内侧张开楔形胫骨高位截骨术并发外侧合页骨折的研究进展*

谢雪涛 占宇 罗从风

（上海交通大学附属第六人民医院骨科，上海 200233）

胫骨高位截骨术（high tibial osteotomy,HTO）是一种下肢力线调整手术，随着内固定材料和手术技术的进步，已成为膝骨关节炎阶梯化治疗的一种成熟方法[1]。内侧张开楔形胫骨高位截骨术（medial open wedge high tibial osteotomy,MOWHTO）因具有手术操作简便、术中可精确调整矫正角度、无腓总神经损伤风险及无需腓骨截骨等优点，日益成为治疗膝关节内翻畸形的主流术式[2]。不过，该手术的并发症总体发生率为29.7%，而外侧合页骨折（lateral hinge fractures,LHFs）更是最常见的并发症[3]，不容小觑。

从本质上来讲，MOWHTO是一种在术者控制下的胫骨干骺端的不完全性骨折，外侧5～10 mm 皮质骨不截断，留作合页（hinge），在生物力学上发挥轴向支撑和抵抗旋转应力的作用[4]。在术中或术后发生LHFs，势必会降低截骨区域的稳定性，可能导致延迟愈合或不愈合、矫正角度丢失或过度矫正、内侧接骨板断裂等一系列问题，不仅影响患者早期康复，甚至可能导致手术失败[5,6]。为此，本文拟对近年来国内外对LHFs的相关研究进展进行综述，并重点归纳了LHFs 的分型、诊断、危害、风险因素、预防及处理措施等。

1 分型

1.1 依据骨折线方向

2012年，Takeuchi等[7]将LHFs分为3种类型：Ⅰ型，骨折线向外延伸至上胫腓关节的近端或内侧；Ⅱ型，骨折线延伸至上胫腓关节的远端；Ⅲ型，骨折线延伸至胫骨外侧平台。他们认为：Ⅰ型为稳定性骨折，最为常见，术后可采用与无LHFs患者相同的标准康复方案；Ⅱ型和Ⅲ型骨折为不稳定性骨折，应当采用相对保守的康复方案，延迟下地负重时间。有研究报道了4例与传统的Ⅰ型骨折有所不同的LHFs，骨折线从合页延伸至外侧平台的后外侧边缘，将其命名为Ⅰ型骨折的变异型，采用与Ⅰ型骨折相同的康复方案，在至少1年的随访过程中未出现明显并发症，其实也可视为稳定性骨折[8]。

1.2 依据骨折移位程度

Martin 等[9]根据骨折移位程度，将LHFs 分为无移位性骨折（合页处骨折移位≤2 mm）和移位性骨折（合页处骨折移位＞2 mm）；在他们报道的323例MOWHTO中，64例（20%）发生无移位性骨折，康复方案同无骨折患者；18 例（6%）发生移位性骨折，采用相对保守的康复方案，即患肢避免完全负重至少6～8周。Han等[3]回顾了209例MOWHTO，发现尽管LHFs是最常见的并发症，但其中83.3%为无移位性骨折，移位性骨折仅占16.7%。

1.3 依据骨折发生时间

Schröter 等[10]报道了35 例MOWHTO，术中仅发现1 例LHF，但在术后2 个月复查时新发现了2 例LHFs。他们分析后认为，迟发性LHF的原因可能是锁定接骨板的螺钉在外侧形成一个新的“虚拟”合页点，在下肢负重过程中，该合页点承受的应力超过了其最大耐受程度，因此发生骨折。随后，Jung等[11]在184 例MOWHTO 术中发现了14 例LHFs，在随访过程中又发现了15 例迟发性LHFs；Dexel 等[12]分析了69 例MOWHTO，围手术期发现了11 例LHFs，而在术后6 周复查时又发现了10 例；Lee等[13]对16 例LHFs 进行了分析，其中14 例骨折是在术后早期通过X线检查结合CT发现的，而另外2例是在术后2～3 个月X 线检查复查时才出现，视为延迟性LHFs。这些研究提示，即使MOWHTO 术中没有发生LHFs，术后也应当密切随访，静观其变。

2 诊断和发生率

既往一般依靠术中透视和术后X 线检查诊断LHFs，近年来CT 在LHFs 诊断中的应用日益增多。有研究回顾分析了94 例MOWHTO，术后X 线检查发现15 例LHFs，术后第2 天CT 又发现了另外8例，LHFs 的发生率就从16%提高至24.5%[8]。还有学者报道，在48 例MOWHTO 中通过X 线检查仅诊断出7例LHFs，而术后第5天通过CT检查又诊断出另外17 例骨折，使LHFs 发生率从14.6%提高至50%[14]。这些研究表明，单靠术中透视和术后X 线检查很可能会漏诊LHFs，从而低估LHFs 的发生率，因此术后CT检查的必要性不言而喻。

3 危害

3.1 对截骨区稳定性的影响

多项生物力学实验研究发现，在轴向或旋转应力下，MOWHTO内固定失效模式均是外侧合页处发生断裂，提示该处为截骨内固定后的力学薄弱点[15,16]。Miller 等[15]通过人工骨生物力学实验发现，外侧合页断裂后，轴向强度下降58%，旋转强度下降68%，同时截骨区内微动增加；但在对断裂的合页进行固定后，无论是轴向还是旋转稳定性均恢复至断裂前水平。这说明，要维持MOWHTO 截骨区的稳定性就得保护或重建外侧合页。

3.2 对截骨区愈合的影响

Kumagai 等[17]报道，283 例患者350 例MOWHTO中49 例发生LHFs，通过多因素回归分析发现，LHFs是影响截骨区愈合的唯一危险因素，而患者的年龄、性别、体重指数、截骨张开距离及术后力线等均不影响截骨区愈合，但该项研究未进一步细分评估截骨区愈合与LHFs 的类型是否有关。Schröter等[18]对70 例MOWHTO 进行了前瞻性研究，结果27例发生了LHFs，9 例为Ⅱ型骨折，骨愈合时间最短的也在术后6～12个月，显著长于无骨折组的骨愈合时间（术后6 周至6 个月）。Nakamura 等[19]也发现，尽管LHF 组与无骨折组患者术后1 年的功能评分都比术前显著改善，但7 例Ⅰ型骨折中有1 例发生骨延迟愈合，2例Ⅱ型骨折均发生骨延迟愈合，6例Ⅲ型骨折中2例发生骨延迟愈合及力线矫正丢失，1例发生过度矫正。这些研究提示LHFs，特别是不稳定性骨折会增加截骨区骨延迟愈合的风险。

3.3 对术后力线的影响

有研究者将94 例MOWHTO 分为LHFs 组（23例）和无骨折组（71例），随访至少1年，结果发现LHFs组术后胫股机械角和胫骨近端内侧角的丢失率均显著高于无骨折组[8]；Takeuchi 等[7]也报道了2 例Ⅱ型LHFs 发生不同程度的力线矫正丢失；Nakamura 等[19]报道了74 例MOWHTO 发生的15 例LHFs 中有6 例Ⅲ型LHFs，其中2 例骨愈合迟缓伴3.5°力线丢失，1例出现了过度矫正，可见不稳定性LHFs更易发生力线矫正丢失或过度矫正。

除了冠状面力线外，LHFs还可能会影响膝关节矢状面的力线。Lee 等[20]回顾分析了55 例MOWHTO，术后CT发现23例LHFs，均为Ⅰ型，其中11 例为前外侧皮质断裂，12 例为后外侧皮质断裂，在至少1 年的随访过程中，后外侧皮质断裂患者的胫骨平台后倾角逐渐增大，而在前外侧皮质断裂的患者和没有发生LHFs的患者中，胫骨平台后倾角均未出现变化。这提示即使对于传统上认为稳定的I型骨折，如果CT上发现有后外侧皮质断裂，也有可能在随访过程中出现矢状面上的力线变化。

3.4 对内植物的影响

Nha等[21]报道了12例MOWHTO后发生内植物断裂的病例，其中11 例在围手术期发生LHFs，强烈提示LHFs会增加内植物在截骨区的应力。Kang等[22]通过有限元分析也证实了这一点，当发生LHFs 时，特别是不稳定性骨折者，内侧接骨板在截骨区域的应力集中尤为显著。

4 风险因素

4.1 内侧张开距离

虽然造成LHFs的原因很多，但目前较为公认的原因是内侧张开截骨的撑开距离过大，超出了外侧皮质合页的弹性，因而发生断裂[23]。一项多中心研究显示，MOWHTO内侧张开≥11 mm是LHFs的唯一危险因素[3]。Seo 等[24]对167例MOWHTO 进行了回顾分析，发现LHFs组患者的内侧张开距离显著高于无骨折组，并证实内侧张开≥11 mm 是LHFs 的危险因素。Lee 等[14]发现LHFs 与患者自身因素无关，仅与内侧张开距离≥12 mm 密切相关。Han 等[25]则建议，当内侧张开≥13 mm 时应高度警惕LHFs，即使术中透视和术后X 线检查未发现骨折，也应当在术后1周内进行CT检查以免漏诊。

4.2 截骨方式

在MOWHTO 中，大多数学者采用双平面截骨，因其具有更大的骨接触面积和更快的骨愈合能力。Türkmen等[26]在人工骨生物实验中发现双平面截骨较单平面截骨更不易发生LHFs，在单平面截骨中，当截骨间隙平均达到14.9 mm 即发生LHFs，而在双平面截骨中，截骨间隙平均达到19.1 mm 才发生LHFs。不过，在临床实际应用中，结果却截然相反。Nha 等[27]回顾分析了103 例MOWHTO，其中59例采用单平面截骨，仅7 例（11.9%）发生LHFs；44 例采用双平面截骨，却有12 例（27.3%）发生LHFs，结论是：在减少LHFs 的发生率方面，单平面截骨可能是比双平面截骨更理想的选择。不过，值得注意的是，在该临床研究中，单平面截骨的截骨平面和外侧合页均较双平面截骨更高，可能在内侧张开时具有更好的弹性，因而不易发生LHFs。

4.3 骨骼形态结构

胫腓骨近端的形态特点也可能会影响LHFs的发生率。Kim 等[28]测量了123 例MOWHTO 患者腓骨的高度和胫骨外侧平台的宽度，发现30 例发生LHFs患者X 线片上的腓骨高度（18.3±1.6）mm 显著低于93例无骨折患者的（20.2±2.1）mm（P＜0.001），而外侧平台的宽度（21.2±4.9）mm则显著小于无骨折患者的（23.4±4.5）mm（P=0.023），表明腓骨位置高与胫骨平台外侧髁小相关联，使截骨的近侧骨块的厚度减少，发生LHFs的风险就高。因此了解腓骨的高度和胫骨外髁的几何形状有助于预测截骨的形态和发生LHFs的风险。但该项研究未进一步探讨骨质量对LHFs发生率的影响。

5 术中预防措施

5.1 限定外侧合页位于“安全区”内

MOWHTO的截骨面由内下到外上朝向上胫腓关节近端1/3，并保留外侧5～10 mm 的骨量作为合页。Han等[29]提出了外侧合页“安全区”的概念，即位于腓骨头尖和腓骨头圆周线之间的区域。在9具新鲜尸体上进行18例MOWHTO，截骨平面随机分组，分别在“安全区”内（A组）或在腓骨头圆周线下方（B组），结果楔形截骨张开到最大距离20 mm时，B组9例中有6例发生LHFs，而A组无一例发生LHFs，因此推断做MOWHTO时，把外侧合页限定在安全区之内能够防止发生LHFs和力线矫正丢失。Ogawa等[30]通过临床研究发现在MOWHTO 外侧合页完整的病例中，仅13.4%的合页位于腓骨头尖的近侧，即在“安全区”的上方，而在LHFs 病例中，这一比例高达46.7%，提示LHFs 与合页位置过高有关。Nakamura等[31]建议术中行膝关节内旋50°位透视以清晰显示上胫腓关节，并将“安全区”的内侧边界确定为上胫腓关节最内侧点，其近端和远端边界分别为上胫腓关节的最高点和最低点（图1）；通过回顾性研究，他们发现如果合页低于“安全区”，则容易发生Ⅱ型LHFs，如果合页位于“安全区”的内侧或上方，则容易发生Ⅲ型LHFs。一项形态学研究还发现，在“安全区”内，胫骨的骨密度显著高于其近端和远端的骨密度，而且后外侧的骨密度显著高于外侧和前外侧的骨密度[32]。这些研究说明将外侧合页设置在“安全区”内，不仅可以降低Ⅱ型和Ⅲ型等不稳定型LHFs的发生率，而且该处的骨密度较高，还有上胫腓关节囊和周围坚韧软组织的保护，也不易发生Ⅰ型骨折。

图1 Nakamura等推荐的外侧合页“安全区”示意图

5.2 术中克氏针保护

为避免术中外侧合页断裂，Dessyn等[33]在新鲜冷冻尸体胫骨上进行MOWHTO模拟手术，除了传统的截骨导向克氏针外，还通过个体化设计的截骨导板从截骨远端向预定的外侧合页处置入1枚直径2.2 mm克氏针，一方面限制手术截骨的深度，以免外侧合页被截断，另一方面增加外侧合页的韧性，避免在内侧张开时发生断裂。研究结果发现，克氏针保护使外侧合页所能承受的最大应力增加8.8倍，允许内侧张开的角度从2.9°增加至9.9°。在临床上，Gulagaci等[34]对2014～2017年完成的206例MOWHTO进行回顾性研究，其中71 例采用术中克氏针保护，135例未采用克氏针保护，按入选标准各入组了60例进行比较研究，平均随访2.3年，结果发现，克氏针保护组LHFs 发生率为16.7%（10/60），而未保护组的LHFs发生率为43.3%（26/60）例，差异有统计学意义（P=0.005），而且保护组患者的截骨愈合时间和重返工作/运动的时间均显著短于未保护组（P＜0.05）；进一步的研究还发现该方法主要降低了Ⅰ型LHF的发生率，但对Ⅱ型和Ⅲ型LHFs几无影响。

5.3 其他

LHFs还与术者的操作经验和手术技巧有关。一项累积学习曲线研究[35]发现，当术者完成了42例HTO手术以后，LHFs 的发生率会显著下降。Lee 等[32]推测，术中发生Ⅰ型骨折多与截骨过多有关，Ⅱ型骨折与合页位置过低有关，Ⅲ型骨折与截骨不足有关。因而，近年来有学者提倡应用计算机辅助导航或个性化3D导板来精确控制截骨的方向和深度，以降低截骨手术对术者经验的依赖，进而减少LHFs的发生率[36,37]。

此外，还有学者为避免外侧合页在内侧张开过程中的应力集中，对合页进行预钻孔[38,39]。虽然该方法在有限元模型中确实可以允许内侧张开更大距离而不发生LHFs[38]，但在尸体骨生物力学实验中却并未得到证实[39]，目前也无相关临床报道。

6 处理措施

6.1 内侧长锁定接骨板

在MOWHTO 中，外侧合页一旦发生断裂，截骨区的稳定性几乎完全依赖于内植物的固定强度。一项生物力学实验[16]显示，MOWHTO 锁定接骨板（TomoFix）固定的轴向强度和扭转强度均显著优于非锁定接骨板（Puddu）；要是发生LHFs，使截骨区的稳定性显著下降，这个时候与非锁定接骨板相比，锁定接骨板固定的生物力学优势尤为明显。另一项生物力学研究[40]还发现，采用长锁定接骨板较短锁定接骨板能获得更牢固的截骨区稳定性。Dexel等[12]的临床研究也证实了这一点，他们回顾分析了20 例采用短锁定接骨板（Maxi）固定的病例，8 例发生LHFs，其中3例出现了骨不连；而另外49例采用长锁定接骨板（TomoFix）固定的病例，尽管也有13例发生LHFs，但无一例出现骨不连；多变量逻辑回归分析显示，骨不连与患者自身因素无关，仅与内植物类型和是否发生LHFs 有关。Kim 等[41]的回顾性研究进一步证实了MOWHTO 长锁定接骨板固定的临床优势：164 例MOWHTO 采用长锁定接骨板（TomoFix）固定，其中37 例发生了LHFs（Ⅰ型16例，Ⅱ型21 例），所有病例分为LHFs 组与无骨折组，均采用相同的康复方案，即在术后6 周开始完全负重。平均随访5.2 年，结果发现两组在影像学评价和功能评估上均无显著性差异，而且无一例发生力线矫正丢失，也没有出现骨愈合问题；研究表明MOWHTO使用内侧长锁定接骨板固定并在术后6周开始完全负重，即便发生Ⅰ型和Ⅱ型LHFs，中期随访也不会出现影像学改变和功能障碍。内侧长锁定接骨板固定能为MOWHTO 截骨区提供足够的稳定性，这种稳定性一方面来自于锁定接骨板固有的力学强度和角稳定性，另一方面还来自于外侧断裂合页处的预加压，即在置入远端锁钉前，先经接骨板置入1 枚拉力螺钉对锁定接骨板施加预弯应力，然后在远端锁钉固定后，再将拉力螺钉更换为锁定螺钉，利用接骨板自身的应力回弹对外侧合页产生加压作用（图2），从而增加稳定性[42]。

图2 利用内侧长锁定接骨板（TomoFix）处理Ⅰ型LHFs

6.2 截骨区植骨

从理论上讲，在截骨区植骨会增加截骨面之间的接触面积，增加截骨区的稳定性。生物力学研究结果也证实，LHFs会降低截骨区的稳定性，而植骨能显著增加轴向强度[43]。另一项生物力学研究还发现，在截骨区植骨可以显著降低内侧接骨板和外侧合页所承受的张应力，循环疲劳试验结果还显示，虽然植骨无法降低LHFs的发生率，但植骨组5/6的LHFs为Ⅰ型骨折，而未植骨组5/6的LHFs为Ⅲ型骨折[44]，这提示在患者术后负重行走过程中，即使发生迟发性LHFs，植骨组患者很可能是稳定型骨折，而未植骨组患者则很可能是不稳定型骨折。徐亚风等[45]通过病例对照研究发现截骨区植入人工骨对临床功能和并发症发生率等并不会有显著影响，建议在内侧张开15 mm以下无需常规进行植骨。Dexel等[12]则建议若术中发生LHFs，除了内侧坚强固定外，还应当在截骨区植骨，植骨材料包括自体骨、同种异体骨和人工骨等。

6.3 外侧合页固定

由于大多数LHFs是稳定型骨折，加上内侧长锁定接骨板可提供牢固的角稳定性，通常无需对外侧合页骨折进行固定。但是对于不稳定型、且发生移位的LHFs，多数学者则建议在合页复位后应当给予固定，如骑缝钉、拉力螺钉或外侧接骨板等。Martin等[9]报道了对1例移位≥2 mm的LHF进行了复位和骑缝钉固定，随访中未出现延迟愈合和力线矫正的丢失；有研究者对4例术中发现的Ⅲ型LHFs采用由外向内置入的拉力螺钉固定，但在随访过程中发现仍有不同程度的力线丢失[8]；Nakamura等[19]对8例Ⅲ型LHFs中的3例在术中进行了拉力螺钉固定，随访中未发现力线丢失，而在未固定的5例骨折中，1例出现力线过度矫正，1例出现严重的力线矫正丢失，在术后早期重新进行矫正和外侧接骨板辅助固定。

6.4 延迟负重

多项高质量临床研究均显示，MOWHTO术后早期（2周内）完全负重与部分负重6周，无论在影像学指标还是临床功能评估上，两组之间并无显著性差异，而且早期负重组患者的功能恢复速度更快[46-48]。但对于不稳定性LHFs，很多学者仍倾向采用相对保守的康复方案。Han 等[25]对Ⅰ型LHFs 采用与无骨折患者相同的康复方案，即部分负重2 周后开始完全负重，而对于Ⅱ型LHFs患者，则采用2周内避免负重，6～8 周内部分负重，8～12 周视骨痂生长情况开始完全负重。Takeuchi 等[7]报道2 例Ⅱ型LHFs患者采用了与Ⅰ型和无骨折患者相同的康复方案，结果均发生了延迟愈合和矫正角度丢失；另3例Ⅱ型及2 例Ⅲ型骨折，因采用了推迟下地负重时间的保守康复方案，随访中就未发生延迟愈合和矫正角度变化等不良后果。

7 总结和建议

MOWHTO 是一种术者控制下的不完全性骨折，应当尽量避免发生LHFs。术中预防LHFs，除了术者操作经验外，最重要的是将合页设置在“安全区”内。截骨术中宁可做完全截骨，要避免截骨不足，因为完全截骨所造成的LHFs 为Ⅰ型骨折（图2），属于稳定性骨折，而截骨不足很可能引起Ⅲ型LHFs，属于不稳定性骨折（图3）。MOWHTO 楔形张开≥11 mm者，即使术中透视或术后X线检查未发现LHFs，也应当进行CT 检查以免漏诊，并依据LHFs 的类型调整康复方案（图3）。MOWHTO 应当采用长锁定接骨板固定，术中如果发生无移位的Ⅰ型LHFs，无需特殊处理；而发生Ⅱ型或Ⅲ型但无移位者，术后应推迟下地负重时间；若术中发生有移位的Ⅱ型或Ⅲ型LHFs，则除了术中复位外，还应在截骨区植骨或行外侧合页固定，并在术后延迟负重。植骨可增加截骨区的稳定性，但对于内侧张开距离小（＜15 mm）且无LHFs的患者而言，生物力学优势并不明显。对于没有LHFs或未发生不稳定型LHFs的患者，可早期开始完全负重，但仍需密切随访，防止迟发性LHFs发生。

图3 容易被漏诊的1例Ⅲ型LHFs