胫骨平台骨折主要分型研究进展
2025-01-15 文章来源:中华创伤杂志2024年4月第40卷第4期 作者:杨振邦,朱燕宾,孙惠莲,张英泽 点击量:32 我要说
胫骨平台骨折在成年人中较为常见,约占全身骨折的1.66%。胫骨平台周围解剖结构复杂,骨折常由交通事故、坠落等高能量损伤引起,骨折结构多样且常伴软组织损伤,临床治疗具有挑战性。胫骨平台骨折分型是其临床诊治主要依据,是规划手术方案、指导术后康复、提高预后疗效的基础。因此,简单、科学、精准指导临床的骨折分型对标准化评估病情、确定最佳手术方案具有重要指导意义。已有近四十种基于骨折形态、损伤机制和治疗特点的骨折分型被报道。然而,各分型在指导胫骨平台骨折的临床诊治方面各有优缺点,尚无最佳的分型方法。笔者对胫骨平台骨折主要分型的研究进展进行综述,为胫骨平台骨折的临床诊疗提供参考。
一、胫骨平台骨折分型的特点
胫骨平台骨折分型应科学地体现骨折结构的特点,为临床诊断、治疗和康复提供指导。目前,主流分型在影像学成像技术、解剖学参考系、临床应用导向等方面各有特点。
1.影像学成像技术:
X线片和CT是骨科临床常用的影像学成像技术,基于不同影像学成像技术的胫骨平台骨折分型有着不同的特点及临床应用价值。基于X线片的分型简便直观,临床实用性较强,应用最为广泛,但对矢状位骨折移位和胫骨平台后侧骨折的识别能力有限,且对骨折结构的精细评估不够准确。常见基于X线片的分型包括Hohl分型、Schatzker分型、Moore分型、Khan分型、AO分型等。基于CT的分型提高了对骨折结构及其移位的直观认识,尤其是对胫骨平台后侧骨折的识别,很好地补充基于X线片分型的不足。然而,CT分型评估软组织受损程度的能力仍然有限,且部分CT分型系统过于复杂,不便于记忆和运用。常见的CT分型包括Kfuri和Schatzker改良的Schatzker分型、三柱分型、四象限分型、四柱九分区分型、十柱分型等。除X线片和CT外,还有一些其他影像学技术,如MRI和关节镜等,对评估复杂胫骨平台骨折软组织受损情况颇有优势,有必要对其临床应用价值进行探讨。
2、解剖学参考系:
部分胫骨平台骨折分型通过选取新的解剖学参考点/平面/分区,对经典分型的局限进行完善和补充。其对骨折结构位置、骨折塌陷、劈裂和粉碎程度等有更详细的定义,从而提高对手术规划的指导作用。这类分型包括Kfuri和Schatzker改良的Schatzker分型、于吉文等改良的Schatzker分型,Meinberg等改良的AO分型,张彬彬等改良的三柱分型等。同时,这类分型主要依据胫骨平台的解剖学特点或损伤机制选定的参考点/平面/分区,突破经典分型主要依据骨折结构直观分类的局限。但改良分型较经典分型更为复杂,一定程度上限制了其临床应用。此外,经典分型的改良分型在临床上使用尚不广泛,其可重复性和可靠性有待进一步证实。
3、临床应用导向:
部分胫骨平台骨折分型有针对性地为解决特定的临床应用需求而提出,包括:
(1)为指导微创手术而提出的综合分型。
(2)为明确骨折损伤机制而提出的损伤机制分型。
(3)为明确其他细分类型的胫骨平台骨折,如过伸型胫骨平台骨折分型、胫骨平台Hoffa骨折分型等。
这些分型针对特定临床问题提出了独特的解决方案,但在涵盖广泛的胫骨平台骨折类型、细分骨折形态结构等方面仍存在局限。
二、胫骨平台骨折的主要分型
胫骨平台骨折致伤原因多样、伤情复杂,故依据骨折结构、手术入路等进行科学分型对其临床治疗十分重要。目前,使用较为广泛的分型为Schazker分型、AO分型、关节镜分型、三柱分型、综合分型等。
1.Schatzker分型:
Schatzker分型是目前应用最广泛的胫骨平台骨折分型之一。1979年,Schatzker等按照骨折的致伤机制、好发人群、骨折特点、治疗方法、预后满意度进行归类,详细报告了Schatzker分型。
Schatzker分型将胫骨平台骨折划分为6型。Ⅰ型:外侧平台单纯楔形或纵向劈裂骨折;Ⅱ型:外侧平台劈裂合并压缩骨折;Ⅲ型:外侧平台单纯压缩骨折;Ⅳ型:内侧平台骨折(骨折/膝关节半脱位);Ⅴ型:涉及内、外侧平台劈裂的双髁骨折;Ⅵ型:双侧平台骨折伴胫骨干骺端与胫骨干分离。SchatzkerⅠ~Ⅲ型骨折的治疗方式相对简单,预后较好;对于Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ型骨折,除恢复下肢力线、解剖复位、固定骨块外,还需妥善修复受损的软组织、清理关节囊,必要时植骨等。因此,临床手术难点常集中在SchatzkerⅣ、Ⅴ、Ⅵ型骨折。
Schatzker分型具有以下优势:
(1)容易学习:Schatzker分型较为简单直观,仅依据X线片即可做出判断,使年轻医师在短时间内即可快速掌握。
(2)便于评估损伤程度:Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ型多为高能量损伤引起的复杂骨折,多伴有严重软组织损伤。
(3)指导手术规划:每种分型都有相对应切开复位内固定术入路和内固定方法。
但其缺点也较为明显,主要包括:
(1)易漏诊微小骨折:Schatzker分型主要依据胫骨平台X线片确定,由于X线穿过骨结构形成二维重叠影像,胫骨平台宽大的松质骨结构可能造成同一平面正常部位遮挡骨折部位成像,导致斜行、劈裂、轻度压缩骨折难以发现,尤其对一些冠状面上骨折难以正确诊断或归类。
(2)分型错误率较高:2011年,于吉文等使用CT三维重建复查265例胫骨平台骨折患者Schatzker分型,发现基于X线片分型的正确率为86.4%。2016年,常恒瑞等报告基于X线片的Schatzker分型错误率达9%(8/89),主要集中在Ⅰ~Ⅲ型骨折。
(3)部分分型存在争议:2023年,Rasappan等使用CT对569例基于X线片确定Schatzker分型的胫骨平台骨折进行检查,结果表明,所有SchatzkerⅢ型骨折均被重新分类为SchatzkerⅡ型。
(4)对胫骨平台后侧骨折不能准确分型:胫骨平台后侧的弓状结构处于X线片成像盲区,在Schatzker分型提出时未能考虑对后侧骨折进行分型。
(5)评估韧带、肌腱等软组织损伤能力较弱:因软组织对X线的吸收能力弱于骨组织,在X线片上成像不清晰,故难以对其形态结构进行准确评估;
(6)对指导微创手术治疗价值不大:如Schatzker分型Ⅰ~Ⅲ型均为外侧型骨折,微创治疗方法基本一致,不必进行严格区分。总之,Schatzker分型较为适用于对伤情、骨折结构或手术规划进行初步评估,进一步CT检查是必要的。
2.改良的Schatzker分型:
经典Schatzker分型已不能满足临床需要,故对其进行完善和改良显得十分必要。2018年,Kfuri和Schatzker基于CT三维重建对传统Schatzker分型进行更新,以优化仅基于X线片识别骨折分型的局限性。其主要改进在于:
(1)提出虚拟“胫骨平台赤道面”理论,以外侧副韧带前方至内侧副韧带浅层后方确定的参考平面将胫骨平台分为前后两个部分,并结合内外两个关节面将其划分为前外、后外、前内、后内4个象限,以准确描述骨折形态和确定手术入路;
(2)引入“主要骨折平面”的概念,强调支撑钢板应平行于“主要骨折平面”放置;
(3)强调恢复平台边缘骨折连续性和稳定性优先于关节表面的解剖学复位。
改良的Schatzker分型较传统Schatzker分型更多地考虑致伤机制、损伤能量、骨折形态特征及其在三维空间中的位置等特点,对识别骨折平面精确位置、术前规划患者体位、手术入路及确定如何使用固定物以实现骨折的坚强固定均有一定帮助。2022年,Schatzker和Kfuri依据改良的Schatzker分型提出恢复胫骨平台骨折关节稳定的关键因素,即解剖复位楔形骨折块及恢复关节边缘连续性,且强调2种胫骨平台骨折的内固定方式:对于改良的Schatzker分型ⅡP型骨折,主要发生在胫骨外侧平台边缘,故建议顶起塌陷平台外缘后植骨,接着采用水平钢板支撑固定;对于改良的Schatzker分型ⅢP型骨折,由于骨折不涉及胫骨平台边缘,故可经胫骨近端开窗插入顶棒复位塌陷骨块后,采用螺钉固定。然而,改良的Schatzker分型仍存在一些不足之处:
(1)胫骨平台骨折常伴韧带损伤,此时用于确定赤道面的两参考点(内、外侧副韧带)可能不会很好地发挥作用;
(2)CT检查可能在识别韧带位置和胫骨平台赤道面时不如MRI准确;
(3)高能量损伤造成的参考赤道平面移位可能导致观察者间差异更大;
(4)未考虑将腓骨近端损伤纳入分型中,故对腓骨损伤治疗的指导意义较小。
改良的Schatzker分型延续经典Schatzker分型的基本思路并对其进行完善和补充,特别是对胫骨平台后侧骨折的分型。但其使用新的骨折参考点和参考平面,导致分型复杂程度增加,一定程度上限制了其临床应用的便捷性。
3、AO分型:
AO分型系统是一套由国际AO组织参考骨折区域、严重性、形态等方面,以字母和数字归类形式开发出的统一骨折分型系统。该系统中,4表示胫腓骨,1表示近端,41即胫腓骨近端;胫腓骨近端骨折每一个节段可分为A、B、C 3型。A型为关节外骨折,B型为部分关节内骨折,C型为完全关节内骨折,共分为6组18个亚型,而胫骨平台骨折主要为B型和C型。AO分型对描述胫骨近端骨折方面颇有优势,并对劈裂、压缩、塌陷等骨折形态进行亚型划分,便于医师根据分型制订详细的手术规划。
对于AO 41 B1~3劈裂/凹陷型骨折,因其属于简单骨折且无较大骨缺损,故可采用闭合复位经皮空心螺钉内固定;对于AO 41 C1~3型骨折,因骨折高度不稳定,可采用在股骨远端增加跨越膝关节铰链装置的Ilizarov或Hybrid外固定架进行确定性治疗,无论是否进行额外的骨折固定术。但AO分型仍然存在以下局限性:
(1)对后侧平台骨折估计不足:AO分型亚型基于胫骨平台内外侧进行划分,忽视了对胫骨平台后侧骨折的评估。
(2)某些骨折不易分类:Walton等在研究AO分型的可靠性时发现,从内侧关节线到外侧骨干的胫骨平台骨折往往难以准确分型。
(3)对矢状位骨折移位的评估不足:由于AO分型依据骨折结构在前后位X线片上的表现,故骨块在矢状位发生移位时,无法采用AO分型准确描述。
(4)可重复性仍不理想:AO分型的一致性评价结果显示观察者间的Kappa值为0.36~0.41。
(5)不能准确界定骨折程度:胫骨平台由于有约10°后倾角,导致X线片二维图像中正常骨质、骨折块等显影相互重叠,故对劈裂、塌陷和粉碎骨折程度的测量准确性不足。
(6)临床使用门槛较高:AO分型内容复杂、学习曲线较长,一定程度上限制了其临床应用。
AO分型与Schatzker分型是出现较早、使用最为广泛的胫骨平台骨折分型,对骨折的临床诊疗有重要的指导意义,且对新分型及经典分型的更新或改良亦有一定的借鉴和参考意义。因此,AO分型对于目前的临床和科研仍有指导价值。
4、关节镜分型:
随着关节镜技术的发展,其在胫骨平台骨折手术中得到广泛应用。2001年,侯筱魁等依据关节镜下骨折特点,提出关节镜下胫骨平台骨折的8种分型:Ⅰ型为裂纹型,Ⅱ型为边缘型,Ⅲ型为裂隙型,Ⅳ型为塌陷型,Ⅴ型为劈裂塌陷型,Ⅵ型为粉碎型,Ⅶ型为胫骨棘骨折,Ⅷ型为合并骨折型。关节镜检查虽然在对胫骨平台骨折便捷性上不如X线片或CT等影像学检查,但关节镜分型为镜下所见,对骨折结构和软组织损伤情况评估更为直观。但关节镜作为一种额外的有创操作,有造成液体外渗的风险,特别是在关节囊严重破坏时,持续灌洗可能造成液体渗漏,进而引发筋膜间隔综合征。Chen等纳入141项关于关节镜辅助治疗胫骨平台骨折的研究结果显示,609例患者中6例发生严重并发症(1例筋膜室间隔综合征,3例深部感染和2例深静脉血栓形成)。然而,Franulic等在纳入288例接受关节镜治疗胫骨平台骨折患者的回顾性研究中,并未发现关节镜操作增加上述术后并发症的风险。关节镜分型有以下优点:
(1)对塌陷、压缩、劈裂骨折深度、面积,软组织损伤程度,以及骨折复位程度等方面均可精准评估;
(2)细分了Schatzker分型中的劈裂型骨折,根据能否插入导针进一步分为裂纹型和裂隙型;
(3)涵盖了X线片不易诊断的边缘性骨折;
(4)关节镜作为手术的辅助技术,可在确定骨折分型的同时,术中清理关节内积血、骨折碎片等异物,观察或修整半月板、韧带和软骨损伤,并验证骨块复位情况和螺钉位置。Chen等和Cheng等证实,关节镜辅助下治疗胫骨平台骨折可取得良好的临床效果,且具有较低的并发症发生率。因此,关节镜作为手术治疗的辅助和补充,对胫骨平台骨折的分型和诊疗有较大的帮助作用。
5、三柱分型与新三柱分型:
三柱分型是一种较早使用CT对胫骨平台骨折进行分型的方法。2009年,罗从风等对304例胫骨平台骨折患者CT三维重建影像学图像进行分析进而提出三柱分型。该分型根据胫骨平台横切面的4个坐标作为参考点:胫骨平台髁间棘中点O、胫骨结节A、内侧棘B和腓骨头与胫骨平台重叠点C。根据4个坐标点将胫骨平台分为AO、BO、CO 3个部分,将胫骨平台骨折分为零柱、单柱、双柱和三柱骨折。这种基于CT的三柱分型改变了传统分型过于关注内髁和外髁骨折的局限性,可加深临床医师对后柱骨折的认识。三柱分型对临床手术入路和内固定方式有直接的指导意义,如内侧柱骨折采用改良正中入路,外侧柱骨折采用前外侧入路,后侧柱骨折采用倒“L”形入路,双柱或三柱骨折采用联合入路。2010年,在一项纳入29例复杂胫骨平台骨折的回顾性队列研究中,患者均接受三柱分型指导下的内固定术治疗,除1例髁间棘存在4 mm错位外,其余均得到满意复位,术后2年简明健康调查量表、膝关节功能和下肢测量评分分别为89(80~98)分、90(84~98)分和87(80~95)分,受累膝关节的活动范围为2.7°~123.4°。然而,三柱分型也存在一定的局限性:
(1)是否所有受累的柱均需固定;
(2)如何选择最佳手术入路;
(3)如何以最符合生物力学原理放置内固定物等。
针对以上不足,张彬彬等通过对355例胫骨平台骨折的形态学特点和损伤机制进行分析,对三柱分型的理论进行更新,提出新三柱分型。新三柱分型将传统的三柱分型再细分为8个亚型,并强调对后柱骨折的手术方案。对于后柱骨折,根据新三柱分型,建议采用漂浮体位下后倒“L”入路为主要手术入路,可显露大部分后侧关节面,并在必要时可联合其他手术入路。基于新三柱分型治疗的临床疗效和影像学检查结果评估表明,其对简单或复杂的胫骨平台骨折的手术入路、内置物放置位置和固定顺序等方面的指导效果均较好。然而,张彬彬等的研究主要基于切开复位内固定术,仍然缺乏新三柱分型对微创手术指导效果的研究。
6、综合分型:
近年来,微创手术技术已成为治疗胫骨平台骨折的新趋势,而Schatzker分型在指导微创手术技术方面仍有不足。2018年,郑占乐等分析胫骨平台骨折在X线片和CT中呈现的影像学特点,总结出一种适用于指导胫骨平台骨折微创治疗的分型,即综合分型。该分型主要分为6型:
Ⅰ型为单纯外侧胫骨平台骨折,包括不合并腓骨头骨折的SchatzkerⅠ~Ⅲ型骨折和后外侧胫骨平台骨折;
Ⅱ型为合并腓骨头骨折的外侧胫骨平台骨折,包括合并腓骨头骨折SchatzkerⅠ~Ⅲ型骨折和后外侧胫骨平台骨折;
Ⅲ型为内侧胫骨平台骨折,包括SchatzkerⅣ型骨折和后内侧胫骨平台骨折;
Ⅳ型为双侧胫骨平台骨折,包括SchatzkerⅤ型和Ⅵ型骨折;
Ⅴ型为合并胫骨结节撕脱骨折的胫骨平台骨折;Ⅵ型为合并胫骨干骨折的胫骨平台骨折。
针对该分型,微创治疗方式主要基于“张氏创伤保膝术”,包括张氏牵引复位器和塌陷骨块顶起复位套件。具体操作如下:对综合分型Ⅰ型和Ⅱ型骨折,因是同一致伤机制下的不同表现形式,故其微创复位固定方法基本一致,采用张氏牵引复位器微创复位成功后行外侧单接骨板微创固定。两者不同之处为综合分型Ⅱ型骨折需先撬拨复位腓骨头骨折,以减少腓骨周围软组织对外侧平台的牵拉作用,再行外侧平台骨折复位。综合分型Ⅲ型使用张氏牵引复位器复位骨折后,行内侧微创切口单接骨板固定。因SchatzkerⅤ型和Ⅵ型骨折致伤机制相同,仅损伤严重程度不同,故其微创治疗方式相同,在综合分型中归为Ⅳ型。其治疗使用张氏牵引复位器复位骨折后,行内外双接骨板微创固定。综合分型Ⅴ型采用经皮复位胫骨结节后,行螺钉接骨板坚强固定治疗。综合分型Ⅵ型先使用张氏复位器纠正力线、经皮复位植骨,再行加长双接骨板坚强固定。综合分型具有以下优势:
(1)根据骨折的致伤机制、手术入路、内固定物放置特点进行分型,对微创手术规划有直接的指导作用;
(2)考虑腓骨头在胫骨平台骨折中特殊的生物力学作用,将合并腓骨头骨折的胫骨平台骨折作为单独分型列出;
(3)重点提及2种未在以往分型中强调的胫骨平台骨折合并关节外骨折;
(4)综合分型Ⅴ、Ⅵ型纳入Schatzker分型、AO分型、三柱分型、关节镜分型等未重点强调的合并关节外骨折的胫骨平台骨折类型。
但综合分型仍存在一定的局限性:
(1)主要用于指导微创手术治疗,对切开复位内固定术的指导意义不大;
(2)无法精确描述骨折的损伤严重程度。
总之,综合分型在指导胫骨平台骨折微创治疗方面颇为实用,但同时也存在一定的不足,有待进一步更新和改良。
7、特殊骨折分型:
胫骨平台后侧冠状面骨折在膝关节正侧位X线片成像中常因前方内外髁遮挡而造成漏诊。2020年,李启才等报告1例特殊的胫骨平台后内侧冠状面骨折,但因其发生的生物力学机制与Hoffa骨折完全类似,故将其命名为胫骨平台Hoffa骨折。事实上,这是一种之前未受到足够重视的罕见胫骨平台骨折类型,占胫骨平台骨折的0.42%(13/3086)。自Postel等1974年首次报告该骨折以来,仅零星病例报道对其进行阐述。胫骨平台Hoffa骨折与Hohl分型的Ⅴ型不同,前者是指平台后内或后外侧劈裂骨折,而后者是指平台前缘或后缘劈裂骨折。1981年,Moore将胫骨平台Hoffa样骨折归类Moore分型的第Ⅰ型。然而,由于胫骨平台Hoffa骨折的致伤机制、形态结构与其他类型骨折截然不同,故应将其单独列为一型,而非合并于现有的胫骨平台骨折分型。
朱燕宾根据骨折累及胫骨平台关节面程度将胫骨平台Hoffa骨折分为三型:Ⅰ型骨折累及关节面<1/4,Ⅱ型骨折累及关节面1/4~1/2,Ⅲ型骨折累及关节面>1/2。每型骨折再根据移位程度分为3个亚型:A亚型无移位,B亚型移位<2 mm,C亚型移位≥2 mm。对于ⅠA和ⅠB型骨折,可行非手术治疗。对于ⅡA和ⅡB型骨折,为防止骨折移位加重,建议采用螺钉固定,必要时可用接骨板螺钉固定。对于ⅢA、ⅢB和所有C型骨折,建议行后内侧接骨板螺钉固定。朱燕宾在一项多中心纳入61例胫骨平台Hoffa骨折患者的回顾性研究中发现,胫骨平台Hoffa骨折分型的观察者间一致性的Kappa系数为0.74(0.61~0.87),观察者内可重复性的Kappa系数为0.79(0.64~0.93),提示其具有较高的一致性。对于有移位的骨折,与切开复位内固定术相比,采用微创技术治疗胫骨平台Hoffa骨折,患者康复时间更短,术后并发症更少。胫骨平台Hoffa骨折作为一种特殊类型的胫骨平台骨折,其分型和治疗方法的研究相对较少。然而,由于其在临床中的罕见性和独特性,对其深入研究具有重要意义。
三、总结与展望
胫骨平台骨折伤情复杂,临床治疗颇具挑战,骨折分型是其诊疗的主要依据。科学合理、简单实用的骨折分型对于指导临床治疗具有重要意义。目前,胫骨平台骨折分型在影像学成像技术、解剖学参考系及临床应用导向等方面各有不同的价值和优缺点。今后可从以下方面对胫骨平台骨折分型进行相关研究:
(1)开展大样本临床研究,以验证现行主流分型的可靠性和可重复性等;
(2)根据主流分型进行生物力学试验等基础研究,以探究骨折分型与生物力学、损伤机制之间的关系,以提高手术方案的精准性;
(3)研发新的分型以指导微创手术等新治疗方法的应用;
(4)结合临床新进展,持续补充和完善特殊胫骨平台骨折的分型。
开展上述方面的研究将有助于提高胫骨平台骨折的诊治水平,促进新型内固定物的研发,并提高患者术后满意度。