应用于胫骨平台骨折微创治疗的辅助技术新进展

尹佩佩(综述)，于晓巍(审校)

1．泰山医学院骨外科，泰安271016; 2．上海交通大学附属第六人民医院东院骨科，上海201306

·综述·

应用于胫骨平台骨折微创治疗的辅助技术新进展

尹佩佩1，2(综述)，于晓巍2(审校)

1．泰山医学院骨外科，泰安271016; 2．上海交通大学附属第六人民医院东院骨科，上海201306

胫骨平台骨折的治疗分为保守治疗和手术治疗。除伴有严重心脑血管疾病难以耐受手术治疗以及骨折未发生明显移位和未累及关节面的患者外，一般均采取手术治疗。然而传统切开复位内固定术治疗胫骨平台骨折，存在创伤大、感染率高等缺点，使得越来越多的骨科医师开始关注微创技术。如何使小切口充分暴露骨折情况达到准确修复关节面，一直是微创治疗胫骨平台骨折的临床研究热点。随着三维打印以及关节镜等技术的成熟，应用这些辅助技术获得微创治疗胫骨平台骨折的便捷及满意疗效，已获得越来越多的骨科医师认可。本文就胫骨平台骨折微创治疗的辅助技术新进展作一综述。

胫骨平台骨折;内固定;手术治疗;微创;辅助技术

胫骨平台骨折是复杂的关节内骨折，常伴有严重的软组织损伤，在膝关节损伤中很常见，大约占所有骨折的1．2%。其中老年患者约占8%，并且超过一半老年患者是男性［1-2］。目前，临床上对胫骨平台骨折保守治疗的标准尚未统一，仍存在争议。Brown等［3］认为关节面台阶＜3 mm，可行保守治疗。Rozell等［1］认为，关节面塌陷＜5 mm、移位＜5 mm，可行保守治疗。Buchko等［4］认为胫骨平台塌陷＜8 mm，保守治疗和手术治疗的效果没有统计学差异。但是保守治疗存在许多缺点，尤其是由于长期制动造成的关节僵硬、肌肉萎缩、废用性骨质疏松等问题。因而除伴有严重心脑血管疾病以及骨折未发生明显移位和未累及关节面的患者外，一般建议患者行手术治疗以保证较好的疗效。

与微创治疗胫骨平台骨折相比，传统手术具有创伤大、感染率高等缺点［5］。Momaya等［6］报道，胫骨平台切开复位内固定术后感染率较高，尤其是复杂的胫骨平台骨折，约11．1%感染患者为深部感染。手术切口越大感染的风险越高，严重可高达80%［7-8］。微创技术治疗胫骨平台骨折可以降低感染的风险，但是在高能量创伤的骨折中仍就接近10%～14%的患者切口发生感染［9］。针对其高感染率，高能量损伤等特点，微创治疗胫骨平台骨折已成为临床首选。而针对于微创治疗胫骨平台骨折，临床上使用了不同的辅助技术，现综述如下。

1 3D打印技术

三维(3D)打印技术，也称为快速成型技术，是一种多功能的新兴技术，已被应用于不同的医学领域［10］。近年来，3D打印技术取得飞速的发展，现已逐步应用于骨科手术，并取得良好的临床效果［11-12］。胫骨平台骨折是复杂的关节内骨折，治疗不当极易导致创伤性关节炎。传统的术前X光片以及CT资料为术者了解骨折的严重程度提供的帮助有限，且高度依赖术者经验以及空间想象，而3D打印技术实现了将虚拟转化为现实这一过程，为医师术前计划以及术中复位提供指导。

3D打印技术基于术前CT数据依靠3D模型的设计，通过电脑软件和计算机数控成型系统进行组装，结合特殊的材料，一层一层的制作成一个物理模型［13］。3D打印技术具有真实呈现骨折移位或粉碎情况等独特优势，尤其在创伤骨科领域［14-15］。术者可通过该技术制备模型来进行手术计划制定，并更形象地告知患者及家属相应方案，便于沟通;同时术中亦可参照模型对骨折进行复位。Huang等［16-17］研究表明，根据术前计划，结合数字化技术，3D打印辅助导航模板可以使植入物的放置更精确，骨折固定更牢靠，手术效果更优，尤其是治疗复杂的胫骨平台骨折。

同时，一些研究者使用该模型来制备内固定的导航模块，来获得手术操作的精准。Giannetti等［18］研究发现，术前和术中应用3D打印辅助导航模板可以明显缩短手术时间，减少患者以及医师的暴露辐射量。左睿等［19］做了类似的研究报道，3D打印辅助导航模板治疗复杂的胫骨平台骨折可以明显缩短手术时间，术后随访膝关节功能优良率高于传统组。Fürnstah等［20］报道，个性化3D打印辅助导板以及计算机辅助术前计划治疗复杂胫骨平台骨折3例，结果显示3D打印辅助导板可以提高骨折复位的精确度，使其更接近解剖复位。但上述相关报道存在样本量少、随访时间短等不足等问题，临床上需要长期观察其并发症及远期疗效。甚至对于医学生及青年医师的教学、外科手术培训等方面，易可广泛应用［21］。

3D打印技术能在术前帮助术者为患者制定精准化个性化的手术计划，降低手术难度及手术时间，提高骨折复位的精确度，同时还能帮助患者更好的理解手术计划，完善术前沟通，然而由于其制作价格限制了临床大规模应用［22］。

2 关节镜辅助复位技术

关节镜技术在20世纪80年代由Caspari等［23］和Jennings等［24］首次在胫骨平台骨折治疗中描述，并在随后的研究中证明:关节镜辅助微创治疗胫骨平台SchatzkerⅠ型、Ⅱ型以及Ⅲ型骨折临床效果较好。随着关节镜技术的成熟，关节镜也小规模应用于胫骨平台SchatzkerⅣ型、Ⅴ型以及Ⅵ型骨折的治疗。Siegler等［25］报道，关节镜辅助治疗27例SchatzkerⅠ～Ⅲ型胫骨平台骨折患者，随访21例，平均随访59．5个月，Rasmussen评分平均为25．5分，膝关节IKS评分平均为85．2分，功能分数平均为91分，并认为关节镜辅助治疗胫骨平台骨折创伤小，术后创伤性关节炎的发生率较传统手术发生率低，疗效满意。相关研究表明，关节镜辅助微创治疗胫骨平台骨折感染率低，功能恢复快，并且具有如下的优势研究［25-28］:(1)便于胫骨平台骨折合并伤的及时处理。(2)可视化关节内骨折复位情况。(3)减少术中C臂机的透视次数。(4)创伤小，外形美观，术后恢复快。

虽然关节镜辅助下有较多的优点，但是不可忽视的是，骨筋膜室综合征作为其辅助治疗胫骨平台骨折严重的并发症，尤其是高能量创伤所导致的胫骨平台骨折。这类胫骨平台骨折常合并半月板及交叉韧带、侧副韧带损伤，Gardner等［29］对103例高能量创伤所导致的胫骨平台骨折患者进行术前MRI扫描，发现只有1例患者没有软组织损伤。虽然已有文章报道［30-31］，骨筋膜室综合征的发生率较低，Chiu等［32］研究25例关节镜辅助微创治疗胫骨平台骨折，其中SchatzkerⅣ型5例，SchatzkerⅤ型2例，SchatzkerⅥ型18例，随访时间最短为5年，92%的患者获得良好的临床和放射学结果，无骨筋膜室综合征的发生。后者一旦发生便会导致极差的临床预后。

3 C臂机引导下的复位技术

随着医疗技术的进步，C臂机也由传统的二维成像发展为现在的三维成像。二维C臂机存在显示层面少以及精确度差等缺点，逐步被三维C臂机所取代。在此基础上产生了外科机器人，其可以完成很多手术，引领外科手术新的潮流［33］。由于骨科术中效果依赖于透视成像，术中三维C臂机在创伤骨科治疗胫骨平台骨折中变得十分重要，尤其是评估骨折复位和植入物位置的好坏［34］。对于不同类型的创伤骨折，有临床研究表明基于三维C臂机成像信息证实术中修正率在7%～19%之间［35］，说明C臂机引导下的复位技术可以提高骨折复位的准度。

精确复位关节面是治疗胫骨平台骨折的重要目标。三维C臂机成像可获得骨折复位情况以及植入物位置放置情况等足够的术中信息，并指导下一步的手术操作。目前，三维C臂机逐步广泛应用于临床，并取得了良好的临床效果［36-37］。Kendoff等［36］对19例胫骨平台骨折的患者，进行三维C臂机术中辅助复位，4例(21%)患者需要修正。由于传统透视的精确度差，这些患者被普通C臂机透视后却显示复位良好。术后所有患者患膝行CT扫描，结果同术中三维C臂机辅助透视结果一致。经三维C臂机辅助治疗的患者，胫骨平台复位良好，三维C臂机辅助复位技术可使关节面复位接近甚至达到解剖水平。Ruan等［38］报道，30例伴关节面塌陷胫骨平台骨折患者，术毕行二维C臂机以及三维C臂机透视，评估骨折复位情况以及钢板和螺钉固定情况，4例患者需要修正(三维C臂机透视发现)。比较两组图像发现三维图像明显优于传统二维，并认为术中应用三维C臂机辅助复位胫骨平台骨折复位效果好，精准度高，有效缩小医师经验差异带来的疗效差异。Khoury等［39］在尸体上制作胫骨平台骨折模型，研究发现三维C臂机在骨折的诊断、分型以及骨折块的处理上具有优势。

临床和基础实验都证明了三维C臂机辅助复位技术具有很大的优势，可以准确判断骨折复位情况以及内置物位置好坏，但却存在花费高、辐射量大、成像质量较传统CT差以及对手术室和操作人员要求较高等缺点，限制其广泛推广。

4 导航技术

导航技术通过利用计算机辅助可以在手术过程中充分利用患者的图像数据为术者提供指导，使微创手术形式多样化，该技术被认为在创伤骨科领域具有广阔的应用前景。导航技术于20世纪被应用于临床，并已被证明是一种通用的骨折治疗技术，可用于所有骨折的治疗［40］。

导航技术可以实时处理数据并以图像的形式呈现，广泛应用于微创手术，并取得良好的治疗效果［41-43］。在微创治疗胫骨平台骨折的同时，导航技术还可以提高胫骨平台骨折复位的准确性和安全性，防止螺钉穿出关节，避免损伤膝关节周围重要的血管及神经，缩短手术时间。相比于传统C臂机辅助治疗，导航技术还可以减少患者和骨科医师的辐射量，保护患者以及医师的健康。Kahler等［40］报道，导航技术可以应用于创伤骨折的各种类型，并且可以实时呈现骨折复位情况以及植入物位置好坏。Leung等［44］报道，导航技术广泛应用于临床创伤骨折，可以闭合复位微创治疗低能量所致的胫骨平台骨折。导航技术辅助下经皮螺钉固定，复位精确，固定牢固，操作简单，但是操作过程中很难实时追踪每块骨折块。导航技术对简单的胫骨平台骨折优势明显，但尚无大样本研究报道导航技术应用于复杂胫骨平台骨折的治疗。Panzica等［45］报道，在5例尸体标本上制作胫骨平台压缩骨折模型，术中应用导航技术辅助复位，复位效果好，接近解剖复位。临床上对导航技术辅助治疗胫骨平台骨折的报道文章少，长期的临床疗效以及并发症有待观察。

5 结语

胫骨平台骨折是复杂的关节内骨折，多由高能量创伤导致，常伴有严重的软组织损伤，手术治疗难度大，对骨科医师来说是一个不小的挑战。胫骨平台骨折的治疗原则为解剖复位、坚强固定、早期功能锻炼，其治疗的最终目的是最大限度恢复膝关节的功能。传统手术虽然能获得较好的术野，但存在创伤大、感染率高等缺点。而医疗辅助技术的发展为临床微创治疗胫骨平台骨折，尤其是术野辅助方面提供了极大的助力，多种辅助技术的日趋成熟使治疗胫骨平台骨折的手术方式多样化;但辅助技术需要的仪器以及相关技术支持制约了它的临床普及。但是，还应该清楚地认识到辅助复位技术，并不能降低术者对患者骨折类型、周围软组织情况、患者全身状况甚至其经济因素等综合考虑的必要性;只有恰当地选择最佳个性化的治疗方案，方可最大限度地降低手术并发症，和恢复患者膝关节功能。

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New progress on assisted technologies for minimally invasive treatment of tibial plateau fracture

YIN Peipei1，YU Xiaowei2
1．Department of Orthopedics，Taishan Medical College，Tai’an 271016，China; 2．Department of Orthopedics，Shanghai Jiao Tong University Affiliated Sixth People’s Eastern Hospital，Shanghai201306，China

The treatment of tibial plateau fracture is divided into conservative treatment and surgical treatment．Except for the patients with severe cardiovascular and cerebrovascular diseases and the patients without obvious displacement and involvement of articular surface，generally open reduction and internal fixation(ORIF)should be the first choice for tibial plateau fracture instead of conservative treatment．However，theweakness of traditional ORIF such as surgical trauma and high rate of infection has turned clinicians’attention to minimally invasive treatment．With the development of three-dimensional printing，arthroscopy，and other technologies，we have a better way for the treatment of tibial plateau fracture-minimally invasive internal fixation which is always a clinical research hotspot．And these auxiliary technologies form inimally invasive treatment of tibial plateau fracture to achieve adequate exposure aremore and more approbated by surgeons because of good clinical results．This article reviewed new progress on assisted technologies for minimally invasive treatment of tibial plateau fracture．

Tibial plateau fracture;Internal fixation;Surgical treatment;M inimally invasive;Auxiliary technology

R683．4

A

2095-378X(2017)02-0105-05

10．3969/j．issn．2095-378X．2017．02．011

2017－04－25)

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尹佩佩(1990—)，男，硕士研究生，从事骨与关节损伤研究

于晓巍，电子信箱:yuxw@sjtu．edu．cn

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