桡骨远端掌侧钢板螺钉固定方向对关节面稳定性的影响
2017-09-27唐健民郑龙坡
唐健民,郑龙坡
(1.江苏省泰州市第三人民医院骨科,江苏 泰州 225321;2.同济大学附属第十人民医院骨科,上海 200072)
桡骨远端掌侧钢板螺钉固定方向对关节面稳定性的影响
唐健民1,郑龙坡2*
(1.江苏省泰州市第三人民医院骨科,江苏 泰州 225321;2.同济大学附属第十人民医院骨科,上海 200072)
目的桡骨远端锁定钢板是桡骨远端经关节面骨折公认有效的治疗方法,但随着万向螺钉的出现,远端螺钉置入方向与其所能提供的支撑效果之间的关系缺少足够重视,本研究旨在探讨远端螺钉置入方向对腕关节功能的影响。方法本研究采用临床随机对照试验方式,纳入100例C型桡骨远端骨折随机分为A组和B组,每组各50例。采用SF-36评分、PRWE评分、DASH评分作为评价指标。A组垂直桡骨干方向排布桡骨远端锁定螺钉,B组按照掌倾角方向平行关节面置入远端螺钉。随访时间为术后2周、3个月、12个月。3次重复测量减少偏倚。计数资料采用person χ2分析检验,方差齐的计量资料组采用两组独立样本t检验,方差不齐的采用u检验,α值取双尾0.05。结果100例均按照试验设计进行手术,术前组间一般情况差异无统计学意义。术后并发症组间差异无统计学意义。术后2周、3个月、12个月SF-36评分、DASH评分、PRWE评分差异没有统计学意义。对14例严重骨质疏松出现腕关节解剖角度异常患者进行亚组分析,术后12个月的SF-36评分A组为(36.4±12.8)分、B组为(56.4±20.0)分,差异有统计学意义;术后3个月、12个月的DASH评分组间差异有统计学意义;术后3个月、12个月的PRWE评分差异有统计学意义。结论掌侧万向锁定钢板治疗C型桡骨远端骨折,能提高手术自由度,疗效确切,螺钉锁定的方向影响支撑强度。腕关节对线畸形与关节功能不相关,但合并严重骨质疏松者即使术中解剖复位,关节面再塌陷概率依然较高,建议尽可能平行关节面竹排样支撑置入远端螺钉,以便获得更好的腕关节功能。
桡骨远端骨折;掌侧锁定钢板;万向锁定;DASH评分
桡骨远端骨折是常见的骨折类型,占全身骨折的17%,前臂骨折的75%,好发于老年患者[1-3]。有报道认为经关节面的骨折保守治疗易合并顽固性腕关节疼痛、正中神经卡压、腕关节骨关节炎等并发症,提倡手术治疗,桡骨掌侧钢板治疗C型(AO分型)骨折能够取得满意的疗效。远端万向锁定螺钉的应用能够为术者提供更灵活的选择,垂直桡骨干的螺钉方向能够避免锁定螺钉突破关节面,但是这样的排钉远离关节面,降低了排钉对关节面的支撑作用,增加了关节面术后塌陷的风险,特别是对于骨质疏松患者,塌陷风险进一步增加[4-5]。本研究通过临床随机对照实验,旨在探索桡骨掌侧钢板远端近关节面万向螺钉的不同排钉方式对腕关节远期功能的影响。
1 资料与方法
1.1 试验设计 采用临床随机对照试验,募集2011年5月至2015年5月泰州市第三人民医院、上海市第十人民医院的100例桡骨远端骨折患者。采用两组独立样本设计,设置垂直桡骨干方向排布桡骨远端锁定螺钉组为A组,纳入患者50例患者;按照掌倾角方向,参照掌倾角平行关节面方向置入远端排钉组为B组,纳入患者50例。专职实验员单盲随访。两种排钉方式存在争议,本试验通过江苏省泰州市第三人民医院伦理委员会伦理审查(伦理批号TZSDS-0019),知情同意。
1.2 患者的纳入排除标准 纳入标准:a)单侧桡骨远端骨折,AO分型B2型、B3型、C型;b)性别不限,年龄大于20岁;c)保守治疗复位不满意,预期2 d内行开放复位内固定治疗;d)同意参与本研究,并能配合完成随访。排除标准:a)严重的内科疾病不能耐受手术或严重影响预期随访结果者;b)患有严重的腕关节慢性疾病影响围手术期评分者;c)心功能、肝功能、肾功能不全和体重指数大于30,影响围手术期药物代谢者;d)各类药物过敏者;e)合并患肢周围神经系统疾病;f)其他各种影响研究结果的情况。
1.3 样本量估计 股骨远端经关节面的骨折术后失败率为10%~60%[6-11],按照最严格的计算标准10%计算,预期α取0.05,1-β为0.8,双尾检验。两组独立样本计量资料方差齐的组间比较采用t检验,方差不齐的采用u检验,计数资料采用person χ2分析检验,多水平计量资料比较采用方差分析方法。最小样本量应不低于45例。脱漏率预期约10%,样本量为B组和A组各50例,总纳入病例100例。
1.4 随机化区组和各组患者一般情况 电脑随机数法分组。入组是患者得到本试验中唯一的识别码信封作为患者ID,1~100号ID事先通过电脑随机数排列的方式确定分组,患者入组后自动纳入相应治疗组。试验揭盲后,步进法变量删失[12],至两组间基线平齐,此时脱漏率应保持在10%以内,各组样本量应不低于45例。如果样本量低于45例终止试验。定义双能X线测量值低于汉族妇女平均峰值骨量2个标准差者为严重骨质疏松。
1.5 干预措施和B组设立
1.5.1 手术方法 术前超前镇痛,组间采用相同的围手术期干预措施和麻醉方法,术前4 h禁食,术后镇痛药物由治疗组医生按需提供。同一组麻醉医生和手术医生完成治疗,随访者不参与治疗过程。手术采用标准掌侧入路,桡侧腕屈肌腱外侧贯穿第2腕横纹,远端使用万向解剖钢板,根据远端骨块大小决定远端螺钉数(见图1)。术中透视避免螺钉进入关节,桡骨钢板植入后测试下尺桡关节稳定性,未发现下尺桡关节不稳病例。B组解剖复位者根据健侧腕关节掌倾角,参考术前设计方向平行关节面置入螺钉,个别无法解剖复位者,根据透视关节面方向平行置入螺钉。术后立即功能锻炼。
a 桡骨远端C型骨折累及关节面 b 远端万向锁定钢板螺钉排筏样支撑
图1 C型桡骨远端骨折钢板的选择
1.5.2 B组设立和观察指标 主要的观察指标是PRWE评分和DASH评分,以桡骨远端关节面塌陷发生作为阳性事件,次要的观察指标是患者的SF-36评分,该评分是正常状态下健康的筛查量表,属于长期观察指标。记录切口不愈合、皮肤坏死、内固定感染等术后并发症。
1.6 随访时间和盲法控制 术后评分及患者随访由随访专员负责,全过程设盲,组间随访及围手术期处理一致。手术由同一组医生完成,手术医生不参与数据采集,尽可能减少手术医生影响引起的偏倚。采集术后2周、3个月、12个月的各项指标及腕关节摄片。手术方式对患者施盲,最大限度地降低心理偏倚因素。重复3次测量减少统计偏倚。
1.7 统计分析和结果评价 所有试验设计和盲法控制由第三方机构完成,统计数据由随访专员搜集完成并录入第三方机构提供的数据库试验后揭忙。统计软件为SPSS 23。主要观察指标桡骨远端关节面塌陷是计数资料,采用person χ2分析检验,检验水准α值取双尾0.05。PRWE评分和DASH评分是计量资料,方差齐的采用两组独立样本t检验,方法方差不齐的采用u检验,检验水准α值取双尾0.05。
2 结 果
本试验86例自然结尾。100例患者均按照试验分组顺利进行随访,患者男性50例,年龄35~80岁,平均年龄61岁。随机化分组后组间基本情况术前差异无统计学意义。14 d随访期间未发生心脑梗塞、伤口周围和植入物感染、肺栓塞等严重并发症,各组均按试验设计完成随访。随访时间12~24个月,平均随访14个月,无脱漏。96%患者是优势手受伤,组间分布差异无统计学意义。
术后并发症:本试验没有出现伤口不愈合、内固定感染、皮肤坏死等并发症。术后3个月复查腕关节正侧位X线片提示,A组和B组各有7例合并严重骨质疏松者,腕关节解剖角度异常,其中3例掌倾角小于0°,7例桡骨关节面高度丢失,4例尺偏角不足,组间差异没有统计学意义。
组间评分差异:术后2周、术后3个月、术后12个月的SF-36评分、DASH评分、PRWE评分差异无统计学意义(见表1)。对14例严重骨质疏松患者出现腕关节解剖角度异常者,进行亚组分析,分别把各随访时间点的SF-36评分、DASH评分、PRWE评分进行两组独立样本t检验;术后12个月SF-36评分A组为(36.4±12.8)分、B组为(56.4±20.0)分,t值为2.229,P值为0.0457,差异有统计学意义;术后3个月的DASH评分A组为(41.0±14.6)、B组为(27.9±6.0),术后12个月的DASH评分A组为(39.6±16.9)、B组为(14.7±5.9),t值分别为2.200、3.673,P值分别为0.0481、0.0032,差异有统计学意义;术后3个月PRWE评分A组为(47.3±14.5)、B组为(17.0±3.7),术后12个月PRWE评分A组为(40.3±14.9),B组为(13.6±4.9),t值分别为5.359、4.511,P值分别为0.0002、0.0007,差异有统计学意义。
表1 两组不同时间段观察指标评分比较分)
3 讨 论
3.1 远端万向锁定螺钉提高手术自由度 传统桡骨远端掌侧钢板远端锁定螺钉的方向是固定的,随着远端万向螺钉的出现,螺钉打入方向能够根据手术需要加以调整,提高手术人员的自由度[13]。这一优势体现在两个方面:a)在骨折线极端靠近关节面时,不得不紧贴关节面放置的钢板,但是解剖钢板远端存在掌倾角,此时固定角度的远端螺钉容易打入关节腔,而可变方向的螺钉能有效避免螺钉进入关节腔的情况发生。b)C型骨折远端易出现碎骨块,固定方向的螺钉往往不能直接穿过骨块,甚至穿过骨折线造成骨块不稳和移位,而可变方向的锁定螺钉可根据需要选择螺钉打入方向,更加稳定的固定游离骨块,使得手术操作变得简化[14]。对于背侧移位的Barton骨折,传统锁定螺钉可能根本无法顾及,而根据需要调整打入方向后,使得背侧支撑变得可能,一定程度弥补了掌侧钢板背侧丢失的困扰。
3.2 万向锁定螺钉提供有效支撑 有研究认为,锁定螺钉提供的支撑应力最高能达到400 N[15],能满足稳定关节面的需求,但是有观点认为,不同螺钉置入的方向能提供的有效支撑应力不同,如果远端螺钉不能在矢状位上提供排钉样平行支撑结构,会降低远端支撑应力,随着关节活动的增加,腕关节解剖角度可能发生变化。一方面有生物力学模型证实了非平行打入的螺钉抗拔出力远高于平行打入,而支撑作用和突破关节面的作用较平行差[15]。另一方面,有大样本的3年随访[11]证实,C型骨折并发症的发生率较高,无论临床医生的技术如何,钢板如何放置,均不能改善较高的并发症发生率[16]。3个月随访时,我们的试验两组均出现了的7例X线上解剖角度丢失,较高的并发症发生率(14%)证实了Thorninger等[11]的观点,但是我们注意到,这些患者术前均合并严重的骨质疏松,样本量不足以开展相关性检验,因此腕关节解剖角度丢失与骨质疏松的关系需要更大样本量试验加以探讨。我们认为,桡骨远端掌侧锁定钢板提供的主要是支撑作用而不是抗拔出张力作用,因此,在骨折许可的前提下,远端螺钉平行打入构成竹排样排钉结构,能有效增加支撑应力,减少腕关节解剖角度丢失的发生。
3.3 远端螺钉置入角度与桡骨高度丢失的关系 有学者认为,远端螺钉竹排样平行置入构成样排钉结构能有效提供支撑力,但是没有研究关注平行置入的螺钉在矢状位上的成角方向。对于不可调节远端螺钉方向掌侧锁定钢板,矢状面的螺钉方向一般固定于平行掌倾角方向(见图1),有报道证实了该设计的优良结果,但是远端万向螺钉允许螺钉在矢状面45°的自由放置,出于避免螺钉进入关节腔的考虑,垂直桡骨干置入螺钉的情况较为常见。没有相关的研究探索排钉方向的变化与其所提供的支撑力之间的相互关系,进而探索其与桡骨高度丢失的关系。本试验通过临床随机对照研究证实,这两种排钉固定方式桡骨高度丢失出现的概率差异没有统计学意义,术后连续随访1年桡骨功能评分的组间差异没有统计学意义,排钉方向不影响关节的解剖与功能。
更深入的亚组分析发现,在严重骨质疏松患者中(T值大于2.5),虽然腕关节的塌陷出现概率相似,但是无论是PRWE腕关节功能评分还是DASH上肢功能评分,组间差异有统计学意义。合并严重骨质疏松的C型桡骨远端骨折患者,掌侧解剖钢板平行腕关节面掌倾15°竹排样支撑置入远端万向锁定螺钉较垂直桡骨干置入螺钉[17],虽然不能避免术后关节解剖结构异常的发生,但是能够显著改善腕关节功能。骨质疏松会加重骨折愈合过程中腕关节解剖异常的发生,但是这种畸形与腕关节功能异常相关性不密切。1年随访桡骨高度丢失的患者,腕关节功能及活动度的仍有评分良好的病例,而X线片上没有出现关节对线异常的患者有3例DASH评分在20分以上。随访中发现的另一个有趣现象是,虽然术后6个月随访不是必须的,但是无论A组B组,有此次随访记录的患者,1年随访的DASH评分低于总体均数值1个标准差,更精确的统计学证据需更大样本量的试验予以证实。
本试验的不足:揭盲后研究者发现关节面塌陷在严重骨质疏松患者中,多发生在术后3个月骨折愈合以后,而非骨质疏松患者的关节解剖结构异常多出现在术后3个月以内,但试验设计中没有细致的区分随访时间点,以后的试验中应包含更多更个体化的随访时间点。拆除桡骨远端螺钉后关节面的塌陷是否会继续进行,需要更长时间的随访与更大样本量的试验加以探索。
综上所述,万向锁定钢板螺钉治疗C型桡骨远端骨折能提高手术自由度并提供有效支撑。严重骨质疏松患者即使术中解剖复位,关节面再塌陷概率依然较高,建议远端排钉尽可能平行关节面,参考掌倾角的竹筏样置入,以便获得更好的腕关节功能。
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StabilisationofVolarLockingPlateforDistalRadiusFractureswithDifferentDirectionoftheScrew
Tang Jianmin1Zheng Longpo2*
(1.Department of Orthopedics,Third People’s Hospital of Taizhou,Jiangsu Province 225321,China;2.Department of Orthopedics,Shanghai 10th People’s Hospital,Affiliated Tongji University,School of Medicine,ShangHai 200072,China)
ObjectiveVolar locking plate is recognized as an effective instrument for distal radius fractures.But different direction of the screw for multidirectional lock provide varying degree of support.Our study aim to discuss the relationship between the fuction of the wrist joint and the distal multidirectional locking screw direction.MethodsThe random control trial were used.100 patients with distal radius fractures type C were divided into toe groups (50 patients each).SF-36 score Patient-Rated Wrist Evaluation (PRWE) score and Disability of Arm Shoulder and Hand (DASH) score were used as assess index system.All the distal screw were parallel on horizontal plane,and were perpendicular to radial diaphysis in group A on sagittal plane and were parallel to wrist joint surface of radius in group B on sagittal plane.The follow up from the pro-operation to the 2nd week,3rd month and 12th month after operation.The enumeration data were analyzed using the Chi-square test and the measurement data were statistically treated using t test with a two-sided significance level of 0.05.ResultsAll the 100 patient were followed as the study design.The postoperative complications between groups show no statistical difference.The SF-36 score,the DASH score and the PRWE score in every time point are not significant different.But the subgroup analysis of serious osteoporosis on the 12th month post operation showed significant difference,on the 3rd month the DASH score and the PRWE score were significantly different.ConclusionThe distal multidirection design give the surgeon more freedom during the operation.The screw direction affect the supporting strength.The radiological alignment have little relationship with the wrist joint function.Serious osteoporosis show great probability of radiological alignment failure.Parallel distal screws parallel to wrist joint surface of radius were recommend to get better joint function.
distal radius fracture;volar locking plate;multidirectional locking;disability of arm shoulder and hand scroe
郇振东(1990- ),男,医师,中国医科大学附属盛京医院创伤骨科,110004。
1008-5572(2017)09-0798-05
R683.41
:B
2017-06-05
*本文通讯作者:郑龙坡
唐健民,郑龙坡.桡骨远端掌侧钢板螺钉固定方向对关节面稳定性的影响[J].实用骨科杂志,2017,23(9):798-801;819.