胫骨平台球囊成形术的临床研究进展

王栋，潘子翔，姜文学

(天津市第一中心医院骨科，天津 300192)

胫骨平台骨折约占全身骨折的1.66%，占膝关节周围骨折的26.1%[1]。它的发病年龄呈现一种双峰分布，常见于青年人(20～40岁)和骨质疏松的老年人(>60岁)。青年人骨量高，通常只有高能量暴力才能造成关节面塌陷，而老年人骨质相对疏松，低能量跌伤就易发生骨折。屈膝或伸膝状态下，轴向暴力结合瞬时内翻、外翻暴力，可使得股骨髁对胫骨平台产生压缩，导致胫骨平台关节面塌陷。其中以外侧平台关节面塌陷多见，主要原因在于胫骨平台存在外翻角及膝关节外侧易受到自外向内的撞击而导致外翻，使得发生股骨髁撞击外侧平台的概率更高[2-4]。随着对塌陷关节面的重视程度逐渐提高，目前认为当关节面塌陷超过5 mm就具备绝对手术指征，也有学者认为关节面塌陷超过3 mm就应该手术治疗[5-6]。手术的目的为尽可能的恢复平台关节面的解剖对位关系及早期进行膝关节的屈伸功能锻炼。随着微创理念的进一步发展，关节镜在胫骨平台骨折手术中的应用已日渐广泛[6]，但其主要作用在于对关节面复位效果的观察，而塌陷骨折块的复位过程仍需以植骨棒撬拨推顶完成[7-9]。由于植骨棒存在刚性大、复位接触面积相对较小的缺陷，它在用于复位关节面时经常会发生塌陷骨折块的碎裂、过度复位、植骨棒穿透关节面、复位不良等情况。2012年Ahrens等[10]最早报道将球囊技术应用于胫骨平台骨折的治疗。由于球囊复位具有微创、柔软性、多方向复位、复位力量可调控以及复位接触面积大等优点，球囊成形术治疗胫骨平台骨折在国外文献中已经被广泛推荐[1-2，11]。然而，与任何新技术一样，胫骨平台球囊成形术也存在一个相对陡峭的学习曲线[12]。因此，本文旨在将该技术在国内外的临床进展情况及存在的问题进行综述。

1 球囊成形术的应用

球囊成形术在脊柱外科手术中早已广泛应用，特别是用于椎体压缩性骨折的治疗[13]。该技术是利用球囊扩张所产生的力来复位椎体骨折，并在复位后的缺损部位填充骨水泥支撑。随着技术的创新，球囊成形术用于椎体以外骨折的治疗也有报道，如胫骨平台、桡骨远端、肱骨近端、髋臼、跟骨等处，都获得了很好的临床疗效[14-19]。球囊成形术的优点包括：(1)微创切口；(2)缓慢的、可控制的复位过程。复位时可参照气囊压力读数，同时配合术中透视(视觉)和注射器的压力反馈(触觉)；(3)比传统的植骨棒复位有更大的复位接触面积；(4)多方向矢量的复位；(5)复位后形成的缺损空间可通过球囊的容量来精确测量，可以更容易地确定骨填充物的用量。

2 球囊成形术的复位效果

对于球囊成形术效果的评价，Heiney等[20]在2014年做了尸体模型的研究，比较球囊成形术与传统植骨棒的复位效果，其制作14对冰冻尸体骨折模型，骨折模型为胫骨平台外侧1/3劈裂，中央偏外侧关节面塌陷，塌陷范围15～25 mm，塌陷深度8～12 mm。实验前所有标本均拍摄大体照片及行CT检查。手术由3名创伤骨科医师完成，其中1名医师具有丰富的脊柱椎体成形手术经验和少量球囊治疗四肢骨折的经验，另外2名则完全没有应用球囊的手术经验，但3名医师均具有丰富的应用植骨棒复位的手术经验。随机选择尸体模型一侧肢体为球囊复位组，对侧即为对照组应用传统植骨棒进行复位。球囊复位组自胫骨平台内侧置入球囊至关节塌陷下方2～5 mm处，以球囊扩张复位，并填充骨水泥；植骨棒组于胫骨外侧开窗以植骨棒撬顶复位，并填充松质骨植骨。两组复位后均以外侧“排筏”钢板固定。术后由3名骨科医师根据直视观察标本及影像学检查，对两种复位方法进行定性评价；利用图形处理软件对原始标本、骨折后标本、复位后标本的CT图像进行图形叠加，对复位残余缺损和复位过度进行定量评估；最后对标本进行垂直载荷，对平台强度进行生物力学测试。结果显示球囊复位组在定性及定量评价中均优于传统植骨棒组，生物力学测试球囊组在刚度和载荷强度上也均优于植骨棒组。

3 胫骨平台球囊成形术

3.1 术前评估 所有胫骨平台骨折考虑做球囊成形术前均需进行精细的CT扫描，以评估骨折是否符合适应证，并确定需要复位的塌陷区域及其在冠状面、矢状面和横断面图像上的位置。术前未能把握好适应证及做好术前规划是造成一系列并发症的主要原因[9]。

3.2 适应证 目前认为，胫骨平台球囊成形术最适合于孤立性塌陷型胫骨平台骨折或单纯劈裂加塌陷型胫骨平台骨折，即Schatzker分型Ⅱ型及Ⅲ型的患者[21]。理想的骨折类型是胫骨外侧平台中心位置一个塌陷型骨折块，外侧平台周围皮质骨没有骨折。因此，胫骨近端周围完整骨皮质环的存在对于应用球囊实现关节面骨块的复位是很重要的，因为球囊膨胀时是向各个方向扩张，而不仅仅是向关节面方向抬高，一个简单的劈裂骨折就可以很容易地降低球囊扩张时向上方的复位效果。因此在球囊扩张复位前，必须确保或应用手术器械重建胫骨近端骨皮质环的稳定。如果胫骨后外侧存在劈裂骨折，因为术中很难确保后外侧骨皮质的复位和稳定，因此存在胫骨后外侧劈裂骨折不建议使用球囊成形术治疗。需要注意的是，在重建完整的骨皮质环时，手术器械过紧地夹持外侧劈裂外侧骨块，可能造成所谓的“活板门”效应，影响中央塌陷骨折块的复位。

3.2 手术方法 术前需在膝关节周围做皮肤标记，分别标记为膝关节线、关节面最大塌陷的位置和胫骨结节[22]。胫骨外侧平台塌陷骨折于胫骨结节内侧同水平做切口打入定位导针。分别于矢状面和冠状面透视确认导针位于骨折塌陷部位下方2～5 mm处，并沿导针开口插入套筒至塌陷部位下方。球囊扩张前需要于套管下方自前向后钻入3根直径2 mm克氏针，作为球囊膨胀时的基底支撑，确保球囊扩张的力量是朝向关节面的而不是向下方的干骺端松质骨。这一点对于老年骨质疏松性患者尤为重要。然后将球囊插入套管，透视确认球囊近端和远端的放射标记穿出套管并定位于骨折塌陷部位下方。连接注入好造影剂的注射器并缓慢进行球囊的扩张，扩张过程中监测球囊的体积和压力。建议球囊扩张时体积控制在4 mL下，压力在2 758 kPa以下，以避免因过度扩张导致球囊破裂。建议球囊每扩张0.5 mL，透视确认球囊的体积及关节面复位情况。注射器的压力和容量变化可以给手术医生一些有用的提示，如果球囊压力快速增加而注射量变化很小时，说明球囊无法复位骨块，提示球囊可能位于非骨折区域；相反，如果球囊压力持续下降或压力不增加，说明塌陷下方缺损空间太大，或者是球囊已穿出关节面不在骨内。在某些情况下有时需要两个球囊才能获得足够的力和容积来复位塌陷骨折块。

球囊发生破裂可以通过透视下球囊的形态进行预测。当透视观察到球囊向下方克氏针之间或外侧皮质膨胀而不是凸向塌陷骨块时，球囊往往要发生破裂。这时应该释放球囊压力，重新定位球囊位置。一旦球囊发生破裂，造成造影剂泄漏，可以使用生理盐水进行局部冲洗至不影响再次透视即可。如果平台塌陷范围的体积大于1个球囊最大扩张体积时，则需要增加第2个球囊。于距离第1个球囊1 cm处插入第2个球囊，此时第1个球囊应该保持膨胀状态，这样使用第2个球囊复位时就不会膨胀到第1个球囊扩张的空腔中。当关节面复位满意后，需释放球囊部分压力，目的是为关节面下方留出2枚克氏针置入的空间以便固定复位好的关节面骨块。克氏针一般自内侧置入，关节面固定可靠后才可抽出球囊。Ahrens等[10]提出在关节面解剖复位的基础上继续过度复位1 mm，再通过缓慢屈伸膝来二次复位骨折块。他认为通过这种技术可以达到自动复位，并获得更加匹配的关节面复位结果。

3.3 骨水泥填充及固定 术中用来填充球囊复位后缺损的骨水泥材料有磷酸钙骨水泥(calcium phosphate cement，CPC)和聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate，PMMA)。两种材料在文献报道中均有采用。术中将骨水泥通过套管注入，填充球囊扩张后的缺损腔隙，为复位后的关节面提供结构支撑。骨水泥的注入要从内向外逐步注入，同时注意术中透视，避免骨水泥的渗漏，特别是避免渗漏到关节腔内。可以通过注射器的注射量来判断需要填充骨水泥的用量，从而最大限度地减少骨水泥的浪费，并且可以降低因过度填充造成骨水泥渗漏的风险。一旦发生骨水泥渗漏至关节腔内，需待骨水泥凝固后通过关节镜或关节切开取出。这种并发症的发生率在Mauffrey等[12]的报道中达到5%。

如手术医师觉得必要，可以依据骨折的类型，选择加用空心螺钉或钛板内固定，但内固定需要在骨水泥凝固前置入。文献报道应用CPC作为填充材料时，大多数医生会选择使用内固定[22-23]。

3.4 术后处理 和大多数下肢骨折一样，术后患者需进行抗血栓治疗。术后1 d即可进行膝关节屈伸锻炼。Pizanis等[23]认为患者术后1d即可拄拐轻负重行走，来进杰等[24]术后第3天让患者正常行走，Doria等[25]认为需术后6周才可患肢轻负重行走。目前对术后康复计划的制定，因手术方案的选择在临床中仍存在差异。

4 术中并发症

胫骨平台球囊成形术的术中并发症主要包括：(1)骨水泥渗漏至膝关节腔；(2)塌陷骨折块无法复位；(3)球囊破裂，造影剂渗漏；(4)复位过程中胫骨平台后壁骨折移位。Mauffrey等[12]在2013年报道应用球囊成形术治疗20例胫骨平台骨折患者，年龄20～79岁，其中Schatzker Ⅲ型11例，Schatzker Ⅱ型8例，Schatzker Ⅳ型1例，13例患者发生术中并发症，发生率高达65%。作者总结伤后超过2周的患者应用球囊成形术出现球囊破裂及复位困难的可能性较高。

5 关节镜的应用

胫骨平台球囊成形术中并非必需使用膝关节镜，但应用膝关节镜可以更好的评估关节面复位的质量，同时可以探查及处理前后交叉韧带及半月板的损伤情况[6]。在Gardner等[26]的报道中，90%的胫骨平台骨折合并有半月板的撕裂。但需要注意的是，使用关节镜也会增加小腿骨筋膜室综合征发生的风险[6]。

6 胫骨平台球囊成形术的临床疗效

目前，国内外已经有许多胫骨平台球囊成形术应用的报道，并且都取得了满意的临床疗效。Pizanis等[23]报道2007年1月至2010年12月期间，186例移位性胫骨平台骨折患者中5例采用球囊成形术治疗。患者均为低能量的无软组织损伤的外伤，4例Schatzker Ⅲ型，1例Schatzker Ⅱ型，年龄为44～80岁，术前测量外侧平台塌陷8～12 mm，手术距受伤时间为7～9 d，术中使用球囊复位后以CPC骨水泥填充，并辅助外侧锁定钛板固定，术后1 d即进行膝关节屈伸活动，并可拄拐患肢轻负重下床活动。随访12～36个月，没有患者发生骨折复位的丢失，膝关节活动度均完全恢复正常，无创伤性关节炎的发生，Rasmussen评分28～30分(满分30分)，Lysholm评分95～100分(满分100分)。

来进杰等[24]2015年报道应用球囊成形术治疗7例老年骨质疏松性胫骨平台骨折患者，患者平均年龄为67岁，骨折分型均为Schatzker Ⅲ型，术中应用球囊复位后，填充PMMA骨水泥，不再辅助其他内固定治疗，术后第3天即可负重行走。随访6～12个月，HSS评分优良率为85.7%，无一例感染，术中及术后出血量<20 mL，平均手术时间35 min，平均住院时间8.3 d。作者认为与传统切开复位内固定手术对比，球囊成形术在术后出血、手术时间、住院天数上均有明显优势，同时还具有手术切口小、早期负重、避免二次手术取内固定的优点。

Ollivier等[27]在2016年报道应用球囊成形术治疗20例胫骨平台骨折患者，年龄18～85岁，Schatzker Ⅱ型12例，Schatzker Ⅲ型8例，受伤至手术时间为(5.3±4.3)d，术中应用球囊复位后填充CPC骨水泥，并于胫骨平台外侧置入2枚空心螺钉固定。术中仅1例患者骨水泥渗漏至髌下脂肪垫，因术后无临床症状未予处理。术前CT评估关节面塌陷为4.11～19.86 mm，平均为(10.75±7.2)mm；术后为0.63～5.7 mm，平均为(2.71±1.71)mm；术后1年随访关节面塌陷(2.9±1.64)mm；术后1年CT平扫的Heiney and Redfern评分为(12.7±0.97)分。所有患者随访2年，均无创伤性关节炎发生。SF-12运动评分为28.6～52.2分，平均为(40.4±10.1)分；SF-12精神评分28.0～67.1分，平均(47.71±12.3)分；屈膝角度为87°～130°，平均(111±18)°；伸膝角度为0°～6°，平均(2±2)°。术后重返工作时间为1～7个月，平均(4±3)个月。

Doria等[25]在2017年发表了一个多中心随机对照研究的报道，28例患者随机分为球囊复位组及传统手术组，其中Schatzker Ⅱ型3例，Schatzker Ⅲ型25例。球囊成形组14例患者中，仅1例陈旧性骨折翻修患者于复位后行内固定，其余13例患者使用CPC骨水泥填充后均未行任何内固定治疗。术后即进行膝关节屈伸锻炼，术后6周轻负重行走。两组患者术后1年Raimussen评分球囊成形术组(28.9分)高于传统手术组(26.1分)，差异具有统计学意义(P<0.01)。

Cuzzocrea等[28]于2018年报道应用关节镜辅助下球囊成形术治疗6例SchatzkerⅢ型胫骨平台骨折患者，取得了满意疗效。随访22～33个月，平均随访28个月。术后6个月的Rasmussen评分为26.3分，术后1年的Rasmussen评分为28.33分，术后2年的Rasmussen评分为28.83分。术后CT评估关节面的复位满意程度达到70%。

曾广轩等[29]在2014年报道应用关节镜辅助下球囊成形术治疗Schatzker Ⅱ、Ⅲ型胫骨平台骨折患者25例，术中于关节镜辅助下通过球囊来复位塌陷的关节面，复位满意后以微创小切口行锁钉钛板固定。谢秉局等[30]和单贤贞等[31]均于2018年报道应用同样手术方法治疗Schatzker Ⅱ、Ⅲ型胫骨平台骨折患者。3篇文献中所有患者均获得了满意的临床疗效，同时与传统撬拨复位内固定相比，球囊成形术具有术中出血少、住院时间短、恢复快的优势。

7 结 论

综上所述，胫骨平台球囊成形术作为一种微创的手术技术，在治疗SchatzkerⅡ型及Ⅲ型胫骨平台骨折中已经取得了良好的短期疗效，但目前仍缺乏该技术的大样本随机对照试验和长期的随访研究。同时，做为一项新的手术技术，该技术还存在一些争议的问题，如：(1)术中内固定方案的选择及骨水泥植入后骨折稳定性的评估。Belaid等[32]在2018年通过有限元分析表明Schatzker Ⅱ型胫骨平台骨折应用PMMA骨水泥填充可以增加内固定的稳定性、减少复位的丢失，允许早期功能锻炼及早期肢体负重，但该实验中的骨折模型在填充PMMA后同时行锁定钢板固定。目前，已经有学者于胫骨平台球囊成形术中单纯应用骨水泥(CPC或PMMA)填充，而不辅助钢板或螺钉内固定也获得了满意的骨折稳定性和良好的短期疗效[24-25]。如果对于Schatzker Ⅱ、Ⅲ型胫骨平台骨折，单纯应用骨水泥填充而不辅助钢板或螺钉内固定即可以获得良好的骨折稳定性，那么手术将变得更加微创，并且可以缩短手术时间、减少术中出血，同时降低手术费用。(2)术后康复方案的制定。目前国内外学者对于胫骨平台球囊成形术后的康复方案仍存在差异[23-25]。特别是术后何时允许患肢部分负重、完全负重，时间上仍不一致。(3)术中关节镜的使用。目前更多的医生喜欢在关节镜辅助下进行胫骨平台球囊成形术，术中可以更精确的判断关节面的复位情况，但也有部分医生认为关节镜的使用并非必需[23]。术中是否必需使用关节镜，关键在于能否仅通过C型臂透视就可以判断关节面的复位质量和有无骨水泥的渗漏。如果不在关节镜辅助下就可以完成胫骨平台球囊成形术，无疑可以减少手术切口、缩短手术时间、降低手术费用。以上这些问题都还需要临床医生进一步的研究和探讨。