季佳慶,樊健,王健,張鑫,袁鋒*
(1.同濟大學附屬同濟醫(yī)院,上海 200065;2.同濟大學,上海 200092)
橈骨遠端骨折在四肢骨折中最為常見,其年發(fā)生率約為2.0‰~3.2‰[1-2],發(fā)病人群多見于老年女性、年輕男性。隨著人口老齡化加快以及交通運輸業(yè)發(fā)展,因摔傷導致的老年患者骨折以及交通傷引起的青年患者骨折發(fā)病率急劇上升。臨床上,超過90%的橈骨遠端骨折為Colles骨折,當骨折發(fā)生時,腕關(guān)節(jié)處于背伸位,背側(cè)骨質(zhì)處于受壓狀態(tài),且橈骨遠端背側(cè)骨皮質(zhì)薄弱,因此背側(cè)骨塊在臨床上十分常見。
掌側(cè)鎖定鋼板因其固定可靠、創(chuàng)傷小、術(shù)后并發(fā)癥少的優(yōu)勢,在橈骨遠端骨折的治療中得到廣泛應(yīng)用。但單純掌側(cè)入路難以對背側(cè)骨塊進行直視下復位及固定,目前臨床上對掌側(cè)鎖定鋼板治療伴背側(cè)骨塊的橈骨遠端骨折的有效性仍存在一定爭議[3-5]。本文擬探索掌側(cè)鎖定鋼板內(nèi)固定治療伴背側(cè)骨塊的橈骨遠端骨折的臨床療效,現(xiàn)報告如下。
1.1 一般資料 本研究為回顧性研究,在獲得上海市同濟醫(yī)院倫理委員會的批準后,收集2016年7月至2019年12月于我院就診的橈骨遠端骨折病例。納入標準為:(1)伴背側(cè)骨塊的閉合性新鮮橈骨遠端骨折;(2)行掌側(cè)切開復位鎖定鋼板內(nèi)固定治療;(3)回顧性病例,且隨訪時間大于1年。排除標準:(1)有腕部的陳舊性骨折史、先天畸形、腕關(guān)節(jié)關(guān)節(jié)炎者;(2)合并有前臂軟組織嚴重損傷包括血管、神經(jīng)損傷、骨筋膜室綜合征者;(3)骨折前存在功能障礙者;(4)病理性骨折;(5)Barton骨折或下尺橈關(guān)節(jié)脫位;(6)關(guān)節(jié)面嚴重粉碎性骨折。共收集相關(guān)病例78例,其中男30例,女48例;年齡25~82歲,平均(53.5±9.2)歲。
1.2 手術(shù)方法 全身麻醉成功后,常規(guī)鋪巾消毒,驅(qū)血,氣囊止血帶止血。Henry入路逐層切開,“L”形切開旋前方肌,顯露骨折端。牽引、撬撥復位骨折塊,透視確保橈骨高度、掌傾角、尺偏角達到相關(guān)標準,保證關(guān)節(jié)面達到復位要求(關(guān)節(jié)面移位小于2 mm)。行掌側(cè)鎖定鋼板內(nèi)固定,術(shù)中確保患者內(nèi)固定可靠,被動活動時穩(wěn)定性良好。生理鹽水沖洗創(chuàng)面,逐層縫合。手術(shù)由單一手術(shù)組實施。
術(shù)后24~48 h常規(guī)使用抗生素,予以消腫、止痛、補液等對癥支持治療。術(shù)后第1~2天進行手指主被動屈曲和伸直、握拳等鍛煉。第3~4天進行腕關(guān)節(jié)主被動屈曲和伸直、旋前、旋后功能鍛煉。術(shù)后14 d左右拆線。術(shù)后4~6周行腕關(guān)節(jié)逐步負重訓練,術(shù)后12周行日常生活負重。
1.3 實驗設(shè)計 所有患者術(shù)前均于我院影像科行CT檢查,分別收集其影像資料。將JPG格式的術(shù)前CT掃描數(shù)據(jù)導入Mimics軟件,選取骨皮質(zhì)窗,予以1∶1三維重建。步驟如下:(1)點擊閾值選擇界面,選取骨皮質(zhì)窗,生成蒙版(mask);(2)在矢狀位界面對蒙版進行編輯,將橈骨遠端與掌骨區(qū)域完全分離;在橫截位界面再次對蒙版進行編輯,將背側(cè)骨塊與橈骨遠端干骺端完全分離;(3)使用區(qū)域生長功能選取橈骨遠端部分及背側(cè)骨塊分別建立兩個新的模板;(4)使用“三維計算功能(calculate)”工具對橈骨遠端干骺端及背側(cè)骨塊蒙板分別進行重建,在工具條中選擇“光滑(smoothing)”工具,優(yōu)化橈骨遠端關(guān)節(jié)面結(jié)構(gòu)(迭代次數(shù)選擇3)。
觀察橈骨關(guān)節(jié)面結(jié)構(gòu)的三維重建,識別關(guān)節(jié)面周圍的骨性隆起,背側(cè)骨塊累及骨性隆起內(nèi)側(cè)部分的為關(guān)節(jié)內(nèi)骨折,未累及骨性隆起內(nèi)側(cè)部分則為關(guān)節(jié)外骨折(見圖1~2)。以上過程由兩位創(chuàng)傷骨科主任醫(yī)師共同完成并驗證其準確性。共得到背側(cè)關(guān)節(jié)外骨塊病例20例,背側(cè)關(guān)節(jié)內(nèi)骨塊病例58例。78例患者術(shù)中復位結(jié)果均達到美國矯形外科學會(American academy of orthopaedic surgeons,AAOS),術(shù)后隨訪發(fā)現(xiàn)有12例患者術(shù)后背側(cè)關(guān)節(jié)內(nèi)骨塊移位距離大于2 mm,平均移位距離(2.8±0.6)mm。
圖1 橈骨遠端背側(cè)關(guān)節(jié)外骨塊示意圖及三維重建圖 圖2 橈骨遠端背側(cè)關(guān)節(jié)內(nèi)骨塊示意圖及三維重建圖
本研究采用病例對照研究設(shè)計,共設(shè)計兩組研究。第一組研究掌側(cè)鎖定鋼板治療伴背側(cè)關(guān)節(jié)外骨塊的橈骨遠端患者的臨床療效。將20例伴背側(cè)關(guān)節(jié)外骨塊的橈骨遠端骨折患者與同時期20例不伴有背側(cè)損傷的橈骨遠端骨折患者進行病例對照研究。第二組研究掌側(cè)內(nèi)固定術(shù)后背側(cè)關(guān)節(jié)內(nèi)骨塊移位對患者臨床預后的影響。將背側(cè)骨塊移位距離大于2 mm的12例患者作為移位組,其余46例為未移位組。
1.4 預后評估 術(shù)后2周觀察患者創(chuàng)面愈合情況以及相關(guān)神經(jīng)、血管并發(fā)癥情況,于術(shù)后1、3、12個月進行隨訪,評估患者影像學結(jié)果、腕關(guān)節(jié)活動度(range of motion,ROM)、握力、腕關(guān)節(jié)功能評分(disability of arm-shoulder-hand,DASH)、腕痛視覺模擬評分(visual analogue scale,VAS)。對于影像學評估,術(shù)后即刻以及術(shù)后隨訪時均行正側(cè)位X線檢查,評估內(nèi)容包括橈骨遠端掌傾角、尺偏角、橈骨高度。使用手持角度測量儀測量腕關(guān)節(jié)活動度(背伸、掌屈、旋前、旋后)的數(shù)值。握力測量使用CAMRY測力計,數(shù)值以對側(cè)(未受傷)手腕握力的百分比表示。腕關(guān)節(jié)功能由DASH評分問卷評估,得分范圍從0~100分,得分越高表示殘疾越嚴重。使用VAS評分評估腕關(guān)節(jié)疼痛情況,VAS評分越高說明疼痛越劇烈,0分表示無痛,10分表示疼痛劇烈難忍,影響睡眠及食欲。
1.5 統(tǒng)計學分析 所有數(shù)據(jù)均采用SPSS 23.0軟件進行統(tǒng)計學分析,術(shù)后影像學指標及腕關(guān)節(jié)活動范圍、握力、DASH評分、VAS評分等計量資料,采用獨立樣本t檢驗;計數(shù)資料
采用χ2檢驗;骨折AO分型為等級資料,采用Mann-Whitney U檢驗,P<0.05時差異具有統(tǒng)計學意義。
1.6 測試者間信度 由兩位創(chuàng)傷骨科主任對同一組影像數(shù)據(jù)及三維重建數(shù)據(jù)分別進行獨立測量及分析。測試者內(nèi)信度:24h內(nèi)由同一個測試者進行重測。利用組內(nèi)相關(guān)系數(shù)(intraclass correlation coefficient,ICC)來評價測試者間信度、內(nèi)信度。ICC值>0.75為良好,0.4~0.75為中等,<0.4為差。對于背側(cè)骨塊性質(zhì)(是否累及關(guān)節(jié)內(nèi))及術(shù)后移位距離這兩項條目的測試者間信度ICC值分別為0.939、0.902;測試者內(nèi)信度為0.918、0.951。
研究一:所有患者均獲12~24個月隨訪,平均隨訪時間(14.5±3.3)個月。未出現(xiàn)感染及神經(jīng)血管并發(fā)癥,術(shù)后骨折均獲得愈合,平均愈合時間(8.6±2.1)周。兩組患者術(shù)后3個月及12個月影像學指標比較,差異無統(tǒng)計學意義;兩組患者腕關(guān)節(jié)ROM(背伸、掌屈、旋前、旋后)、握力、DASH評分及VAS評分差異無統(tǒng)計學意義(見表1~2)。
表1 背側(cè)有無骨折組一般資料比較
表2 背側(cè)有無骨折組術(shù)后隨訪資料比較
研究二:患者均獲12~24個月隨訪,平均(15.7±3.8)個月。未出現(xiàn)感染及神經(jīng)血管并發(fā)癥,術(shù)后骨折均愈合,平均愈合時間(11.6±2.7)周。58例掌側(cè)內(nèi)固定患者中有12例出現(xiàn)了背側(cè)骨塊術(shù)后移位,移位率21%,平均移位距離2.8 mm。AO分型C3型骨折術(shù)后背側(cè)骨塊移位發(fā)生率最高,達到38%,移位組C3型骨折多于未移位組,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。兩組術(shù)后3個月及12個月影像學指標(掌傾角、尺偏角、橈骨高度)比較,差異無統(tǒng)計學意義。移位組術(shù)后3個月及12個月腕關(guān)節(jié)背伸活動度低于未移位組,術(shù)后12個月腕關(guān)節(jié)掌屈活動度低于未移位組,差異有統(tǒng)計學意義;術(shù)后3個月移位組握力低于未移位組;術(shù)后3個月及12個月未移位組DASH評分及VAS優(yōu)于移位組,差異具有統(tǒng)計學意義,其余指標差異無統(tǒng)計學意義(見表3~4)。
表3 移位及未移位組一般資料比較
典型病例一為43歲女性患者,跌倒致左側(cè)橈骨遠端骨折伴背側(cè)關(guān)節(jié)外骨塊,行掌側(cè)橈骨遠端掌側(cè)鎖定鋼板固定,術(shù)后背側(cè)骨塊未再移位,骨折愈合良好(見圖3~6)。典型病例二為57歲女性患者,跌倒致右側(cè)橈骨遠端骨折伴背側(cè)關(guān)節(jié)內(nèi)骨塊,行掌側(cè)橈骨遠端掌側(cè)鎖定鋼板固定,術(shù)后3 d X線片示背側(cè)骨塊移位3.88 mm,3個月后背側(cè)骨塊周圍骨痂生長明顯(見圖7~10)。
圖3 術(shù)前X線片示橈骨遠端骨折未累及關(guān)節(jié)內(nèi) 圖4 術(shù)后X線片示背側(cè)關(guān)節(jié)外骨塊復位稍欠佳 圖5 術(shù)后1個月X線片示背側(cè)骨塊未出現(xiàn)再移位 圖6 術(shù)后3個月X線片示背側(cè)骨塊已基本愈合
圖7 術(shù)前X線片示橈骨遠端粉碎性骨折伴背側(cè)關(guān)節(jié)內(nèi)骨塊 圖8 術(shù)前CT可見背側(cè)關(guān)節(jié)面骨塊 圖9 術(shù)后3 d X線片示背側(cè)骨塊出現(xiàn)移位 圖10 術(shù)后3個月X線片示背側(cè)骨塊周圍骨痂生長明顯
3.1 Mimics三維重建區(qū)分橈骨遠端背側(cè)關(guān)節(jié)內(nèi)及關(guān)節(jié)外骨塊 由于橈骨遠端背側(cè)骨質(zhì)薄弱,背側(cè)骨塊在臨床上十分常見。Kim等[6]使用關(guān)節(jié)鏡對部分背側(cè)骨塊進行研究后發(fā)現(xiàn):橈骨遠端背側(cè)一般存在約2mm的骨皮質(zhì)結(jié)構(gòu),CT測量所得的背側(cè)骨塊寬度并非完全是關(guān)節(jié)面。筆者通過三維重建橈骨遠端后發(fā)現(xiàn):關(guān)節(jié)面類似“盆地結(jié)構(gòu)”,主要包括月骨窩及舟骨窩,關(guān)節(jié)面周圍為骨性隆起,骨性隆起以外區(qū)域并不參與關(guān)節(jié)面的構(gòu)成,但由于骨皮質(zhì)與關(guān)節(jié)面結(jié)構(gòu)在軸位CT圖像上同樣表現(xiàn)為骨性高信號,單層面的CT難以分辨關(guān)節(jié)面邊界。使用Minics軟件三維重建技術(shù)可以通過識別關(guān)節(jié)面周圍的骨性隆起辨別關(guān)節(jié)面范圍,降低傳統(tǒng)影像學檢查的誤差,有效區(qū)分關(guān)節(jié)內(nèi)及關(guān)節(jié)外骨塊,為手術(shù)計劃的制定提供精確的信息。通過對78例橈骨遠端背側(cè)損傷患者的CT圖像進行三維重建后,筆者發(fā)現(xiàn)58例背側(cè)骨塊累及關(guān)節(jié)內(nèi),20例僅累及關(guān)節(jié)外骨皮質(zhì)。
表4 移位及未移位組術(shù)后隨訪資料比較
3.2 掌側(cè)鎖定鋼板治療伴背側(cè)骨塊的橈骨遠端骨折 掌側(cè)內(nèi)固定較之背側(cè)具有明顯優(yōu)勢(肌腱激惹率低,與骨面貼合度高),目前掌側(cè)鎖定鋼板已成為臨床上治療橈骨遠端骨折應(yīng)用最廣泛的內(nèi)固定方式,通過軟組織鉸鏈作用手法推擠、掌側(cè)開窗撬撥、背側(cè)小切口復位等技術(shù)一般可獲得滿意的骨折復位。
3.2.1 伴背側(cè)關(guān)節(jié)外骨塊的橈骨遠端骨折 背側(cè)關(guān)節(jié)外骨塊體積通常較小,僅憑掌側(cè)螺釘幾乎很難對其進行有效固定。從堅強內(nèi)固定的骨折治療原則來看,這似乎意味著需要增加額外的背側(cè)固定,但本研究結(jié)果提示,單純掌側(cè)內(nèi)固定治療此類骨折可獲得良好的臨床療效,筆者認為原因可能有兩點:首先,背側(cè)關(guān)節(jié)外骨塊在腕關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)中處于相對次要的位置,由于背側(cè)關(guān)節(jié)外骨塊不參與關(guān)節(jié)面構(gòu)成,在腕關(guān)節(jié)活動中不承擔軸向作用力,因此具有一定的內(nèi)在穩(wěn)定性。第二,背側(cè)骨塊表面的骨膜、關(guān)節(jié)囊及韌帶組織構(gòu)成致密的“軟組織膜”,對骨塊具有一定的保護作用,為骨折的愈合提供了穩(wěn)定的環(huán)境。因此筆者建議,無需對背側(cè)關(guān)節(jié)外骨塊行額外的背側(cè)固定。
3.2.2 伴背側(cè)關(guān)節(jié)內(nèi)骨塊的橈骨遠端骨折 背側(cè)關(guān)節(jié)內(nèi)骨塊是臨床上最常見的橈骨遠端關(guān)節(jié)內(nèi)骨折類型[7]。背側(cè)關(guān)節(jié)內(nèi)骨塊的穩(wěn)定對于維持前臂的軸向力線,防止背側(cè)塌陷發(fā)揮著重要的作用。但橈腕關(guān)節(jié)的受力模式?jīng)Q定了背側(cè)關(guān)節(jié)內(nèi)骨塊的內(nèi)在不穩(wěn)定性。根據(jù)橈腕關(guān)節(jié)的生物力學有限元分析[8]:縱向壓力通過腕骨向橈骨遠端關(guān)節(jié)面?zhèn)鬟f時,橈骨遠端背側(cè)關(guān)節(jié)面受力高于掌側(cè),背側(cè)骨塊較之其他關(guān)節(jié)內(nèi)骨塊承受更大的軸向壓力,更易出現(xiàn)移位。
筆者在研究中發(fā)現(xiàn),背側(cè)關(guān)節(jié)內(nèi)骨塊術(shù)后移位對患者預后的影響主要表現(xiàn)為腕關(guān)節(jié)疼痛、腕關(guān)節(jié)屈伸活動度以及腕關(guān)節(jié)功能下降。首先,骨塊的移位將損傷附著于骨塊表面的骨膜組織,刺激骨膜內(nèi)走行的神經(jīng)纖維繼而引起急性疼痛。橈骨遠端骨折地圖研究顯示[9-10],背側(cè)關(guān)節(jié)內(nèi)骨折線走形多集中于尺側(cè),因此,骨塊移位可能損傷三角纖維軟骨復合體(triangular fibrocartilage complex,TFCC),增加腕關(guān)節(jié)慢性疼痛的發(fā)生風險。
對于骨塊移位的患者,手術(shù)醫(yī)師一般建議患者石膏托固定或佩戴腕關(guān)節(jié)支具3~4周,從而失去了腕關(guān)節(jié)早期活動及功能鍛煉的機會,拆除石膏后患者腕關(guān)節(jié)活動度將低于同期進行功能鍛煉的未移位患者。在背側(cè)軟組織愈合過程中,損傷的背側(cè)韌帶及關(guān)節(jié)囊可發(fā)生瘢痕組織增生及黏連,使腕關(guān)節(jié)背側(cè)組織彈性降低,張力增加,引起腕關(guān)節(jié)屈伸活動度的降低。從長期來看,患肢的制動及活動度降低則將導致肌肉的功能性萎縮,造成患肢握力及運動協(xié)調(diào)性下降,并在一定程度上影響患者的腕關(guān)節(jié)功能。
由于本研究并未進行長期隨訪,目前所有患者均未出現(xiàn)創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎影像學表現(xiàn),但橈腕關(guān)節(jié)面臺階與創(chuàng)傷性腕關(guān)節(jié)炎的相關(guān)性已在臨床上形成共識:創(chuàng)傷性腕關(guān)節(jié)炎由關(guān)節(jié)面的應(yīng)力集中引起[11]。生物力學實驗已經(jīng)證明:橈腕關(guān)節(jié)面臺階大于2 mm的將導致接觸應(yīng)力集中[12]。Knire等[13]報道,大于2 mm的關(guān)節(jié)面臺階即可造成骨關(guān)節(jié)炎。
值得注意的是,背側(cè)骨塊術(shù)后移位的發(fā)生與骨折AO分型之間存在明顯相關(guān)性,C3型骨折復位丟失率最高,達到38%,與C1、C2型骨折差異具有統(tǒng)計學意義,這與我們的臨床經(jīng)驗一致。在手術(shù)治療中,為避免對背側(cè)肌腱造成激惹,掌側(cè)螺釘一般不穿破背側(cè)皮質(zhì)骨,因此背側(cè)骨塊的穩(wěn)定性完全依靠掌側(cè)螺釘與背側(cè)骨塊松質(zhì)骨之間的靜態(tài)摩擦力及螺釘對軟骨面的支撐作用。由于C3型骨折多由高能暴力引起,且存在一定的骨質(zhì)疏松,關(guān)節(jié)面下的干骺端松質(zhì)骨丟失較多,往往削弱了螺釘對骨塊的把持力。另一方面,高能暴力常導致背側(cè)關(guān)節(jié)囊及韌帶組織損傷嚴重,缺少了軟組織對背側(cè)骨塊的限制作用,其穩(wěn)定性將進一步降低。因此,橈骨遠端C3型骨折患者掌側(cè)內(nèi)固定術(shù)后腕關(guān)節(jié)輕度的活動即可能造成背側(cè)骨塊移位。
目前臨床上對于橈骨遠端背側(cè)骨塊是否需要固定仍存在一定爭議。多數(shù)學者支持對背側(cè)骨塊進行固定。Miyashima等[14]報道,C3型橈骨遠端骨折掌側(cè)內(nèi)固定術(shù)后背側(cè)骨塊的移位發(fā)生率與其大小無明顯相關(guān),但確保至少1枚掌側(cè)鎖定螺釘對背側(cè)骨塊的固定可降低其術(shù)后移位的發(fā)生率。Lee等[4]報道,通過Acumed公司的Frag-Loc加壓螺釘系統(tǒng)可在直視下有效復位和固定背側(cè)骨塊,同時避免了對背側(cè)肌腱的激惹。Ikeda等[3]建議對于伴背側(cè)不穩(wěn)定關(guān)節(jié)內(nèi)骨塊的橈骨遠端骨折,在掌側(cè)內(nèi)固定的基礎(chǔ)上需行背側(cè)低切跡微型鋼板輔助固定。Kim等[5]在研究中發(fā)現(xiàn),橈骨遠端背側(cè)骨塊術(shù)后移位對于患者預后無明顯不利影響,但研究并未區(qū)分骨塊是否累及關(guān)節(jié)面。
本研究結(jié)果提示,背側(cè)關(guān)節(jié)內(nèi)骨塊的移位將影響患者腕關(guān)節(jié)的功能,為降低內(nèi)固定失效的風險,筆者建議通過個性化的手術(shù)方式提升背側(cè)骨塊的穩(wěn)定性。對于C1、C2型骨折,可通過三維重建進行詳細術(shù)前計劃,模擬螺釘擰入的位置及方向以確保至少有1枚螺釘把持背側(cè)骨塊,必要時使用萬向鎖定螺釘系統(tǒng)增加有效固定螺釘?shù)臄?shù)量。而對于C3型骨折,由于其單純掌側(cè)內(nèi)固定術(shù)后背側(cè)骨塊移位率明顯高于其他分型,筆者建議采用背側(cè)加壓螺釘系統(tǒng)或背側(cè)低切跡微型鋼板輔助固定。
本研究存在一定局限性。首先,關(guān)節(jié)外骨塊組患者及關(guān)節(jié)內(nèi)骨塊術(shù)后移位組患者病例數(shù)過少,可能存在一定程度的實驗誤差;第二,未進行背側(cè)輔助內(nèi)固定的對照試驗,對于背側(cè)輔助內(nèi)固定的療效分析基于主觀判斷。下一步的研究方向為增加樣本量并設(shè)置相應(yīng)的對照組。
綜上所述,Mimics三維重建技術(shù)可有效區(qū)分橈骨遠端背側(cè)關(guān)節(jié)內(nèi)及關(guān)節(jié)外骨塊,有助于術(shù)前計劃的制訂。采用單純掌側(cè)內(nèi)固定治療伴背側(cè)關(guān)節(jié)外骨塊的橈骨遠端骨折可獲得良好的臨床效果,而對于伴有背側(cè)關(guān)節(jié)內(nèi)骨塊的橈骨遠端骨折,需選擇個體化的手術(shù)方式以規(guī)避骨塊移位造成的不良后果。