微创经皮桥式内固定支架与传统外固定支架治疗不稳定骨盆骨折疗效比较

Abstract

目的

比较微创经皮桥式内固定支架与传统外固定支架治疗不稳定骨盆骨折的疗效。

方法

回顾分析 2013 年 1 月—2018 年 2 月收治的符合选择标准的 45 例不稳定骨盆骨折患者临床资料，根据手术方式不同分为两组，观察组（25 例）采用微创经皮桥式内固定支架固定，术前采用 3D 打印实体模型制定个体化复位策略，并模拟植钉；对照组（20 例）采用传统外固定支架固定。两组患者性别、年龄、致伤原因、骨折 Tile 分型及受伤至手术时间等一般资料比较差异无统计学意义（P>0.05），具有可比性。记录并比较两组患者手术时间、术中出血量、骨折愈合时间及并发症发生情况；复位质量按 Matta 标准进行评价，末次随访时按 Majeed 评分标准评价功能。

结果

患者均获随访，随访时间 12～20 个月，平均 15 个月。观察组手术时间明显长于对照组（t=2.719，P=0.009），术中出血量两组比较差异无统计学意义（t=0.784，P=0.437）。骨折愈合时间两组比较差异无统计学意义（t=0.967，P=0.341）。根据 Matta 标准评价复位质量，观察组优良率 92%，对照组 70%，两组比较差异无统计学意义（χ²=3.748，P=0.053）；末次随访时采用 Majeed 评分标准评价功能，观察组优良率 88%，对照组优良率 60%，两组比较差异有统计学意义（χ²=4.717，P=0.030）。术后切口及钉道感染、骨折二次移位及畸形愈合发生率观察组均低于对照组，差异有统计学意义（P<0.05）；两组股外侧皮神经医源性损伤、深静脉血栓形成及固定物松动发生率比较，差异均无统计学意义（P>0.05）。

结论

微创经皮桥式内固定支架治疗不稳定骨盆骨折，具有创伤小、固定稳定，对患者日常生活干扰少、有利于早期功能锻炼等特点，是一种安全、有效的治疗术式。

骨盆骨折通常由高能量损伤所致，McCormack 等^[1]报道骨盆骨折死亡率达 10%～50%，其治疗仍然是创伤骨科医师的一个挑战。文献报道^[2-3]外固定支架有助于控制活动性静脉出血，稳定血流动力学。但 Palmer 等^[3]报道外固定支架并发症较多，易发生钉道感染、松动、活动受限和神经损伤；Cole 等^[4]及 Hupel 等^[5]报道外固定支架治疗患者依从性差，尤其对于肥胖患者，可增加腹部不适及横杆与钉道之间的距离，降低固定强度，限制了骨盆外固定支架的使用。而切开复位内固定虽然能提高复位质量且固定稳定，但创伤大、出血多、手术时间长、手术风险较大、术后恢复时间长。微创经皮桥式内固定支架是一种新型骨盆固定方法，采用经皮微创的方式通过内固定支架实现不稳定骨盆骨折的稳定内固定。现回顾分析 2013 年 1 月—2018 年 2 月采用微创经皮桥式内固定支架或传统外固定支架治疗不稳定骨盆骨折患者的临床资料，为临床选择治疗方式提供依据。报告如下。

1. 临床资料

1.1. 患者选择标准

纳入标准：① Tile B、C 型骨盆骨折；② 患者年龄≥18 岁；③ 闭合性骨盆骨折；④ 受伤至手术时间<3 周；⑤ 随访资料完整。排除标准：① 合并重要脏器功能不全；② 严重骨质疏松；③ 不能耐受手术者。2013 年 1 月—2018 年 6 月共 45 例患者符合选择标准纳入研究，根据手术方式不同分为两组，观察组（25 例）采用微创经皮桥式内固定支架固定，术前采用 3D 打印实体模型制定个体化复位策略，并在术前模拟植钉；对照组（20 例）采用传统外固定支架固定。

1.2. 一般资料

观察组：男 15 例，女 10 例；年龄 20～66 岁，平均 36.3 岁。致伤原因：交通事故伤 16 例，高处坠落伤 6 例，重物压伤 3 例。根据 Tile 分型：B1 型 5 例，B2 型 7 例，B3 型 8 例，C1 型 5 例。受伤至手术时间 2～18 d，平均 2.6 d。

对照组：男 12 例，女 8 例；年龄 18～68 岁，平均 39.1 岁。致伤原因：交通事故伤 12 例，高处坠落伤 5 例，重物压伤 3 例。根据 Tile 分型：B1 型 3 例，B2 型 7 例，B3 型 6 例，C1 型 4 例。受伤至手术时间 2～16 d，平均 2.5 d。

两组患者性别、年龄、致伤原因、骨折 Tile 分型及受伤至手术时间等一般资料比较差异无统计学意义（P>0.05），具有可比性。

1.3. 术前准备

两组患者术前均摄前后位、入口位和出口位骨盆 X 线片。观察组患者术前行 128 排螺旋 CT（Siemens 公司，德国）扫描检查；扫描条件：电压 120 kV，电流 182.25 mAs，层厚 0.625 mm，矩阵 512×512 像素。将采集的数据导入 Mimics21.0 软件（Materialise 公司，比利时）中，重建骨盆的三维模型，并模拟复位，通过 FAB400 型 3D 打印机（江苏 3D Talk 公司）得到骨盆三维模型实物。根据 3D 打印模型分析骨折的受伤机制，判断骨折移位情况，根据项舟等^[6]报道的三轴移位方式及复位原则，制定个体化复位策略，并通过 3D 打印模型模拟复位及固定。

1.4. 手术方法

两组患者均于全麻下取仰卧位，常规消毒铺巾，切皮前静脉输注氨甲环酸 1 g。观察组：切口采用直接前方入路上段的一部分，C 臂 X 线机透视定位髂前下棘，沿髂前下棘偏外 2 cm 作纵切口，长 2～3 cm；向深层分离，辨认阔筋膜张肌；切开阔筋膜张肌腱膜，沿阔筋膜张肌内侧与缝匠肌的间隙钝性分离，注意保护股外侧皮神经；显露髂前下棘骨性突起，确定进钉点，用椎弓根螺钉开口器开口，开路锥建立骨通道，探针探查，确保骨通道四壁完整，旋入万向椎弓根螺钉。完成一侧后，用浸泡氨甲环酸的纱布填塞创腔，以减少出血。再用相同方法植入另一侧螺钉。两侧螺钉植入完成后，通过腹壁深筋膜下作隧道，插入预弯成拱形的钛棒。按照术前模拟操作制定的复位策略，沿骨盆骨折移位方向的反方向进行复位；复位过程中加以拔伸、牵引、撬拨等骨科常规复位手法，辅以 Schantz 钉、钉棒撑开器、骨钩等器械辅助复位^[6]。复位完成后，压棒并固定锁紧一端，C 臂 X 线机透视对部分残留移位再次调整；骨折复位满意后，固定锁紧另一端完成固定。取出压迫创腔的纱布，彻底止血，常规缝合切口。本组 9 例患者单纯行骨盆前环微创经皮桥式内固定支架固定，16 例联合骨盆后环钉棒系统内固定。见图 1。

图 1.

Preoperative three-dimensional printing of pelvis model, and performing simulation reduction and fixation

术前 3D 打印骨盆模型实物并行模拟复位及固定

对照组：C 臂 X 线机透视定位髂前下棘，沿髂前下棘切开皮肤和皮下组织，保护股外侧皮神经；沿肌间隙钝性分离，暴露髂前下棘，安置套筒并用钻头钻孔，确保深度为 3 cm 以上。退出钻头后拧进直径 6 mm、长 150 mm 的螺纹钉，确保螺纹钉进钉深度在 3 cm 以上，注意避免进入髋关节。复位骨折，骨折复位满意后，安装连接杆并固定螺母予以锁紧。C 臂 X 线机透视再次确定骨折复位情况及螺纹钉位置，常规缝合切口。本组 7 例患者单纯行骨盆前环外固定支架固定，13 例联合骨盆后环钉棒系统内固定。

1.5. 术后处理及随访指标

两组患者术后当天开始下肢和关节的非负重功能锻炼，采取物理治疗及药物预防深静脉血栓形成；术后 4～6 周复查 X 线片评估骨痂生长情况，观察组患者开始下地活动，对照组根据患者的耐受情况决定是否下床活动。

术后 1、2、3、6、9、12 个月常规随访并复查 X 线片。记录并比较两组患者手术时间、术中出血量、骨折愈合时间及并发症发生情况；复位质量按 Matta 标准^[7]进行评价，末次随访时按 Majeed 评分标准^[8]评价功能。

1.6. 统计学方法

采用 SPSS19.0 统计软件进行分析。计量资料以均数±标准差表示，组间比较采用独立样本 t 检验；计数资料以率表示，组间比较采用 χ² 检验或 Fisher 确切概率法；检验水准 α=0.05。

2. 结果

患者均获随访，随访时间 12～20 个月，平均 15 个月。观察组手术时间明显长于对照组，差异有统计学意义（t=2.719，P=0.009）；术中出血量两组比较差异无统计学意义（t=0.784，P=0.437）。骨折愈合时间两组比较差异无统计学意义（t=0.967，P=0.341）。见表 1。根据 Matta 标准评价复位质量，观察组优 14 例、良 9 例、一般 1 例、差 1 例，优良率 92%；对照组优 8 例、良 6 例、一般 4 例、差 2 例，优良率 70%；两组比较差异无统计学意义（χ²=3.748，P=0.053）。末次随访时采用 Majeed 评分标准评价功能，观察组优 10 例、良 12 例、一般 2 例、差 1 例，优良率 88%；对照组优 5 例、良 7 例、一般 5 例、差 3 例，优良率 60%；两组优良率比较差异有统计学意义（χ²=4.717，P=0.030）。见图 2、3。

表 1.

Comparison of clinical indexes between the two groups ( )

两组患者各临床指标比较（ ）

组别 Group	例数 n	手术时间（min） Operation time (minutes)	术中出血量（mL） Intraoperative blood loss (mL)	骨折愈合时间（周） Fracture healing time (weeks)
观察组 Observation group	25	41.20±8.07	37.80±9.25	13.08±2.27
对照组 Control group	20	35.25±6.17	35.75±7.99	13.95±3.47
统计值 Statistic		t=2.719 P=0.009	t=0.784 P=0.437	t=0.967 P=0.341

图 2.

A 50-year-old male patient with the unstable pelvic fracture (Tile type B2) in the observation group

观察组患者，男，50 岁，交通事故伤致不稳定骨盆骨折（Tile B2 型）

a. 术前正位 X 线片；b. 术前 CT 三维重建；c. 术后 2 d 正位 X 线片示骨折对位对线良好；d. 术后 3 个月正位 X 线片示骨折愈合；e～h. 术后 3 个月完全负重行走及下蹲；i. 术后 6 个月正位 X 线片；j. 术后 6 个月去除内固定物后正位 X 线片；k. 术后 1 年半正位 X 线片

a. Preoperative anteroposterior X-ray film; b. Preoperative CT three-dimensional reconstruction; c. Anteroposterior X-ray film at 2 days after operation, showing satisfied reduction or fixation; d. Anteroposterior X-ray film at 3 months after operation, showing fracture healing; e-h. Full weight-bearing walking and squatting without pain and limp at 3 months after operation; i. Anteroposterior X-ray film at 6 months after operation; j. Anteroposterior X-ray film after removal of internal fixator at 6 months after operation; k. Anteroposterior X-ray film at 18 months after operation

图 3.

A 65-year-old female patient with the unstable pelvic fracture (Tile type B2) in the control group

对照组患者，女，65 岁，交通事故伤致不稳定骨盆骨折（Tile B2 型）

a. 术前 CT 三维重建；b. 术后 2 d 正位 X 线片示骨折对位对线可；c. 术后 3 个月可站立不能下蹲，体质量增加导致外固定支架压迫腹部引起疼痛；d. 术后 6 个月正位 X 线片示骨折愈合

a. Preoperative CT three-dimensional reconstruction; b. Anteroposterior X-ray film at 2 days after operation, showing satisfied reduction and fixation; c. At 3 months after operation, the patient could walk, but could not squat, and the increase of body weight resulted in abdominal pain caused by compression of external fixator; d. Anteroposterior X-ray film at 6 months after operation, showing fracture healing

并发症：① 切口及钉道感染：观察组术后无切口感染发生；对照组发生 4 例钉道感染（20%），其中 2 例反复发生钉道感染，骨折愈合去除外固定支架后感染治愈；两组比较差异有统计学意义（χ²=6.980，P=0.008）。② 股外侧皮神经医源性损伤：观察组和对照组分别有 3 例（12%）和 2 例（10%）发生股外侧皮神经医源性损伤，术后 1 个月症状自行消失，两组比较差异无统计学意义（χ²=0.045，P=0.831）。③ 深静脉血栓形成：观察组和对照组分别有 2 例（8%）和 3 例（15%）发生深静脉血栓形成，两组比较差异无统计学意义（χ²=0.548，P=0.459）。④ 固定物松动：观察组未发生内固定支架松动，对照组 2 例（10%）发生外固定支架松动，两组比较差异无统计学意义（χ²=3.361，P=0.067）。观察组于术后 16～31 周（平均 23.2 周）取出内固定物。⑤ 骨折二次移位及畸形愈合：观察组均未发生骨折二次移位，对照组有 3 例（15%）发生骨折二次移位，两组比较差异有统计学意义（χ²=5.135，P=0.023）；两组患者均无骨折不愈合，观察组发生畸形愈合 1 例（4%），对照组 5 例（25%），两组比较差异有统计学意义（χ²=4.450，P=0.035）。⑥ 其他并发症：观察组有 2 例体型较瘦女性患者可在皮下摸到螺丝帽和横连杆，但无明显刺激症状；对照组 1 例患者由于术后体质量增加，腹部脂肪堆积，外固定支架横连杆对腹部产生压迫出现疼痛，行外固定支架调整，取掉压迫腹部的横连杆后疼痛缓解。

3. 讨论

3.1. 传统外固定支架固定治疗不稳定骨盆骨折的优缺点

骨盆的骨骼本身不具有任何稳定性因素，其稳定性依赖于韧带等软组织来维持^[9]。因此，不稳定骨盆骨折的治疗关键在于提供整体结构力学稳定的坏境，以利于骨和软组织的修复^[6]。对不稳定骨盆骨折患者常采用外固定支架进行治疗^[2-4]，尤其对于 Tile B1 型损伤目前已成为常规治疗方法；对于其他类型不稳定骨盆骨折，外固定支架也常被作为内固定术前的临时固定，维持旋转稳定性。外固定支架治疗骨盆骨折手术创伤小，有助于控制出血，稳定血流动力学^[2-3]；但并发症较多，常发生钉道感染、松动、活动受限、神经损伤^[4]、复位丢失等，且外形较大，常影响患者正常坐下、站立、蹲下、俯卧或侧卧以及正常穿衣裤，在取出外固定支架前不能进行正常性生活，严重影响患者功能锻炼、康复信心和生活质量。

3.2. 3D 打印辅助微创经皮桥式内固定支架的优缺点

对于移位的骨盆骨折，闭合复位十分困难。其复位策略在不同患者及不同骨折类型中，存在明显个体化。本研究观察组在术前采用 3D 打印 1∶1 的骨盆模型，根据项舟等^[6]确定的三轴移位方式及复位原则进行分析，沿骨盆骨折移位方向的反方向进行复位，制定了较为完善的个体化复位方案；通过 3D 打印骨盆模型在术前进行复位及植钉的演练；术中按照术前制定的个体化复位方案进行复位，复位过程中加以拔伸、牵引、撬拨等骨科常规复位手法，辅以 Schantz 钉、内固定支架的钉棒撑开器、骨钩等器械辅助，取得了良好复位效果。观察组患者的复位优良率达 92%，与项舟等^[6]报道的 94.55% 相当，采用此种方法还可以提高手术效率，防止术中反复复位延长手术时间。

Vigdorchik 等^[10]通过生物力学试验研究证明内固定支架系统生物力学稳定性优于外固定支架。李尚政等^[11]采用正常成人骨盆标本进行生物力学研究，证实钉-棒内固定支架固定骨盆骨折能有效恢复骨盆环的力学稳定性。Kuttner 等^[12]及 Vaidya 等^[13]研究认为桥式内固定支架固定更加稳定，能有效降低支架松动的发生率。而松动是外固定支架的常见并发症，文献报道发生率为 10%，甚至需要再次手术^[2-3]。本研究中，观察组固定松动及骨折复位丢失发生率明显低于对照组，也说明经皮微创桥式内固定支架内固定稳定性优于传统外固定支架。

与外固定支架相比，经皮骨盆桥式内固定支架具有以下优点：① 内固定支架完全植于体内，手术切口可完全缝合关闭，没有与外界相通的钉道，消除了钉道感染发生可能，钉道也无需特殊护理。② 采用经皮微创的方式植入，手术创伤小，对患者全身情况影响较小，术后恢复快。③ 没有突出于体外的外固定支架组件，对患者功能锻炼及日常生活干扰小，有利于患者进行早期功能锻炼，提高术后功能。Kuttner 等^[12]报道桥式内固定支架治疗不稳定骨盆骨折，随访 2.5 年功能评分优良率达 94.8%。本研究中，末次随访时功能评分观察组优良率为 88%，明显高于对照组。随着随访时间延长及进一步的功能锻炼，其功能结果优良率可能会进一步提高。

但微创经皮骨盆桥式内固定也有其不足。由于经皮操作，理论上有损伤一些解剖结构的风险，包括股外侧皮神经、股动脉、股静脉、股神经^[14]、生殖股神经、髂腹股沟神经、髂腹下神经和女性圆韧带、男性精索等^[15-16]。然而相关尸体研究发现，这些结构与皮下放置的钛棒之间存在一定的安全距离，采用正确的操作技术可避免损伤风险^[17]。其他缺点包括内固定材料较贵、手术费用增加，3D 打印骨盆模型也会增加相应费用。

3.3. 3D 打印辅助微创经皮桥式内固定的注意事项

① 在 3D 打印骨盆模型时应注意采用薄层、无间隔扫描的 CT 原始数据，以准确重建骨盆模型。② 主刀医生在术前要参与复位方案的制定及术前模拟手术，确保术中准确实施。③ 经皮内固定支架植钉位置靠近股外侧皮神经，术中将切口向外移 2 cm 以避开股外侧皮神经走行区域，降低其损伤发生概率。本研究中，观察组发生股外侧皮神经医源性损伤 3 例（12%），对照组发生 2 例（10%），两组比较差异无统计学意义，术后 1 个月患者症状自发消失，说明采用正确的操作技术，微创经皮桥式内固定并不增加医源性股外侧皮神经损伤发生率。

综上述，微创经皮桥式内固定支架治疗不稳定骨盆骨折，手术创伤小，出血少，固定稳定可靠，对患者日常生活干扰少，有利于患者早期功能锻炼及快速康复，是一种治疗不稳定骨盆骨折的有效方法。

作者贡献：吴刚负责科研设计、手术实施及文章撰写；谭伦负责手术实施及文章审核质控；李邦青、张才东、张志伟负责手术实施及数据收集整理。

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。

机构伦理问题：研究方案经自贡市第四人民医院医学伦理委员会批准（2020-001）。患者对研究方案均知情同意。