环形外固定架治疗42-C2 型胫骨节段性骨折的效果

李锋

（河南省鹿邑县人民医院 鹿邑 477200）

胫骨节段性骨折属于临床上较为特殊的一种胫骨骨折类型，在所有胫骨干骨折中占比为12%左右，主要表现为不低于2 条骨折线且有一个独立的中间骨节段，以42-C2 型较为常见[1]。手术是现阶段临床上治疗42-C2 型胫骨节段性骨折的主要手段，包括髓内钉、外固定架固定等，其中髓内钉固定虽可促进骨折部位恢复，改善患者膝关节、踝关节功能，但也存在操作难度高、稳定性差等不足之处[2～3]；外固定架固定不仅可促使多平面骨折固定更加稳定，还可减轻对局部软组织造成的损伤，有助于术后恢复[4]。环形外固定架是20 世纪中旬被研发出的一种外固定装置，近年来被广泛应用于四肢骨折治疗中，特别适合治疗伴广泛性软组织损伤的胫骨节段性骨折以及开放性骨折，术后合理调节支架来加压骨折断端或促进残留畸形恢复，有助于促使患者尽早下床进行康复训练，对肢体功能恢复有重要意义[5]。临床发现[6]，环形外固定架可应用橄榄针、金属环进行固定来增加对骨段的把持力与固定强度，实现对骨折部位的稳定固定，但截止至今鲜有环形外固定架治疗42-C2 型胫骨节段性骨折的生物力学研究的相关报道。鉴于此，本研究纳入42-C2 型胫骨节段性骨折患者展开对照研究，探讨环形外固定架的治疗效果及生物力学稳定性，旨在为同行提供参考依据。现报道如下：

1 资料与方法

1.1 一般资料 纳入2018年1月至2020年6月我院骨科诊治的110 例42-C2 型胫骨节段性骨折患者，按随机对照原则分两组，各55 例。A 组男35 例，女20 例；年龄25～58 岁，平均（40.33±9.70）岁；受伤原因：车祸伤30 例，高空坠落伤15 例，重物砸伤10例；骨折类型：闭合性骨折38 例，开放性骨折17 例；软组织损伤情况：钝挫伤29 例，开放伤19 例，皮肤完整7 例；自受伤到手术时间3～8 d，平均（5.13±1.60）d。B 组男33 例，女22 例；年龄23～59 岁，平均（40.50±11.24）岁；受伤原因：车祸伤28 例，高空坠落伤18 例，重物砸伤9 例；骨折类型：闭合性骨折36 例，开放性骨折19 例；软组织损伤情况：钝挫伤27 例，开放伤20 例，皮肤完整8 例；自受伤到手术时间3～8 d，平均（5.18±1.43）d。两组一般资料相比，差异无统计学意义（P＞0.05）。本研究已通过医院医学伦理委员会审核（伦理号：201700273）。

1.2 入选标准 （1）纳入标准：通过X 线摄片证实为胫骨节段性骨折；AO/OTA 分型为42-C2 型；治疗依从性良好；精神及意识状态良好，可正常沟通；对本研究知情，且自愿签署知情同意书。（2）排除标准：有严重脏器功能不全者；有凝血功能障碍者；无法耐受手术者；骨折线累及胫骨近端或是远端关节面者；对侧下肢骨折者。

1.3 治疗方法 对所有患者进行硬膜外麻醉或全麻，协助患者保持仰卧位，对患肢进行常规消毒，并完成铺巾。A 组采用髓内钉固定：若骨折线在胫骨非狭部，需先用点状复位钳对骨折部位进行钳夹复位，然后由髌韧带正中部位入路，将其纵向锐性劈开，将髓内钉入针点充分暴露后置入开口定位针，借助于正、侧位透视下明确导针置入位置满意。借助髓内钉开口器对胫骨近端进行开口并置入髓内钉导针给予逐渐扩髓处理。若术中出现闭合复位困难，可通过切开复位的方式来暴露骨折断端，然后借助复位钳进行钳夹复位并置入髓内钉导针。选择合适尺寸的髓内钉并置入，然后分别于远近端安装锁钉，最后对伤口进行冲洗及缝合处理。对开放性骨折及创面不能完全缝合者而言，需取小腿局部筋膜皮瓣对创面给予覆盖处理；对伴内踝骨折者，需通过内踝弧形切口进行骨折复位，然后借助空心钉给予固定处理。B 组采用环形外固定架固定：根据患者骨折线所处位置的不同来决定金属环数量及具体固定位置，通常情况下单节段用2 个金属环进行固定。若骨节段长度偏短，可于金属环上方或是下方应用半针以提高对骨段的把持力。本组患者所用固定架为泰勒空间支架或Ilizarov 环形支架，二者穿针方法相同。穿针时，首先将2 枚橄榄针（2 mm）以交叉的方式贯穿于患者肢体双侧骨、软组织上，通过拉张固定于金属环上，与膝关节距离最近橄榄针的高度需控制在胫骨平台关节面下约1 cm，且在此过程中要注意规避重要神经及血管，并做好降温措施。在踝关节周围进行穿针操作时要将踝关节做跖屈或是背伸动作，确保其处于最大活动度状态。在对开放性骨折者进行穿针时需尽可能规避软组织受损位置，防止损伤进一步加剧。骨折复位有橄榄针、金属环复位法之分，具体如下：（1）橄榄针：首先把组好的环形支架套在小腿内侧，然后在一根骨折线双侧骨段分别使用1 枚橄榄针进行贯穿固定处理，通过调节双环间的螺纹杆给予适当牵引，在此过程中留意骨折移位状态。对橄榄针、金属环固定点进行调整后，用拉张器对橄榄针给予拉张以纠正轴向旋转及前后、冠状位内外存在的移位现象。若骨折断端有前后移位的问题，可借助弓形针来纠正移位，先牵开骨折部位，再用1 枚橄榄针从内到外贯穿向后方发生移位的骨块，然后把金属环固定孔前移1～2 个位置，让橄榄针处于“弓形”状态，接着用拉张器给予拉张让橄榄针变平，进而促使骨块前移，以纠正移位。（2）金属环：单节段分别通过穿针法进行固定，让金属环尽可能垂直于骨段，将各骨段均固定后给予复位处理，复位采用点状复位钳钳夹复位法或手法复位法，待复位成功后借助螺纹杆把周围骨折线双端金属环给予连接固定，最后对伤口进行冲洗及缝合处理。

1.4 观察指标 （1）临床相关指标：对比两组胫骨近端内侧角、胫骨近端后侧角、完全负重时间及骨折愈合时间。（2）膝关节和踝关节恢复情况：对两组患者均给予为期2～3年的随访，对比两组末次随访时踝关节背伸活动度、踝关节跖屈活动度、膝关节屈曲活动度及膝关节、踝关节IOWA 评分，其中膝关节IOWA 评分涉及步态、畸形、疼痛情况、活动范围及每日活动状况等方面，踝关节IOWA 评分涉及步态、疼痛、活动范围及功能测定等方面，二者最高评分均为100 分，评分90～100 分为优，80～89 分为良，80 分以下为差。（3）扭转试验：使用电子万能试验机以位移控制法并以每秒0.1°速率施加扭转载荷，分别记录及对比4、6、8、10、12 N.m 扭转载荷下的角位移。（4）轴向压缩试验：使用电子万能试验机以位移控制法并以每分钟2 mm 速率施加轴向压缩载荷，分别记录及对比100、200、300、400、500 N 载荷下的轴向压缩位移。

1.5 统计学方法 采用SPSS25.0 软件进行分析，临床相关指标、膝关节和踝关节恢复情况、不同扭转载荷下角位移、不同载荷下轴向压缩位移等计量资料以（±s）表示，用t检验，计数资料以%表示，用χ2检验。P＜0.05 表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组末次随访时膝关节和踝关节恢复情况比较 末次随访时，两组踝关节背伸活动度、踝关节跖屈活动度、膝关节屈曲活动度及膝关节、踝关节IOWA 评分相比，差异无统计学意义（P＞0.05）。见表1。

表1 两组末次随访时膝关节和踝关节恢复情况比较（±s）

表1 两组末次随访时膝关节和踝关节恢复情况比较（±s）

组别n 踝关节背伸活动度（°） 踝关节跖屈活动度（°） 膝关节屈曲活动度（°） 膝关节IOWA 评分（分） 踝关节IOWA 评分（分）A 组B 组5555 t P 31.33±4.7829.57±5.501.7910.07633.77±5.1232.04±4.261.9260.057117.54±7.50115.07±6.581.8360.06991.77±4.5090.25±5.771.5410.12690.03±5.3688.70±4.871.3620.176

2.2 扭转试验 两组于不同扭转载荷下的角位移相比，差异无统计学意义（P＞0.05）。见表2。

表2 两组不同扭转载荷下的角位移比较（mm，±s）

表2 两组不同扭转载荷下的角位移比较（mm，±s）

组别n4 N.m6 N.m8 N.m10 N.m12 N.m A 组B 组5555 t P 2.11±0.312.07±0.260.7330.4653.40±0.523.31±0.460.9610.3395.40±0.675.25±0.581.2550.2127.23±0.437.10±0.351.7390.0859.24±0.339.17±0.301.1640.247

2.3 轴向压缩试验 B 组于不同载荷下的轴向压缩位移均低于A 组（P＜0.05）。见表3。

表3 两组不同载荷下的轴向压缩位移比较（mm，±s）

表3 两组不同载荷下的轴向压缩位移比较（mm，±s）

组别n100 N200 N300 N400 N500 N A 组B 组5555 t P 0.34±0.100.23±0.076.6830.0000.76±0.180.53±0.157.2800.0001.36±0.140.89±0.1318.2450.0002.03±0.251.35±0.1218.1860.0002.64±0.401.83±0.3311.5840.000

2.4 临床相关指标 B 组胫骨近端内侧角小于A组，胫骨近端后侧角大于A 组，完全负重时间、骨折愈合时间均短于A 组，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表4。

表4 两组临床相关指标比较（±s）

表4 两组临床相关指标比较（±s）

组别n胫骨近端内侧角（°）骨折愈合时间（月）A 组B 组胫骨近端后侧角（°）完全负重时间（d）5555 t P 92.70±1.8586.95±1.6617.1560.00076.82±2.3083.03±2.1314.6920.00071.15±12.6813.75±3.2232.5390.0008.13±1.326.89±0.955.6550.000

3 讨论

42-C2 型胫骨节段性骨折的发生通常是由高能量损伤造成，常伴广泛性软组织损伤、血管神经损伤及创面污染等，情况严重时还会引起骨筋膜间隔综合征，增加临床治疗难度[7]。目前，手术是临床上治疗42-C2 型胫骨节段性骨折的公认有效方法，但治疗过程中不仅要做好骨折部位的固定处理，还要注意保护受损软组织，相关固定方法包括髓内钉、环形外固定架等，二者均有微创特征，对骨折周围软组织的影响较小，但目前何种方法的治疗效果更好仍有一定争议性[8～9]。

胫骨髓腔的近、远端均较为宽大，而髓内钉固定因无法有效把控于近、远端骨折，通常需借助阻挡螺钉来提高固定稳定性，导致手术操作复杂度较高；同时，髓内钉置入前要给予扩髓处理，可能会对髓腔血运造成进一步损伤[10]。本研究结果显示，B 组胫骨近端内侧角小于A 组，胫骨近端后侧角大于A 组，完全负重时间、骨折愈合时间均短于A 组（B 组胫骨近端内侧角及后侧角均处于合理范围内）；末次随访时，两组踝关节背伸活动度、踝关节跖屈活动度、膝关节屈曲活动度及膝关节、踝关节IOWA 评分相当。这提示对42-C2 型胫骨节段性骨折患者采用环形外固定架治疗不仅可在改善踝关节、膝关节功能方面可获得与髓内钉固定近似的效果，而且还有复位效果好、完全负重时间短及骨折愈合快等一系列优势。分析原因：（1）环形外固定架可通过微创经皮穿入固定针对骨折部位实现完全闭合复位，无须通过切开方式来暴露骨折断端，不会影响髓腔血运状态，创伤更小，为术后骨折愈合创造了良好条件[11]；（2）环形外固定架可对胫骨全节段做到稳定固定，可借助多平面穿入固定针的方式来固定近、远端骨折，稳定性更好，为术后早期下床负重奠定了良好基础[12]；（3）环形外固定架一方面可有效纠正术后残留畸形，另一方面也可通过动态调节的方式来促进骨折愈合[13]。

近年来，随着环形外固定架固定技术的快速发展，其具备的独特生物力学特征与优势让其在诸多骨折治疗中取得了满意成效[14～15]。本研究结果显示，两组于不同扭转载荷下的角位移相当；B 组于不同载荷下的轴向压缩位移均低于A 组。这提示对42-C2 型胫骨节段性骨折患者采用环形外固定架治疗虽在改善抗扭转性能方面的效果与髓内钉固定近似，但其轴向稳定性更佳。究其原因在于环形外固定架是由多平面橄榄针穿过骨折部位及周围软组织，并经拉张处理后固定在金属环上，然后借助3～4 根丝杠进行连接而构成的一个稳定性较强的立体结构，可允许一定载荷下的断端微动，进而可为骨折愈合提供一个良好的断端生物力学环境；同时，若在骨折线近、远端加用1 枚橄榄针仅需经皮插入固定便可提高整体构型的扭转、轴向刚度，且不会明显影响骨折断端周边软组织状态，骨折愈合后期方便移除，从而做到逐步动力化，为骨折愈合提供更好的生物力学环境。

综上所述，环形外固定架治疗42-C2 型胫骨节段性骨折有复位效果好、完全负重及骨折愈合时间短等优点，在促进踝关节、膝关节功能恢复及改善抗扭转性能方面的效果虽与髓内钉固定近似，但其可提供更满意的轴向稳定性，值得临床推广。