像,完整地显示出骨折的完整形态。使胫骨平台骨折准确的分型诊断成为可能,为手术方案的选择提供了更为可靠的依据。
1.2.3MRI检查X线、CT扫描及三维重建对软组织的显示有限,若排除患者伴有韧带和半月板等损伤则可选用MRI检查[8]。MRI检查对膝关节损伤的检查就显得更有价值,其对骨组织损伤和软组织损伤均能有效的显示。胫骨平台骨折为关节内骨折,往往会伤及关节面软骨、半月板和周围韧带等软组织,X线、CT扫描及三维重建CT难以显示。这些损伤处理不当,术后极易出现膝关节骨性关节炎等相关并发症。MRI属于化学成像的方法,由于其能够敏感显示水分子的变化情况,能够有效地检查出骨挫伤、软骨损伤、软骨下骨质损伤、半月板损伤、膝关节韧带损伤及关节腔积液等损伤。
2.1骨折分型
2.1.1Schatzker分型Schatzker分型[9-10]是目前胫骨平台骨折使用较早并且被广泛使用的分型,是基于传统X线检查的分型方法。其中包括:Ⅰ型为外侧单纯平台劈裂骨折,Ⅱ型为外侧平台劈裂合并压缩骨折,Ⅲ型为外侧单纯平台压缩骨折,Ⅳ型为内侧平台骨折,Ⅴ型为双髁骨折,Ⅵ型为平台骨折伴有骨干分离。其中Schatzker Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型骨折损伤机制属于低能量损伤,Schatzker Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ型则属于高能量损伤所致,见图1。
图1 胫骨平台骨折Schatzker分型示意图
2.1.2AO分型胫骨平台骨折AO分型[11]内容较Schatzker分型更为详尽,但应用程度不如Schatzker分型广泛。AO分型分为2型、6组、18个亚型。2型包括:B型部分关节内骨折、C型完全关节内骨折,6组包括:B-1、B-2、B-3、C-1、C-2、C-3各组,6组基础上每组再细分3型构成18个亚型,包括:B-1.1、B-1.2、B-1.3、B-2.1、B-2.2、B-2.3、B-3.1、B-3.2、B-3.3、C-1.1、C-1.2、C-1.3、C-2.1、C-2.2、C-2.3、C-3.1、C-3.2、C-3.3各组,见图2。
图2 胫骨平台骨折AO分型6组示意图
2.1.3三柱四柱理论罗从风等[12]学者以CT影像学检查为依据,提出胫骨平台的“三柱”分型理论,胫骨平台“三柱”分为外侧柱、内侧柱和后侧柱。胫骨平台三柱划分是通过胫骨平台CT横断面,胫骨棘连线中点作为起点,连接胫骨结节、胫骨平台内侧嵴和腓骨头前缘3条连线,3条线划分出“三柱”即为外侧柱、内侧柱及后侧柱。三柱分型法根据胫骨平台“三柱”把骨折分为4型,包括零柱骨折(单纯压缩骨折)、单柱骨折、双柱骨折和三柱骨折。毛玉江[13]在“三柱”理论基础上,提出“四柱”概念,把后侧柱进一步分为后外和后内侧柱,将后髁骨折细分为后外髁骨折和后内髁骨折(图3)。
图3 胫骨平台骨折三柱、四柱分型示意图
2.2分型特点由于胫骨平台骨折解剖结构较为复杂,目前所有的分型方法未能准确涵盖所有类型的骨折。在X线检查的基础上,增加CT检查可提高胫骨平台骨折各种分型的可信度[14-15]。总体来说,Schatzker分型可信度高于AO分型[16],而三柱分型的可信度要高于Schatzker分型和AO分型[17]。
3.1非手术治疗对于不完全骨折、骨折无移位或移位<3 mm[18]、具有手术禁忌证等患者则可以考虑非手术治疗。治疗方法包括骨牵引、石膏固定、膝关节支具等,非手术治疗并发症相对较多,容易形成包括肺部炎症、压疮、畸形愈合、延迟愈合、关节僵硬、关节炎以及深静脉血栓等。
3.2手术治疗
3.2.1手术适应证手术治疗的优势在于能够恢复下肢力线,恢复关节面的平整,恢复关节的稳定性,坚强固定骨折断端利于早期功能锻炼,能够最大限度地避免术后创伤性关节炎及卧床并发症的发生。胫骨平台骨折的手术指征包括关节面塌陷和分离>3mm、干骺端明显移位或成角畸形>5°[19]、开放性骨折、神经血管损伤以及出现骨筋膜综合征等。胫骨平台骨折涉及关节内骨折达到解剖复位同时还要保证坚强固定[20-21],如果处理不理想,容易导致患者膝关节创伤性关节炎,严重者能导致膝关节内翻或外翻畸形等[22]。
3.2.2手术入路手术入路的选择多考虑软组织条件,骨折类型、合并伤等因素[23]。常使用的手术入路有:前外侧入路、后内侧入路、后外侧入路、后侧入路以及联合入路。三柱理论对手术入路的选择有明显的优势,各柱骨折可选择临近的入路方式,对于联合多柱骨折则可酌情使用联合手术入路,以期充分暴露骨折间隙,有助于内固定手术操作的进行[24]。
3.2.3内固定技术胫骨平台骨折内固定手术一般选择拉力螺钉、普通解剖钢板和锁钉钢板等内固定器材进行操作。对于简单胫骨平台骨折可使用非锁定钢板,而锁定钢板相比传统钢板具有微创稳定、把持力强、保护骨膜血运等优点,有效地运用于胫骨平台骨折的治疗,尤其是针对粉碎性骨折和骨质疏松骨折患者[25]。随着对于内固定认识的不断提高,目前骨折内固定理念已从传统的坚强内固定发展到生物学内固定、微创内固定的观念。微创内固定系统(less-invasive stabilizaion system,LISS) 是一种基于微创理念的内固定系统,锁定螺钉能够与钢板成为一个整体,保证骨折部位的稳定性。LISS手术术中组织损伤小,出血少,保护周围血运,有利于患者术后恢复,但对于复杂胫骨平台骨折却治疗效果欠佳。对于复杂胫骨平台骨折则需考虑使用双钢板固定治疗[26]。在临床中双侧钢板主要用于Schatzker分型V型和Ⅵ型、AO-C3型或者多柱骨折患者,单侧钢板只能保证胫骨平台一侧或者一柱的固定,对于多侧的骨折单钢板术后容易移位,采取双侧钢板的内固定方法能够增加内固定的强度。双钢板手术患者由于坚强的固定早期能行功能锻炼,促进骨折的恢复,有利于减少术后各项并发症的发生,尤其术后骨关节炎的发生[26]。在Schazker V、VI型胫骨平台骨折方面,选择锁定钢板稳定性会更高,特别是对于骨质疏松患者也具有良好把持力,螺钉和钢板锁定后对平台产生稳定的抬举力量,如果双侧采用锁定钢板固定能够产生双侧平台的合抱力量,固定效果会更加明显[27]。
3.2.4外固定架技术外固定支架为胫骨平台复杂骨折提供另一种较好选择,尤其是对于伴有软组织损伤或者开放性损伤的胫骨平台骨折。胫骨平台骨折尤其是复杂性骨折,受伤因素主要是高能量暴力因素所致,往往伴有严重的软组织损伤。外固定架能够恢复下肢力线,保证骨折块给予坚强的固定同时,由于对软组织破坏较小,提供了有利于软组织及骨折的愈合良好环境,能够降低皮肤坏死、伤口感染、骨髓炎、骨折不愈合等并发症的发生。相关的生物力学研究表明胫骨平台骨折外固定支架固定的力学强度基本相当于双侧钢板内固定[28]。外固定架主要包括单侧型外固定架、双侧型外固定架、组合型外固定架以及Ilizarov型外固定架等。外固定支架适用于复杂的胫骨平台骨折,如Schatzker Ⅴ、Ⅵ型,AO-C3型或者多柱骨折,特别是伴有软组织损伤患者。使用时的固定针必须避开关节囊防止感染,外固定架针道容易因感染而导致固定失败。外固定支架的操作使用时可结合有限内固定,必要时也可跨膝关节固定[29]。外固定支架在考虑临时固定使用时,可选择跨关节固定,不过在作为确定性治疗时则不跨关节固定。外固定架技术使用克氏针和外固定架固定骨折块,交叉的克氏针在环形平面内可以灵活调节,构成骨折端三维空间上的坚强固定。克氏针的受力均匀,有报道[30]指出每枚克氏针受力维持在800~1 000N,克氏针能将骨折端的受力均匀分散。并且对于合并胫骨干骨折也能够适用,术后还能根据情况对外固定架进行调节,这些特点都是内固定技术不具备的。
3.2.5关节镜技术适用于Schatzker Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型胫骨平台骨折,关节镜手术直视下能够直接观察骨折块的形态、压缩塌陷情况、复位情况,能够对积血和骨折碎屑进行清理。此外还能够发现关节软骨、韧带及半月板损伤给予Ⅰ期修复。术者可以根据镜下观察的结果制定手术方案,决定是否直接修复或者行小切口直视修复。而Schatzker Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ型骨折不适宜选择关节镜手术治疗,关节镜下手术操作困难。Ohdera等[31]指出,通过随机对照研究发现,胫骨平台骨折关节镜辅助治疗和传统切开复位内固定手术对比,两者的治疗效果并未见明显差异。此外,Ohdera等[31]同时指出,关节镜技术在骨折复位方面和术后康复方面优势较为突出。总之,在关节镜辅助下治疗SchatzkerⅠ、Ⅱ、Ⅲ型胫骨平台骨折是安全有效的,而且具有创伤小、解剖复位率高及术后功能良好等特点[32]。
3.2.6其他情况处理复杂胫骨平台骨折治疗原则是达到解剖复位,关节面塌陷型骨折和骨缺损患肢往往术中需要给予填充植骨[33]。填充材料一般可选择自体骨、异体骨、人工合成骨、混合骨以及骨水泥等。如果术中发现骨折伴有半月板损伤,可一期修复或非手术治疗,尽量不切除半月板。如果发现伴有韧带止点撕脱骨折则需要一期内固定治疗。如果发现伴有前后交叉韧带断裂则二期关节镜下行重建手术。若合并两侧副韧带损伤则尽量一期修复。
总之胫骨平台骨折具有独特的解剖特点,治疗方法也种类繁多。不同方法都有其优缺点,选择个体化治疗,充分考虑各种因素的发生,努力提高胫骨平台骨折术后的治疗效果,减少术后并发症。
[1] 马运宏.外侧锁定联合内侧支持钢板与双支持钢板内固定修复胫骨平台骨折的比较[J].中国组织工程研究,2014,18(35):5616-5621.
[2] Baumann P,Ebneter L,Giesinger K,et al.A triangular support screw improves stability for lateral locking plates in proximal tibial fractures with metaphyseal comminution: a biomechanical analysis[J].Arch Orthop Trauma Surg,2011,131(6):815-821.
[3] Piposar J,Fowler JR,Gaughan JP,et al.Race may not affect outcomes in operatively treated tibia fractures[J].Clin Orthop Relat Res,2012,470(5):1513-1517.
[4] Babis GC,Evangelopoulos DS,Kontovazenitis P,et al.High energy tibial plateau fractures treated with hybrid external fixation[J].J Orthop Surg Res,2011,6(35):35.
[5] 付德生,王峰,余凌,等.双钢板固定治疗胫骨平台双髁骨折临床疗效分析[J].创伤外科杂志,2014,16(4):360-361.
[6] Brunner A,Horisberger M,Ulmar B,et al.Classification systems for tibial plateau fractures;does computed tomography scanning improve their reliability[J].Injury,2010,41(2):173-178.
[7] Luo CF,Sun H,Zhang B.Three-column fixation for complex tibial plateau fractures[J].J Orthop Trauma,2010,24(11):683-692.
[8] Weaver MJ,Harris MB,Strom AC,et al.Fracture pattern and fixation type related to loss of reduction in bicondylar tibial plateal fractures[J].Injury,2012,43(6):864-869.
[9] Schatzker J,McBroom R,Bruce D.The tibial plateau fracture. The Toronto experience 1968-1975[J].Clin Orthop Relat Res,1979,(138):94-104.
[10] 胥少汀,葛宝丰,徐印坎.实用骨科学[M].4版.北京:人民军医出版社,2012:1008-1009.
[11] Schatzker J,McBroom R,Bruce D,et al.The comprehensive classification of fractures of long bones[M].New York:Springer,1990:148-156.
[12] 罗从风,胡承方,高洪,等.基于CT的胫骨平台骨折的三柱分型[J].中华创伤骨科杂志,2009,11(3):201-205.
[13] 毛玉江.胫骨平台骨折的诊治进展[J].中华创伤骨科杂志,2013,15(4):345-348.
[14] te Stroet MA,Holla M,Biert J,et al.The value of a CT scan compared to plain radiographs for the classification and treatment plan in tibial plateau fractures[J].Emerg Radiol,2011,18(4):279-283.
[15] Gicquel T,Najihi N,Vendeuvre T,et al.Tibial plateau fractures: reproducibility of three classifications(Schatzker,AO,Duparc) and a revised Duparc classification[J].Orthop Traumatol Surg Res,2013,99(7):805-816.
[16] Maripuri SN,Rao P,Manoj-Thomas A,et al.The classification systems for tibial plateau fractures:how reliable are they[J].Injury,2008,39(10):1216-1221.
[17] 朱奕,罗从风,杨光.胫骨平台骨折三柱分型的可信度评价[J].中华骨科杂志,2012,32(3):254-259.
[18] Papagelopoulos PJ,Partsinevelos AA,Themistocleous GS,et al.Complications after tibia plateau fracture surgery[J].Injury,2006,37(6):475-484.
[19] Thomas C,Athanasiov A,Wullschleger M,et al.Current concepts in tibial plateau fractures[J].Acta Chir Orthop Traumatol Cech,2009,76(5):363-373.
[20] Chan YS.Arthroscopy-assisted surgery for tibial plateau fractures[J].Chang Gung Med J,2011,34(3):239-247.
[21] Stannard JP,Lopez R,Volgas D.Soft tissue injury of the knee after tibial plateau fractures[J].J Knee Surg,2010,23(4):187-192.
[22] Siegler J,Galissier B,Marcheix PS,et al.Percutaneous fixation of tibial plateau fractures under arthroscopy: a medium term perspective[J].Orthop Traumatol Surg Res,2011,97(1):44-50.
[23] Kandemir U,Maclean J.Surgical approaches for tibial plateau fractures[J].J Knee Surg,2014,27(1):21-29.
[24] Vendeuvre T,Babusiaux D,Breque C,et al.Tuberoplasty:minimally invasive osteosynthesis technique for tibial plateau fractures[J].Orthop Traumatol Surg Res,2013,99(4S):S267-272.
[25] Navali AM,Bazavar M,Mohseni MA,et al.Arthroscopic evaluation of the accuracy of clinical examination versus MRI in diagnosing meniscus tears and cruciate ligament ruptures[J].Arch Iran Med,2013,16(4):229-232.
[26] Solomon LB,Callary SA,Stevenson AW,et al.Weight-bearing induced displacement and migration over time of fracture fragments following split depression fractures of the lateral final plateau[J].Bone Joint Surg,2011,93(6):817-823.
[27] 陈步俊,刘影,金钢,等.外固定支架辅助复位锁定钢板固定治疗Schatzker Ⅴ、Ⅵ型胫骨平台骨折[J].中华创伤骨科杂志,2014,16(11):1007-1009.
[28] Watson JT,Ripple S, Hoshaw SJ,et al.Hybrid external fixation for tibial plateau fractures: clinical and biomechanical correlation[J].Orthop Clin North(Am),2002,33(1):199-209.
[29] Katsenis D,Dendfinos G,Kouris A,et al.Combination of fine wire fixation and limited internal fixation for high-energy tibial plateau fractures: functional results at minimum 5-year follow-up[J].J Orthop Trauma,2009,23(7):493-501.
[30] 邹翰林,刘岩,郭永飞,等.组合式外固定架在伴有开放伤的胫骨平台骨折中的应用评价[J].创伤外科杂志,2013,15(6):516-519
[31] Ohdera T,Tokunaga M,Hiroshima S,et al.Arthroscopic management of tibial plateau fractures: comparison with open reduction method[J].Arch Orthop Trauma Surg,2003,123(9):489-493.
[32] Burdin G.Arthroscopic management of tibial plateau fractures: surgical technique[J].Orthop Traumatol Surg Res,2013,99(1S):S208-218.
[33] Laoruengthana A,Jarusriwanna A.Sensitivity and specificity of magnetic resonance imaging for knee injury and clinical application for the Naresuan University Hospital[J].J Med Assoc Thai,2012,95(S10):S151-157.
(本文编辑: 郭卫)
Management and current progress of surgical treatment for tibial plateau fracture
HUANGShen
(Department of Orthopedics Surgery,People’s Hospital of Wuzhou,Wuzhou543000,China)
With the increase of high-energy injuries,the incidence of tibial plateau fracture is increasing,and complex fracture types are gradually increasing. Inappropriate treatment will lead to knee pain and dysfunction,causing serious impact on patients. So its diagnosis and treatment are very important. The surgical treatment is the most important treatment for tibial plateau fracture. Only through identification of types of the fracture and individualized treatment plan can be able to achieve satisfactory effect of the treatment.
tibial plateau fracture; diagnosis; operation
1009-4237(2016)05-0310-04
543000 广西,梧州市人民医院骨外科
R 683.41
A
10.3969/j.issn.1009-4237.2016.05.018
2015-09-28;
2015-10-28)