聚对苯二甲酸乙二酯人工韧带重建治疗下胫腓联合体损伤中期疗效分析
2016-10-27沈影超
沈影超,王 强
·论著·
聚对苯二甲酸乙二酯人工韧带重建治疗下胫腓联合体损伤中期疗效分析
沈影超,王强
目的观察聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate,PET)人工韧带以不同固定方式重建治疗下胫腓联合体损伤的中期临床疗效。方法回顾性分析2013年3月~2014年12月应用PET韧带重建治疗27例下胫腓联合体损伤,男性16例,女性11例;年龄22~47岁,平均35.5岁。其中伴踝部骨折26例,单纯下胫腓联合体损伤1例;采用双侧悬吊技术或者单侧悬吊加可吸收螺钉挤压螺钉固定技术。结果对患者随访18~23(20.4±1.3)个月。术后X线片显示下胫腓联合间隙、踝穴解剖正常,至术后18个月无复位丢失。美国足踝外科协会(AOFAS)踝关节功能评分评定疗效,优18例,良8例,一般1例。结论PET人工韧带重建术能够提供短时间恢复功能所需要的高韧性,早期恢复踝关节活动范围。采用单侧悬吊加可吸收螺钉挤压螺钉固定技术可明显缩短手术时间。
踝关节骨折; 下胫腓联合体损伤; 人工韧带; 聚对苯二甲酸乙二酯
下胫腓联合体损伤是踝关节骨折的常见伴发伤,占踝关节损伤的1%~11%[1]。踝部力学上的稳定依靠两侧胫骨、腓骨的刚性支撑和下胫腓联合体自身的张力和弹性连接,有维持踝关节动态稳定、传递调节腓骨负重的作用,形成铰链[2]。对于踝部骨折伴下胫腓联合损伤、或者单纯下胫腓联合损伤如果不能维系踝部的生物力学稳定,易造成踝关节慢性不稳定和创伤性关节炎的发生,产生不良后果。
生物力学研究[3]证实人工韧带重建下胫腓联合技术在限制下胫腓联合活动的同时,允许其发生微动,比下胫腓螺钉更符合生理,且无需常规行二次手术取出。聚对苯二甲酸乙二酯(PET)材料适当编织后就成为一种良好的植入材料。它由平行的纵行纤维束组成,可模仿人体韧带活动方向扭转,这种材料远远超过了人工合成缝线,甚至比自身韧带更强、不具有屈服性。PET材料的人工韧带已在膝关节前后交叉韧带重建中得到了成功应用,具有优异的生物力学特性,移植后使膝关节获得即时稳定,纠正脱位状态,可尽快恢复运动功能、重建膝关节的伸膝功能等;同时,PET韧带也具有支架型韧带特性。手术后6个月胶原纤维和血管内皮细胞就可长入韧带,而且胶原纤维排列平行有序,并无急性滑膜炎发生[4]。
重建韧带允许患者更早地下地负重,临床效果满意,使用日趋广泛。但是,固定PET人工韧带腓侧端和胫骨端的技术尚未达成共识。本研究回顾性分析2013年3月~2014年12月以PET为材料的人工韧带重建术治疗27例下胫腓联合体损伤患者资料,通过观察影像学和临床结果,比较单侧悬吊固定加挤压螺钉韧带与双侧悬吊固定技术的差异。
临床资料
1一般资料
本组27例,其中男性16例,女性11例;年龄22~47岁,平均35.5岁。患者主要临床表现为踝部肢体增粗、软组织肿胀、局部疼痛,局部有压痛、部分患者有骨擦感和反常活动。所有患者均为闭合性损伤,无重要血管神经损伤。致伤原因:扭伤18例,高处坠落伤4例,直接撞击伤5例。左侧12例,右侧15例。其中合并单纯外踝骨折4例,合并双踝骨折15例,合并三踝骨折7例,单纯下胫腓联合损伤1例。
2手术方法
术前予以石膏或支具固定制动,并注意观察患肢肿胀情况,避免压迫;部分双踝和三踝骨折病例予以跟骨牵引维持术前局部稳定。患肢予以有效抬高,要求高于心脏水平。受伤24h内以冰袋患处冰敷,时间维持24h。同时,48h内氨甲环酸点滴,患肢肿胀者以甘油果糖、马来酸桂哌齐特消肿改善循环治疗。
手术时机选择两个时间段:伤后48h内,局部肿胀尚不明显,软组织有一定延伸度;一旦过了这个时间段,要求局部肿胀消退,出现皮肤皱褶征,通常为伤后5~7d。
手术方式事先征得患者书面同意,手术均由同一组医师完成。一般采用硬腰联合麻醉,合并脑损伤的患者采用连续硬膜外麻醉,如果患者全身情况差、手术耐受力差,则以股神经加胫神经阻滞麻醉。取仰卧位,患肢大腿根部安置气囊止血带,在完成消毒铺单操作后充气。
骨折的固定:以踝关节外侧入路显露外踝及后踝,复位钳临时固定后,通常以解剖锁定钢板安置于腓骨远端外侧,如果是旋后外旋型骨折先以1枚皮质骨螺钉固定斜行骨折线。以内踝前方弧形切口显露内踝骨折,注意保护皮下的大隐静脉,适当修整内翻的软组织,以巾钳临时固定,在克氏针引导下以2枚空心螺钉固定。
完成上述步骤后,以Hook实验探查下胫腓联合的稳定性。如果确认下胫腓联合损伤,则以Endobutton钢板线缆系统(美国施乐辉公司)修复。方法为:(1)复位:以点式复位钳经皮肤夹持复位下胫腓联合,并经C型臂X线机透视检查,再次以Hook试验检测下胫腓复位情况,要求屈伸踝关节数次,以免导致过度复位。(2)固定:以2mm直径克氏针于踝关节面上方3.0cm水平、方向为自腓骨侧向胫骨侧,斜向内上、由后外向前内成角25°进入钻孔,C型臂X线机透视满意后测深,牵引钢丝将PET人工韧带引出。(3)腓骨侧均以纽扣钢板悬吊固定,胫骨侧的固定方式分为两种:第一种为双侧悬吊固定技术,选择合适长度袢环,并在袢的胫骨端反折部分插入另外1枚纽扣钢板,并用高强度不可吸收线固定于邻近软组织;第二种使用挤压螺钉技术,以BIOSURE挤压螺钉(美国施乐辉公司)固定,材质为可吸收的羟基磷灰石。冲洗伤口,关闭创口。
3术后处理
常规在24h内予以第二代头孢霉素预防感染治疗。视软组织肿胀情况予以袖套装的冰袋冰敷,时间维持24h。患肢予以有效抬高。有高度血栓形成风险的患者予以低分子肝素注射,并观察凝血时间。术后维持石膏外固定至术后2周,给予连续关节松动训练。影像学观察骨折愈合后允许扶拐行走,2周后弃拐行走;一般术后12~18个月取出胫腓骨钢板螺钉;除非患者强烈要求,人工韧带一般不予取出。
4随访与疗效评价
随访内容包括:踝关节正侧位片、踝关节活动度和美国骨科足踝外科协会(AOFAS)踝关节功能评分。疗效评价由一位具有丰富临床经验且未参与患者治疗的医生进行。本研究终点分别为伴有踝部骨折的患者取出内植物后2周拆线、单纯下胫腓联合体损伤术后1年。
伴有踝部骨折的患者3个月骨折愈合后进行第一次AOFAS踝关节功能评分,取出内植物后2周拆线进行第二次评分。单纯下胫腓联合体术后4周进行第一次AOFAS踝关节功能评分,术后1年进行第二次评分。主要对疼痛、行走能力、步态、踝关节活动度、踝稳定性、关节对线进行评价,满分为100分,优:90~100分;良:75~89分;可:50~74分;差:50分以下。其中功能50分,疼痛40分,对线10分。
结 果
1一般结果
本组患者随访18~23(20.4±1.3)个月。14例采用双侧悬吊固定技术,手术时间65~82min,平均72.4min,其中固定人工韧带操作部分时间为16.2min。13例采用单侧悬吊加挤压螺钉固定技术固定韧带技术,手术时间50~71min,平均64.7min,其中固定人工韧带操作部分时间为5.5min。所有患者术中和术后出血少,术中出血量10~100mL,均未输血。
2固定评价
本组27例术后X线片显示下胫腓联合间隙、踝穴解剖正常,无植入装置松动、移位及下胫腓联合固定失效等。14例患者采用双侧悬吊固定技术方式,手术前后影像学检查见图1。13例采用单侧悬吊固定加挤压螺钉固定技术固定人工韧带,手术前后影像学检查见图2。
3功能评价
本组患者术后平均6.6周完全负重,9周恢复正常家庭生活和较轻的体力工作。1年后踝关节功能良好,见图3。依据AOFAS踝关节功能评分评定疗效,优18例,良8例,一般1例。
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图1患者男性,23岁,扭伤,左外踝骨折伴下胫腓联合体损伤。按Lauge-Hansen分类属旋后外旋型,术中Hook试验阳性。a.术前踝关节正位片示腓骨远端骨折块向外移位;b.术前踝关节侧位片示腓骨远端骨折线自前下至后上并向后方移位;c、d.术后踝关节正、侧位片示下胫腓间隙正常,骨结构位置正常
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图2患者女性,45岁,右胫腓骨骨折伴踝关节脱位。a.术前踝关节正位片示内踝、腓骨高位骨折,下胫腓联合体完全分离;b.术前踝关节侧位片示后踝骨折、足向后移位;c、d.术后即刻踝关节正、侧位片示下胫腓间隙恢复正常,骨结构和植入物位置正常;e、f.术后1年踝关节正、侧位片示内植物位置正常,无复位丢失;g、h.术后14个月,踝关节正、侧位片示踝关节解剖结构正常;i、j.术后1年踝关节背伸、跖屈功能良好
讨 论
1下胫腓联合体损伤的治疗选择
正确的诊断是保证下胫腓联合体损伤治疗的前提,不能单纯依靠影像学检查,分析患者的致伤机制及给予有针对性的体格检查非常重要。因暴力造成下胫腓联合体撕裂后,可能有部分移位自动“复位”,造成X线阴性的假象。了解病史时应当注意有无小腿外旋、足过度背伸和足外展。外旋暴力是造成损伤的主要机制[5],当小腿外旋而足维持在旋前位,应力首先作用于踝关节内侧,导致三角韧带破裂或内踝横形骨折,连续应力导致下胫腓前韧带撕裂;若损伤力量继续加大,将发生下胫腓后韧带破裂。当足过度背伸时,距骨的宽大部分挤入踝穴前部,胫骨内旋、距骨外旋并推挤外踝,使其向外、向后旋转,下胫腓前韧带被拉紧则可能被撕裂,并伴骨间韧带撕裂。
局部体格检查应注意下胫腓联合前侧有无压痛和明显肿胀。下胫腓挤压试验也有较高的特异性,在腓骨中段向胫侧挤压在下胫腓联合处出现疼痛为阳性。van den Bekerom[6]认为挤压试验最可靠,Cotton试验比外旋试验更可靠,旋转踝关节比直接按压韧带的检查效果更好,因为旋转踝关节时患者出现不适的阳性率更高。
但是,对于查体阴性的患者仍不能排除存在下胫腓联合韧带损伤的可能,还要结合影像学检查,通常在踝关节正位片上进行测量判断。罗彪[7]认为测量国人下胫腓联合数值不能参考西方人,在临床上容易有漏诊倾向;下胫腓联合间隙大于腓骨宽度的42%,或(和)下胫腓联合重叠影与腓骨宽度的比值小于28%,或踝穴位X线上下胫腓联合重叠影消失为阳性。Weber-C型踝部骨折伴有下胫腓联合体的断裂,也就是说,腓骨在下胫腓联合水平以上出现骨折即意味着下胫腓联合体损伤,如Maisonneuve骨折,此型骨折内踝和腓骨固定后不能保持下胫腓联合的稳定。还有通过腓骨旋转角的测量及超声、MRI进行诊断的报道。
术中在外踝固定后作Hook试验更能鉴别出需要手术干预的病例,即腓骨外移>4mm。此外,下胫腓损伤达踝关节面4.5mm以上合并内侧结构损伤而无法修复,同时有内侧韧带断裂、腓骨骨折、下胫腓联合分离、胫距关节脱位,修补三角韧带并固定腓骨后仍不能维持下胫腓联合稳定等情况均需要手术干预。
2术后效果
借鉴LARS人工韧带在重建膝关节前后交叉韧带中的成功运用,笔者采用Endobutton的线缆部分作为修复下胫腓联合的人工韧带,和Las人工韧带相同,均为PET材料,编织方式相同,具有优良的力学性质(生物学惰性、弹性、抗蠕变性及抗疲劳性等),由于本身具有一定的亲水基团(如羟基和羧基),使其具有一定的生物相容性。把Endobutton系统的线缆部分PET定义为人工韧带,有助于提高下胫腓联合损伤的认识水平。韧带固定方式单侧采用纽扣钢板悬吊固定或者可吸收挤压螺钉固定技术。
本组研究中期临床疗效满意,没有发现PET 纤维编织材料作为一种肌腱材料在踝部使用对人体产生急性或者长期的毒性作用。本组研究发现纤维组织可以良好长入PET材料,证明这种材料生物相容性较好,与实验室的文献报道相符[8]。有实验显示只需12周,纤维组织即可与PET发生编织状牢固结合使人工韧带材料产生“生物化”;此外,术中发现韧带与骨组织愈着牢固,这两点都为远期疗效的保持提供了保障。郭海涛等[9]也发现,PET纤维植入大白兔骨隧道后,无急性或长期的毒性作用,有骨样组织及新生骨与编织材料的纤维束包裹,能长入纤维束的间隙中形成紧密结合,编织材料与骨质形成直接连接,增强了材料—骨愈合的强度。
3悬吊固定与可吸收挤压螺钉固定技术的比较
目前市场上的Endobutton产品为固定长度的闭袢,5mm为一个间隔,在手术中实际需要的长度可能不一定与提供的产品匹配;此外,在安装第2枚纽扣钢板时往往需要一个翻转动作,需要额外的1~2mm的袢长度,实际操作时必须使用点状复位钳固定,使下胫腓处于一个“过紧”状态,以便强行插入第2枚纽扣钢板,造成手术时间延长[10]。因此,有学者使用开袢操作,剪开原来的线缆环,然后打结固定,这种操作优点简单容易,缺点为牢固程度下降。本组研究部分病例不测量下胫腓联合宽度,使用足够长度的袢复位下胫腓联合后,以羟基磷灰石可吸收挤压螺钉固定,明显简化了术式,降低了手术难度。故本组研究早期病例采用双侧悬吊技术,后期病例均采用单侧悬吊固定加挤压螺钉固定技术固定韧带,平均手术时间减少了10min左右。本技术尚未见文献报道,显示结果优良。
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(本文编辑: 郭卫)
Mid-term curative effect of polyethylene terephthalate artificial ligament revascularization in treating distal tibiofibular syndesmosis injury
SHENYing-chao,WANGQiang
(Department of Orthopedics,Changshu Hospital of Traditional Chinese Medicine of Nanjing,Changshu 215500,China)
ObjectiveTo explore the mid-term curative effect of different re-constructional ways of polyethylene terephthalate(PET) artificial ligament in treating the distal tibiofibular syndesmosis injury. MethodsFrom Mar.2013 to Dec.2014,data of 27 cases of distal tibiofibular syndesmosis injury who were treated by re-constructional therapy with PET artificial ligament were retrospectively analyzed. There were 16 males and 11 females,with an average age of 35.5(22 to 47) years. Among these cases were 26 cases associated with ankle fracture and 1 case of simple tibiofibular syndesmosis injury. The bilateral suspension technique or unilateral suspension technique combined with absorbable screw fixation was adopted. ResultsThe patients were followed up for 18-23(20.4±1.3)months. After operations,X-ray films showed that the distal tibiofibular syndesmosis interspace and ankle mortise anatomy were normal. There was no loss of reduction within 18 months after operation. AOFAS ankle function scale was used to evaluate the curative effect,indicating excellent in 18 cases,good in 8 cases,and fair in 1 case. ConclusionPET artificial ligament reconstruction can supply high tenacity which is needed in short-time functional recovery,and it can also recover the ankle activity earlier. The unilateral suspension technique combined with absorbable screw fixation can shorten the time of surgery.
ankle fracture; distal tibiofibular syndesmosis injury; artificial ligament; polyethylene terephthalate
1009-4237(2016)07-0403-05
215500 江苏,南京中医药大学附属常熟医院骨科
王强,E-mail:Luntan100@sina.com
R 683.42
A【DOI】 10.3969/j.issn.1009-4237.2016.07.006
2015-05-30;
2015-08-04)