CT 及MRI 在踝关节骨折患者分型、分度及预后评估中的应用

陈海龙

( 辽宁健康产业集团阜新矿总医院CT 磁共振科, 辽宁 阜新 123000 )

踝关节是人体重要的承重关节之一,其生理结构复杂,由多个骨骼、韧带、神经、血管及其他软组织共同构成,包括内踝、外踝、前踝、后踝、跟骨、距骨、跖骨、趾骨以及韧带、血管、神经等,因其关节间隙窄、关节软骨偏薄,且各骨骼构成多可直接与地面接触参与各种运动中,因此运动及疲劳后引发损伤也是踝关节损伤的重要发病因素。 因其结构复杂,所以一旦踝关节遭遇外力引发超出其承受极限就会引发骨折,且多为合并伤,常可累及多个骨骼,所以,临床上踝关节损伤的表现也呈多样性[1]。 踝关节骨折多由间接暴力所致,发生率一直较高,患者有踝部疼痛、肿胀、踝关节畸形等临床表现,严重影响基本生活,需积极治疗。 因踝关节结构复杂,出现损伤后多累及多个骨骼及韧带,因此多数需要手术治疗,而术前完善影像检查,对患者病情进行评估,尤其是骨折分型情况,为进一步手术治疗提供依据,十分必要。诊断工作是治疗工作的重要辅助,关于踝关节骨折诊断、分型时采用X 线检查的准确率并不理想,影响治疗工作的有效开展。 随着影像技术的进步,螺旋CT 、MRI 检查能获得更加清晰的图像资料、细微的骨折,从而降低疾病误诊、漏诊风险。 基于此,本文就我院骨科2017 年8 月-2018 年10 月患者为例进行研究。 现报告如下。

1 临床资料

1.1 一般资料

研究对象选自我院骨科2017 年8 月-2018 年10 月收治的踝关节骨折疾病患者92 例,患者有踝部疼痛、肿胀等症状表现。 其中,男性患者50 例,女性患者42 例;患者年龄最小20 岁、最大78 岁,平均年龄为(40.50 ±6.50)岁;致伤原因:车祸伤患者50例,剧烈运动伤患者30 例,其他伤患者12 例。 研究经医院伦理委员会批准。 (1)纳入标准:患者意识清楚、知情配合参与,病历资料完整;患者为急性创伤发展闭合性踝关节骨折;完善影像检查前未经手法复位治疗者。 (2)排除标准:先天性踝关节发育不良;开放性创伤或同时合并其他关节或骨性损伤;合并肿瘤病史;合并严重的肝肾功能不全,对造影剂等不耐受;合并精神类疾病伴意识不清,无法配合检查及治疗者;合并结核、肿瘤等疾病引发的继发性骨折患者;身体内存在金属制品,无法完成MRI 检查者。

1.2 方法

CT 诊断。 检查使用飞利浦16 层螺旋CT 机,辅助踝关节骨折患者仰卧位,设置扫描参数,管电流300mA、管 电 压 120Kv、 矩 阵 512 × 512、 层 厚1.25mm、螺距1.375、视野(FOV)20 cm 。 CT 原始数据传输至ADW4.5 工作站,以容积再现法(volume reconding,VR)、表面容积重建(ShadedVolume Rendering,SVR)、多平面重建(multi -planncrreconstructiorh,MPR)等图像后处理技术进行踝关节骨折三维结构、多平面处理。 MRI 诊断。 检查使用GE 3.0 T磁共振机, 应用足膝关节线圈,进行质子加权(PDWI)、T1WI、T2WI 序列多方位(轴位、冠状位、矢状位)扫描,设置扫描参数,层间距5 mm、层厚3 mm,详细扫描胫腓骨下1/3 -跟骨水平面。 以MRI 轴位等T1WI、T2WI 序列、压脂序列图像判断骨质内微小骨折、关节韧带等情况。

1.3 观察指标与标准

分析踝关节骨折患者经MRI 以及CT 诊断后的分型评估、疗效评估结果。 Lauge -Hansen 分型、分度标准。 旋后外旋型、旋前外旋型、旋后内收型、旋前外展型、旋前背屈型分别为Ⅳ°、Ⅳ°、Ⅱ°、Ⅲ°、Ⅳ°[2]。 手术效果评价。 患者术后恢复良好、无并发症即优;患者术后恢复慢且有轻微并发症问题即良;患者术后并发症情况明显,甚至需要再次手术治疗即差。

2 结果

2.1 92 例患者分型和分度评估结果

92 例踝关节骨折患者经评估后,旋后外旋型患者30 例(32.60%)、 旋 前 外 旋 型 患 者 20 例(21.73%)、旋后内收型患者20 例(21.73%)、旋前外展型患者15 例(16.30%)、旋前背屈型患者7 例(7.60%);CT 图像后处理后,92 例患者能够有效的显示踝关节三踝骨折、周围肌腱损伤情况,正确率为100.00%(92/92),详细分型和分度评估结果。 见表1。

表1 92 例患者分型和分度评估结果(n,%)

2.2 92 例患者疗效分析

92 例踝关节骨折患者全部进行手术治疗,手术效果优者48 例、良者35 例、差者9 例,优良率为90.21%(83/92)。 预测结果显示,92 例患者中可能会发生创伤性关节炎患者15 例,预测率为16.30%。随访3 年后发生创伤性关节炎患者8 例,发生率为8.69%

3 讨论

踝关节骨折是骨科常见疾病之一,而踝关节解剖位置特殊,组成复杂,主要由胫骨远端、腓骨远端及距骨体构成,结构上分内踝、外踝及后踝。 其中胫骨末端向内侧突出的凸起被称为内踝,胫骨远端后缘呈唇状的凸起为后踝,而腓骨末端向外凸起的位置称为外踝。 距骨分为距骨头、距骨颈及距骨体3个结构,其内有6 个关节面。 其中距骨体藏身于踝穴,踝穴则是内踝及外踝与胫骨下端关节面共同构成。 距骨滑车分上关节面、外踝面、内踝面,距骨体生理形态上呈前宽后窄状,当踝关节呈背伸动作时,因距骨体刚好位于踝穴内,所以此时踝关节稳定性佳,不容易出现损伤;当踝关节处于跖屈时,距骨体与踝穴的位置间隙出现增宽,关节活动度改变后,整个关节相对而言稳定性变差,此时如突然遭受较大的外力冲击,会出现骨折损伤,这也是临床跖屈位踝关节骨折发生率更高的生理因素[3]。 孙岩[4]等研究指出,踝关节稳定性与距骨形态有很大关系,因后者直接参与构成3 处关节,并且距骨对踝关节背伸、跖屈、内旋、外旋等多种形态均有重要参与作用。 他们认为距骨在踝穴内进行屈伸活动的过程就好比一个圆锥体在其内不断滚动,圆锥体的底面对应外侧,顶面则冲内侧,足部跖屈时椎体则内旋,背伸时则向外旋转。 踝关节结构比较复杂不仅是骨骼构成复杂,其内也存在许多韧带负责联系并保障踝关节保持稳定。 单洁玲[5]等研究指出,构成踝关节的韧带主要分3 组:(1)下胫腓联合韧带组。 该组韧带由下胫腓前韧带、骨间韧带及后韧带构成。 其中前者主要生理功能是负责胫骨前结节与外踝的连接作用,而后者负责连接胫骨后结节与外踝,骨间韧带则负责在胫骨骨切迹处将两者连接,同时也负责维持小腿骨间膜的延续。 该组韧带主要负责连接胫腓骨下缘,当遭受外力出现撕裂损伤时,踝穴会病理性增宽。(2)内副韧带。 临床也将其叫做三角韧带,主要为浅层及深层两部分构成。 其中浅层始于内踝前下方呈扇形向外伸展,末端位于距骨颈与跟骨之间。 深层始于内踝后下方,末端在距骨内侧及后侧。 前者当足部关节进行外展运动时,可以有效向内施加拉力,保护并防止踝关节过度外翻;后者是在足部踝关节呈跖屈位时向内施加拉力,防止距骨过度外旋。 (3)外侧副韧带。 由距腓前韧带、跟腓韧带、距腓后韧带构成。 主要生理功能是保护距骨,防止其过度向前,同时向外加压,防止踝关节过度内翻。 当踝关节处于外旋或外展时,遭受瞬间扭转外力时,外力可通过下胫腓后韧带传导至后踝,对其造成较大的牵拉,进而引发后踝撕脱性骨折;当踝关节处于跖屈位时,突然遭受从后向前下方外力冲击时,距骨会被动向后方运动,对后踝造成猛烈的冲击引发骨折。 孙玉龙[6]研究指出,人体在负重时,踝关节所承受的重力部分,约有80 % 会通过胫骨末端传递到距骨,在内翻及外翻应力作用下,约有20 % 负重会向内侧关节面传递,另有10 % 作用会传递到外侧关节面;这些重力负荷传递及分配有赖于内、外踝及软组织、韧带等共同作用才能完成并最终形成一种稳态。 因此,踝关节损伤后复位及评价预后情况应主要从以下2点进行考量:(1)以静力角度去思考。 关节面负重情况下是否处于平整状态,有没有导致关节退行性改变情况。 (2)关节活动时关节是否始终处于稳定状态。 踝关节损伤经治疗后,距骨在踝穴内活动轨迹是否存在异常,关节内压力分布情况如何,有没有出现内压升高,或者诱发创伤性骨关节炎情况等。 踝关节是重要的承重关节之一,其结构复杂,由多种骨骼共同构成,也存在较多韧带起连接和保护作用,但相对于其他关节,踝关节局部软组织仍较缺乏,因此一旦遭遇暴力作用导致踝关节出现创伤时,多呈现多骨骼损伤,临床表现也比较多样。 此外,踝关节扭伤也是临床常见的下肢骨骼损伤疾病之一,主要见于行走凹凸不平路面或下楼梯玩手机出现意外滑脱等。 骨科中踝关节骨折发生率一直呈逐年递增趋势,需有效诊断、尽早治疗。 X 线片是临床常用检查手段,用于踝关节骨折诊断中仅可获取一维图像、显示内外踝骨折,无法有效显示后踝骨折块移位、大小,具有较高的误诊、漏诊风险,影响患者临床治疗和预后。 随着影像学技术的进步,为踝关节骨折的诊断提供了更多的方法。 其中,MRI 诊断具有较高的敏感性、特异性、准确性,可以详细的了解踝关节骨折患者的韧带损伤情况以及潜在损伤情况,助于临床工作的有效开展。 但是,MRI 诊断用时较长,对患者的配合度要求较高,所以需辅助其他影像学手段进行辅助。 CT 三维成像技术诊断踝关节骨折,可以全面认识关节炎、关节损伤以及肿块等情况,以多平面重建技术清晰显示患者的细微骨折,表面容积重建可以清晰地显示患者的关节面骨折、分离情况,容积再现技术可以有效地显示患者的后踝、内外踝移位情况。 同时,借助向不同方向进行旋转及调节阈值的技术手段,容积再现技术可以消除重建图像,同时对韧带及肌腱情况清晰显影,如仍有无法鉴别之处,可联合MRI 进一步对踝穴及软组织结构、距骨等位置了解,以明确踝关节骨折情况及具体分型,为临床医师提供更精确的诊断及治疗依据。 螺旋CT检查、MRI 检查联合应用,进一步提升了踝关节骨折的诊断效能,可以进行准确的分型、分度,助于骨科临床治疗工作的有效开展,提高了患者的生活质量与安全性。 相关研究指出,联合应用螺旋CT、MRI检查可以有效地进行踝关节骨折分型、分度,为疾病治疗提供参考,促进患者康复,提高患者的安全性[7]。 踝关节骨折的临床分型有多种方法,一般常见的有以下2 种:(1)依据骨折位置划分。 分为单踝骨折、双踝骨折及三踝骨折。 (2)依据骨折损伤严重情况及踝关节稳定性进行分型。 分为稳定性及不稳定性骨折2 种。 因为踝关节对人体非常重要,针对此处的研究也越来越多,关于其解剖位置、生理功能、生物力学研究也不断深入,分型方法也逐渐多样化。 目前世界范围内应用最广泛也是最被认可的主要为Lauge. Hansen 分类法、Danis. Weber 及AO/OTA分类法。 本研究主要应用的分类法为Lauge. Hansen,该分类方式主要依据患者受伤时足部所处位置、受伤时外力的作用强度和方向进行,目的在于说明患者受伤机制及骨折损伤情况包括韧带受伤状态等。 具体分型为5 类,包括旋后外旋型,旋前外旋型,旋后内收型,旋前外展型,旋前背屈型[8]。每一类型前半句均为受伤时足部所处位置,而后半句则是描述患者受伤时遭受的外力方向。 上述分型主要为损伤部位及受力方向,针对每一种具体分型还会依据骨折及韧带具体受伤程度进行细分,具体包括以下类型:(1)旋后外旋型。 该类型为受伤时患者足部处于旋后位置,此时距骨承受到外旋力量造成距骨在踝穴内活动轨迹出现异常,以内侧为轴向外后方向旋转,最终冲向外踝导致出现后移位损伤;而距骨所承受的外旋力量可能来自外力,也可能为小腿内旋引发的相对推力引起。 (2)旋前外旋型。该类型患者出现损伤时足部位于旋前位置,呈足背伸或外翻位,此时三角韧带处于绷紧状态,当一瞬间受到旋外力冲击时,距骨在踝穴内失去稳定,导致距骨以外侧为轴出现明显前外方向的旋转移位,这种损伤类型是先出现关节内侧损伤出现踝关节稳定性变差,后发生的移位损伤。 具体细分以下几个分级:①I°:内踝关节出现撕脱性骨折损伤或三角韧带损伤后出现断裂。 CT 下可见内踝骨折线沿着矢状面自前上向后下方向斜行。 ②II° -I°:在上述损伤基础上合并下胫腓前韧带或骨间韧带出现断裂性损伤。③III° -II°:踝关节上方6 -10 cm 位置发生短螺旋型骨折线走行。 ④IV° -III°:在上述损伤基础上,增加后踝撕脱性骨折损伤并导致下胫腓出现分离,或者下胫腓后韧带出现严重损伤,引发下胫腓分离。(3)旋后内收型。 该类型患者遭受损伤时足部处于旋后位置,外力对距骨施加剧烈的内翻力量,导致距骨在踝穴内活动异常,出现外踝被牵拉过度,内踝被外力冲击挤压[9]。 ①I°:外踝关节出现撕脱性损伤伴有韧带断裂,外踝骨折临床多见于横向骨折且其平均水平位置要低于踝关节水平间隙一些。 ②II°:在外踝骨折基础上合并内踝骨折损伤,X 线或CT 扫描下可见骨折线自踝穴内上角向内上方斜位走行,部分患者可见踝穴内上角关节软骨处可见明显压缩性骨损伤。 (4)旋前外展型。 该损伤类型患者受伤时足部多为旋前位,在一瞬间受到强烈的外翻力量作用于踝关节,处于踝穴内的距骨受到向外翻转的力量,此时内踝出现牵拉,外踝被强行挤压,出现损伤。 ①I°:内踝关节出现撕脱性骨折损伤或三角韧带出现严重的断裂伤,内踝骨折临床同样见于多处于踝关节水平间隙下方位置。 ②II° -I°:在上述损伤基础上合并下胫腓韧带损伤或后踝撕脱样骨折损伤,导致下胫腓出现分离。 ③III° -II°:X 线或CT 下可见清晰短斜形骨折线出现在踝穴以上位置或者可见明显的小蝶型骨折碎片。 (5)旋前背屈型。 该类型临床相对少见,主要也分4°。 ①I°:为内踝出现骨折损伤,X 线或CT 下可见明显骨折线。 ②II°:在I°基础上合并胫下关节面前缘出现骨折损伤。 ③III°:II°基础上出现腓骨远端高位骨折。 ④IV°:在III°损伤基础上合并胫下关节面后缘出现骨折损伤[10]。本文结果:92 例踝关节骨折患者中旋后外旋型、旋前外旋型、旋后内收型、旋前外展型以及旋前背屈型患者分别为30 例、20 例、20 例、15 例、7 例,CT 图像后处理后正确率为100.00 %。 全部进行手术治疗后手术效果优良率为90.21%、创伤性关节炎预测率为16.30%、随访创伤性关节炎发生率为8.69%。 创伤后出现继发性骨关节炎,主要原因考虑为损伤后踝穴间距在恢复期后仍＞2 mm 或既往损伤导致关节面间隙存在细微的骨折碎片或存在韧带损伤对各骨骼连接能力下降等因素。 手术完成后,应定期行CT扫描关注螺丝钉固定位置是否准确牢靠,并了解患者骨折后修复情况,必要时可借助三维重建图像后处理技术对踝穴内各成分进行全面观察,评价关节面吻合情况,并对关节的整体稳定性做评价,以规避不良合并症发生,提高患者预后情况。 笔者体会,要提高踝关节损伤治疗效果及预后,首先应熟悉踝关节各组成部分生理及结构,并了解损伤后关节、骨骼、韧带、肌腱、关节软骨等各处损伤状况,要完全明确上述情况,单纯应用CT 或MRI 均有不足,因此,对于X 线出筛后明确有踝关节损伤患者,建议完善CT联合MRI 检查,一方面详细查看骨折情况,骨折线走行、移位情况,同时明确是否存在出血、水肿、韧带断裂等等。 只要完善影像检查,明确诊断,才能为临床提供真实的诊断结果,并为下一步手术治疗提供更多的图像信息和依据,为临床带来更好的效果。

综上所述,螺旋CT、MRI 检查进行踝关节骨折分型、分度效果理想,助于临床手术治疗和患者预后。