基于CT數(shù)據(jù)六軸外固定架與內(nèi)固定在矯正脛骨畸形中的應(yīng)用

許兆辰,陳永程,張保剛,張萌,喬鋒*

(1.西安市紅會(huì)醫(yī)院中西醫(yī)結(jié)合骨科,陜西 西安 710054;2.陜西中醫(yī)藥大學(xué),陜西 咸陽 712046;3.西安海棠技師學(xué)院,陜西 西安 710038)

脛骨畸形多因代謝性骨病、先天性畸形、創(chuàng)傷后畸形愈合和既往截骨術(shù)導(dǎo)致[1],其治療主要采取手術(shù)矯正,以防止繼發(fā)性骨科并發(fā)癥,如疼痛、病理性骨折、退行性關(guān)節(jié)病等[2]。借助單次或多次截骨術(shù)矯正畸形是骨科手術(shù)中公認(rèn)的手術(shù)方法,主要區(qū)別在于穩(wěn)定和矯正置入物的選擇,如克氏針、接骨板、髓內(nèi)釘、外固定架或支具等[3]。目前,外固定架已廣泛應(yīng)用于各類骨骼畸形的臨床矯正[4],其中六軸外固定架已被證明是一種高精度的多平面畸形矯正方法[5-6],其創(chuàng)傷較小、允許早期步行、神經(jīng)血管損傷較少、軟組織損傷較少[7],并且屬于術(shù)后漸進(jìn)式畸形矯正,可縮短手術(shù)時(shí)間,降低術(shù)中潛在風(fēng)險(xiǎn)[8],還可以根據(jù)連續(xù)隨訪的X線片,重新編程軟件以糾正任何殘余缺損或繼發(fā)性偏差[9-10]。本研究旨在回顧性分析應(yīng)用自主研發(fā)的基于CT數(shù)據(jù)的六軸外固定架(Qiao-spatial frame,QSF)與內(nèi)固定矯正脛骨畸形的臨床療效,現(xiàn)報(bào)告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 納入標(biāo)準(zhǔn):(1)脛骨畸形明顯,影響日常生活,非手術(shù)治療無明顯改善;(2)年齡≥18歲;(3)同意手術(shù)治療并簽署知情同意書;(4)有效隨訪時(shí)間均為半年及以上;(5)手術(shù)均由同一組醫(yī)師完成。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)合并嚴(yán)重膝骨關(guān)節(jié)炎(Kellgren-Lawrence Ⅲ～Ⅳ級(jí));(2)合并股骨畸形、足部畸形;(3)伴有嚴(yán)重感染或腫瘤等合并癥者;(4)膝關(guān)節(jié)不穩(wěn)定,包括內(nèi)外側(cè)副韌帶或前后交叉韌帶損傷;(5)失訪者。

2019年1月至2023年1月于西安市紅會(huì)醫(yī)院中西醫(yī)結(jié)合骨科行截骨矯形外固定架固定術(shù)治療的30例脛骨畸形患者納入外固定架組,利用隨機(jī)數(shù)字表法選取行脛骨高位截骨內(nèi)固定術(shù)治療的30例脛骨畸形患者納入內(nèi)固定組。兩組患者的年齡、性別、肢體側(cè)別、美國麻醉醫(yī)師協(xié)會(huì)分級(jí)(American society of aneshesiologists,ASA)及身體質(zhì)量指數(shù)(body mass index,BMI)等基線資料對(duì)比,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05,見表1)。

表1 兩組基線資料比較

1.2 手術(shù)方法 患者取仰臥位,全身麻醉+股神經(jīng)阻滯麻醉滿意后,術(shù)區(qū)常規(guī)消毒鋪無菌巾,暴露患肢。

外固定架組:于患肢小腿外側(cè),腓骨中下1/3處做約1.5 cm小切口,選用自行設(shè)計(jì)的截骨導(dǎo)向器[11]截?cái)嚯韫?然后于患肢膝關(guān)節(jié)線下1.5 cm處由外向內(nèi)平行關(guān)節(jié)線鉆入1枚克氏針,安裝基于CT數(shù)據(jù)的六軸外固定架(Qiao-spatial frame,QSF),分別于內(nèi)側(cè)及外側(cè)做3處小切口,內(nèi)側(cè)鉆入2枚螺紋針,外側(cè)鉆入1枚螺紋針,于脛骨結(jié)節(jié)下1.0 cm偏內(nèi)側(cè)做約2.0 cm小切口,選用截骨導(dǎo)向器截?cái)嗝劰?然后于截骨線下方約30 cm處,分別做4個(gè)小切口,由內(nèi)向外各鉆入4枚螺紋針,方向與踝關(guān)節(jié)面平行,連接接頭及連接桿,術(shù)中透視見螺紋針進(jìn)針點(diǎn)及針長度合適,沖洗截骨處切口,逐層關(guān)閉切口,安爾碘敷料覆蓋針孔,無菌敷料包扎。

內(nèi)固定組:取患肢脛骨上段內(nèi)側(cè)長約5.0 cm斜行切口,逐層切開皮膚、皮下淺筋膜及深筋膜,顯露后于平臺(tái)下約3.5 cm向外側(cè)關(guān)節(jié)線下1.5 cm處打入2枚克氏針標(biāo)記水平截骨線,再標(biāo)記前方上升截骨線,使其與水平截骨線成110 °。先行上升截骨,再行水平截骨保留外側(cè)皮質(zhì)厚度約1.0 cm,數(shù)枚骨鑿緩慢撐開截骨區(qū)至透視下力線桿通過外側(cè)髁間棘。脛骨近端解剖鎖定鋼板置于脛骨內(nèi)側(cè)骨面,鉆孔后螺釘加壓固定,透視見截骨角度及內(nèi)固定位置尚可,沖洗后放置引流管,逐層關(guān)閉切口,無菌敷料包扎。

1.3 術(shù)后處理 術(shù)后兩組患者均予24 h抗生素預(yù)防感染,低分子肝素預(yù)防下肢深靜脈血栓。外固定架組術(shù)后CT全長雙下肢掃描,根據(jù)CT數(shù)據(jù),利用配套軟件計(jì)算出六軸外固定架調(diào)整處方,按處方開始調(diào)整外固定架,速度0.7～1.0 mm/d。矯正結(jié)束后拍攝雙下肢全長負(fù)重正位X線片,根據(jù)結(jié)果決定是否需要再次調(diào)整外固定架,直至力線調(diào)整滿意后連接桿鎖定固定,定期復(fù)查X線,待截骨處愈合后去除外固定架。內(nèi)固定組術(shù)后即拍攝下肢全長負(fù)重正位X線片,評(píng)估力線是否糾正滿意,定期復(fù)查X線,觀察截骨處愈合情況。

1.4 觀察指標(biāo) 術(shù)后一般結(jié)局指標(biāo)包括手術(shù)時(shí)間、出血量、切口長度、下地時(shí)間、住院時(shí)間、截骨處愈合時(shí)間及術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生情況。術(shù)后主要結(jié)局指標(biāo)包括術(shù)前與術(shù)后的機(jī)械軸偏移(mechanical axis deviation,MAD)、股脛角(femoro tibial angle,FTA)、脛骨近端內(nèi)側(cè)角(medial proximal tibial angle,MPTA)、脛骨遠(yuǎn)端外側(cè)角(lateral distal tibial angle,LDTA)、股骨遠(yuǎn)端外側(cè)角(lateral distal femoral angle,LDFA)、關(guān)節(jié)線相交角(joint line convergence angle,JLCA)、雙下肢長度差(leg length discrepancy,LLD)。

2 結(jié) 果

兩組患者均獲得隨訪,隨訪時(shí)間6～15個(gè)月,平均(6.97±1.69)個(gè)月。兩組患者于術(shù)后6個(gè)月隨訪時(shí),均獲得良好結(jié)果且無明顯臨床癥狀。

2.1 兩組一般指標(biāo)比較 與內(nèi)固定組比較,外固定架組的切口長度更短(P<0.05),截骨處愈合時(shí)間較長(P<0.05);在手術(shù)時(shí)間、出血量、下地時(shí)間、住院時(shí)間及并發(fā)癥方面,兩組差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05,見表2)。

表2 兩組術(shù)后一般指標(biāo)比較

2.2 兩組主要指標(biāo)比較 術(shù)前兩組的MAD、FTA、MPTA、LDTA、LDFA、JLCA、LLD比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);術(shù)后兩組的FTA、MPTA、LDTA、LDFA、JLCA差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),外固定架組的MAD、LLD小于內(nèi)固定組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);與術(shù)前比較,內(nèi)固定組術(shù)后的MAD、FTA、MPTA、LDTA、JLCA差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),外固定架術(shù)后的MAD、FTA、MPTA、LDTA、JLCA、LLD差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05,見表3)。

表3 兩組術(shù)后主要指標(biāo)比較

2.3 典型病例 29歲男性患者,因“右膝關(guān)節(jié)疼痛不適18年余,加重2周”入院,診斷為右脛骨畸形。行右脛腓骨截骨外固定架固定術(shù),術(shù)后恢復(fù)良好。手術(shù)前后影像學(xué)資料見圖1～5。

圖1 術(shù)前雙下肢負(fù)重位及右膝側(cè)位X線片示右膝外翻,脛骨畸形伴雙下肢不等長

圖4 術(shù)后8個(gè)月右膝正側(cè)位X線片示脛腓骨截骨處骨痂形成、外固定架固定

3 討 論

代謝性骨病、先天性畸形、創(chuàng)傷后畸形愈合和既往截骨術(shù)等均可導(dǎo)致脛骨畸形[1],而脛骨畸形可導(dǎo)致膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)學(xué)改變、不對(duì)稱間室力,從而發(fā)生機(jī)械軸偏差,如不及時(shí)糾正,關(guān)節(jié)軟骨磨損會(huì)加重,并因下肢對(duì)線不良而引發(fā)關(guān)節(jié)退行性改變[12]。下肢對(duì)線不良是膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)炎進(jìn)展的重要因素[13],早期行脛骨截骨矯正畸形可以減緩進(jìn)展并減輕癥狀,對(duì)膝踝關(guān)節(jié)功能保留起到很大作用[14]。目前,借助單次或多次截骨術(shù)矯正畸形是骨科手術(shù)中公認(rèn)的手術(shù)方法[3],針對(duì)脛骨畸形,其手術(shù)方法包括單邊外固定架、泰勒空間支架、Ilizarov環(huán)形外架漸進(jìn)性矯正畸形,閉合或開放楔形截骨后內(nèi)固定等[15]。

有研究表明,單純內(nèi)固定的準(zhǔn)確性并不理想,有時(shí)會(huì)發(fā)生過度矯正和矯正不足[16],也存在旋轉(zhuǎn)對(duì)線不良的風(fēng)險(xiǎn)[17],還包括暴露范圍廣、骨量丟失、腓骨近端移位、神經(jīng)損傷、傷口問題和骨間室綜合征等[18],并且內(nèi)固定治療術(shù)后,如果發(fā)現(xiàn)畸形矯正不滿意,只有通過二次手術(shù)才能進(jìn)一步矯正[19]。與內(nèi)固定相比,六軸外固定架矯正為漸進(jìn)式畸形矯正,其精度更高,并且可在術(shù)后根據(jù)隨訪的雙下肢負(fù)重全長X線片評(píng)估術(shù)后畸形矯正情況,可隨時(shí)依據(jù)CT數(shù)據(jù)重新進(jìn)行軟件編碼,對(duì)畸形進(jìn)行微調(diào)[9-10]。此外,外固定架矯正畸形允許避免感染區(qū)域、切口較小、軟組織損傷較少、置入物可選擇克氏針和/或螺紋針、克氏針和/或螺紋針的固定位置具有靈活性等。

本研究結(jié)果顯示,內(nèi)固定組與外固定架組的手術(shù)時(shí)間、出血量、下地時(shí)間、住院時(shí)間及并發(fā)癥等差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,所有患者均達(dá)到骨性愈合,未出現(xiàn)延遲愈合或不愈合。外固定架組的截骨處愈合時(shí)間長于內(nèi)固定組,其原因?yàn)橥夤潭芙M存在3例雙下肢長度差>20 mm者,截骨處斷端分離較大,導(dǎo)致愈合緩慢,將3例患者剔除后發(fā)現(xiàn)兩組患者截骨處愈合時(shí)間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。內(nèi)固定組中有2例發(fā)生切口皮膚感染,經(jīng)規(guī)律換藥及口服抗生素治療后均達(dá)到Ⅰ期愈合,其中1例經(jīng)詢問得知,是術(shù)后未規(guī)律換藥所致。外固定架組有1例發(fā)生針孔淺表部位感染,經(jīng)規(guī)律換藥及口服抗生素治療后達(dá)到Ⅰ期愈合,針孔淺表部位感染為外固定架治療較常見的術(shù)后并發(fā)癥,以往報(bào)道其發(fā)生率為22.2%[9]、44%[20]、71%[21]等,而本研究的針孔淺表部位感染率為3.33%,明顯低于上述研究,這可能與術(shù)后常規(guī)使用抗生素預(yù)防及定期詢問患者情況并囑咐定期換藥有關(guān)。

本研究結(jié)果顯示,內(nèi)固定組與外固定架組術(shù)后的MAD、FTA、MPTA、LDTA、JLCA較術(shù)前差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),參照機(jī)械軸與膝關(guān)節(jié)、踝關(guān)節(jié)平面成角正常值[22]后發(fā)現(xiàn)術(shù)后的MAD、FTA、MPTA、LDTA、JLCA均達(dá)到正常值。但兩組的LDFA較術(shù)前差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,分析其原因可能與本研究的手術(shù)方法均作用于脛骨,未對(duì)股骨及股骨內(nèi)外髁造成結(jié)構(gòu)性改變有關(guān)。此外,本研究結(jié)果顯示內(nèi)固定組術(shù)后的LLD較術(shù)前降低,但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,而外固定架組術(shù)后的LLD較術(shù)前明顯降低,且明顯小于內(nèi)固定組術(shù)后的LLD,提示外固定架矯正LLD具有更高的準(zhǔn)確性。自Ilizarov外固定器問世以來,外固定架一直是治療LLD的主要方法[23],尤其對(duì)于脛骨畸形合并有LLD者,通過外固定架矯正更為合適[24-25]。既往研究也表明[12,26],外固定架可以更好的矯正脛骨畸形,并有效恢復(fù)肢體長度,減少LLD。外固定架組術(shù)后MAD明顯小于內(nèi)固定組,提示外固定架矯正畸形恢復(fù)正常MAD更加精確,這與既往研究[27-29]結(jié)果一致。

本研究也存在一些局限性:(1)本研究患者均選自西安市紅會(huì)醫(yī)院中西醫(yī)結(jié)合骨科的回顧性研究,可能存在選擇偏倚;(2)樣本量較小、隨訪時(shí)間較短,可能會(huì)對(duì)結(jié)果產(chǎn)生影響;(3)未對(duì)其他可能影響手術(shù)療效的影響因素(如術(shù)后疼痛程度、關(guān)節(jié)功能評(píng)分等)進(jìn)行分層分析。后期應(yīng)進(jìn)行多中心、長隨訪、大樣本、前瞻性研究,進(jìn)一步證實(shí)外固定架矯正脛骨畸形的療效。

綜上所述,內(nèi)固定與外固定架矯正脛骨畸形具有相同療效,但外固定架矯正畸形具有切口較小、創(chuàng)傷小、精確性高、可術(shù)后多次調(diào)整等優(yōu)點(diǎn),對(duì)于合并LLD者尤為適宜,值得臨床推廣應(yīng)用。