髌上/髌下入路髓内钉治疗胫骨骨折的效果观察

李卓凯 周小小 付备刚 崔 崟 刘 炬 崔 煦 张琳袁 王秀会 赵丽霞

（1 上海健康医学院附属周浦医院骨科，上海 浦东 201318；2 上海浦东新区公利医院）

胫骨骨折是常见的四肢骨折，常由高能量暴力引起并伴有软组织损伤，约占全身骨折的13.7%[1]。胫骨中段骨折通常采用髓内钉固定，髓内钉有力学强度高、手术微创、软组织保护好、术后再骨折几率低等优势，目前已成为胫骨骨折的首选治疗方式[2-3]。

传统的胫骨髓内钉大多使用髌下入路植入技术来治疗胫骨骨折。手术过程中，患肢膝关节呈90°角或极度屈曲位，通过切开髌腱植入髓内钉。而在胫骨近端骨折中，由于股四头肌牵拉，屈膝位存在使骨折断端向前成角畸形的风险，当膝盖极度弯曲暴露进针点时，这种畸形会进一步加重。Tornetta和Collins等人最早提出采用伸膝位植入胫骨髓内钉[4]。早期伸膝位髓内钉技术通常采用类似于膝关节置换术的髌骨旁入路，需要广泛剥离软组织并牵拉髌骨和髌腱，以显露正确的进针点。随着技术的改进，伸膝位髌上入路胫骨髓内钉应用越来越广泛。髌上入路切口位于髌骨上方，保护套筒通过膝关节腔穿过髌骨后方，从胫骨平台前缘植入胫骨髓腔。各种研究表明，髌骨上入路的优势是更容易使骨折复位并且可缓解膝关节疼痛[5]。有研究报道，如果医师熟练掌握髌上和髌下胫骨髓内钉技术，髌上入路手术时间会更短。因其体位摆放更简单，水平牵引复位更易达到解剖复位，术中透视更方便，术中置入阻挡钉更容易[6]。

在骨科手术中，C型臂X线机是常用的透视工具，用于确认骨折复位和内固定位置。然而，术中C型臂X线机会产生电离辐射，对患者和手术参与者有害。过度的辐射可能导致组织损伤、细胞突变或死亡，诱发癌症并降低免疫力[7]。随着辐射剂量增加，这些损伤发生的可能性就越大。这种生物损伤的风险被称为随机效应，意味着任何剂量的辐射都不是完全安全的。虽然C型臂X线机透视产生的辐射剂量可能远远低于国家规定的放射剂量要求，但手术医师仍应尽可能地减少因透视产生的辐射，以保护患者和手术参与者。此外，研究已经发现手术时间与术后伤口感染存在一定关联。因为术中透视时间的增加会导致手术时间延长，增加了伤口裸露于空气中的时间，增加了术后切口感染的风险并延迟了切口愈合时间[8]。

戈瑞（Gy）是用于衡量由电离辐射导致的能量吸收剂量的物理单位，它描述了单位质量物体吸收电离辐射能量的大小。仅在描述X射线、γ射线、β射线的辐射剂量时，戈瑞和另一个单位希沃特是等价的，因为这几种辐射的辐射权重因数都是1。二者单位相同，但戈瑞用于描述辐射吸收剂量的大小，希沃特则描述当量剂量。为了预防过度辐射暴露，国际放射防护委员会（ICRP）制订了放射防护准则，其中包含了关于辐射剂量限制的规定，以焦耳每千克为单位表示，也称为希沃特（Sv）。ICRP公布的职业暴露指导原则，职业暴露剂量应限制5 年内平均20 mSv，并且在任意一年内辐射暴露不得超过50 mSv。辐射暴露的影响可分为确定性效应和随机效应。确定性效应是指发生在单次高剂量辐射或多次低剂量累积辐射暴露累积达到一定阈值后，包括白内障、脱发和不孕等[9]。相反，随机效应是随机发生的，不一定超过对健康造成影响的阈值，但会增加发生病变的可能性。癌症是典型的随机效应表现，每一次对DNA的辐射损伤都增加了致癌基因突变的可能性，从而增加了放射暴露受体发生癌症的可能[10]。

根据对放射暴露与寿命相关的研究表明，暴露于1 Sv的辐射后，发生实体肿瘤的相对风险是健康人的1.6 倍，也就是说在任何年龄阶段，在累计暴露1 Sv后患上实体肿瘤的概率增加了60%[11]。普通人每年最大的职业放射暴露量被限制为20 mSv，在自然辐射的情况下，普通人需要50 年的时间才能达到1 Sv的累计辐射量。然而，骨科医生在没有铅屏障保护的情况下，在单个病例中很容易达到20 mSv的辐射暴露量。一项针对一家骨科医生的回顾性研究显示，在25 年内经常暴露于辐射条件下的骨科医生的癌症发生率为29%，相比之下，没有辐射暴露的工人的癌症发生率为4%[12]。有研究报道，暴露于1 戈瑞（Gy）的辐射下，甲状腺癌的累积发病率是对照组的6.5 倍，因此对辐射的防护需要在临床实践中引起重视[13]。因此，尽管C型臂X线机所产生辐射剂量是符合放射暴露安全要求的，但尽可能减少术中透视次数及放射剂量暴露，对手术医师及患者均有重大益处。

1 临床资料

1.1 一般资料

本研究选取该院2019 年8 月—2022 年10 月接受髓内钉治疗的51 例胫骨骨折患者为研究对象，统计资料中仅包含初次手术患者，不包含骨不连翻修患者、再骨折翻修患者、胫骨近端/远端关节内骨折（OAT/AO：41B、C，43B、C）患者。若包含腓骨骨折且腓骨骨折需行内固定治疗的患者，所有患者均先行腓骨骨折内固定，且腓骨骨折手术透视时间、放射剂量不计入。对于开放性骨折，均于入院当天于急诊手术室进行伤口清创。所有患者入院后即刻予以患肢长腿石膏固定或跟骨牵引。本研究所有手术由7 名高级职称骨科医师完成，所有主刀医师在完成纳入研究病例前均已完成10 例以上髌上及髌下入路胫骨髓内钉手术，以排除学习曲线造成的数据统计误差。本研究中所有患者使用内固定器材均为施乐辉Trigen Meta髓内钉。2 组患者的各项一般资料比较，组间差异无统计学意义（P＞0.05）。本研究已通过院医学伦理委员会审查批准。

表1 髌上入路胫骨髓内钉与髌下入路胫骨髓内钉患者一般资料对比

1.2 方法

所有患者均采用全身麻醉，麻醉完毕后，患者取仰卧位于手术床上，手术肢体常规消毒铺巾。

对于髌上入路手术组患者，膝关节下使用无菌单垫高，使膝关节呈约30°屈曲位。于髌骨上缘中央作一纵行5 cm切口，纵行劈开深筋膜及股四头肌肌腹，沿髌骨后方置入套筒，若套筒置入困难可使用尖头刀片松解髌骨内外侧支持带。于C型臂X线机透视下确认导针进针点准确，一般来说侧位进针点为胫骨平台前缘后方5 mm，正位进针点为胫骨髁间嵴内侧缘。确认导针进针点无误后，沿着胫骨方向置入短导针，后使用开口钻或三菱锥开口，并沿髓腔轴线置入长导针。C型臂X线机透视下确认骨折复位情况，导针远端是否位于胫骨远端中央。若导针位置偏离，可折弯导针远端或使用金手指调整导针方向，以使导针远端位于胫骨远端中央。后使用扩髓钻头逐渐扩髓，选择合适长短及直径合适的髓内钉植入胫骨。使用磁力导航系统植入远端锁钉2～3 枚，确认锁钉位置准确后使用近端瞄准器植入近端锁钉。C型臂X线机透视下确认骨折是否复位理想，下肢力线是否恢复，髓内钉位置是否满意。确认无误后，使用大量生理盐水对切口及膝关节腔进行反复冲洗，逐层闭合伤口，伤口加压包扎。

对于髌下入路手术组，患者取平卧位，患肢常规消毒铺巾。患肢呈极度屈曲位，于髌腱中央纵行劈开髌腱至胫骨平台处。使用甲状腺拉钩向两侧牵开髌腱，暴露胫骨平台前缘。植入短导针，导针进针点与髌下入路相同，C型臂X线机下确认导针位置准确，后续操作同髌下入路手术组。

所有患者术后均予以抗凝、预防感染、消肿镇痛等处理，术后第1 天开始屈伸膝关节功能锻炼，术后6 周开始逐渐负重行走，术后12 周完全负重。

1.3 评价指标

（1）透视总时间：C型臂X线机透视总时间。

（2）透视次数。

（3）放射暴露量：放射暴露量（mGy）通过美国GE OEC7900 移动式C型臂X线机记录。

1.4 统计学分析

采用SPSS 22.0 统计学软件进行数据分析。计量资料以（）表示，组间比较采用t检验；计数资料以（n，%）表示，组间比较采用χ2检验。P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2 组患者均顺利完成手术，所有病例骨折均获得满意复位并愈合，随访至本文撰写时，所有病例无严重感染发生，无再骨折，延迟愈合发生。

病例1：患者，女，66 岁，髌上入路髓内钉治疗胫骨骨折。伤后即刻、术后6 月影像资料及切口照。见图1。

图1 胫腓骨骨折髌上髓内钉固定典型病例

图2 胫腓骨骨折髌下髓内钉固定典型病例

髌上入路手术组平均透视时间为0.83 min，髌下入路手术组平均透视时间为1.35 min。髌上入路手术组透视平均次数22.3 次，髌下入路手术组透视次数28.3 次。髌上入路手术组放射剂量1.85 mGy，髌下入路手术组放射剂量3.13 mGy。研究结果显示，髌上入路手术组在透视时间、透视次数、放射暴露剂量方面较髌下入路组减少，组间差异有统计学意义（P＜0.05）。见表2。

表2 髌上入路胫骨髓内钉与髌下入路胫骨髓内钉术中透视资料对比（）

表2 髌上入路胫骨髓内钉与髌下入路胫骨髓内钉术中透视资料对比（）

3 讨论

胫骨髓内钉因其对软组织激惹较少且中心固定架具有力学优势，已逐渐成为治疗胫骨关节外骨折的主要方法。最初髌上入路髓内钉被设计用来解决胫骨近端骨折，但随着髓内钉设计的不断改良，及辅助操作工具逐渐完善，髌上入路髓内钉的适用范围逐渐扩大。目前认为髌上入路髓内钉尤其适用于多节段骨折，胫骨远端骨折，屈曲受限的胫骨骨折等[14]。

部分学者认为髌上入路因髓内钉通过关节腔，会造成髌骨关节软骨损伤、膝关节疼痛，并增加膝关节腔感染几率。但是Jayaraju等[15]研究表明，髌上入路髓内钉植入过程中，套筒及髓内钉对关节软骨产生的压力远远小于造成软骨损伤的压力，也就是说髌上入路术中并不会对关节软骨造成结构上的破坏。有研究报道，髌上入路髓内钉患者术后膝关节疼痛发生率相较于髌下入路髓内钉明显降低[16]。推测是因为髌上入路切开股直肌肌腹部分，而髌下入路切开髌腱腱性部分，而腱性部分愈合速度及质量远远低于肌性部分。至于深部感染问题，已有研究表明两种术式在深部感染发生率方面无明显差异[17]。根据本科室的经验，髌上入路髓内钉术中应注意无菌操作，闭合伤口前使用大量生理盐水充分冲洗关节腔。本科室自2014 年至今已行髌上入路胫骨髓内钉超过100 例，无一例发生膝关节腔感染。

本研究共有7 名高级职称骨科医师被纳入统计。他们在髌上/髌下胫骨髓内钉内固定手术方面都有丰富的经验，所有医师既往已完成的髌上/髌下入路胫骨髓内钉手术均超过20 例，这样做是为了排除在这两种技术经验差异造成的偏倚。

有几个因素会影响最终透视时间及放射剂量值，透视机操作技师经验、手术医师经验还有患者因素。本研究中术中C型臂X线机均由同一技师操作，而患者骨折类型及复位难度是手术医师无法决定的。我们认为2 组间的差异可能是由以下几个因素造成的：（1）髌上入路半伸膝体位类似于平卧位，利于C型臂X线机摆放透视。而髌下入路在操作时需维持极度屈曲位，C型臂X线机不易摆放至与小腿垂直，且手术床不透光的支撑结构可能会对C型臂X线机的摆放产生阻挡，造成透视摆放无法一次准确，增加了术中透视时间及次数。（2）在半伸膝位的情况下，水平牵引复位明显较屈膝位牵引容易，且复位后不容易丢失。从而避免了屈膝位多次复位，反复透视的情况。（3）髌上入路采用半伸膝位透视，C型臂X线机管球与成像仪呈上下摆放。有研究报道，上下位透视可最大限度减少管球的散射辐射。散射辐射是指偏离组织表面和主要照射途径的其他辐射,它是患者非手术部位以及手术室其他人员的主要辐射源[18]。我们推测基于以上原因，髌上入路术中透视总时间、透视次数、放射暴露剂量明显小于髌下入路。

综上所述，对同时熟练掌握髌上和髌下髓内钉技术的外科医生，髌上入路术中C型臂X线机透视时间及放射暴露量明显减少，可降低手术医师及患者的放射暴露，减少辐射暴露相关疾病与伤害。