跟骨骨折的分型与治疗
2022-11-23于鸿伟
田 冲,高 博,于鸿伟,张 毅,王 培
(承德医学院附属医院手足外科,河北承德 067000)
跟骨是人体最大的跗骨,跟骨骨折占跗骨骨折比例的60%左右,是足部较为常见的损伤[1-3]。跟骨是足部极为重要的承重骨,其特殊的解剖结构、自身形态、相对位置和夹角均对足部功能有较大影响,使跟骨骨折的治疗方式受到限制,约75%的骨折患者愈后足部功能会受到一定程度的影响[4-6]。自上个世纪以来,随着影像学、生物力学技术的进步,人们对跟骨骨折机制的认识越来越深入,跟骨骨折的分型、临床治疗方法、功能评分系统等方面也趋于多元化。本文从跟骨的解剖及损伤机制出发,对跟骨骨折的分型及治疗的进展作一综述。
1 跟骨的解剖及损伤机制
1.1 跟骨的解剖学特点
跟骨为不规则的矩形跗骨,主要由松质骨构成,皮质骨较为薄弱,共有前、中、后距下关节和跟骰关节四个关节面[7,8]。由于各部分骨小梁的密度不同,跟骨的内、后、上骨质结构较为致密,外、前、下骨质密度较为稀疏,载距突、前、中、后关节面下方及跟骨结节处骨小梁密度较为致密,骨皮质较厚。其周围肌腱和韧带中,跟腱、跖筋膜、跖长韧带、跖短韧带及内侧副韧带较为强大,而外侧的韧带和肌腱相对薄弱。包括跟距骨间韧带在内的韧带、肌腱及足部各关节对足弓的稳定性极为重要,同时,这些结构也使跟骨的负重力线偏向外侧[9,10],故跟骨骨折部位多发生于外侧,关节面塌陷与骨折移位也以外侧为著。跟骨外侧壁的皮肤软组织较薄,血供较差,但周围血供较为丰富,胫前动脉和腓动脉分别为足背、足底皮肤的主要营养动脉,具有较多的营养穿支,因此,跟骨骨折手术治疗的外侧入路多选胫前动脉和腓动脉的交界处,可在最大程度上减小对切口周围皮肤血供的影响,提高切口的一期愈合率[11]。
1.2 跟骨的损伤机制
1.2.1 跟骨自身解剖及结构特点 临床上造成跟骨骨折的原因多种多样,据相关文献统计,垂直暴力造成的骨折占大多数[12]。跟骨发生骨折时表现出的不同倾向性与其自身形态结构特征有着较大的关联,比如常见的跟骨前突骨折,多由足跖屈、内翻应力而导致。暴力引起附着在跟骨前突及足舟骨、骰骨近段的分歧韧带紧张,由于此处骨松质比例较大,骨质薄弱,较容易造成跟骨前突撕脱骨折,如果受到暴力撞击,即使力量较小也有可能导致跟骨前突压缩型骨折。跟骨的骨小梁分布不均,各部分的骨密度有差异,这种解剖学差异导致骨折发生时可能形成数个较为固定的骨块。如跟骨丘部发生骨折时,可形成载距突及跟骨结节两个基本骨块。有学者在文献中提出,按照跟骨的解剖学特点,可将其分为前部、体部、结节部、载距突和丘部 5 个部分,通过测量统计,认为跟骨骨折线的形成与其解剖学分部有关[13]。
1.2.2 跟骨周围韧带的影响 跟骨和距骨形成距下关节复合体,周围存在很多附属韧带,包括距跟间韧带、距骨颈韧带、内/外侧距跟韧带、跟腓韧带及三角韧带的一部分,这些韧带起着稳定关节、限制过度运动的作用。骨折发生后,部分韧带可能断裂,关节结构失去稳定性,骨折块会形成较大移位。此外,其拮抗韧带的牵拉作用也可能增加骨折移位,如跟骨结节的撕脱骨折主要是由于小腿三角肌的猛然收缩、牵拉跟腱附着部引起,跟骨结节上方只有少量软组织覆盖,被撕脱的骨块移位,对皮肤软组织造成刺激及较大的张力而影响血供,导致周围皮肤坏死[14]。
1.2.3 生物力学分析 生理状态下,距下关节运动轴呈偏心性,跟骨处于自然外翻位,下肢力线位于跟骨外侧。轴向应力过大时,距骨外缘与跟骨内侧发生撞击,产生两种基本应力方式[15],即剪切力和压缩力,此两种力的结合产生各种类型的关节内骨折。剪切力:患者自高处坠落时,足跟多呈外翻位着地,偏心性应力通过距骨作用于跟骨的后关节面,形成后关节面指向跟骨内侧壁的剪切应力,由此造成的骨折称为原发骨折,它经过后关节面将跟骨分为两个部分,即跟骨后外侧部分(跟骨结节骨折块)、跟骨前内侧部分(载距突骨折块),该骨折线会因受伤时足部位置的不同而变化,可能产生两条以上的骨折线或不经过后关节面。若负荷停止,距骨归于原位,跟骨前内侧骨块由于周围强大的韧带及与距骨的连接保持原位,而跟骨后外侧骨块由于缺乏强壮韧带与距骨的连接,会出现跖屈及外翻旋转移位,产生典型的“台阶”表现;若暴力继续作用,则出现各种继发骨折线及移位情况。压缩力:高处坠落足跟着地时,巨大的冲击力和地面的反冲力相互作用[16],在足跟与地面之间、距骨和跟骨之间形成直接的压缩力,可造成跟骨结节的纵行骨折、跟骨体部的骨折及关节面的塌陷。距骨的前外侧突在压缩力的作用下产生楔型挤压,可导致跟骨 Gissane 角处发生骨折;若应力继续作用,产生的继发骨折线向前可进入跟骰关节,向后延伸至跟骨结节后缘、跟腱止点下方称为舌形骨折,终止于跟骨结节上缘、跟腱止点前称为压缩性骨折。
2 跟骨骨折的分型
随着技术的进步和研究的深入,跟骨骨折的分型越来越多,每一种分型都有其特点和优势,现在医学界尚未对分型标准达成统一意见[17]。下面是目前临床上常见的几种分型。
2.1 依据 x 线影像分型
Bohler[18](1931)第一次提出跟骨骨折分型的理念,他依据跟骨骨折是否波及距下关节将骨折分为两种类型,并且将骨折的分型与预后联系起来。Essex-Lopresti[19](1952)在 Bohler 研究成果的基础上,基于跟骨侧位 X 线片,根据骨折是否累及距下关节面将跟骨骨折分为两型:I型未累及距下关节,II型累及距下关节。根据II型骨折继发的骨折线走向,又将其分为舌形骨折和关节塌陷性骨折两大类。这种分型方法简单易用,患者首次就诊即可确定分型,在一定程度上有助于治疗方案的选择,但其对关节面塌陷性骨折的描述太过于笼统,不能反映距下关节的损伤程度,对不同类型骨折的预后评估意义有限。1975年,Soeur和Remy根据跟骨的AP、侧位和Harris轴向视图上关节碎片的数量和骨折位移提出了一个分类方案。根据跟骨损伤时垂直压缩力、剪切力和垂直压缩力加剪切力三种应力机制,将骨折分为三类:I类为无移位的剪切型骨折,关节面较宽;II类为出现继发骨折线,产生至少3个骨折块;III类为高度粉碎性骨折。该方案注重点为关节面骨折块的数量,但Soeur等人随后推荐的跟骨关节内骨折的手术治疗方法与分类方案并没有相关性[20]。后来,Paley等人根据X线平片上继发骨折线的位置和数量将跟骨骨折分为四类。上述均为依据 X 线设计的分型方法,对初诊和继发骨折线位置的确定颇具意义,但不能准确描述损伤程度和整体移位,对治疗及预后判断均有一定的局限性。
2.2 依据CT扫描结果分型
上个世纪80年代,CT的出现使人们对骨折解剖学有了更进一步的了解,彻底改变了跟骨骨折的定位和治疗[21,22]。Zwipp等人依据 CT影像资料分类跟骨骨折,与依据X片的分类系统相似,他们的分类方案仍注重骨折线的位置和骨折块的数量,并其将受影响的关节面数目和软组织损伤程度纳入一个12分评分系统,该评分系统对治疗方法的选择和预后判断帮助较大,但使用复杂。Crosby(1990)开发了一个基于关节面移位(非移位、移位和粉碎性骨折)的分级系统,首次将临床结果与基于CT扫描结果的分类方案相关联,但这种临床相关性与跟骨骨折的手术治疗关系不大。Sanders(1993)通过研究跟骨冠状位和轴位CT扫描结果发现,在跟骨后距下关节面的最宽处,其被两条线分为相等的3个柱,分别由A、B代表等分点,距下后关节面和载距突之间为C点,跟骨后距下关节面上的骨折线以其相对应的A、B、C点代表骨折线的位置。这样一来,三部分关节面和一部分载距突构成4个潜在的骨折块。Sanders据此将跟骨骨折分为四型:Ⅰ型:不考虑后关节面的损伤程度,无移位的关节内骨折(或移位<2mm);Ⅱ型:后关节面有一条骨折线和两个骨折块,移位>2mm,因骨折线位置的不同又将其分为ⅡA型(骨折线偏外侧)、ⅡB型(骨折线偏内侧)、ⅡC型(骨折线邻近载距突);Ⅲ型:后关节面有两条骨折线和3个骨折块,根据骨折位置的不同分为ⅢAB、ⅢBC、ⅢAC 3个亚型,各亚型均有一典型的中央塌陷骨折块;Ⅳ型:跟骨后关节面为严重的粉碎性骨折或者骨折块数量为4块及以上的移位骨折。
Sanders分型具有较高的认可度[23,24],其优点在于能清晰阐述距下关节后关节面的损伤类型和程度,明确骨折线的位置,对临床治疗方法的选择和判断预后有重要意义。其不足之处在于无法全面阐述跟骨骨折后的高度、宽度、力线的变化及跟骨体移位情况,因此,目前在跟骨骨折的诊疗过程中多采用两种分型方法结合的方式完善骨折的分型,指导临床治疗[25]。
2.3 AO/OTA 分型
跟骨损伤机制的复杂性决定其骨折类型的多样性,因此,临床上尚未建立统一、全面的分型系统。目前存在的20余种分型方法,依据各不相同,难以相互协调,在不同治疗效果的对比方面限制较大,其中AO骨折分型系统已发展成一套科学规范的分型系统,对骨折的诊断和治疗有一定的指导作用,已被人们普遍接受和广泛使用[26-28]。AO骨折分型系统将跟骨骨折分为A、B、C三型。A型为跟骨撕脱、跟骨前部或跟骨结节骨折,根据骨折位置不同分为:A1型:跟骨前部骨折;A2型:跟骨载距突骨折;A3型跟骨结节骨折。上述三种分型又以骨折是否为粉碎性分为1、2两种亚型。B型为跟骨关节外跟骨体骨折,以是否为粉碎性骨折分为:B1型:非粉碎性骨折;B2型:粉碎性骨折。C型为波及后关节面的跟骨骨折,分为:C1型:无移位骨折;C2型:两部分骨折;C3型:三部分骨折;C4型: 四部分及以上的骨折。跟骨骨折AO分型对软组织损伤程度的判断有较大帮助,然而在反映跟骨后关节面的损伤程度方面存在较大的局限性,对治疗方法的选择和判断预后价值不高。但随着生物力学、影像学的发展及相关研究的全面化,跟骨的分型将会越来越全面、实用。
3 跟骨骨折的治疗
跟骨骨折治疗主要以恢复跟骨的长、宽、高和纠正力线、恢复足跟功能为目的[29]。根据损伤严重程度的不同,治疗方案可分为保守治疗和手术治疗两种。保守治疗方案通常无需复位或行简单的手法复位,辅以石膏固定或牵引,适用于无移位或移位<2mm的关节内、外骨折,但跟骨结节撕脱骨折及跟骨前突撕脱性骨折应除外,其优点为治疗简单,费用低,患者早期即可行功能锻炼。手术治疗适用于SandersII-Ⅳ型、开放性及出现严重并发症的各类跟骨骨折,主要包括切开复位内固定、外固定器固定、微创治疗及关节融合等方案。
3.1 切开复位内固定
选择合适手术时机,切开皮肤及软组织,直接观察跟骨情况,复位满意后用合适的内固定物固定跟骨,恢复其解剖结构,必要时可进行植骨,以助于关节面的恢复。由于跟骨外侧解剖结构简单,暴露满意,此术式大多采用外侧入路;内侧入路因易损伤周围神经血管,临床上使用较少[30]。有文献表明,切开复位内固定术能有效地恢复Sanders Ⅱ型、Ⅲ型跟骨骨折的跟骨形态和解剖结构,提高足部功能恢复效果[31]。
3.2 外固定器固定
使用金属骨针经皮穿过骨折线,辅以固定器固定骨折断端,适用于粉碎性骨折及软组织损伤严重的骨折。其优点在于结构简单,固定效果优于石膏和牵引,可有效避免局部软组织压迫、关节僵硬及术后皮肤坏死等情况。有研究表明,在关节面塌陷或开放性跟骨骨折中,此方案复位效果较好,且避免了进一步破坏软组织,对患者的恢复及预后很有帮助[32]。
3.3 微创手术
微创手术是以最小的代价换取最大的治疗效果[33],主要包括经皮球囊扩张骨水泥植入术、关节镜辅助内固定术、有限切开复位内固定术、经皮复位内固定术等术式[34,35]。其适用于易于复位的简单骨折,对比传统的跟骨关节内、外骨折开放性手术,可有效降低切口感染、皮瓣坏死、周围神经血管网损伤等并发症的发生率[36,37],但远期治疗效果仍待观察。
3.4 关节融合
关节融合主要适用于关节面严重粉碎性骨折或软骨损伤过多的跟骨骨折,可有效降低距下关节创伤性关节炎的发生率。距下关节融合术[38-40]是治疗跟骨关节内粉碎性骨折的一种有效方法,能恢复后足外形及功能,但不能完全缓解后足疼痛[41]。此外,术后患者踝关节背伸跖屈功能受限,可能与距骨倾斜度减小、后足高度降低、踝关节退变等因素有关[42],影响生活质量。
4 结语
跟骨是人体极为重要的跗骨,也是全身骨折的多发部位,因其结构特殊,损伤机制及骨折类型较为复杂,治疗上比较困难,致残率高,对患者的生活质量影响很大。对于跟骨骨折,临床上尚未建立统一的分型,各种分型系统的依据及机制各不相同,其指导的临床治疗方法也相差甚远,在治疗效果和判断预后方面缺乏有效的对比。随着CT技术、生物力学的发展,如3D打印、三维建模、有限元分析等在跟骨骨折研究中的应用越来越广泛,跟骨损伤机制和分型方面的研究越来越深入,未来,跟骨骨折治疗方法会更加有效、全面,预后的判断会更加准确。