老年人后踝骨折內(nèi)固定治療的生物力學(xué)必要性

康建國(guó) 孫永青 柳 楊 鄧 超 崔 準(zhǔn) 范 磊

(首都醫(yī)科大學(xué)電力教學(xué)醫(yī)院，北京 100073)

踝關(guān)節(jié)骨折是常見的關(guān)節(jié)部位骨折，其中約14%～44%伴有后踝骨折〔1〕。在老年人中，踝關(guān)節(jié)骨折同樣是常見的骨折，由于老年人骨質(zhì)疏松及內(nèi)科合并疾病的存在，使得老年人踝關(guān)節(jié)骨折的治療具有一定的挑戰(zhàn)性〔2〕，而其中合并后踝骨折的老年踝部骨折，是其中損傷較重的一種。對(duì)踝關(guān)節(jié)功能破壞較重，固定后踝在重建踝關(guān)節(jié)功能方面有著重要作用，但針對(duì)后踝骨折的治療卻極少被重視，治療方法仍存在很多爭(zhēng)議，探討后踝骨折內(nèi)固定治療的生物力學(xué)基礎(chǔ)及必要性的相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道較少。本文就我科45例合并后踝骨折的老年患者行切開復(fù)位內(nèi)固定手術(shù)的臨床效果進(jìn)行觀察分析。

1 資料與方法

1.1一般資料 回顧2003年9月至2012年1月我科合并后踝骨折老年患者45例，男18例，女27例；年齡60～75歲，平均(64.3±3.9)歲。術(shù)前常規(guī)檢查踝關(guān)節(jié)正側(cè)位X線片，按Lauge-Hansen分類法：旋后外旋型Ⅲ度10例，Ⅳ度22例；旋前外旋型Ⅳ度12例。依據(jù)Danis-Weber分類法：B型32例，C型12例。其中單純后踝骨折未分類1例。雙踝骨折11例，三踝骨折34例；骨折伴脫位18例。致傷原因：運(yùn)動(dòng)傷(包括扭傷和摔傷)40例，交通傷5例。左踝21例，右踝24例；均為閉合性骨折。受傷至手術(shù)的時(shí)間3 h～10 d，平均4 d；擇期手術(shù)患者術(shù)前常規(guī)行骨折脫位手法復(fù)位、石膏托外固定治療，并給予甘露醇消腫等對(duì)癥治療，手術(shù)時(shí)機(jī)選擇在局部腫脹明顯消退，出現(xiàn)“皮紋征”。

根據(jù)需要，部分患者還進(jìn)行了踝關(guān)節(jié)螺旋CT檢查，可以全面了解后踝骨折塊的大小、碎裂程度、移位情況及骨折線的方向，以指導(dǎo)手術(shù)時(shí)進(jìn)釘方向。在踝關(guān)節(jié)側(cè)位片上(復(fù)位后)，測(cè)量后踝骨折塊波及脛骨遠(yuǎn)端關(guān)節(jié)面的比例：10%～25% 25例；>25% 20例。X線與CT相結(jié)合，依據(jù)Haraguchi等〔3〕對(duì)后踝骨折的病理分型：Ⅰ型后外斜形骨折29例，Ⅱ型骨折線向后內(nèi)側(cè)延伸10例，Ⅲ型骨折斷端關(guān)節(jié)面塌陷或伴游離嵌頓碎骨塊6例。

1.2手術(shù)方法 手術(shù)常規(guī)在腰硬聯(lián)合麻醉下實(shí)施，患者取仰臥位，患側(cè)髖部墊高。針對(duì)踝關(guān)節(jié)骨折的固定順序?yàn)椋汉篚?外踝-內(nèi)踝。首先顯露外踝骨折，選用標(biāo)準(zhǔn)的踝關(guān)節(jié)外側(cè)偏后縱向直切口；然后在踝前關(guān)節(jié)間隙上方取縱向直切口，一般長(zhǎng)約3 cm，部分切開伸肌支持帶，自趾長(zhǎng)伸肌的肌間隙分離顯露脛骨遠(yuǎn)端骨面，然后復(fù)位后踝骨折塊，將足向前牽引，并保持踝關(guān)節(jié)背伸位，利用后方關(guān)節(jié)囊的牽拉作用輔助復(fù)位，同時(shí)糾正距骨后脫位，在下脛腓聯(lián)合水平，自外踝后方插入復(fù)位巾鉗的一個(gè)爪，將另一個(gè)爪自前方切口放置在脛骨骨面，將復(fù)位后的后踝骨塊前后方向加緊固定，對(duì)于向近端移位較多且較難復(fù)位的后踝骨塊，還可以利用復(fù)位巾鉗的爪自外踝后方向遠(yuǎn)端推壓，即可復(fù)位，然后自前方向后方垂直后踝骨折線呈“品”字形打入3枚導(dǎo)針，通過C型臂X光機(jī)透視下觀察復(fù)位滿意后，經(jīng)測(cè)深，沿導(dǎo)針方向旋入4.0 mm半螺紋松質(zhì)骨空心釘，然后根據(jù)AO原則復(fù)位固定外踝或腓骨骨折，通常選用AO腓骨遠(yuǎn)端干骺端鎖定板。如伴內(nèi)踝骨折，則取內(nèi)踝縱向切口，復(fù)位巾鉗輔助復(fù)位固定內(nèi)踝骨折塊，應(yīng)用兩枚4.0 mm的空心釘固定。見圖1。

圖1 術(shù)后X線片

1.3術(shù)后處理 固定完畢后需再次行正位X線檢查，觀察有無距骨外移，踝穴內(nèi)側(cè)間隙有無增寬，如增寬超過5 mm，考慮因內(nèi)側(cè)三角韌帶深層斷裂，下脛腓仍不穩(wěn)定，則術(shù)后選擇短腿石膏托輔助固定踝關(guān)節(jié)于中立位4 w，利于損傷韌帶恢復(fù)。術(shù)后需要按常規(guī)給予抗生素預(yù)防感染，下地活動(dòng)前使用下肢靜脈驅(qū)動(dòng)泵消除和防止下肢腫脹及深靜脈血栓；如無石膏固定，一般在術(shù)后3 d逐漸進(jìn)行踝關(guān)節(jié)主被動(dòng)功能鍛煉。根據(jù)患者骨折程度、骨質(zhì)條件、內(nèi)固定牢固程度決定負(fù)重練習(xí)的時(shí)間。

2 結(jié) 果

所有患者獲得平均22.7個(gè)月(10～64個(gè)月)隨訪，后踝骨折均獲得骨性愈合。臨床愈合時(shí)間平均13.8 w(10～16 w)。前方切口延遲愈合2例，外踝切口延遲愈合1例。術(shù)后石膏托或支具輔助固定15例。療效評(píng)定依據(jù)Baird-Jackson踝關(guān)節(jié)評(píng)分系統(tǒng)〔4〕，包括疼痛、踝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性、行走能力、跑步能力、工作能力、踝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)、踝關(guān)節(jié)X線結(jié)果等評(píng)價(jià)指標(biāo)，結(jié)果評(píng)定標(biāo)準(zhǔn):優(yōu)96～100 分；良:91～95分；可:81～90分；差:0～80分；本組45例中：優(yōu)19例，良18例，可6例，差2例；優(yōu)良率82.2%。無神經(jīng)血管損傷，無感染、斷釘及骨折不愈合等并發(fā)癥。

3 討 論

對(duì)于后踝骨折的治療存在很大爭(zhēng)議：(1)是否需要復(fù)位固定；(2)波及脛骨遠(yuǎn)端關(guān)節(jié)面多大需要手術(shù)內(nèi)固定；造成這種情況的原因部分是由于標(biāo)準(zhǔn)化的功能評(píng)定方法的缺乏，進(jìn)而很難進(jìn)行有效的對(duì)比研究。多數(shù)學(xué)者認(rèn)同的觀點(diǎn)是：未波及關(guān)節(jié)面的撕脫骨折無需內(nèi)固定，而在側(cè)位X線片上骨塊大小超過脛骨遠(yuǎn)端關(guān)節(jié)面1/4～1/3及以上的病例則應(yīng)選擇內(nèi)固定〔5〕。對(duì)于伴有骨折斷端存在游離骨塊，或關(guān)節(jié)面塌陷的后踝骨折，往往間接復(fù)位較困難，應(yīng)該給予切開復(fù)位、內(nèi)固定治療；后踝骨塊向內(nèi)踝延伸波及后內(nèi)側(cè)時(shí)，應(yīng)給予切開復(fù)位內(nèi)固定手術(shù)〔3〕。而<1/4的骨塊是否固定爭(zhēng)議最大，臨床報(bào)道相對(duì)少。Langenhuijsen等〔6〕報(bào)道10%～25%的后踝骨折無論是否內(nèi)固定都應(yīng)該給予解剖復(fù)位，在外踝及內(nèi)踝復(fù)位內(nèi)固定后，如脛骨遠(yuǎn)端關(guān)節(jié)面仍有>1 mm的移位，則應(yīng)固定后踝骨塊。de Vries等〔5〕認(rèn)為踝關(guān)節(jié)功能結(jié)果與后踝骨塊的大小及是否固定無關(guān)，支持對(duì)于<25%的后踝骨塊無需固定的觀點(diǎn)。

正常行走時(shí)，踝關(guān)節(jié)承受的載荷可達(dá)身體重量的5倍〔7〕，后踝骨折加重了脛距關(guān)節(jié)面的損傷，增加了距骨后脫位的傾向，因此，波及后踝的踝關(guān)節(jié)骨折較內(nèi)外踝骨折功能預(yù)后更差，發(fā)生創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎的概率明顯增加。針對(duì)后踝骨折后創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎的發(fā)生原因，主要包括伴隨壓應(yīng)力增加的接觸面積的改變，關(guān)節(jié)穩(wěn)定性降低，關(guān)節(jié)面不平。大多數(shù)理論支持：后踝骨折后關(guān)節(jié)面的不平整降低了脛距的接觸面積，進(jìn)而增加了脛距接觸壓應(yīng)力，造成創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎的發(fā)生。Fitzpatrick等〔8〕和Vrahas等〔9〕報(bào)道壓應(yīng)力的改變也許不是后踝骨折后創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎發(fā)生的主要原因，而主要取決于經(jīng)受被提升的壓應(yīng)力作用的軟骨面積的大小和作用持續(xù)時(shí)間；關(guān)節(jié)失穩(wěn)造成剪切力，比升高的壓應(yīng)力更容易損傷軟骨面，而后踝骨折后，增加了脛距關(guān)節(jié)后方的不穩(wěn)定。

Hartford等〔10〕和Macko等〔11〕的研究表明，隨著后踝骨折波及脛骨關(guān)節(jié)面的增大，脛距接觸面積逐漸減少，按一般理論，壓應(yīng)力應(yīng)該隨著增加，然而這兩個(gè)研究沒有測(cè)量到增加的壓應(yīng)力。Fitzpatrick等〔8〕和Vrahas等〔9〕報(bào)道在后踝骨折模型中沒有觀察到脛距接觸面積減少，也沒有峰值壓應(yīng)力的升高,而是觀察到脛距峰值壓應(yīng)力的分布發(fā)生了變化，因此考慮負(fù)重區(qū)的改變可能是導(dǎo)致創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎的重要因素。

Raasch等〔12〕通過實(shí)驗(yàn)評(píng)估了后踝對(duì)距骨后方穩(wěn)定性的作用，指出后方直接暴力造成的后踝骨折即使波及脛骨關(guān)節(jié)面的40%，距骨后移的傾向也沒有明顯增加，因?yàn)橥鈧?cè)下脛腓韌帶是完整的；然而如果外側(cè)結(jié)構(gòu)被破壞(腓骨和下脛腓聯(lián)合前方韌帶)，那么隨著后踝骨折塊波及關(guān)節(jié)面的增大，距骨后移的傾向明顯增加。由于下脛腓聯(lián)合后方韌帶附著于后踝骨折，Gardner等〔13〕報(bào)道通過固定后踝骨折可有效的恢復(fù)下脛腓聯(lián)合的穩(wěn)定性，優(yōu)于下脛腓螺釘?shù)氖褂谩?/p>

通過前面后踝骨折的生物力學(xué)文獻(xiàn)得知，后踝對(duì)踝關(guān)節(jié)負(fù)重及穩(wěn)定性有著重要的生物力學(xué)作用。后踝骨折造成脛距接觸面積減少，關(guān)節(jié)負(fù)重區(qū)域發(fā)生變化，脛距關(guān)節(jié)后方不穩(wěn)定，關(guān)節(jié)面存在剪切力等，都是后踝骨折后容易發(fā)生創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎的生物力學(xué)基礎(chǔ)，同時(shí)恢復(fù)后踝骨折的穩(wěn)定性還可以有效增強(qiáng)下脛腓聯(lián)合的穩(wěn)定性，因此作者認(rèn)為對(duì)于波及脛距關(guān)節(jié)面的后踝骨折應(yīng)給予復(fù)位內(nèi)固定治療。

作者還認(rèn)為波及脛骨遠(yuǎn)端關(guān)節(jié)面10%以上，且移位程度≥2 mm，同樣應(yīng)該給予后踝骨折內(nèi)固定，恢復(fù)關(guān)節(jié)面的平整，增加脛距關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性。這是符合后踝骨折生物力學(xué)要求的。通過生物力學(xué)研究得知，后踝骨折塊一般為下脛腓后韌帶的附著點(diǎn)，通過解剖復(fù)位后踝骨塊，可極大增強(qiáng)下脛腓聯(lián)合的穩(wěn)定性，Gardner等〔13〕通過生物力學(xué)及臨床研究提出固定后踝可恢復(fù)下脛腓穩(wěn)定性的70%。同時(shí)由于下脛腓韌帶的牽拉容易發(fā)生旋轉(zhuǎn)，一枚螺釘很難維持骨塊穩(wěn)定，建議通過2～3枚螺釘固定后踝骨塊，可有效防止骨塊旋轉(zhuǎn)移位。而且作者在臨床工作中也發(fā)現(xiàn)，后踝骨塊的尺寸大多容易誤判，這時(shí)因?yàn)楣菈K大小一般是由側(cè)位X線片測(cè)得，因此在評(píng)估后踝骨塊大小上存在一定局限性，不夠全面，容易低估后踝骨折的嚴(yán)重性，應(yīng)該輔助踝關(guān)節(jié)螺旋CT進(jìn)行評(píng)估。作者在治療后踝骨折時(shí)，通過X線與CT相結(jié)合，將病例依據(jù)后踝骨折的病理形態(tài)進(jìn)行了分類，發(fā)現(xiàn)側(cè)位X線上顯示骨塊<25%的病例而在CT上測(cè)量則達(dá)到甚至>25%，而且有的骨折線向后內(nèi)踝延伸或者骨折斷端存在游離嵌頓骨塊，也是符合傳統(tǒng)手術(shù)復(fù)位內(nèi)固定的指征。

對(duì)于合并后踝骨折的老年踝關(guān)節(jié)骨折，固定后踝骨折塊尤為重要。通過固定后踝骨折塊，來恢復(fù)下脛腓聯(lián)合的穩(wěn)定性，同時(shí)增加踝穴的穩(wěn)定性，這樣可以減少術(shù)后石膏固定的使用，可以早期關(guān)節(jié)功能康復(fù)訓(xùn)練，從而使得術(shù)后創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎的發(fā)生減少或癥狀減輕。但針對(duì)后踝骨折的生物力學(xué)研究，也存在一定局限性。都是利用尸體標(biāo)本所做的研究，因此絕大多數(shù)為靜態(tài)性研究，使用的是靜態(tài)軸向載荷力，很少涉及動(dòng)態(tài)性研究，這就存在一種潛在的偏差，此靜態(tài)載荷力是非生理性的。且大多使用人為骨折及截骨的生物力學(xué)模型，而這在實(shí)際臨床中很難發(fā)生。老年踝關(guān)節(jié)骨折伴后踝骨折，是較嚴(yán)重的一種骨折，對(duì)踝關(guān)節(jié)功能影響較大，同時(shí)由于老年人的骨質(zhì)疏松及內(nèi)科合并疾病多的特點(diǎn)，使得內(nèi)固定治療難度加大，圍術(shù)期風(fēng)險(xiǎn)大，后期容易出現(xiàn)傷口不愈合、關(guān)節(jié)僵硬、內(nèi)固定物松動(dòng)等并發(fā)癥，但近年來由于內(nèi)固定物的發(fā)展，手術(shù)技術(shù)的提高，老年踝關(guān)節(jié)骨折通過手術(shù)治療均取得了良好療效，遠(yuǎn)期效果與<60歲的人群相同〔2〕，這與本病例優(yōu)良率相吻合。

大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為，固定骨折的順序?yàn)槭紫裙潭ㄍ怩?，最后固定后踝，這是因?yàn)楹篚坠钦鄱喟l(fā)生在后外側(cè)，為下脛腓聯(lián)合后韌帶撕脫所致，骨折后該韌帶能保持完整，當(dāng)外踝獲得滿意復(fù)位后，受該韌帶牽拉，后踝骨折也會(huì)一同復(fù)位。但通過生物力學(xué)研究可知，后踝骨折塊的損傷機(jī)制除了下脛腓聯(lián)合后韌帶撕脫，還包括脛距關(guān)節(jié)后方的垂直擠壓和剪切力，因此能觀察到骨折線并不都是后外斜形的，也有后踝骨塊位于脛骨后正中的和骨折線向內(nèi)踝延伸的，而且骨折斷端往往有關(guān)節(jié)面塌陷和游離碎骨塊嵌頓，因此完全通過外踝的牽拉復(fù)位，部分后踝骨折很難達(dá)到解剖復(fù)位。因此，如果決定固定后踝骨塊，應(yīng)首先復(fù)位固定后踝骨折，這樣可利用外踝骨折的窗口，觸摸后踝骨塊，行輔助推壓，可利用復(fù)位巾鉗將后踝骨塊復(fù)位后前后方向臨時(shí)加壓固定，這時(shí)再擰入螺釘，從而避免了自前向后擰入螺釘時(shí)，螺紋不能全部通過骨折線對(duì)加壓效果的影響，空心釘在此僅起到固定和支撐作用而無需加壓。在實(shí)際臨床操作中觀察到，處理后踝晚于外踝，優(yōu)于最后固定后踝，這樣使后踝復(fù)位固定操作空間加大，也避免了最后復(fù)位固定后踝時(shí)對(duì)已經(jīng)修復(fù)的軟組織再次造成損傷。

后踝骨折術(shù)后是否需要石膏固定，文獻(xiàn)報(bào)道較少，因?yàn)閱渭兊暮篚坠钦墼谂R床中很少發(fā)生，Papachristou等〔14〕提出單純后踝骨折內(nèi)固定后可以早期負(fù)重性練習(xí)，有利于加速骨折愈合。后踝骨折往往是伴隨內(nèi)外踝骨折發(fā)生，而對(duì)于踝關(guān)節(jié)骨折內(nèi)固定術(shù)后是否需要石膏固定，目前意見并不一致，本組病例石膏的選擇取決于術(shù)后踝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性，即固定完畢后需再次行正位X線檢查，觀察有無距骨外移，踝穴內(nèi)側(cè)間隙有無增寬，如增寬超過5 mm，考慮內(nèi)側(cè)三角韌帶深層斷裂，下脛腓仍不穩(wěn)定，則術(shù)后選擇短腿石膏托輔助固定踝關(guān)節(jié)于中立位4 w，以利于損傷韌帶恢復(fù)。而對(duì)于沒有不穩(wěn)定傾向的患者，術(shù)后即開始關(guān)節(jié)屈伸功能鍛煉，對(duì)于骨質(zhì)條件好的患者，如固定牢固，則可早期部分負(fù)重練習(xí)，對(duì)于骨質(zhì)疏松及粉碎嚴(yán)重者，則6～8 w后逐漸負(fù)重練習(xí)。

本組病例中有2例患者踝功能評(píng)分為差，主要由于骨折粉碎較重，術(shù)后給予石膏制動(dòng)，因此術(shù)后1年復(fù)查關(guān)節(jié)背伸及跖屈活動(dòng)皆有受限，X線可見關(guān)節(jié)間隙變窄，軟骨下骨硬化等創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎表現(xiàn)，日常活動(dòng)時(shí)輕度酸痛不適感。正常情況下腓骨遠(yuǎn)端存在10°～15°外翻角，而此患者傷時(shí)外踝粉碎嚴(yán)重，經(jīng)復(fù)位固定，外踝骨折愈合，但外翻角為0，為畸形愈合，踝穴變窄關(guān)節(jié)內(nèi)壓力升高，加速了關(guān)節(jié)退變。本組病例前方切口有兩例出現(xiàn)延遲愈合，考慮為患者皮下脂肪較厚，術(shù)中選擇切口過小，過度牽拉所致。經(jīng)過定期換藥，均達(dá)愈合，對(duì)踝關(guān)節(jié)功能未造成影響。

綜上，后踝骨折波及脛骨遠(yuǎn)端關(guān)節(jié)面10%以上，且移位程度≥2 mm，應(yīng)給予解剖復(fù)位、內(nèi)固定，這樣符合踝關(guān)節(jié)生物力學(xué)的要求，而且能夠獲得滿意的功能；自前向后內(nèi)固定治療后踝骨折是較為滿意的內(nèi)固定方式，符合生物力學(xué)要求，且具有創(chuàng)傷小，固定可靠等優(yōu)勢(shì)。

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