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胫骨平台骨折的处理与康复
作者:王满宜[1] 
单位:北京积水潭医院[1]  
文章号:W078122  
2012/3/15 10:05:04    
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膝关节是下肢重要的负重关节,胫骨平台骨折影响膝关节的稳定性及其功能。这些骨折大致可以分为低能量和高能量两大类。骨折类型不同,其合并损伤、潜在合并症、骨折预后等都有所不同。胫骨平台骨折的治疗目的是保留和恢复膝关节功能;为此需要维持下肢力学轴线,解剖复位胫骨平台关节面,恢复韧带稳定性,保留膝关节无痛活动。近年来,人们逐渐认识到保护伤后周围软组织的重要性。保护软组织、分期固定和微创手术技术改善胫骨平台骨折的预后。本章将根据各种骨折类型对其治疗方法以及相关治疗进展进行讨论。

  概述

膝关节是下肢重要的负重关节,胫骨平台骨折影响膝关节的稳定性及其功能。这些骨折大致可以分为低能量和高能量两大类。骨折类型不同,其合并损伤、潜在合并症、骨折预后等都有所不同。胫骨平台骨折的治疗目的是保留和恢复膝关节功能;为此需要维持下肢力学轴线,解剖复位胫骨平台关节面,恢复韧带稳定性,保留膝关节无痛活动。近年来,人们逐渐认识到保护伤后周围软组织的重要性。保护软组织、分期固定和微创手术技术改善胫骨平台骨折的预后。本章将根据各种骨折类型对其治疗方法以及相关治疗进展进行讨论。

  应用解剖

胫腓骨中,胫骨承受绝大部分的体重,腓骨为肌肉提供止点。外侧副韧带和股二头肌均止于腓骨头。内外侧平台表面均为透明软骨覆盖;但内侧平台较大、凹陷;外侧平台较小、隆起。据此可通过侧位片区分内外侧平台,从而避免术中螺钉穿透关节。内外侧平台上方还有纤维软骨半月板覆盖,二者由前方的半月板间韧带相连。内外侧半月板与平台之间由冠状韧带相连,术中常需切断该韧带来观察关节面。内外侧平台间有内外侧胫骨髁间棘;二者分别是交叉韧带和半月板的止点。

关节面下方3 cm胫骨前外侧突起是髌韧带止点——胫骨结节。髌韧带后方是血供丰富的脂肪垫。胫骨结节近端外侧是髂胫束止点——Gerdy结节。在Gerdy结节外侧,胫腓骨近端构成由透明软骨覆盖的上胫腓关节。内侧副韧带止于胫骨近端内侧,与止于腓骨头的外侧副韧带一起控制内外翻稳定;位于关节内的前后交叉韧带控制前后向稳定性。

小腿前间室肌肉附着在胫骨近端外侧,膝关节外侧入路需将其掀起。胫骨近端内侧有鹅足附丽,但缺乏肌肉覆盖。所以高能量损伤后胫骨近端内侧在接受二次手术时更容易出现软组织问题。

胫骨平台骨折有神经血管损伤的可能。腓总神经在上胫腓关节以远绕过腓骨颈后分成深浅两支。腘动脉在胫骨近端后内侧分成胫前动脉、胫后动脉、腓动脉。在高能量骨折或合并膝关节脱位时容易出现神经血管损伤。伤后检查必须注意肢体远端神经血管情况,如果发现远端脉搏减弱,应检查踝-肱动脉指数、彩色多普勒超声或作血管造影。术中屈膝可令神经血管远离平台后表面,降低受损的可能。

三 损伤机制

以前胫骨近端骨折多是低能量损伤,曾被称为跳跃者骨折。目前多数胫骨平台骨折的病因是机动车事故和高处坠落伤。多数由轴向暴力直接压缩平台引起,同时合并内翻或外翻力矩;也有间接剪切暴力引起的。股骨髁前部呈楔形;在膝关节完全伸直位时,损伤暴力将股骨髁挤入胫骨平台内。暴力方向、大小、受力部位,以及损伤时膝关节体位,共同决定了骨折类型、折端粉碎和移位程度。

正常膝关节外翻7度,损伤暴力方向多由外向内;这两个因素使得单间室胫骨平台骨折最常累及外侧平台。患者年龄和骨骼质量等因素也会影响骨折类型。老年患者骨质疏松,软骨下骨抗轴向负荷能力差,更容易出现塌陷骨折。相反,年轻患者软骨下骨致密,更容易出现劈裂骨折,同时伴有对侧韧带断裂。

四 临床检查

胫骨平台骨折后患者都有膝关节疼痛、肿胀、患肢无法负重。体检时应注意软组织完整性。深层挫伤、出血性水疱和大面积肿胀都提示软组织损伤严重,此时不应进行早期切开复位内固定(open reduction and internal fixationORIF)。如果有开放伤口,可行膝关节注水试验,明确是否与关节腔、骨折端相通。

高能量损伤后应注意肢体远端脉搏、神经功能以及间室压力。如果脉搏减弱,应测量踝/肱动脉指数,如小于0.9,提示有动脉损伤,需行血管造影。

胫骨平台骨折时膝关节韧带损伤者约占7%43%,半月板损伤可高达50%。伤后早期患者疼痛,体检可能难以判断韧带损伤。麻醉下伸膝位检查膝关节内外翻应力试验,如股骨-胫骨关节夹角增大超过10度,提示有侧副韧带损伤。外侧平台劈裂骨折时内侧副韧带损伤发生率相对较高。

  影像学检查

膝关节创伤系列X片应包括正位片、侧位片(如图1)、双斜位片。斜位片有助于发现正侧位片无法显示的关节面轻微塌陷或劈裂。由于胫骨关节面后倾1015度,所以将球管向头向倾斜1015度能更精确地显示关节面。高能量骨折移位严重时,需要在牵引下拍摄X片,通过韧带复位作用使劈裂骨块复位,提供更多骨折信息。X片还能评估韧带损伤。腓骨头撕脱和Segond骨折(外侧关节囊撕脱)提示合并韧带伤,Pellegrini-Stieda病变(沿内侧副韧带钙化)见于晚期,提示有内侧副韧带损伤。

已经证实计算机化断层显像(computerized tomographyCT)能提高医生对胫骨平台骨折分型诊断的一致性,多应用常规CT扫描。冠状位和矢状位重建(如图2)能清楚显示平台骨折线的走向、移位程度和关节面粉碎/塌陷的位置、深度。对手术切口、接骨板/螺钉固定位置的选择非常有用。高能量骨折时可以先行超关节外固定架固定,撑开复位骨折后再行CT扫描,能改善对骨折细节的判断。

核磁共振成像(magnetic resonance imagingMRI)除了能显示骨折,还能观察半月板、侧副韧带/交叉韧带撕裂。在有条件的医院可以通过MRI改善术前软组织损伤的诊断率。

  骨折分型                        

现有胫骨平台骨折分型众多,大都涉及到楔形劈裂、塌陷压缩和双髁骨折。Hohl分型是第一个被广泛应用的分型(如图3),包括移位和无移位骨折。移位骨折又分为局部压缩、劈裂压缩、整髁塌陷和粉碎骨折等。MooreHohl分型改良后分成五类(如图4)。Ⅰ型是内侧平台冠状面劈裂骨折;Ⅱ型是整髁骨折,折线起自对侧间室,延伸穿过胫骨髁间棘;Ⅲ型是边缘撕脱骨折(神经血管损伤发生率高);Ⅳ型是边缘压缩骨折,常合并对侧韧带损伤;Ⅴ型是四部分骨折,内外侧平台、髁间棘、胫骨干相互分离。

Schatzker分型是目前国内应用最广的分类方法(如图5)。型是外侧平台劈裂骨折。型是外侧平台劈裂合并关节面塌陷骨折。型是外侧平台中央单纯塌陷骨折。型是内侧平台骨折,又分为A型劈裂骨折和B型塌陷骨折这两个亚型。型是双髁骨折,干骺端和骨干仍保持连续。型骨折干骺端与骨干分离,关节面骨折程度可有所不同。

创伤骨科协会(OTA)分型(如图6)是以国际内固定研究协会(AO/ASIF)分型为基础发展而来的,其中胫骨近端被定义为41节段,共分3大类。A型是关节外骨折。B型是关节内部分骨折,又分三类:B1是单纯劈裂骨折,B2是单纯塌陷骨折,B3是劈裂-塌陷骨折。C型骨折是关节内完全骨折,又分三类:1型是关节和干骺端简单骨折,2型是关节简单骨折、干骺端粉碎骨

  治疗方法                                                     

胫骨平台骨折类型众多,治疗方法不统一;但总的目的是要保留膝关节正常的功能,为此医生必须设法保留关节面对合、恢复关节力学轴线、稳定性及其活动。

目前文献中有关胫骨平台骨折非手术治疗和手术治疗的适应症仍然存在争议。非手术治疗无移位或轻微移位的胫骨平台骨折效果良好;但对高能量损伤预后不佳。长期随访研究发现关节面残留塌陷与骨性关节炎发生发展并不存在确切的相关性。但如果关节塌陷能造成关节不稳定,预后多不佳。最终选择治疗方案时,医生应根据患者情况进行个体化治疗,为此必须考虑以下多种因素:(1)患者年龄、既往生活质量和生活能力、合并内科疾患以及患者的预期值;(2)软组织完整性、关节面塌陷程度、平台分离/增宽程度、干骺端粉碎/骨干分离程度(3)医生的经验和器械条件。

7.1 非手术治疗

对于无移位骨折、无关节不稳定的低能量胫骨平台骨折,最好采取非手术治疗。使用长腿石膏管型固定膝关节容易造成股四头肌萎缩和膝关节活动受限。骨牵引既可以控制骨折复位和下肢力线,也能允许膝关节进行活动练习。但至少需要卧床6周,所以目前使用越来越少。可以选择佩戴铰链式支具、患肢保护下负重、早期练习膝关节活动度。同时进行股四头肌等长收缩、逐步开始膝关节被动、辅助主动、主动活动度练习。伤后812周内部分负重(1520 Kg),然后根据X片愈合逐渐增加到完全负重。如果出现骨折移位加大,可以考虑手术治疗。

7.2 手术治疗

手术治疗的绝对适应证包括:开放骨折、合并血管损伤或间室综合征的骨折。相对适应证包括:能引起关节轴向不稳定的劈裂/塌陷骨折;内侧平台移位骨折;双侧平台移位骨折;浮膝伤或同侧肢体多处骨折;后侧平台冠状面骨折-脱位。

我们建议根据Schatzker分型来选择治疗方案。                            

1Schatzker Ⅰ型:型劈裂骨折通常可以闭合复位经皮固定。术前MRI检查如发现外侧半月板完整,闭合复位就有可能成功。纵向牵引同时内翻膝关节,或者在外侧使用股骨牵开器牵拉复位。复位后大巾钳经皮加压,临时固定,做小切口,经皮拧入6.5 mm7.3 mm拉力螺钉。螺钉固定方向根据术前CT扫描确定。如果无法解剖复位,有可能存在半月板周围撕裂或嵌压,需要切开关节囊探查半月板。生物力学研究发现:对于骨质正常的型骨折,单纯拉力螺钉固定效果可靠;对于粉碎骨折或骨质疏松患者,复位后折端皮质对合不良无法维持稳定性时,应在外侧使用支撑接骨板或抗滑动接骨板固定。

2Schatzker Ⅱ型:型骨折关节面塌陷骨块多位于前侧或中央,没有关节囊附丽无法间接复位,所以需要经前外侧髌旁切口显露切开复位。当骨折位于后外侧时,则需经后外侧切口显露。横行切断半月板胫骨韧带,用牵拉缝线或小拉钩将半月板向近端拉开,内翻膝关节,观察外侧平台关节面。

塌陷关节面骨折块的复位有两种方法。一是开书样打开劈裂骨折(如图7),显露塌陷骨块(如图8)后,直视下用椎板撑开器撑开/顶棒敲打予以复位,复位后在其下方植骨填充干骺端缺损(如图9)。二是先复位劈裂骨折,巾钳临时加压固定,干骺端开皮质骨窗,通过下方植骨将塌陷骨块及其下方的软骨下骨和松质骨一起顶高复位。复位后拉力螺钉固定劈裂骨折,并用接骨板加以支撑。在软骨下骨水平固定多枚螺钉能支撑关节面骨块(如图10),防止再塌陷

3Schatzker Ⅲ型:型骨折少见,好发于高龄骨质疏松患者,多由低能量外翻应力损伤所致。外侧平台关节面塌陷,但没有髁部劈裂。

根据术前CT确定塌陷部位和方向,以此选择在内/外侧平台下方作小切口,在干骺端开皮质骨窗,透视或关节镜引导下用顶棒将塌陷骨块顶起,植骨填充干骺端缺损,经半月板下关节囊切开或是通过关节镜观察复位情况。复位后软骨下骨水平经皮拧入多枚螺钉支撑关节面骨块。

4Schatzker Ⅳ型:型骨折多是高能量损伤,常伴有其他损伤,如膝关节脱位和韧带断裂。而且内侧平台应力巨大,单纯螺钉固定术后容易出现骨折再移位,需要用支撑接骨板对抗所受剪切力。

术前CT扫描能明确内侧骨折线的位置和走行方向,据此选择手术切口。对于前内侧骨折,需要将前方鹅足向后内侧掀开。如果折端尖部偏内,则需将鹅足向前掀开。如果骨折位于膝关节后侧,则需俯卧位经后入路将腓肠肌内侧头和腘肌向外侧拉开,显露平台后内侧。对于Ⅳa型劈裂骨折,以骨折尖端皮质为准复位骨折,无需显露关节面。对于Ⅳb型塌陷骨折,仍需半月板下关节囊切开复位。固定与II型骨折类似。

5Schatzker Ⅴ型和型:型复杂骨折损伤暴力巨大,周围软组织破坏严重;以前经前正中切口显露、使用内外侧双接骨板固定的软组织合并症多见;所以目前常采取分期手术治疗方法。急诊超关节外固定架固定,恢复肢体长度、力线;通过韧带牵拉作用复位关节面。待软组织条件允许时(多在伤后23周),再行最终固定。

当内侧平台骨折完整,间接技术能够复位时,可以经皮使用拉力螺钉固定;同时经外侧入路显露复位外侧平台塌陷/劈裂骨折,外侧锁定接骨板固定(图11),通过螺钉与接骨板间角度固定结构产生的稳定性,把持内侧平台骨块,对抗内侧平台所受剪切外力。如果内侧平台骨折粉碎、无法闭合复位或是存在后内侧冠状面骨折,则需经内侧/后内侧切口,显露内侧平台骨折,使用抗滑接骨板支撑后内侧骨折;再经外侧切口显露外侧平台。用空心钉或拉力螺钉固定复位后的髁间部分骨折,再用外侧锁定接骨板将平台和胫骨干固定。锁定接骨板可以经外侧稳定的固定内侧平台;而且多数锁定接骨板都可经皮插入,桥接干骺端-骨干粉碎部分,进一步减小了对软组织的损伤,更好的保护折端血供,有利于骨折愈合。

6)开放骨折:开放关节骨折需要彻底清创、冲洗,降低细菌污染。彻底清创后对关节面骨折行切开复位有限内固定。如有必要48小时后再次清创。当软组织破坏严重时,可用超关节外固定架临时制动,待软组织条件允许后,再更换为混合外固定架或内固定。外固定架使用的带橄榄头细克氏针可以加压固定关节面骨折。克氏针固定必须位于关节面下方1014 mm,以免穿透后侧滑膜隐窝,造成针道感染、引发化脓性关节炎。

外固定架的优点包括软组织剥离少;动力化外固定架有助于干骺端不愈合/延迟愈合。即使骨缺损严重,外固定架也能达到良好的稳定性。而且在力线不良或畸形时,外固定架还能予以调整。

7.3 术后治疗

术后使用12天抗生素。术后12天(或引流量<30 mL/8小时)换药拔除引流管,如软组织无明显肿胀,即可使用连续被动活动器(CPM)进行030度内功能训练。如果存在半月板撕裂并进行了修补,术后3周应限制活动范围在屈曲60度以内;这样能保护半月板周缘有利于早期愈合。物理治疗早期可以进行股四头肌力量练习和扶拐免负重步态练习。

术后2周复查拆线,之后每个月复查一次,同时开始主动和主动-辅助活动度练习和保护下负重,根据骨折愈合逐渐增加负重。目的是在术后4周内膝关节屈曲达到90度以上。在术后812周时,负重可达到体重的50%。外固定架固定患者,术后46周开始动力化,根据X片愈合情况去除外固定架。低能量损伤术后12-14周患者多可完全负重。高能量Ⅴ/Ⅵ型损伤,负重需推迟到10-12周。多数患者术后4-6月时,可恢复简单活动。体育锻炼通常需要推迟到伤后1年。Ⅴ/Ⅵ型骨折患者通常需要1218月的时间才能重新开始日常生活。

八 并发症

无论手术或非手术治疗胫骨平台骨折,都有可能出现合并症。非手术治疗合并症多与长期卧床有关,如血栓栓塞疾病和肺炎等。以及支具治疗引起的腓总神经麻痹;骨牵引引起的针道感染等。

8.1 手术早期合并症

胫骨平台骨折手术治疗最严重的合并症是感染。有报道浅表感染率为3%38%,深部感染率为2%9.5%。外固定架针道感染常见,发病率在33%以上。软组织条件不佳、皮肤破溃脱皮是感染的危险因素;相关因素包括手术时机不良、软组织操作技术不正确、手术剥离过大、骨骼缺血范围过大以及双髁固定等。超关节外固定架和分期手术能减少这一问题。如果伤口破溃,应积极清创、去除所有坏死组织;如伤口闭合无张力,可放置引流管、一期闭合。如深部感染,则需48小时后再次清创。真空负压伤口闭合系统有助于处理巨大伤口;使用后二期多可闭合伤口。有时仍需外/内侧腓肠肌皮瓣甚至游离组织移植闭合伤口。

胫骨平台骨折术后深静脉血栓发生率在5%10%之间,肺栓塞占1%2%。预防方法包括使用弹力袜、低分子量肝素或华法林。

8.2 手术晚期合并症

晚期合并症包括内固定物性疼痛、固定失效、创伤后关节炎、畸形愈合、不愈合和膝关节僵直等。最常见的合并症是内固定物性疼痛,发生率在10%54%之间。术后1年可以去除内固定物。固定物使用不当和/或植骨不充分会造成关节面骨块再移位。创伤后关节炎的原因包括关节面软骨原始损伤和关节面复位不充分两方面。畸形愈合包括关节面复位不足/再移位这类关节内畸形,也包括力学轴线异常这类关节外畸形。当内外翻畸形大于10度时患者远期疗效差,需要作截骨矫形术;对于老年患者,全膝关节置换术可能更为合适。Ⅴ/Ⅵ型骨折有时会有干骺端-骨干交界处不愈合,需要植骨和/或再固定。膝关节僵直常见于严重骨折术后活动度练习开始较晚时。如术后4周膝关节屈曲小于90度,可以在全麻下行关节镜下松解和手法松解。如有异位骨化可以手术切除、同时松解膝关节。

  争议和前景

目前对于复杂高能量骨折,选择切开复位内固定还是有限内固定辅助外固定,还存在争议。目前许多医生建议早期超关节外固定架临时固定,待软组织情况允许后,再行最终手术固定。近十年开发的锁定接骨板系统通过螺钉头与接骨板之间的螺纹接触面,能提供成角和轴向稳定,降低了骨折复位后再移位的发生率;使得医生能经单侧切口治疗复杂平台骨折。同时该系统无需将接骨板紧压在骨面上,既减少了接骨板塑形的必要,又保护了折端血供。以往充填关节面复位后遗留空腔的标准方法是使用自体髂骨植骨。由于植骨目的更多需要的是骨传导性,所以以及开发了许多植骨替代物:如羟基磷灰石,硫酸钙,磷酸钙等。今后的发展方向包括使用计算机辅助技术和手术导航,在进一步降低手术损伤的同时达到骨折复位固定。另外软骨再生方面的进步有可能为关节面损伤的处理提供新的出路。

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作者简介
王满宜
单位:北京积水潭医院
简介:中国医师协会第三届骨科医师分会副会长
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