第三跖跗关节间接固定在高能量Lisfranc损伤中的应用

Abstract

Objective

To evaluate the effectiveness of indirect fixation of the 3rd tarsometatarsal joint in the treatment of high-energy Lisfranc injury.

Methods

Between February 2015 and February 2019, 15 patients with high-energy Lisfranc injury were treated. There were 12 males and 3 females with an average age of 44.8 years (range, 29-73 years). The average time from injury to admission was 8.8 hours (range, 2-28 hours). According to Myerson classification, there were 6 cases of type A, 4 cases of type B2, 1 case of type C1, and 4 cases of type C2; 8 cases were open injury. The 3rd tarsometatarsal joint was injured in all patients, including intact intermetatarsal ligament in 7 cases, the 2nd-3rd intermetatarsal ligament injury in 6 cases, the 3rd-4th intermetatarsal ligament injury in 1 case, and the 2nd-3rd-4th intermetatarsal ligament injury in 1 case. Among them, the 3rd tarsometatarsal joint was not fixed directly and indirectly fixed by stabilized the 2nd and 4th tarsometatarsal joints in 13 cases. The 3rd tarsometatarsal joint was fixed with Kirschner wire in 2 cases for 1 patient had complete injury of the intermetatarsal ligament and the other 1 had comminuted fracture of the base of the 3rd metatarsal. The reduction of fracture and dislocation was evaluated by X-ray films, focusing on the re-displacement of the 3rd tarsometatarsal joint. The effectiveness was evaluated by American Orthopaedic Foot and Ankle Society (AOFAS) score and visual analogue scale (VAS) score.

Results

Thirteen of the 15 patients were followed up 12-26 months, with an average of 15.6 months. One case had superficial infection of the incision and healed after symptomatic treatment; the other incisions healed by first intention. At last follow-up, the VAS score was 0-3 (mean, 1.1) and the AOFAS score was 70-99 (mean, 87.5). Twelve patients achieved anatomical reduction and 1 patient had increased talar-first metatarsal angle and the mild forefoot abduction. During the follow-up, no loss of reduction of the 3rd tarsometatarsal joint was found, while the spontaneous fusion of the joint was observed in 2 patients.

Conclusion

In high-energy Lisfranc injury, as long as the intermetatarsal ligament is not completely destroyed and the bony structure of the tarsometatarsal joint is intact, the 3rd tarsometatarsal joint does not need to be fixed routinely, the stability of the joint can be obtained indirectly by fixing the adjacent tarsometatarsal joint.

高能量 Lisfranc 损伤是临床常见的严重足部损伤类型，常见于交通事故伤、高处坠落伤和重物砸伤。与低能量 Lisfranc 损伤相比，高能量损伤后骨折移位更显著，且多伴有严重软组织损伤，甚至开放伤^[1]。对于此类型损伤，目前治疗理念是坚强固定内侧柱（第 1 跖跗关节）和中间柱（第 2、3 跖跗关节），弹性固定外侧柱（第 4、5 跖跗关节）^[2]。为了坚强固定内侧柱及中间柱，术中往往需要充分暴露术野，因此第 1、2 跖跗关节间和第 4 跖骨背侧双切口成为常用手术入路^[3]。但很多高能量损伤患者足背软组织条件并不理想，采用足背侧双切口风险较大。我们在临床实践中发现，第 3 跖跗关节很少单独脱位，其基底部的跖骨间韧带完全损伤发生率较低，在第 2、4 跖跗关节复位固定后，跖骨间韧带在一定程度上可以维持第 3 跖跗关节的稳定^[4]，因此我们认为如果骰骨不存在明显压缩，无需对第 3 跖跗关节进行固定，进而避免了常规外侧切口。2015 年 2 月—2019 年 2 月，我们收治 15 例高能量 Lisfranc 损伤，术中坚强固定第 1、2 跖跗关节，弹性固定第 4、5 跖跗关节，第 3 跖跗关节仅作探查，通过固定第 2、4 跖跗关节来间接固定该关节，获得较好疗效。报告如下。

1. 临床资料

1.1. 一般资料

本组男 12 例，女 3 例；年龄 29～73 岁，平均 44.8 岁。致伤原因：交通事故伤 10 例，高处坠落伤 2 例，重物砸伤 3 例。左侧 6 例，右侧 9 例。受伤至入院时间为 2～28 h，平均 8.8 h。开放损伤 8 例，根据 Gustilo 分型：Ⅱ型 3 例、ⅢA 型 3 例、ⅢB 型 2 例。术前均摄足部正、侧位以及 45° 斜位 X 线片以及 CT，提示所有患者第 3 跖跗关节均受累，无外侧柱压缩骨折；根据 Myerson 分型标准^[5]：A 型 6 例，B2 型 4 例，C1 型 1 例，C2 型 4 例；跖骨间韧带损伤情况评估（跖骨间韧带止点撕脱骨折等同于韧带损伤）：跖骨间韧带完整 7 例，第 2、3 跖骨间韧带损伤 6 例，第 3、4 跖骨间韧带损伤 1 例，第 2、3 以及第 3、4 跖骨间韧带损伤 1 例。合并伤：跖骨干或跖骨颈骨折 7 例，第 3 跖骨基底部粉碎性骨折 1 例，内踝骨折 1 例，腰椎爆裂骨折 1 例。

1.2. 术前处理

入院后 7 例闭合损伤患者中，4 例予以手法复位、石膏固定制动，3 例骨折脱位严重者手法复位难以维持，急诊麻醉下闭合复位，克氏针临时固定；待软组织条件允许（皮纹征阳性）后手术治疗。8 例开放损伤患者均一期清创，4 例开放伤口累及第 1、2 跖跗关节，彻底清创后予以多枚克氏针最终固定；4 例开放伤口未累及第 1、2 跖跗关节，软组织条件尚可，彻底清创后一期克氏针临时固定，待软组织条件允许后二期行最终固定。本组患者入院后 5～19 d 行最终固定手术，平均 8.5 d。

1.3. 手术方法

持续硬膜外麻醉（8 例）或全麻（7 例）下，患者取仰卧位手术。除 4 例开放损伤以克氏针最终固定患者外，其余 11 例行一期或二期切开复位内固定者中，8 例选择第 1、2 跖跗关节间背侧切口，方便同时暴露第 1、2 跖跗关节，注意保护腓深神经和足背动脉；3 例选择第 1 跖跗关节内侧切口，便于关节融合时进行关节面暴露和准备，其中 2 例需联合第 2 跖跗关节背侧小切口辅助复位和固定。

复位固定顺序为第 2 跖跗关节、第 1 跖跗关节以及第 4、5 跖跗关节。根据不同部位的损伤程度，选择固定方式。① 第 1 跖跗关节：8 例第 1 跖跗关节为单纯韧带损伤，选择一期融合，在复位固定前首先进行关节面准备，以 2 枚 4.0 mm 空心加压螺钉交叉固定或 2.7 mm 钢板跨关节固定。② 第 2 跖跗关节：8 例第 2 跖跗关节严重脱位或伴有第 2 跖骨基底部骨折患者，采用背侧 2.4 mm 或 2.7 mm 微型钢板跨关节固定；3 例第 2 跖骨基底较完整者，用复位钳钳夹复位后，以 1 枚 3.5 mm 皮质骨螺钉作为 Lisfranc 螺钉固定第 2 跖骨基底部和内侧楔骨，恢复第 2 跖跗关节稳定性。③ 第 4、5 跖跗关节：急诊完成复位患者，最终固定时外侧柱一般无需切开复位，本组患者最终固定时均未暴露第 4、5 跖跗关节，手法复位后经第 4、5 跖骨基底部分别以 2.0 mm 克氏针经皮固定第 4、5 跖跗关节。④ 第3 跖跗关节：完成上述固定后，第 3 跖跗关节在水平面上已被第 2、4 跖跗关节固定，仅需在 C 臂 X 线机监视下行跖跗关节跖屈、背伸应力试验，检查第 3 跖跗关节在矢状面的稳定性。若辅助外侧切口或开放伤口累及第 3 跖跗关节，亦可在直视下直接检查其稳定性。本组 13 例第 3 跖跗关节已恢复稳定性，无需固定；1 例第 2、3 以及第 3、4 跖骨间韧带损伤者，第 3 跖跗关节在第 2、4 跖跗关节固定后仍存在矢状面不稳定，以 1 枚经皮克氏针固定；1 例第 3 跖骨基底部粉碎性骨折，跖骨间韧带失效，以克氏针固定第 3 跖骨和外侧楔骨。

1.4. 术后处理

所有患者术后 8 周内禁止负重行走，8～12 周开始部分负重，12 周后待 X 线片显示骨折愈合后可完全负重。所有患者术后 8 周去除外侧柱固定克氏针；开放损伤单纯克氏针固定者术后 3～6 个月完全去除内侧柱和中间柱固定克氏针。本组 8 例患者选择术后 12～18 个月去除钢板以及螺钉等内固定物。

1.5. 疗效评价指标

所有患者术后 6 周、12 周、6 个月、12 个月定期随访。摄正、侧位及 45° 斜位 X 线片进行影像学评估，观察跖跗关节复位情况，着重评估第 3 跖跗关节复位情况，在 45° 斜位片上观察第 3 跖骨外侧缘是否与外侧楔骨外侧缘齐平，侧位片上观察其有无背侧脱位，若上述移位在 2 mm 以内，视为解剖复位^[2]。部分患者末次随访时行 CT 扫描，观察第 3 跖跗关节有无自发性融合。记录相关并发症发生情况，并采用疼痛视觉模拟评分（VAS）对患者足部疼痛程度进行评估，采用美国矫形足踝协会（AOFAS）评分评估足部功能。

2. 结果

本组 13 例患者获随访，随访时间 12～26 个月，平均 15.6 个月。术后 1 例切口出现浅表感染，经反复清创、局部皮瓣移位修复后愈合；其余患者切口均Ⅰ期愈合。末次随访时，患者 VAS 评分为 0～3 分，平均 1.1 分；AOFAS 评分为 70～99 分，平均 87.5 分。

影像学复查显示，13 例患者中 12 例（92.31%）跖跗关节达解剖复位；1 例正位 X 线片示距骨第 1 跖骨角增大，出现轻度前足外展，但无明显不适。随访期间未发现第 3 跖跗关节复位丢失。末次随访时 6 例复查 CT，其中 2 例第 3 跖跗关节出现自发性融合，另 4 例第 3 跖跗关节间隙仍存在，见图 1。

图 1.

A 61-year-old female patient with high-energy Lisfranc injury (Myerson type A ) with the 2nd-3rd intermetatarsal ligament injury of right foot

患者，女，61 岁，右足高能量 Lisfranc 损伤（Myerson A 型）伴第 2、3 跖骨间韧带损伤

a、b. 术前正位及 45° 斜位 X 线片；c、d. 急诊行闭合复位克氏针内固定；e. 二期内固定术前内侧切口和背侧小切口设计；f～h. 术后 1 周正、侧位以及 45° 斜位 X 线片示跖跗关节复位良好；i、j. 术后 3 个月正位及 45° 斜位 X 线片示第 3 跖跗关节复位未丢失

a, b. Preoperative X-ray films of anteroposterior and 45°oblique views; c, d. Close reduction and temporary internal fixation with Kirschner wire was performed in emergency department; e. Design of the medial incision and assisted dorsal incision before the secondary final fixation; f-h. X-ray films of anteroposterior, lateral, and 45°oblique views at 1 week after operation showed good reduction of the 3rd tarsometatarsal joint; i, j. X-ray films of anteroposterior and 45°oblique views at 3 months after operation showed the reduction of the 3rd tarsometatarsal joint was not lost

3. 讨论

高能量 Lisfranc 损伤中，第 3 跖跗关节损伤往往不可避免。根据以往治疗经验，需要对其进行坚强内固定。为了避免关节面损伤，获得更稳定的固定，很多学者倾向于钢板内固定^[6-7]，但这样就意味着术中需更广泛暴露。目前，Lisfranc 损伤手术中最常用背侧双切口^[3]，也有学者主张作背侧单一大切口^[8]，通过不同的软组织窗，暴露并固定第 1～3 跖跗关节。但无论哪一种手术入路，损伤都较大，而且对于高能量损伤，尤其是开放损伤，足背软组织往往不具备广泛暴露的条件。如何在不牺牲固定强度前提下，尽量减少手术创伤，是我们进行本研究的初衷。对于最经典的双切口，其中的外侧切口主要用于复位固定第 3 跖跗关节，并辅助复位外侧柱。如果骰骨无明显压缩或脱位，这个切口可能可以省去。要实现此目的，首先要做到尽可能一期复位。无论是开放还是闭合损伤，如果骨折脱位严重，都有必要急诊复位，并以克氏针初步固定。有研究表明这样可以大大降低因骨折脱位而造成的软组织并发症，为二期最终固定创造良好条件^[9]。我们认为在初期恰当处理的前提下，外侧柱一般已经复位，若第 3 跖跗关节也无需进行坚强固定，则外侧切口可以省去。

通过回顾临床资料和 Lisfranc 损伤的分型标准^[5]，我们发现第 3 跖跗关节单独脱位发生率较低，这种现象与跖跗关节的韧带解剖结构有关。早在 1997 年就有学者对 Lisfranc 韧带复合体进行了解剖学研究，发现跖骨间韧带强度大于跖侧和背侧韧带，而由于存在强大的跖骨间韧带，第 2-3-4 跖骨基底部也形成一个整体的滑膜关节^[4]。也有学者对 Lisfranc 韧带复合体的解剖变异进行了研究，结果发现尽管跖骨间韧带存在多种解剖变异，但第 2、3 和第 3、4 跖骨间韧带恒定存在^[10]。因此，第 3 跖跗关节很少单独骨折脱位，多数情况下都是连同第 2 或第 4 跖跗关节一并脱位。本组患者中有 7 例跖骨间韧带完好，其余患者均不同程度合并跖骨间韧带损伤。其中第 2、3 跖骨间韧带损伤者（6 例）明显多于第 3、4 跖骨间韧带损伤者（1 例），这可能与跖跗关节的解剖结构有关，第 2 跖跗关节有明显的榫卯结构，是跖跗关节最稳定的基石，因而在外在暴力作用下，第 2、3 跖骨间韧带损伤的发生可能先于第 2 跖跗关节脱位。但是第 2、3 和第 3、4 跖骨间韧带同时损伤的可能性相对较小，本组仅 1 例患者出现上述损伤。因此在固定了第 2、4 跖跗关节后，只要第 3 跖骨基底部的跖骨间韧带没有完全损伤，第 3 跖跗关节即可由此获得一定稳定性。有英国学者对上述假说进行了生物力学研究^[11]，他们在尸体标本上模拟了 Myerson A 型同向性脱位的 Lisfranc 损伤模型，并在此模型上进行了模拟固定，结果发现在固定了第 2、4 跖跗关节后，第 3 跖跗关节的背侧移位由切断韧带后未固定时的 3.6 mm 减小到 0.33 mm，与坚强固定后移位距离相比无显著差异，因此他们认为由于跖骨间韧带完整性未被破坏，第 3 跖跗关节无需常规固定。本组 13 例未固定第 3 跖跗关节，随访期间未出现第 3 跖跗关节脱位或再移位现象，提示多数情况下第 3 跖跗关节的稳定性不需要通过坚强内固定来获得。

在一项尸体标本研究中，Ouzounian 等^[12]观察了跖跗关节的活动度，发现第 3 跖跗关节在矢状面上跖屈-背伸活动度达到（1.6±1.76）°，在冠状面上旋前-旋后活动度为（2.6±2.89）°。这个活动度常被忽略，实际上与第 2 跖跗关节相比，第 3 跖跗关节的活动度明显更大。临床上，经常出现第 3 跖跗关节跨关节内固定物断裂的情况，而第 2 跖跗关节则很少出现类似状况，这可能与第 3 跖跗关节活动度相对较大有关。有学者主张在术后 3 个月提前取出内固定物，避免出现关节僵硬或内固定物断裂^[13]。但再次手术会增加患者痛苦，提高医疗成本。本研究中，我们不对第 3 跖跗关节进行固定，只坚强固定第 1、2 跖跗关节，大大降低了内固定物断裂风险，避免了二期手术取出，最大程度保留了患者跖跗关节的正常生理功能。

此外，本组随访过程中发现 2 例患者第 3 跖跗关节发生了不同程度的自发性融合，由于未对所有患者常规 CT 检查，尚无法得出确切融合发生率。国外 Nithyananth 等^[14]有相似发现，他们对 13 例高能量 Lisfranc 损伤患者进行了长期随访，结果发现患者跖跗关节自发融合率达76.92%（10/13），其中 5 例（38.46%）出现了第 3 跖跗关节融合。这可能与高能量损伤后跖跗关节复合体广泛的韧带损伤有关，人体为了再次获得稳定的中足，以关节自发融合方式进行了自我调节。另外，有研究证实跖跗关节损伤后创伤性关节炎发病率很高（71.4%），且症状性关节炎的发生与是否解剖复位无直接关系^[15]。分析出现这种现象的原因可能是高能量损伤致伤时，跖跗关节软骨也受到了严重损伤，进而发生细胞介导的软骨细胞凋亡，由于跖跗关节本身活动度有限，所以最终关节炎可能发展为关节自发性融合。虽然具体机制尚不明确，但第 3 跖跗关节自发性融合对预后无显著影响，因此决定 Lisfranc 损伤预后的主要因素还是复位情况，而不是选择何种固定方式^[16]。这从另一个方面提示对第 3 跖跗关节行过度坚强固定没有必要，因为如有必要，人体自身会进行“坚强固定”。

综上述，第 3 跖跗关节有跖骨间韧带为其提供额外的稳定性，本组治疗结果与其他文献报道的高能量 Lisfranc 损伤治疗结果相似^{[14, 17]}，说明第 3 跖跗关节的稳定性多数情况下可以通过固定邻近跖跗关节来获得，不固定第 3 跖跗关节对于高能量 Lisfranc 损伤的治疗结果无明显不良影响，因此术中无需采用背侧双切口，有利于合并严重软组织损伤的高能量 Lisfranc 损伤愈合。

作者贡献：夏江参与研究设计及实施，数据收集整理并撰写文章；李兵参与研究设计、数据收集整理及统计分析；周海超、于涛参与数据收集整理及统计分析；俞光荣对文章的知识性内容作批评性审阅；杨云峰参与研究设计及实施，并对文章的知识性内容作批评性审阅。

利益冲突：所有作者声明，在课题研究和文章撰写过程中不存在利益冲突。课题经费支持没有影响文章观点和对研究数据客观结果的统计分析及其报道。

机构伦理问题：研究方案经同济大学附属上海市同济医院医学伦理委员会批准（K-W-2020-004）。

Funding Statement

国家自然科学基金青年基金资助项目（81472144、31800782）