復(fù)雜雙柱髖臼骨折四方區(qū)三維形態(tài)學(xué)分析

葉凱 安智全

復(fù)雜雙柱髖臼骨折約占全部髖臼骨折的22%，其創(chuàng)傷嚴(yán)重程度高，治療難度大[1]。研究表明，復(fù)雜雙柱髖臼骨折是由暴力導(dǎo)致股骨頭撞擊髖臼窩關(guān)節(jié)面，使其分裂為前側(cè)、內(nèi)側(cè)(四方區(qū))和后上方(后壁)骨塊[2-3]。AO/OTA分型將該類骨折定為C型，并進(jìn)一步分為C1、C2、C3亞型[4]。近年，有學(xué)者對此類骨折中前側(cè)和后壁骨塊的形態(tài)學(xué)特征進(jìn)行描述研究[5-6]，有學(xué)者對前后柱受累的髖臼骨折中四方區(qū)骨塊形態(tài)進(jìn)行研究[7]，還有學(xué)者根據(jù)骨折粉碎程度對四方區(qū)骨折進(jìn)行分類研究[8-9]，但迄今尚缺乏對復(fù)雜雙柱髖臼骨折四方區(qū)骨塊形態(tài)的相關(guān)研究。

基于三維CT骨折圖技術(shù)可以對骨折的空間特征進(jìn)行描述，我們使用該方法回顧性分析復(fù)雜雙柱髖臼骨折患者的CT影像學(xué)資料，以探討四方區(qū)骨折的形態(tài)學(xué)特征及其臨床意義。

1 資料與方法

1.1 一般資料

于上海交通大學(xué)附屬第六人民醫(yī)院病歷系統(tǒng)中搜索2016年8月至2019年8月一級創(chuàng)傷中心診治的診斷為“髖臼骨折”的病例，回顧性分析其病史資料。同時，采用關(guān)鍵詞“CT、髖臼、骨折”在圖像存檔和通信系統(tǒng)(PACS)數(shù)據(jù)庫中搜索診斷為髖臼骨折的患者，并采用AO/OTA骨折分類系統(tǒng)定義復(fù)雜雙柱髖臼骨折。

納入標(biāo)準(zhǔn)：①年齡≥18歲；②符合AO/OTA分型標(biāo)準(zhǔn)；③CT圖像資料完整。排除標(biāo)準(zhǔn)：①軸向CT圖像厚度>3 mm；②開放性或病理性骨折。依據(jù)以上標(biāo)準(zhǔn)共納入104例復(fù)雜雙柱髖臼骨折患者作為研究對象。本研究通過上海交通大學(xué)附屬第六人民醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)，并免除了患者知情同意。

1.2 影像學(xué)測量

將從PACS數(shù)據(jù)庫中采集的骨盆平掃CT圖像數(shù)據(jù)以DICOM格式導(dǎo)入Mimics軟件17.0，生成水平面、冠狀面、矢狀面圖像，并重建出三維圖像。為方便描述，我們參考文獻(xiàn)[7]的方法，將自髖臼前下方進(jìn)入四方區(qū)、沿骨盆邊緣走行的骨折線定義為前斜線，而將與前斜線末端相連、向后柱延伸的骨折線定義為后斜線?；谠摱x，我們觀察并測量以下數(shù)據(jù)：①前斜線起點。前斜線的來源包括前壁或閉孔，若骨折線同時來源于前壁和閉孔，則觀察其匯合點，匯合點位置以其與髂恥隆起的關(guān)系確定。②前斜線與骨盆邊緣的距離。在水平面CT圖像上以髖臼窩頂點水平為基準(zhǔn)，測量前側(cè)骨塊斷端與骨盆邊緣之間的距離。③前斜線與骶髂關(guān)節(jié)的距離。在三維CT圖像上測量前斜線和后斜線交點處骨折近側(cè)斷端與骶髂關(guān)節(jié)之間的距離。④后斜線的分類。將坐骨大切跡至坐骨小切跡之間的后柱三等分，在三維CT圖像上觀察后斜線跨過后柱的位置并進(jìn)行分類。見圖1。

圖1 骨折線的定義和測量 四方區(qū)骨折線被定義為前斜線(a，黃色線所示)和后斜線(a，綠色線所示)；在水平面CT圖像中，于髖臼窩頂點水平測量前斜線與骨盆邊緣間的距離(b，紅色線所示)；在三維圖像上測量前斜線與骶髂關(guān)節(jié)間的距離(c，綠色線所示)

1.3 骨折圖技術(shù)

我們根據(jù)文獻(xiàn)[10]的方法描繪骨折圖。首先，利用Mimics軟件在三維圖像上以骨塊為單位對骨折進(jìn)行分割。隨后，將獲得的圖像導(dǎo)入3-matic軟件12.0。若骨折發(fā)生于左側(cè)髖臼，則將其三維圖像鏡像翻轉(zhuǎn)，以獲得相應(yīng)右側(cè)髖臼骨折圖像。對以獨立單元存在的各骨塊進(jìn)行調(diào)整，模擬手術(shù)復(fù)位，使之恢復(fù)原有解剖結(jié)構(gòu)。將復(fù)位后模型旋轉(zhuǎn)并作水平移動，以最好地匹配預(yù)先導(dǎo)入的標(biāo)準(zhǔn)男性右側(cè)髖臼三維模型。通過不同角度的實時觀察，在該標(biāo)準(zhǔn)男性右側(cè)髖臼模型表面繪制平滑曲線以描繪出骨折線。通過此方法逐一在該標(biāo)準(zhǔn)右側(cè)髖臼模型上繪制骨折線，將其重疊即得到骨折線總體分布圖。見圖2。

圖2 骨折圖技術(shù)的應(yīng)用 a. 在三維圖像上將髖臼以骨塊為單位進(jìn)行分割 b. 將模擬復(fù)位后的圖像旋轉(zhuǎn)并水平移動，以匹配標(biāo)準(zhǔn)男性右側(cè)髖臼模型 c. 在髖臼模型上繪制平滑曲線以描繪骨折線

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS 20.0統(tǒng)計軟件對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析。

2 結(jié)果

2.1 一般情況

104例復(fù)雜雙柱髖臼骨折患者中男性84例，女性20例，年齡為(52.4±14.7)歲(18～81歲)。其中，左側(cè)骨折51例，右側(cè)骨折53例。根據(jù)AO/OTA分型，C1型79例，C2型9例，C3型16例。除43例為單純髖臼骨折外，61例伴其他損傷，包括肢體骨折41例、肋骨骨折28例、對側(cè)骨盆骨折18例、腹腔臟器損傷13例和顱腦損傷5例。

2.2 影像學(xué)測量結(jié)果

在104例患者中，前斜線起源于前壁者6例(5.8%)，起源于閉孔管者7例(6.7%)，同時起源于前壁和閉孔管者91例(87.5%)。前斜線同時起源于前壁和閉孔管的91例中，前壁與閉孔管骨折線匯合點位于髂恥隆起處者31例(29.8%)，位于髂恥隆起遠(yuǎn)端者23例(22.1%)，位于髂恥隆起近端者37例(35.6%)。見圖3。

圖3 骨折圖表示前斜線起點 前斜線僅起源于前壁(a)或閉孔管(b)，前斜線同時起源于前壁和閉孔管，并交匯于髂恥隆起遠(yuǎn)端(c)、髂恥隆起處(d)或髂恥隆起近端(e)

在髖臼窩頂點水平，前斜線與骨盆邊緣之間的距離為(9.6±8.7)mm(0～38 mm)，其中距離<10 mm者58例(55.8%)，10～15 mm者26例(25.0%)，>15 mm者20例(19.2%)。前斜線與骶髂關(guān)節(jié)之間距離為(25.4±9.5)mm(0～60 mm)，其中距離<20 mm者為25例(24.1%)，距離≥20 mm者為79例(76.0%)。

根據(jù)后斜線在后柱的出口位置，將其分為：①后柱不全骨折,11例；②后斜線出口位于后柱近端1/3，31例；③后斜線出口位于后柱中段1/3，32例；④后斜線出口位于后柱遠(yuǎn)端1/3，20例；⑤后斜線出口同時位于后柱近端1/3和遠(yuǎn)端1/3，10例。見圖4。

圖4 骨折圖表示后斜線的5種類型 a. 后柱不全骨折 b. 后斜線出口位于后柱近端1/3 c. 后斜線出口位于后柱中段1/3 d. 后斜線出口位于后柱遠(yuǎn)端1/3 e. 后斜線出口同時位于后柱近端1/3和遠(yuǎn)端1/3

3 討論

四方區(qū)骨塊是復(fù)雜雙柱髖臼骨折的主要骨塊之一，該類骨折手術(shù)治療的關(guān)鍵是復(fù)位四方區(qū)骨塊(后柱)和前側(cè)骨塊(前柱)，從而恢復(fù)髖臼前后柱的解剖關(guān)系[2]。因此，如何顯露、復(fù)位并固定四方區(qū)骨塊是手術(shù)中的重要環(huán)節(jié)，也是困擾創(chuàng)傷骨科醫(yī)生的難題之一。

本研究回顧性分析104例復(fù)雜雙柱髖臼骨折患者的四方區(qū)骨折形態(tài)。我們發(fā)現(xiàn)，四方區(qū)骨塊的骨折線較長，絕大多數(shù)起自閉孔管附近，少部分起自髖臼前壁。骨折線沿骨盆邊緣向后上方走行，在骶髂關(guān)節(jié)附近折向后下方并出口于后柱后緣。我們將四方區(qū)骨塊的骨折線描述為前斜線和后斜線，并根據(jù)影像學(xué)測量結(jié)果闡述其臨床相關(guān)性。

由于四方區(qū)骨塊的骨折線較長，手術(shù)中復(fù)位前后柱主要骨塊的同時還應(yīng)關(guān)注其下端，特別是閉孔管周圍及前壁的解剖關(guān)系。我們的研究結(jié)果表明，多數(shù)情況下前斜線起自閉孔管周圍，在向近端走行過程中有來自前側(cè)骨塊的骨折線匯入，匯合點位于髂恥隆起遠(yuǎn)端、髂恥隆起處、髂恥隆起近端的發(fā)生率分別為22%、30%和36%。我們認(rèn)為，當(dāng)匯合點位于髂恥隆起處及其遠(yuǎn)端時，可以通過前方入路如腹直肌旁入路[11]、Stoppa入路[12]和改良髂腹股溝入路[13]顯露骨折并復(fù)位，此時只需要檢查恥骨上支和閉孔管內(nèi)側(cè)即可確認(rèn)骨折復(fù)位情況。當(dāng)匯合點位于髂恥隆起近端時，四方區(qū)與前側(cè)骨塊之間往往會形成基底與恥骨上支相連或不相連的長三角形骨塊，這可能增加前側(cè)骨塊和四方區(qū)骨塊復(fù)位及固定的難度，需引起注意。

研究顯示，可顯露四方區(qū)骨塊前斜線的入路包括改良髂腹股溝入路[13]、改良Stoppa入路[12]及腹直肌旁入路[11]，對于復(fù)雜雙柱髖臼骨折如何選擇手術(shù)入路目前尚無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。我們認(rèn)為，四方區(qū)骨塊的前斜線與骨盆邊緣之間的距離可作為手術(shù)入路的選擇指標(biāo)。在髖臼窩頂點水平，前斜線與骨盆邊緣之間的距離越小，表明至少在該部位四方區(qū)骨塊的骨折線越淺，采用Stoppa入路或腹直肌旁入路可以較容易地顯露骨折線，完成直視下前側(cè)骨塊與四方區(qū)骨塊之間的復(fù)位。反之，該距離越大，表明四方區(qū)骨塊的骨折線越深，尤其當(dāng)此距離>15 mm時，采用上述入路雖也能顯露骨折部位，但進(jìn)行復(fù)位和固定的難度較高。本研究中測定的該距離值為(9.6±8.7)mm，其中該值<10 mm者約56%，10～15 mm者約25%，>15 mm者約19%。該結(jié)果表明，約81%的病例可能通過前方入路進(jìn)行復(fù)位來固定四方區(qū)，而約19%的病例較難通過前方入路固定。

對于如何固定四方區(qū)骨折，文獻(xiàn)報道的方法較多，包括使用盆腔內(nèi)鋼板[14-16]、盆腔內(nèi)鋼板聯(lián)合盆腔外鋼板[17-18]、盆腔內(nèi)鋼板和盆腔外鋼板聯(lián)合關(guān)節(jié)周圍螺釘[19]，但這些方法的應(yīng)用指征鮮有文獻(xiàn)提及。我們認(rèn)為，四方區(qū)骨折線與骶髂關(guān)節(jié)之間往往存在完整的三角形骨性結(jié)構(gòu)，當(dāng)采用盆腔內(nèi)鋼板固定時，若骶髂關(guān)節(jié)前下方完整的骨盆邊緣長度在20 mm以上，該方法可行。該長度值的設(shè)定是基于普通重建鋼板螺釘孔之間的距離，長度達(dá)20 mm時可通過鋼板在骨折線近端安全打入2枚螺釘。本研究中測定該距離值為(25.4±9.5)mm，其中76%的病例該值≥20 mm，這表明多數(shù)情況下采用盆腔內(nèi)鋼板固定四方區(qū)是可行的。

后斜線是四方區(qū)骨塊與近端髂骨之間分離的界限。我們發(fā)現(xiàn)，研究對象中四方區(qū)骨塊的上斜線恒定存在，而骨折線跨過后柱的位置則存在差別，其中不全骨折和累及后柱近端1/3的病例占全部病例的40%。Pierannunzii等[2]認(rèn)為，只有當(dāng)后柱骨折線位置較高時才可以嘗試經(jīng)前側(cè)入路復(fù)位。我們的研究表明，四方區(qū)骨塊與髂骨之間的復(fù)位，理論上約40%的病例可以不經(jīng)后側(cè)入路復(fù)位和后側(cè)固定。本研究中60%的病例為后斜線累及后柱中下段，由于骨折線在后柱的位置較低，這些患者經(jīng)前側(cè)入路復(fù)位難度較高，推薦經(jīng)后側(cè)入路復(fù)位并行后側(cè)固定。

綜上所述，我們分析104例復(fù)雜雙柱髖臼骨折患者的四方區(qū)骨折形態(tài)，發(fā)現(xiàn)骨折線主要由前斜線和后斜線構(gòu)成。多數(shù)情況下，前斜線與骨盆邊緣之間的距離小于10 mm，與骶髂關(guān)節(jié)之間的距離大于20 mm，采用腹直肌旁入路或Stoppa入路進(jìn)行復(fù)位和盆腔內(nèi)鋼板固定的可能性大。當(dāng)后斜線經(jīng)過后柱的位置較高時，經(jīng)前側(cè)入路復(fù)位和固定的可能性大，但多數(shù)病例后斜線出口位于后柱中間或坐骨棘附近，需增加后側(cè)入路復(fù)位并固定四方區(qū)后側(cè)部分。

本研究尚存在一些局限性。首先，對四方區(qū)骨塊形態(tài)學(xué)的研究基于“復(fù)雜雙柱髖臼骨折始于髖臼前下方”的假設(shè)，然而復(fù)雜雙柱髖臼骨折的損傷機(jī)制目前尚未闡明，諸如骨折首先發(fā)生于何處、前下方骨折線如何形成等問題均需進(jìn)一步研究。其次，復(fù)雜雙柱髖臼骨折可根據(jù)AO/OTA分型分為C1、C2、C3亞型，然而考慮到分型可能增加分析的復(fù)雜性，本研究未進(jìn)一步劃分骨折類型，這可能導(dǎo)致一些細(xì)節(jié)特征被忽略。