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【院士专家论坛】胫骨pilon骨折的常用分型与思考

 martinbigbird 2021-11-22

温馨提示:

作者:汤欣、娄志远
来源:中华创伤骨科杂志, 2021,23(7)

Pilon一词在法语中的意思为杵(pestle),1911年首先被法国放射学家Destot应用于骨科[1],来比喻胫骨干骺端与距骨的相互作用。轴向压缩暴力导致的胫骨干骺端骨折,骨折线累及关节面负重区,即为胫骨pilon骨折,此命名基于其受伤机制。踝关节顶部呈穹窿状,1950年Bonin将这类骨折从解剖学角度称为胫骨plafond骨折[2]。胫骨pilon骨折和胫骨plafond骨折命名角度不同,其内涵不尽相同,但目前在实际使用中并未予以严格区分。

胫骨pilon骨折并不常见,约占所有下肢骨折的1%,胫骨骨折的5%~7%[3],其发生机制有低能量损伤和高能量损伤两大类。低能量的扭转暴力可导致较大的非粉碎性关节骨块,附加的前或后剪切暴力可导致前或后方骨折块,患者多为骨质疏松的老年女性。由车祸伤、坠落伤、滑雪等高能量暴力损伤所引起的复杂胫骨pilon骨折越来越多,患者多为中年男性(25~50岁),主要表现为关节面的粉碎、干骺端的移位和严重的软组织损伤,其治疗极具挑战性[4]。随着对胫骨pilon骨折的认识,骨科医生越来越重视受伤机制和损伤程度,因为它决定着骨折类型与治疗策略,也与预后有关。

骨折分型是指导治疗的重要手段,理想的骨折分型应该是可信度高,可重复性好,囊括所有骨折,各分组相互独立,符合逻辑,便于记忆,而且临床实用性强[5]。以治疗为导向的分型应该能够根据骨折类型判断预后[6,7]。通过比较相似类型的骨折,才能有效地分析不同治疗策略的治疗效果。然而,目前尚无统一公认的胫骨pilon骨折分型,不同的分型相互交叉补充,共同指导着临床治疗和科学研究[8]。随着影像技术的进步,骨科医生对损伤机制理解得加深,骨折分型正在不断被修正,呈动态发展。


一、胫骨pilon骨折分型

胫骨pilon骨折的第一个系统性分型是Böhler于1951年提出[9]。Böhler分型区分了关节内骨折和关节外骨折,根据受伤机制对关节内骨折进行了分型,该分型主要关注了前、后和内侧的劈裂骨折块,未涉及中央压缩,也未涉及干骺端的粉碎,无法判断预后。在Böhler分型的基础上,1963年出现了Gay-Evrard分型,该分型基于踝关节X线片,主要依据骨折块形态、移位和受伤机制进行分类,也无法判断预后[10]。Weber分型于1966年提出,根据下胫腓联合损伤水平分类,未提出胫骨pilon骨折与踝关节骨折的关系和区别[11]。上述这些分型虽然未得到公认,但为Rüedi-Allgöwer分型的提出奠定了理论基础[12]

(一)Rüedi-Allgöwer分型(基于X线片,1979年)[12]

Rüedi-Allgöwer于1969年首次报道了切开复位内固定治疗胫骨pilon骨折(研究对象多数为滑雪损伤)[13]。1979年根据99例胫骨pilon骨折正、侧位X线片,以关节面的粉碎和移位程度为依据(移位被定义为关节面不平整超过2 mm或任何平面力线畸形超过10°)对pilon骨折进行了分型:关节面劈裂,无明显移位为Ⅰ型;关节面明显移位的非粉碎性骨折为Ⅱ型;累及干骺端,关节面明显粉碎或压缩为Ⅲ型[12,14]

Rüedi-Allgöwer分型提出时间较早,由于当时影像技术发展局限性,并没有通过CT对骨折的立体形态进行详细的描述,而且该分型所包括的致伤因素和现在的致伤因素是不完全相同的,该分型并没有对高能量损伤进行详细分析。随着社会现代化发展,高能量损伤在胫骨pilon骨折中更为常见,临床治疗难度也更具挑战,因此,该分型对当今治疗方式、手术入路、内固定装置的选择和预后的指导意义存在局限性。

(二)AO/OTA分型(基于X线片,1987、1996、2007、2018年)[15]

1987年德国Müller等提出胫骨远端AO分型,1996年创伤骨科学会(OTA)对长骨骨折的部位、形态和严重程度进行了编码,2018年AO分型进行了更新。该分型以关节面的粉碎程度和关节面与干骺端的关系为依据,其中43B1、43B2、43B3、43C1、43C2、43C3型涉及到了胫骨pilon骨折。

AO/OTA分型数字化,便于数据的采集和计算机的管理,更为详尽却也更为烦琐,在临床工作中难以记忆,而且该分型并不是针对胫骨pilon骨折,而是针对胫骨干骺端骨折分型。该分型也是基于X线片,对骨折形态理解的直观性不足,对手术入路、内固定装置的选择和预后的指导意义不尽如人意。

Rüedi-Allgöwer分型和AO/OTA分型是目前最常用的、涵盖面最广的胫骨pilon骨折分型[16,17]。两者之间存在交互:Rüedi-Allgöwer Ⅰ型相当于AO/OTA 43B1型,Rüedi-Allgöwer Ⅱ型相当于AO/OTA 43C1型,Rüedi-Allgöwer Ⅲ型相当于AO/OTA 43C2、43C3型。对于此类基于X线片的分型来讲,同一时段的不同观察者之间和不同时段的同一观察者之间的一致性中等,可能是由于根据X线片很难辨别累及关节的骨折块形态[18],研究显示基于CT扫描的分型能提高其一致性[8]

(三)Topliss分型(基于CT平扫,2005年)[19]

Topliss等[19]2005年根据122例患者的胫骨远端CT轴位骨折线走行方向,将胫骨pilon骨折分为冠状面主要骨折线组(冠状面劈裂、后方劈裂、前方劈裂、V形和Y形)和矢状面主要骨折线组(矢状面劈裂型、反V形和T形)。

Topliss分型基于CT平扫分析骨折线走行,为以CT三维重建为基础的骨折分型奠定了基础,但此分型仍基于二维图像,无法直观立体地显示胫骨远端骨折形态。Topliss分型分为矢状面主要骨折线组和冠状面主要骨折线组,然而实际临床中常见斜行骨折线,判断骨折线属于矢状面或冠状面存在困难,因此该分型一致性欠佳。

(四)四柱理论(基于CT三维重建,2010年)[20]

2010年Tang等[20]根据大连医科大学附属第一医院和解放军总医院的91例胫骨pilon骨折X线片和CT三维重建进行了研究,基于CT观察胫骨远端骨折块的解剖分布特征和应力承载解剖结构,根据骨折损伤部位、受伤机制提出四柱理论。四柱理论:①前柱骨折:踝间线前方的骨折;②后柱骨折:踝间线后方的骨折;③内侧柱骨折:胫骨远端关节面的内侧部分骨折,内踝部位的骨折线延伸至干骺端;④外侧柱骨折:胫骨远端关节面的外侧部分骨折,伴或不伴有腓骨骨折及下胫腓联合损伤。

四柱理论基于人体胫骨远端解剖学研究、MicroCT影像学研究、三维有限元分析数字骨科研究等,同时利用汽车碰撞软件模拟骨折时受伤机制,符合实际临床中胫骨pilon骨折线地图分布[21]。该分型旨在为手术策略的制定提供方案,包括手术入路的选择、骨折复位的顺序以及内固定装置的放置等,有助于指导临床复位固定,判断预后。

该分型已被载入张英泽院士由Springer出版的英文著作Clinical Classification in Orthopedics Trauma,引用率和使用率逐年增加。2020年奥地利学者Keiler等[22]研究发现Rüedi-Allgöwer分型、AO/OTA分型和四柱理论同一时段的不同观察者之间和不同时段的同一观察者之间的一致性中等,相比于二维多平面CT,三维表面渲染CT重建能够改善四柱理论的可信度,并有利于手术入路和内固定装置位置的选择。四柱理论同Rüedi-Allgöwer分型、AO/OTA分型和Topliss分型一起为目前胫骨pilon骨折最常用的4种分型[22]

(五)Leonetti分型(基于CT平扫,2017年)[23]

Leonetti分型基于术前CT扫描,主要考量以下4个要素:①关节累及与否及移位程度;②关节骨块的数量;③主要骨折线的方向;④粉碎程度。具体分型包括,Ⅰ型:无移位关节内骨折(ⅠA型),关节外骨折(ⅠB型);Ⅱ型:两部分骨折,骨折线位于矢状面(ⅡS型),骨折线位于冠状面(ⅡF型);Ⅲ型:三部分骨折,主要骨折线位于矢状面(ⅢS型),主要骨折线位于冠状面(ⅢF型);Ⅳ型:移位的四部分骨折或更粉碎的关节内骨折[23]

与Rüedi-Allgöwer分型和AO/OTA分型相比,该分型同一时段的不同观察者之间和不同时段的同一观察者之间的一致性存在争议,有的学者认为较高,有的学者认为中等,究其原因可能为:①每个观察者对不同分型的熟悉程度不同;②判断邻近关节的小骨折块是否为关节内骨折块存在困难;③判断斜行骨折线属于矢状面或冠状面存在困难。该分型判断预后的能力有待进一步研究[16]


二、关于后踝骨折与胫骨后pilon骨折

如何区分胫骨后踝骨折与胫骨后pilon骨折,目前尚无满意的答案[24]。后踝骨折和胫骨后pilon骨折的受伤机制涉及牵拉、旋转、剪切和压缩等复合暴力,因此仅仅依靠踝关节骨折最常用的Lauge-Hansen分型,很难完美地解释这些骨折的损伤机制。

(一)后踝骨折的分型

后踝骨折是旋转型踝关节骨折中的一种常见类型,占所有踝关节骨折的7%~44%[25]。1940年,Nelson和Jensen将后踝骨折分为经典型('Classical',累及关节面的1/3或以上)和小部分型('Minimal',累及关节面的1/3以内),提出了'1/3原则',认为累及关节面的1/3或以上的后踝骨折均应进行内固定,这一观点至今仍被许多骨科医生所认可[26]

踝关节正侧位X线片并不能很准确地判断胫骨远端后方骨折块占胫骨远端的比例,由此判断的骨折块大小与治疗策略之间的关系尚存在争议,而CT能较好地显示骨折块的大小、形态、粉碎程度、关节面的压缩和下胫腓联合的损伤程度,对治疗有较好的指导价值,因此,目前后踝骨折分型多基于CT[27]

1.Haraguchi分型(基于CT平扫,2006年)[28]

第一个基于CT的后踝骨折分型是2006年由Haraguchi等[28]提出的,在CT轴位图像上,以骨折线走行和骨块形态为依据,将后踝骨折分为3型,Ⅰ型(67%):较大的后外侧斜形骨折,累及胫骨穹窿后外侧;Ⅱ型(19%):横形骨折,骨折线由腓骨切迹延伸至内踝前部,通常呈两部分骨折;Ⅲ型(14%):较小的胫骨穹窿后缘壳状撕脱骨折。Mangnus等[29]利用Cole骨折地图技术和定量三维CT模型技术发现Haraguchi Ⅰ、Ⅲ型骨折在骨折块的体积和累及关节面的面积方面是连续变化的,Haraguchi Ⅱ型明显不同于前两者。此外,多位学者认为Haraguchi Ⅱ型骨折(后踝骨折线延伸至内踝前部)为胫骨后pilon骨折[28,30]。这表明后踝骨折和胫骨后pilon骨折存在交集。

2.Bartoníček-Rammelt分型(基于CT三维重建,2015年)[31]

2015年Bartoníček等[31]基于腓骨切迹的损伤程度将后踝骨折分为5种类型,前4型为基本类型。具体分型包括,1型:腓骨切迹外的骨折块,腓骨切迹完整;2型:骨折线延伸至腓骨切迹的后外侧骨折块;3型:后内侧两部分骨折,累及内踝;4型:大块的后外侧三角形骨块,累及腓骨切迹的1/3以上;5型:不规则,骨质疏松骨折(无法归类于前4型)。前两型骨折块较小,可能是韧带和关节囊牵拉导致的撕脱骨折;3型和4型关节面骨折块较大而且常常呈粉碎性,主要是压缩暴力导致的,因此3型和4型被有些学者认为是胫骨后pilon骨折。

以上两种分型对手术入路的选择有指导意义:①Haraguchi Ⅰ、Ⅲ型和Bartoníček-Rammelt 1、2、4型适合后外侧入路;②Haraguchi Ⅱ型和Bartoníček-Rammelt 3型适合后内侧入路[32]

3.Mason-Molloy分型(基于CT三维重建,2017年)[34]

Mason-Molloy包括3种类型,1型:较小的关节外后踝骨折。2型:后外侧三角形骨折(Volkmann区域)(2A型);Volkmann区域骨折延伸至内踝,常呈多块骨折(2B型)。3型:冠状面骨折线,累及整个胫骨后穹窿[33]

前两种分型存在交集:HaraguchiⅠ型相当于Bartoníček-Rammelt 2型和4型;Haraguchi Ⅱ型相当于Bartoníček-Rammelt 3型;Haraguchi Ⅲ型相当于Bartoníček-Rammelt 1型。而且上述分型未能明确区分后踝骨折和胫骨后pilon骨折。

(二)胫骨后pilon骨折的分型

胫骨后pilon骨折的概念由Hansen于2000年首次提出。胫骨后pilon骨折是后踝骨折的一个亚型,发生率低,约为13.3%,由旋转和垂直暴力共同导致,其受伤机制和治疗原则不同于Lauge-Hansen分型中的三踝骨折,也不同于经典的胫骨pilon骨折。常见于老年女性,预后较差[34]。胫骨后pilon骨折的诊断标准为:①垂直暴力(伴有旋转暴力)导致胫骨远端后方关节内骨折;②胫骨远端和距骨关节面有压缩和撞击的表现;③骨块较大,累及踝关节后方关节面,并向近端移位;④骨折线延伸至后踝或内踝的1/3或1/2,距骨半脱位较为常见[30]

1.Klammer分型(基于CT平扫,2013年)[30]

2013年Klammer等[30]将胫骨后pilon骨折分为3型,1型:骨折线延伸至内踝,后内侧骨块完整,行单纯后外侧入路治疗;2型:两部分骨折,后内侧骨块粉碎,需附加内侧切口或有限后内侧切口;3型:骨折线延伸至内踝前丘,独立的前内侧骨块形成,需附加内侧切口。

2.解放军总医院分型(基于CT平扫,2019年)[34]

2019年Zhang等[34]根据受伤机制和骨折形态将胫骨后pilon骨折分为3型,Ⅰ型:单一完整骨块;Ⅱa型:两部分骨折,后内侧和后外侧;Ⅱb型:粉碎性骨折;Ⅲa型:骨折线累及内踝前丘,内踝骨块完整;Ⅲb型:骨折累及内踝结节间沟,内踝骨块不完整,内踝前丘撕脱。

一般认为胫骨后pilon骨折块通常占胫骨远端关节面的25%以上,距骨对胫骨干骺端撞击后,垂直暴力造成胫骨远端后方关节面骨块向上移位,进而导致胫距关节半脱位,常常合并有内踝骨折。胫骨后pilon骨折块的形态和大小可能会影响手术入路、复位策略和内固定物种类的选择。我们推荐使用胫骨远端后方解剖型接骨板固定胫骨后pilon骨折,多数胫骨后pilon骨折骨块偏后外侧,因此可以采用后外侧入路,该入路于跟腱外缘和腓骨后缘之间中点做切口,注意保护腓肠神经,经腓骨长短肌和𧿹长屈肌之间进入,将腓骨长短肌拉向前外侧,𧿹长屈肌拉向后内侧,显露胫骨远端后方。


三、与胫骨pilon骨折分型相关的思考

(一)胫骨pilon骨折外侧柱中的腓骨骨折

Rüedi于1969年提出的胫骨pilon骨折治疗原则第一条即为恢复腓骨长度,被认为是获得良好预后的关键,目前仍广泛适用于临床[13]。然而,Kurylo等[35]认为腓骨的固定并不是胫骨pilon骨折治疗的必要步骤,腓骨固定后再手术率明显升高。Hebert-Davies等[36]推荐一期固定腓骨以恢复力线,提供外侧支撑,减少对软组织的压迫。然而,Bear等[37]认为不应一期固定腓骨,而应在确定性治疗时固定腓骨。

优先固定腓骨骨折还是胫骨骨折取决于其粉碎程度,当腓骨骨折相对容易固定并能够达到解剖复位时,优先固定腓骨,而且选择手术切口时需兼顾二期胫骨手术切口的选择;当腓骨严重粉碎,难以解剖复位,而胫骨相对容易固定并恢复肢体力线时,应优先固定胫骨,再处理腓骨,因为腓骨复位不佳会影响胫骨远端骨折复位。胫骨pilon骨折和胫骨平台骨折是类似的,恢复力线和关节面的平整同等重要,如果关节面极其粉碎,无法解剖重建,那么恢复力线更重要,这时腓骨长度和力线的恢复需要格外注意。

(二)胫骨pilon骨折的软组织分型

目前尚无针对胫骨pilon骨折的软组织分型,多数研究采用目前较为公认的Tscherne分型[38](闭合性骨折)和Gustilo-Anderson分型[39](开放性骨折)来评估胫骨pilon骨折软组织条件。Tscherne分型(闭合性性骨折),C0级:低能量损伤,轻微的软组织损伤,骨折类型简单(如螺旋形骨折);C1级:中等能量损伤,表浅的擦伤或挫伤,骨折类型可表现为扭转型踝关节骨折脱位;C2级:深层的皮肤擦伤或肌肉挫伤,即将发生骨筋膜室综合征;C3级:广泛的皮肤和肌肉损伤或挤压伤,皮下撕脱伤,血管损伤和(或)骨筋膜室综合征。Gustilo-Anderson分型,Ⅰ型:<1 cm,创面清洁,少量(或无)污染,骨折端由内向外穿出;Ⅱ型:>1 cm,周围组织轻度(或无)挫伤,无肌肉坏死,骨折不稳定(中度至重度);Ⅲ型:>10 cm,广泛软组织损伤,伴或不伴有广泛创口污染,骨折不稳定;ⅢA型:通常为高能量损伤,足够的软组织覆盖;ⅢB型:骨膜撕脱,骨外露,通常为严重污染;ⅢC型:动脉损伤需要修复。

胫骨pilon骨折的分阶段治疗策略基于软组织损伤程度,一期行跟骨牵引、外固定支架等治疗,待软组织条件改善后行二期确定性内固定,目前此治疗策略在临床中被广泛使用。然而,近年来,Minator Sajjadi等[40]和Tang等[41]认为一期内固定在伤口并发症发生率、骨折愈合率和感染率等方面与分期治疗并无显著差异,而且在手术时间和住院时间等方面具有优势。

我们认为关节面移位不严重的Gustilo-Anderson Ⅰ型开放性胫骨pilon骨折、Tscherne 0级或1级闭合性胫骨pilon骨折,可在伤后24 h或48 h内利用微创经皮钢板内固定技术行一期内固定治疗,而关节面移位明显、Gustilo-Anderson Ⅱ或Ⅲ型开放性胫骨pilon骨折、Tscherne C2级或C3级闭合性pilon骨折,采取分期治疗。在临床工作中,实施个体化治疗,将骨折分型和软组织分型相结合,使胫骨pilon骨折患者达到最优的预后效果。


四、展望

一百多年来,随着骨科手术技术的提高,影像技术的发展,内固定物的更新,胫骨pilon骨折在诊断、分型、治疗手段和分期治疗等方面已获得长足的进步。然而,由于胫骨远端及踝关节解剖结构复杂、骨折损伤机制多样,探索更为理想的骨折分型,从而有效地指导临床,还需要解剖学、影像学、生物工程学、骨科等多学科联合,共同努力。

参考文献 略

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