后外側(cè)脛骨平臺骨折內(nèi)固定治療研究進(jìn)展

嚴(yán)力風(fēng) 羅從風(fēng)

脛骨平臺骨折是臨床常見骨折類型，約占全身骨折的1%，男性總發(fā)生率略高于女性，而女性在60～90歲更常發(fā)生[1]。2010年，Luo等[2]結(jié)合CT影像學(xué)資料與膝關(guān)節(jié)損傷機(jī)制提出“脛骨平臺三柱理論分型”，將脛骨平臺分為外側(cè)柱、內(nèi)側(cè)柱和后側(cè)柱。后外側(cè)脛骨平臺位于脛骨平臺后柱外側(cè)，其在膝關(guān)節(jié)運(yùn)動中（尤其屈膝時）起重要作用[3]。后外側(cè)脛骨平臺骨折并不少見，在AO/OTA 41B型骨折中約占35.9%[4]，在AO/OTA 41C型骨折中約占44.32%[5]，在全部脛骨平臺骨折中約占15%[4]。

后外側(cè)脛骨平臺被腓骨頭以及豐富的肌肉、韌帶等一系列重要結(jié)構(gòu)阻擋，且后方腘窩內(nèi)有重要的腘血管、神經(jīng)等經(jīng)過[6-7]，其手術(shù)暴露頗為困難，加之缺乏適用于后外側(cè)脛骨平臺骨折的解剖型鋼板，因此該部位骨折的治療頗具挑戰(zhàn)性[8-10]。近年來后外側(cè)脛骨平臺骨折的治療受到越來越多的關(guān)注，許多學(xué)者提出多種內(nèi)固定方式。本文回顧文獻(xiàn)，對相關(guān)研究進(jìn)行綜述，以期為臨床治療提供思路及策略。

1 后外側(cè)脛骨平臺骨折內(nèi)固定方式

目前尚無后外側(cè)脛骨平臺骨折專用內(nèi)固定裝置，現(xiàn)有的外側(cè)排釘鋼板可能不足以向后放置以使竹筏螺釘支撐后外側(cè)關(guān)節(jié)面的骨折碎片。Sassoon等[11]使用來自5個制造商的6塊不同鋼板進(jìn)行內(nèi)固定，發(fā)現(xiàn)約40%的外側(cè)脛骨平臺關(guān)節(jié)面沒有被排釘支撐。基于上述原因，目前后外側(cè)脛骨平臺骨折的治療方式并未形成共識，許多學(xué)者就解決后外側(cè)內(nèi)固定難題提出建議，大致可分為改良現(xiàn)有鋼板和設(shè)計新鋼板2類。

1.1 改良現(xiàn)有鋼板

在許多鋼板的構(gòu)型設(shè)計中，螺釘分布與所需支撐的關(guān)節(jié)面并不匹配，特別是對于脛骨平臺后外側(cè)柱或后內(nèi)側(cè)柱的骨折[12-13]。對此，Bermúdez等[14]將具有延展特性的3.5 mm重建鋼板折彎形成“水平竹筏鋼板（horizontal rafting plates）”，利用延展的前外側(cè)手術(shù)入路治療2例高能量粉碎性脛骨平臺骨折。他們將鋼板從脛骨平臺外側(cè)繞過后外側(cè)角來支撐和穩(wěn)定后方骨塊，該操作對后側(cè)腘窩內(nèi)結(jié)構(gòu)損傷較小，術(shù)后2例患者均獲得較滿意效果，但該鋼板明顯的局限是無法固定干骺端骨折。

Cho等[15]對7例涉及后外側(cè)脛骨平臺骨折的患者采用手術(shù)風(fēng)險較小的改良前外側(cè)手術(shù)入路治療。他們將2.7 mm三葉草形狀的萬向加壓鋼板根據(jù)平臺輪廓折彎，改造成“邊緣鋼板（rim plates）”，以確保大部分鋼板覆蓋于后外側(cè)脛骨平臺，結(jié)果患者手術(shù)復(fù)位均較為滿意，術(shù)后功能恢復(fù)良好。這種邊緣鋼板或許更適用于有單獨后外側(cè)骨折塊的病例，而無法牢固固定后外側(cè)關(guān)節(jié)面粉碎的骨折。Giordano等[16]提出“環(huán)形鋼板（hoop plate）”技術(shù)，通過經(jīng)腓骨頭截骨的后外側(cè)手術(shù)入路（Lobenhoffer入路），將水平的預(yù)成形的1/3管型鋼板自外側(cè)向內(nèi)側(cè)插入，包裹在脛骨平臺后緣。該技術(shù)能對后外側(cè)皮質(zhì)破裂、移位、關(guān)節(jié)面粉碎的骨折提供支撐和環(huán)抱效果。

Zhu等[17]嘗試將為橈骨遠(yuǎn)端骨折內(nèi)固定設(shè)計的2.7 mm T型鋼板改造成“桶箍鋼板（barrel hoop plate）”，并經(jīng)改良的Frosch手術(shù)入路治療11例涉及后外側(cè)脛骨平臺塌陷的骨折。桶箍鋼板是將T型鋼板的5孔橫臂減去2孔，柄部折彎后貼附于后外側(cè)脛骨平臺邊緣輪廓，橫臂放置于平臺后壁，以環(huán)抱整個后外側(cè)脛骨平臺。該技術(shù)通過箍住破裂的后外側(cè)脛骨壁形成穩(wěn)定的竹筏結(jié)構(gòu)，達(dá)到重建塌陷的后外側(cè)脛骨平臺的目的。Hu等[18]將用于橈骨遠(yuǎn)端骨折或后踝骨折的3.5 mm T型鋼板切斷一側(cè)橫臂重新設(shè)計成“水平帶鋼板（horizontal belt plate）”，將其預(yù)折彎以貼附于后外側(cè)脛骨平臺關(guān)節(jié)面的邊緣輪廓。他們對12例單純后外側(cè)脛骨平臺骨折患者采用改良的腓骨頭上前外側(cè)手術(shù)入路，將該水平帶鋼板水平放置于后外側(cè)平臺軟骨下骨下方，鋼板末端放置于腓骨頭上方的間隙。Sun等[19]治療16例涉及后外側(cè)柱的SchatzkerⅡ型脛骨平臺骨折患者時，在3.5 mm外側(cè)排釘鋼板基礎(chǔ)上增加1枚空心釘，并將其命名為“魔力螺釘（magic screw）”。魔力螺釘由脛骨的前下內(nèi)側(cè)向后上外側(cè)置入，使螺釘頭部正好位于后外側(cè)關(guān)節(jié)面下，增加了對后外側(cè)骨折塊的抓持力和穩(wěn)定性，可在一定程度上減少后側(cè)手術(shù)入路的應(yīng)用和其余內(nèi)固定物的使用。在上述改良鋼板應(yīng)用的文獻(xiàn)報道中，患者術(shù)后復(fù)位情況和常規(guī)功能恢復(fù)均較為滿意，但遠(yuǎn)期效果及相關(guān)內(nèi)固定方式的生物力學(xué)強(qiáng)度則需進(jìn)一步研究證實。

我們認(rèn)為，因后外側(cè)脛骨平臺周圍解剖結(jié)構(gòu)復(fù)雜和暴露困難，該部位骨折的最佳治療方式仍存在爭議，但無論采取何種內(nèi)固定方式和手術(shù)入路，治療方案的核心仍是“在周圍組織結(jié)構(gòu)損傷最小的情況下實現(xiàn)最大可視化及牢固的骨折復(fù)位固定”。

1.2 設(shè)計新鋼板

現(xiàn)有內(nèi)固定鋼板大多不是針對后外側(cè)脛骨平臺骨折設(shè)計的，因而設(shè)計新型鋼板已成為近年的研究熱點。

Jian等[20]設(shè)計了一款低切跡斜T型后外側(cè)脛骨平臺解剖型鋼板，其頭部和干部之間的夾角為136°，頭部有5個鎖定孔，以確保利用堅固的竹筏結(jié)構(gòu)支撐后外側(cè)平臺。他們對12例后外側(cè)脛骨平臺骨折患者采用后外側(cè)手術(shù)入路治療，其中9例獲得關(guān)節(jié)面解剖復(fù)位，3例獲得良好復(fù)位，末次隨訪時所有患者功能均恢復(fù)良好，僅1例患者X線片顯示關(guān)節(jié)面出現(xiàn)2 mm臺階。Cai等[21]對23例涉及后外側(cè)脛骨平臺骨折的患者使用新設(shè)計的解剖鋼板，通過經(jīng)腓骨頭上手術(shù)入路治療，所有患者均獲得牢固的骨折固定和滿意的臨床效果。該鋼板為反L形結(jié)構(gòu)，近端的4個3.5 mm螺孔可起到“竹筏”作用，固定關(guān)節(jié)面骨折，遠(yuǎn)端的柄部由4.5 mm 螺孔組成，其長度可根據(jù)骨折需求設(shè)置。den Berg等[22]設(shè)計了一款波浪型脛骨平臺后側(cè)解剖型鋼板，在鋼板柄部及頭-柄交界處分別設(shè)計有12°和15°的軸向扭轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，鋼板近端的水平臂可同時用于支撐固定后外側(cè)和后內(nèi)側(cè)的關(guān)節(jié)骨塊。他們對28例累及后柱的脛骨平臺骨折患者經(jīng)后內(nèi)側(cè)倒L形手術(shù)入路使用該鋼板治療，隨訪1年，患者的臨床和影像學(xué)結(jié)果均令人滿意。從上述新型鋼板構(gòu)型可以看出，許多學(xué)者已經(jīng)意識到鋼板近端的竹筏結(jié)構(gòu)對脛骨平臺關(guān)節(jié)面支撐復(fù)位的重要作用。

有學(xué)者從形態(tài)學(xué)角度進(jìn)行鋼板設(shè)計。Ren等[23]對98例健康人膝關(guān)節(jié)CT數(shù)據(jù)進(jìn)行回顧性研究，測量與內(nèi)固定設(shè)計相關(guān)的數(shù)據(jù)，設(shè)計符合人體解剖學(xué)特點的后外側(cè)脛骨平臺解剖型鋼板。這款鋼板放置于上脛腓關(guān)節(jié)前下方，鋼板的傾斜部分繞過腓骨頭，緊鄰后外側(cè)骨折塊，通過位于傾斜部與直柄部交界處的滑動孔置入螺釘，通過滑動鋼板來進(jìn)一步復(fù)位和固定骨折。我們認(rèn)為，該研究依據(jù)正常人體形態(tài)學(xué)研究，雖然設(shè)計出更貼附脛骨平臺輪廓的鋼板，但近端螺釘?shù)臉?gòu)型分布無法確定，還需要在此基礎(chǔ)上進(jìn)行脛骨平臺骨折病例的形態(tài)學(xué)研究，在內(nèi)固定設(shè)計時將骨折好發(fā)區(qū)域納入考量。

2 后外側(cè)脛骨平臺內(nèi)固定力學(xué)分析

堅強(qiáng)固定骨折是關(guān)節(jié)內(nèi)骨折治療的重要原則之一，因此內(nèi)固定的力學(xué)強(qiáng)度是評價內(nèi)固定優(yōu)劣的重要指標(biāo)，目前用于內(nèi)固定力學(xué)分析研究的方法主要有生物力學(xué)實驗和有限元分析。

2.1 生物力學(xué)研究

對后外側(cè)脛骨平臺骨折內(nèi)固定方式的爭議促進(jìn)了相關(guān)生物力學(xué)研究。Zhang等[24]對脛骨平臺后外側(cè)剪切骨折的4種內(nèi)固定方式生物力學(xué)特性進(jìn)行比較研究，這4種內(nèi)固定方式分別為2枚6.5 mm 前外側(cè)拉力螺釘、1塊4.5 mm前內(nèi)側(cè)T型有限接觸動力加壓鋼板（LC-DCP）、1塊3.5 mm外側(cè)鎖定加壓鋼板（LCP）和1塊3.5 mm后外側(cè)支撐鋼板。他們使用3種不同強(qiáng)度的軸向載荷，然后測量后外側(cè)骨塊的垂直位移，直至內(nèi)固定失效，結(jié)果顯示在不同載荷下，后外側(cè)支撐鋼板組骨塊平均位移均顯著低于其他3組，其失效載荷為3 465 N，明顯高于其他3組。他們認(rèn)為，后外側(cè)支撐鋼板可為后外側(cè)脛骨平臺剪切骨折提供“足夠的穩(wěn)定性”，是最牢固的固定方法。盡管如此，由于后側(cè)手術(shù)入路的風(fēng)險較高和手術(shù)體位的限制，該入路通常不是術(shù)者的首選術(shù)式，這也是許多學(xué)者致力于研發(fā)新型內(nèi)固定系統(tǒng)的原因之一。

Hu等[18]比較采用水平帶鋼板、3.5 mm外側(cè)LCP鋼板和3.5 mm后側(cè)重建鋼板固定單純后外側(cè)脛骨平臺骨折塊的生物力學(xué)性能，結(jié)果表明水平帶鋼板可提供足夠的穩(wěn)定性，能允許早期膝關(guān)節(jié)功能鍛煉和部分負(fù)重。Sun等[25]對魔力螺釘固定后外側(cè)脛骨平臺骨折的生物力學(xué)性能進(jìn)行評估，分為3組，分別使用3.5 mm后外側(cè)支撐鋼板（A組）、3.5 mm外側(cè)LCP鋼板（B組）、3.5 mm外側(cè)LCP鋼板聯(lián)合1枚魔力螺釘（C組）。該研究結(jié)果顯示，在不同載荷下，后外側(cè)骨塊的平均位移程度為B組＞C組＞A組，在不同位移下A組與C組的平均載荷無差異；A組剛度最高，C組剛度大于B組。因此，他們認(rèn)為對于后外側(cè)脛骨平臺劈裂骨折，魔力螺釘聯(lián)合外側(cè)鋼板能更接近后外側(cè)支撐鋼板的生物力學(xué)性能。

大多數(shù)后外側(cè)脛骨平臺骨折內(nèi)固定的生物力學(xué)研究聚焦于骨塊在縱軸上的垂直位移，僅少數(shù)研究同時評估了內(nèi)固定在3條正交軸方向的生物力學(xué)穩(wěn)定性。Zhang等[26]比較桶箍鋼板與其他內(nèi)固定方式抵抗后外側(cè)骨折塊向后和向外不同方向位移趨勢的生物力學(xué)強(qiáng)度，分別測試骨折塊在 3個不同維度（前后、內(nèi)外和上下）的移動，分為3組，即3.5 mm前外側(cè)鋼板組、2.7 mm后外側(cè)鋼板組和 2.7 mm桶箍鋼板組，結(jié)果顯示桶箍鋼板在不同力學(xué)加載下均具有較小移位，生物力學(xué)強(qiáng)度高。

2.2 有限元分析

隨著計算機(jī)技術(shù)不斷發(fā)展，有限元分析在骨科力學(xué)研究中發(fā)揮了越來越重要的作用。Ren等[27]通過有限元分析對其新設(shè)計的后外側(cè)解剖型鋼板進(jìn)行力學(xué)性能研究，比較新型鋼板與2枚6.5 mm拉力螺釘、3.5 mm外側(cè)LCP鋼板、后外側(cè)支撐鋼板，分析各種內(nèi)固定方式在軸向載荷作用下后外側(cè)骨折垂直位移、內(nèi)固定應(yīng)力分布和最大應(yīng)力，結(jié)果顯示后外側(cè)支撐鋼板固定效果最佳，拉力螺釘固定效果最差，新型鋼板與3.5 mm 外側(cè)LCP鋼板對骨折移位的控制效果相似。

胡孫君等[28]通過有限元分析對帶狀鋼板、外側(cè)解剖鋼板和后側(cè)支撐鋼板固定后外側(cè)脛骨平臺骨折的穩(wěn)定性進(jìn)行比較，結(jié)果顯示當(dāng)脛骨平臺承受1 200 N的靜態(tài)負(fù)荷時，3種內(nèi)固定方式的骨塊位移均約為1.38 mm，骨塊較大時帶狀鋼板組各部位的最大應(yīng)力均較小。這些結(jié)果提示，使用帶狀鋼板固定能達(dá)到與外側(cè)解剖型鋼板和后方重建鋼板相近的生物力學(xué)效果。

3 結(jié)語

近年來，雖然新型或改良的內(nèi)固定方式不斷涌現(xiàn)，但后外側(cè)脛骨平臺骨折治療仍頗具挑戰(zhàn)性，許多問題依然丞待解決。我們認(rèn)為，對于內(nèi)固定的研發(fā)需要從骨折形態(tài)學(xué)研究出發(fā)，再過渡到鋼板設(shè)計；內(nèi)固定生物力學(xué)實驗或有限元分析是評估內(nèi)固定有效性的常用方法，但對內(nèi)固定構(gòu)型（鋼板輪廓和螺釘分布）的評估往往被設(shè)計者忽略，這或許是這些內(nèi)固定方法效果不佳、無法得到臨床公認(rèn)和普遍使用的重要原因。三維骨折地圖技術(shù)[1,29-30]較新穎且具有臨床意義，其對骨折形態(tài)學(xué)的研究能起到較大輔助作用，可將骨折線好發(fā)區(qū)域分布情況可視化，為評估鋼板和螺釘構(gòu)型及其對骨折塊的抓持能力提供可行性。因此，為解決后外側(cè)脛骨平臺骨折固定困難的問題，新鋼板的設(shè)計既需要結(jié)合骨折形態(tài)學(xué)研究進(jìn)行內(nèi)固定構(gòu)型評估，也要結(jié)合生物力學(xué)分析或有限元分析進(jìn)行力學(xué)評估，這樣才能契合臨床需求，獲得滿意的治療效果。