胫骨平台骨折合并腓骨近端骨折的影响因素分析

汪学子 徐春归 曹其亮 荆珏华(通信作者)

( 安徽医科大学第二附属医院骨科, 安徽 合肥 230031 )

胫骨平台骨折是一种复杂的膝关节骨折,在全身骨折中占1%左右,老年人骨折中占8%左右[1]。所受创伤的力量可大可小[2]。 胫骨作为小腿主要的承重骨,恢复膝关节的稳定性是治疗胫骨平台骨折的目标之一。 涉及膝关节面骨折的预后较差,可能会给患者日常生活带来不利影响,甚至会导致永久性的畸形和残疾[3]。 到目前为止,即使不同类型胫骨平台骨折的最佳手术方式仍在探索,切开复位内固定仍是最常用的治疗手段。 手术治疗导致的并发症不得不考虑,在术后早期有6.4% ～16.1%的患者出现了切口浅表或深部的感染[4],这不仅会使患者的治疗费用成倍的增加,甚至会导致截肢[5]。 晚期并发症特别是创伤性骨关节炎多发,最近的数据表明其发病率高达73.34%[6]。 无论是早期并发症还是晚期并发症都会对患者造成一定的困扰。 恢复关节面的解剖学复位是手术的目的之一,但不理想的关节复位可能并不会对长期的功能结果产生明显的影响[7-8],如何减少术后并发症的发生应该得到更多的重视。 胫骨平台骨折的分类多种多样,其中AO/OTA、Schatzker 分型和罗从凤教授提出的三柱分型得到多数人的认可。 但是对于他们能否将相同类型的骨折正确分类以及准确的预测最佳的手术入路还有待考究[9-10]。 胫骨平台骨折可以选择手术治疗或者保守治疗。 手术指征为倾斜或外翻畸形超过5 °,关节塌陷超过3 mm,胫骨髁增宽超过了5 mm,胫骨平台内侧骨折倾斜或位移,满足任何一条都建议手术治疗[11]。 虽然手术指征明确,但是目前骨科医生对于不同类型的胫骨平台骨折患者手术方案并无明确共识。 特别是对于高能量导致的胫骨平台骨折,术后感染率会随着限定象限钢板数量的增加而增高[12]。 确定最佳的手术方式可以有效的降低术后感染率。 因此,对胫骨平台骨折的充分了解是非常有必要的。 胫骨平台骨折不仅仅只有骨折,还可能涉及软组织损伤,特别是前后交叉韧带、内外侧副韧带和半月板,33% ～39%的胫骨平台骨折患者会出现一种或多种[13]。 软组织的损伤也可能会出现膝关节不稳,因此,胫骨平台骨折块的移位并不应该是确定治疗方案的唯一参考,我们有必要将软组织损伤纳入考虑之中[14]。 在高暴力导致胫骨平台骨折的同时,腓骨近端也常常受累,超过半数的双髁骨折会合并腓骨近端的骨折[15]。 而在多达40 多种胫骨平台骨折分型中,常伴发的腓骨近端骨折却从未被考虑在内。 腓骨近端与胫骨后外侧关节面并不构成真正意义上的关节,二者之间的韧带限制了他们之间的相互运动,同时也为维持膝关节后外侧的稳定提供了作用,腓骨近端骨折在临床治疗中也常被忽略。 胫骨平台骨折伴有腓骨近端骨折的患者无论腓骨近端有没有接受手术治疗,术后随访发现这些患者均有膝部外侧不适主诉,而腓骨近端完整的患者并未出现。 腓骨近端的完整性对胫骨平台骨折的患者功能愈后是否有利并没有统一见解,针对胫骨平台骨折伴有腓骨近端骨折的研究也较少[16]。 因此,建立一个实用的胫骨平台骨折合并腓骨近端骨折新分型是很有必要的[17]。 我们的研究旨在调查胫骨平台骨折合并腓骨近端骨折的发生率及其相关危险因素。 现报告如下。

1 临床资料

1.1 一般资料

回顾性分析本院2018 年11 月—2021 年11 月就诊的胫骨平台骨折患者296 例,符合纳入排除标准288 例,其中男性157 例,女性131 例;年龄12 ～86 岁,平均年龄为(47.2 ±15.4)岁;左侧胫骨平台骨折162 例,右侧126 例;Ⅱ型糖尿病患者14 例。 以CT 资料为基础,由2 名骨科医师使用新的三列分类法对腓骨近端骨折进行分类。 腓骨头的撕脱型骨折为1 型;腓骨头骨折和/或与近端胫腓关节相关的骨折为2 型;腓骨颈或头颈骨折为3 型;腓骨近端骨干骨折为4 型[3]。 采用四柱分类法和Schatzker 分型对胫骨平台骨折进行分类。 胫骨平台骨折的四柱分类法,见图1[18]。 结果如有差异者由2 名医师探讨后确定最终分类。 2 名医师与患者无利益冲突。 该研究得到安徽医科大学第二附属医院伦理委员会批准。 (1)纳入标准:①住院接受手术切开复位内固定的患者;②CT 检查资料完整的胫骨平台骨折的住院患者;③所有患者均知情。 (2)排除标准:①CT 检查资料缺失;②病理性骨折;③既往膝关节手术史;④不同意加入此项研究的患者;⑤12 岁以下的患者。

1.2 统计学方法

采用SPSS 26.0 软件进行统计分析。 分类变量以频数(n)表示,连续性变量以均数±标准差()表示。 单因素分析采用χ2检验及t检验,将单因素分析中,P＜0.05的变量纳入多因素logistic 回归分析,多因素分析,以P＜0.05为有统计学意义。

2 结果

2.1 患者临床资料分析

在研究的288 例患者中,胫骨平台骨折同时伴腓骨近端骨折共计123 例,发生率为42.71%。 其中,女性60 例,男性63 例;平均年龄为52.02 岁;左侧66 例,右侧57 例;6 例患有糖尿病;腓骨近端骨折新分型1 型共计12 例,2 型共计64 例,3 型共计40 例,4 型共计7 例。 胫骨平台骨折不伴有腓骨近端骨折的患者中,女性71 例,男性94 例;平均年龄为43.59 岁;左侧96 例,右侧69 例;8 例患有糖尿病。

2.2 统计结果分析

通过资料筛查,将患者性别、年龄、是否有糖尿病、骨折的侧别、四柱的完整性等分别纳入单因素统计分析。 发现患者的年龄(P＜0.001)、四柱的完整性(P＜0.001)是患者胫骨平台骨折同时合并腓骨近端骨折的独立危险因素,患者的性别(P=0.332)、骨折的侧别(P=0.444)和是否有糖尿病(P=0.991)对胫骨平台骨折的患者是否同时合并腓骨近端骨折无显性影响。 见表1。 腓骨近端骨折主要以2 型(n=64,52.03%)和3 型(n=40,32.52%)为主,多发生在胫骨平台骨折Schatzker 分型的Ⅱ型(n=18,14.63%)和Ⅵ型(n=75,60.98%);在Ⅲ型、Ⅳ型和Ⅴ型胫骨平台骨折中,腓骨近端骨折主要以2 型为主;1 型腓骨近端骨折主要见于Ⅳ型和其他类型的胫骨平台骨折;4 型主要见于Schatzker 分型Ⅳ型。 见表2。 根据胫骨平台骨折的四柱分型统计腓骨近端骨折的分布提示:腓骨近端骨折多发生在前外侧柱(LC) +后外侧柱(PLC)骨折和前外侧柱+前内侧柱(MC) +后外侧柱+后内侧柱(PMC)骨折,发生率分别为16.26%(n=20)、48.78%(n=60);腓骨近端骨折2 型和3 型主要都发生在前外侧柱+前内侧柱+后外侧柱+后内侧柱骨折,发生率分别为46.88%(n=30)、57.5%(n=23);1 型和腓骨近端骨折多见于后外侧柱+后内侧柱骨折和前外侧柱+前内侧柱+后内侧柱+后外侧柱骨折;4 型多见于前外侧柱+前内侧柱+后内侧柱+后外侧柱骨折;胫骨平台单个柱的骨折导致腓骨近端受累的情况并不常见,仅仅占4.06%(n=5)。 见表3。

表1 胫骨平台骨折有无腓骨近端骨折在人群中的分布差异(,n,%)

表1 胫骨平台骨折有无腓骨近端骨折在人群中的分布差异(,n,%)

注:性别以女性作为对照;糖尿病以正常人为对照;骨折侧别以右侧为对照。

变量伴有腓骨近端骨折不伴有腓骨近端骨折P 值性别(男/女)63/6094/710.332年龄(岁)52.02 ±14.69 43.59 ±14.96 ＜0.001四柱不完整123165＜0.001骨折侧别(左/右)66/5796/690.444是否有糖尿病6(4.88)8(4.85)0.991

表2 根据Schatzker 分型的腓骨近端骨折分布(n,%)

表3 根据胫骨平台四柱分型的腓骨近端骨折分布

2.3 logistic 回归分析结果

将年龄以及四柱分类法中的骨折类型纳入logistic 回归分析,在CT 四柱分型的基础上,腓骨近端骨折依据比值比(OR):年龄＞前外侧柱+前内侧柱+后外侧柱+后内侧柱骨折＞前外侧柱+后外侧柱骨折＞前外侧柱+前内侧柱骨折＞前外侧柱骨折＞后外侧柱+ 后内侧柱骨折有统计学意义的增加趋势。 见表4。

表4 Logistic 回归分析胫骨平台骨折合并腓骨近端骨折的影响因素

3 讨论

胫骨平台骨折同时合并腓骨近端骨折的患者在临床上并不少见, 我们的研究表明发生率为42.71%,与之前近1/3 的研究结果有上升的趋势[17]。 在对影响因素logistic 回归分析后发现性别、骨折的侧别和有无糖尿病对胫骨平台骨折是否伴有腓骨近端骨折无明显影响;年龄、前外侧柱+前内侧柱+后外侧柱+后内侧柱骨折、前外侧柱+后外侧柱骨折、前外侧柱+前内侧柱骨折、前外侧柱骨折、后外侧柱+后内侧柱骨折与胫骨平台骨折患者是否伴有腓骨近端骨折有一定的关联。

胫骨平台骨折伴腓骨近端骨折多见于中年和老年患者,高能量创伤导致的中年和骨质疏松的老年患者胫骨平台骨折发生率有双峰趋势[4]。 随着年龄的增长,新陈代谢等原因造成的骨质疏松较为常见,常表现为骨量下降,骨脆性增加,绝经期的女性患者表现更为明显[19]。 高能量的创伤和年龄增长导致骨量下降是胫骨平台骨折容易伴发腓骨近端骨折的主要原因。 在受到同等能量损伤时,胫骨平台骨折更容易连累腓骨近端,这与另一项研究结果相符合[20]。 在性别方面,女性60 岁以后骨质疏松的发生率明显高于男性,雌激素分泌减少导致破骨细胞比较活跃,进而可能导致骨质疏松。 在本研究中,性别是否会影响胫骨平台骨折伴有腓骨近端骨折方面,没有发现明显差异。 在骨折侧别上,并没有发现左右侧别差异对胫骨平台骨折同时合并腓骨近端骨折具有明显影响。 在我们的研究中,糖尿病患者皆为2型,可能是微血管并发症导致营养骨的血液减少,造成骨丢失和骨脆性增加。 目前关于糖尿病如何导致骨质疏松的机制并不明确,但是可以确定的是糖尿病患者患有骨质疏松的发生率明显高于正常人[21]。虽然糖尿病可能会导致患者术后切口感染、延迟愈合等并发症,但并未发现其对胫骨平台骨折是否同时合并腓骨近端骨折有明显影响。 腓骨近端骨折多见于胫骨平台多个柱的骨折,特别是高能量导致的四柱同时骨折,在Schatzker 分型中表现为Ⅴ型和Ⅵ型。 低能量导致的Schatzker 分型Ⅱ型同时伴有腓骨近端骨折也较常见,在CT 上表现为外侧柱的骨折。Logistic 分析结果提示前外侧柱骨折、前外侧柱+后外侧柱骨折和四柱同时骨折与腓骨近端骨折有一定的联系,在这个方面Schatzker 分型和四柱分型的表现具有较高的一致性。 随着摄片检查不断的进步和骨科医师对胫骨平台骨折的进一步了解,对胫骨平台骨折的分型越来越精细。 按照骨折形态、损伤能量大小、骨折机制都有各自的分类系统[16-22],可见骨科医师对于胫骨平台骨折的重视程度在不断提高。 但没有证据表明他们能够准确的将相似的骨折类型分组,这导致不同类型的骨折其治疗策略常常很模糊[23～24]。 由于涉及关节面的损伤,接受手术的患者大都可以解决胫骨平台的关节面台阶。 但不适当的手术方式可能会导致切口感染、膝关节术后功能锻炼延后、关节僵硬等风险上升。 对于胫骨平台骨折的患者,目前大多数的骨科医生仍主要关注骨重建,并未充分考虑到腓骨及软组织的损伤情况[25]。 胫骨平台骨折经典的Schatzker 分型Ⅰ～Ⅵ型按照骨折所受暴力由低到高进行分类,在临床上应用较为广泛。 但经典的Schatzker 分型可能不足以描述一些特殊类型的骨折,特别是累及后侧关节面和髁间嵴的骨折。 据统计,有将近70%的胫骨平台骨折会累及后侧关节面[26],Schatzker 分型对这些患者的评估可能并不充分。 Schatzker[27]在2018 年也在原有的分型基础上增加了新的三维分型,根据患者的术前三维结果可明确后柱有无骨折塌陷,为骨科医生在术前选择合适的手术入路和固定方法提供了参考。 基于三维检查对胫骨平台骨折分型使用最广泛的是罗从凤[28]教授提出的三柱分类法,取胫骨平台的横切面,将胫骨结节、腓骨头前缘、胫骨平台后内侧嵴三点分别与胫骨嵴连线中点做3 条直线。胫骨平台关节面被四点三面分为3 个区域,分别为外侧柱、内侧柱和后侧柱,每个柱都是三维的结构而不是单纯的平面。 这种分型方式有助于骨科医生理解骨折的类型、更好的放置每个柱的支撑钢板,但髁间嵴和前后交叉韧带没有得到足够的重视。 张世民[29]教授提出的四柱分类法在三柱分类法的基础上把后侧柱分为后内侧柱和后外侧柱,它的优势在于将髁间嵴考虑在内。 Rondanelli[30]研究表明四柱分型相比于Schatzker 分型、AO 分型和Duparc 分型更加可靠,具有最高的kappa 值。 当处于站立位时,胫骨平台内侧承受了60%的力,骨密度较外侧更高,更耐破坏[31]。 在骨折患者中,外侧应力的峰值高于内侧[32]。 因此,Schatzker 分型Ⅱ型和Ⅵ型的发生率要高于其他几种分型,这与我们的研究结果相符合。存在于胫骨后外侧的腓骨在胫骨平台受到外力时也容易骨折。 腓骨不直接参与膝关节的构成,因此在膝关节疾病中常常也会被忽略[33],但腓骨近端和该区域的解剖结构对于膝关节解剖协调和功能正常发挥起到重要作用。 构成胫骨后外侧关节面的干骺端可见大量粗大的骨小梁。 而腓骨颈的后内侧网状骨小梁分布更为密集。 为腓骨头部提供更为有力的支撑[34]。 此外,弓状复合体在胫腓骨之间构成较为稳定的关节连接,对膝关节后外侧的稳定起到一定的作用。 由此可见,腓骨虽不直接参与膝关节的构成,但腓骨近端骨折可能会使胫骨平台骨折变得更为复杂。 有限元分析表明, 胫骨近端轴向刚度为4 000 N/mm和4 700 N/mm,没有腓骨存在时至少为3 700 N/mm,完整的腓骨将胫骨近端的轴向刚度提升了大约15%[35],这为胫骨平台骨折患者术后早期负重提供了可能。 Bozkurt 在对胫骨平台伴腓骨近端骨折的患者随访中发现,腓骨近端骨折的存在对胫骨平台骨折患者的预后产生了不利影响。 不管腓骨近端骨折选择保守治疗还是手术治疗,术后随访中所有患者均自诉膝关节外侧出现疼痛和腘绳肌紧张等不适症状,而腓骨近端完整的患者术后随访并未出现不适主诉[3]。 另一方面,胫骨内侧平台好发骨性关节炎,并常会导致患者出现膝内翻畸形,其好发的危险因素和机制是研究的热点。 除了内侧平台在站立时承受了大部分的力之外,腓骨给予后外侧的支撑可能导致了胫骨平台的不均匀沉降。 胫骨平台主要由松质骨组成,随着年龄的增长,胫骨近端的皮质骨厚度可能会有明显的丢失,而腓骨近端并不会,这种结构加快了这种不均匀沉降。 不均匀沉降引起膝关节的倾斜而导致产生横向剪切力,当股骨髁在站立及运动时向内侧移动[34]。 特别是对于骨性关节炎高发生率的胫骨平台骨折术后的患者,完整的腓骨是允许了患者术后早期下地负重,提高了患者的日常生活能力,还是加快了膝关节骨性关节炎的发生,提高了后期关节置换的可能,目前还需要研究来证明。 胫骨平台骨折根据骨折的机制可分为6 种类型:外翻型(外侧髁骨折)、内翻型(内侧髁骨折)、屈曲型(后髁骨折)、过伸型(前髁压缩性骨折)、复杂暴力型(骨折脱位)、扩展类型(内外髁骨折)[36]。胫骨平台后外侧边缘区和胫腓关节上方细而稀疏的骨小梁提示腓骨可能不直接承受来自膝关节面的应力。 当胫骨平台骨折为外翻型时, CT 表现为外侧柱的骨折。 由于胫骨平台存在一定的后倾角,外翻力导致单独的后外侧柱骨折塌陷并不常见。 当外侧柱的塌陷不足以缓冲其受到的外翻力时,通过胫骨后外侧关节面间接的传导给腓骨使其受累;当胫骨平台骨折为过伸型时,CT 表现为前柱的骨折。 前柱不仅受到轴向的力,还可能会存在一个向后方的力。移位的胫骨骨折块向后方移位,进而导致腓骨近端骨折。 腓骨近端骨折线在矢状位大多可能表现为向下斜行,还需进一步配合腓骨近端的骨折地图来论证;屈曲型骨折的合力主要由后柱承担,腓骨存在于胫骨后外侧的生理解剖结构,导致后柱骨折时腓骨近端常常受累;当高能量的轴向力导致胫骨平台的四个柱都骨折时,腓骨为缓冲胫骨平台的轴向力起到了一定的作用,轴向力过大时,腓骨近端同时也会骨折;腓骨近端的撕脱骨折是一种并未受到外在压力导致的特殊骨折,一般认为其是由腓骨头上附着的软组织牵拉导致,比如外侧副韧带和股二头肌肌腱。 在大部分的患者影像学资料中,腓骨近端骨折呈现出短缩移位,这提示腓骨受到的外力可能主要由胫骨传递。 部分患者的腓骨近端骨折表现出成角的横行骨折,这可能是外力同时直接作用于胫腓骨导致。 腓骨近端骨折的不同类型是否与其受伤机制有关还有待探索。 本研究同时存在一定的局限性,属于单中心研究,样本量较少,结果可能存在地域性偏倚,有必要进行多中心大样本量研究;在对胫骨平台四柱的塌陷程度上未做更细致的统计,未能得出胫骨平台塌陷程度与腓骨近端骨折的关系;未将老年女性与男性进行对比,在老年患者中,性别是否为其危险因素还有待探讨。 研究结果也仅作为胫骨平台骨折伴有腓骨近端骨折相关危险因素的参考。

综上所述,我们有必要建立一种新的胫骨平台骨折分型,充分的考虑周围软组织及腓骨近端情况,而不是单纯的考虑胫骨平台骨折块的移位。依据该分型确定每种骨折的最佳手术方案,降低术后并发症的发生率,提高患者术后的日常生活能力。

4 结论

我们的研究表明,年龄和四柱分型的部分骨折类型是胫骨平台骨折是否合并腓骨近端骨折的危险因素,为把包括胫骨平台、腓骨及其周围软组织在内的胫骨平台骨折新分型的建立,确保高能量和复杂的胫骨平台骨折患者得到最佳的治疗方案及评估预后提供参考。