Taylor 空间支架治疗胫腓骨中下段骨折疗效观察

Abstract

目的

探讨应用 Taylor 空间支架治疗胫腓骨中下段骨折的临床疗效和安全性。

方法

回顾分析 2015 年 1 月—2017 年 1 月收治的 74 例胫腓骨中下段骨折患者临床资料，根据骨折固定方法不同分为内固定组（26 例）和外固定组（48 例）。两组患者年龄、性别、致伤原因、骨折类型、受伤至手术时间等一般资料比较，差异均无统计学意义（P>0.05），具有可比性。记录并比较两组患者术中出血量、骨折愈合时间、固定物去除时间及并发症发生情况；采用 Johner-Wruhs 胫骨干骨折治疗最终效果评价标准评定患肢功能；采用罗从风等的标准评定术后下肢力线恢复情况。

结果

两组患者均获随访，随访时间 6～22 个月，中位时间 14 个月。患者骨折均获愈合，内固定组术中出血量、骨折愈合时间及固定物去除时间均显著高于外固定组，差异有统计学意义（P<0.05）。术后内固定组发生钢板外露 1 例、骨折延迟愈合 1 例、钢板断裂 1 例；外固定组发生骨折延迟愈合 2 例、软组织缺损 4 例；两组并发症发生率比较差异无统计学意义（χ²=0.015，P=0.904）。术后 10 个月参照 Johner-Wruhs 标准评定患肢功能，内固定组优 19 例，良 5 例，可 2 例，优良率 92.3%；外固定组优 42 例，良 3 例，可 2 例，优良率 95.7%；两组优良率比较差异无统计学意义（χ²=0.392，P=0.531）。术后 4 个月采用罗从风等的标准评定术后下肢力线恢复情况，内固定组优 24 例，可 1 例，差 1 例，优良率 92.3%；外固定组优 46 例，可 1 例，差 1 例，优良率 95.8%；两组优良率比较差异无统计学意义（χ²=0.520，P=0.471）。

结论

采用 Taylor 空间支架治疗胫腓骨中下段骨折相较于采用钢板内固定治疗愈合时间短，并发症少，可减少骨折治疗周期，有利于患者骨折愈合及肢体功能恢复，相对安全可靠。

胫腓骨由于其独特的生理构造，胫骨前内侧直接与皮肤相贴附，缺乏肌肉等软组织覆盖，骨折后极易被骨折端刺破皮肤形成开放性骨折。随着现代交通运输业及建筑业飞速发展，高能量损伤越来越多见，常造成胫腓骨开放骨折。对于伴有软组织损伤的开放骨折，采用内固定进行固定有诸多限制，而切开复位又常加重软组织损伤，进一步损伤骨骼及软组织的血供^[1-3]，增加感染风险。应用外固定支架尤其是 Taylor 空间支架，可以在避免进一步损伤骨及软组织血供的前提下固定骨折^[3]，还可作为终末治疗手段并取得良好的临床疗效。本研究观察应用 Taylor 空间支架治疗胫腓骨中下段骨折的临床疗效，并与同期采用钢板内固定治疗的患者进行比较，以评价 Taylor 空间支架的临床疗效。报告如下。

1. 临床资料

1.1. 患者选择标准及分组

纳入标准：① 有明确外伤史；② 胫腓骨中下段骨折，且均为新鲜骨折；③ 患者入院后完善 X 线片、CT 等检查明确骨折类型；④ 术前签署知情同意书。排除标准：① 合并有严重血管、神经损伤者；② 合并有严重头颅外伤及脊柱外伤者；③ 有精神疾患不能配合治疗者；④ 术后依从性差或不能定期随访者；⑤ 病理性骨折者；⑥ 严重内科疾病或皮肤病者。2015 年 1 月—2017 年 1 月共 74 例患者符合选择标准纳入研究，根据骨折固定方法不同分为内固定组（26 例）和外固定组（48 例）。

1.2. 一般资料

外固定组：男 38 例，女 10 例；年龄 15～61 岁，中位年龄 37 岁。致伤原因：交通事故伤 22 例，重物砸伤 14 例，高处坠落伤 10 例，暴力扭伤 2 例。闭合骨折 13 例；开放骨折 35 例，Gustilo 分型为Ⅰ型 14 例、Ⅱ型 11 例、ⅢA 型 8 例、ⅢB 型 2 例。受伤至手术时间 1～14 d，平均 8 d。

内固定组：男 20 例，女 6 例；年龄 17～60 岁，中位年龄 38 岁。致伤原因：交通事故伤 10 例，重物砸伤 9 例，高处坠落伤 6 例，暴力扭伤 1 例。闭合骨折 18 例；开放骨折 8 例，Gustilo 分型为Ⅰ型 4 例、Ⅱ型 3 例、ⅢA 型 1 例。受伤至手术时间 7～31 d，平均 20 d。

两组患者年龄、性别、致伤原因、骨折类型、受伤至手术时间等一般资料比较，差异均无统计学意义（P>0.05），具有可比性。

1.3. 手术方法

两组患者手术均由同一组医师完成。

外固定组：于蛛网膜下腔阻滞联合持续硬膜外麻醉下，患者取仰卧位，垫高患肢，于 C 臂 X 线机透视下轴向牵引患肢，闭合复位纠正短缩、成角和旋转移位。复位满意后分别在骨折远、近端各套入 1 个全环，在骨折两端距骨折线≥2 cm 处垂直于胫骨解剖轴并平行于膝关节和踝关节分别交叉打入 2 枚全针或橄榄针，将 Taylor 空间支架（天津新中医疗器械有限公司）全环与全针连接。根据骨折线长度选择合适长度的连接杆。透视下调整 Taylor 空间支架，维持骨折复位。粉碎性骨折闭合困难者（本组 9 例），于开放伤口处行切开直视下复位，用克氏针临时固定骨折块，最大限度地恢复胫骨干的管状结构^{[1, 4-5]}，而后采用外固定支架固定。术后摄小腿全长 X 线片，获取畸形参数和安装参数，输入配套软件，调整外固定支架，达到解剖复位。皮肤软组织损伤严重者（本组 5 例）行游离皮瓣移植或二期皮瓣移植。

内固定组：麻醉方法、手术体位同外固定组。于 C 臂 X 线机透视下，采用手法复位并用点状复位钳间接复位骨折，然后根据所需钢板长度在骨折线两端前内侧各作一 3.0～5.0 cm 长小切口，深达骨膜外，用骨膜剥离子在皮下筋膜和骨膜之间分离出皮下隧道。选择适当长度锁定钢板经隧道置入骨折前内侧部位，在导钻指引保护下钻孔，螺钉固定。C 臂 X 线机透视下检查骨折对位对线良好，内固定钢板螺钉位置良好后，冲洗切口，逐层缝合。对于创面闭合困难者（本组 6 例）则行减张缝合，切不可勉强缝合。

1.4. 术后处理及随访指标

术后外固定针道处常规换药消毒，预防感染；术后第 2 天即指导患者行膝、踝关节功能锻炼，外固定组患者可患肢免负重于床旁站立，预防术后关节僵硬、创伤性关节炎的发生。第 3～4 周扶双拐患肢免负重下地行走；定期门诊复查 X 线片，监测骨折对位对线及骨痂生成情况，根据骨折愈合情况调整外固定支架（患者出现骨折移位或下肢力线偏移者，根据标准 X 线片测量 Taylor 空间支架安装参数及畸形参数，输入配套的计算机软件^[6]，得到电子处方，根据得到的处方调整外固定支架，达到解剖复位并纠正力线偏移）。术后第 3～4 个月开始行外固定支架轴向载荷分担比测试，当分担比<10% 时^[7]，可予以拆除外固定支架。

记录并比较两组患者术中出血量、骨折愈合时间、固定物去除时间及并发症发生情况；采用 Johner-Wruhs 胫骨干骨折治疗最终效果评价标准^[8]评定患肢功能；采用罗从风等的标准^[9]评定术后下肢力线恢复情况。

1.4. 统计学方法

采用 SPSS20.0 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；并发症发生率和功能评价优良率的比较采用 χ² 检验；检验水准 α=0.05。

2. 结果

两组患者均获随访，随访时间 6～22 个月，中位时间 14 个月。所有患者骨折均获愈合，内固定组术中出血量、骨折愈合时间及固定物去除时间均显著高于外固定组，差异有统计学意义（P<0.05）。见表 1。术后内固定组发生钢板外露 1 例，骨折延迟愈合 1 例，钢板断裂 1 例。外固定组发生骨折延迟愈合 2 例，采用“手风琴”技术^[10]治疗后愈合；软组织缺损 4 例，行皮瓣移位修复后愈合。两组并发症发生率比较差异无统计学意义（χ²=0.015，P=0.904）。术后 10 个月参照 Johner-Wruhs 标准评定患肢功能，内固定组 26 例患者中优 19 例，良 5 例， 可 2 例，优良率 92.3%；外固定组 47 例患者中优 42 例，良 3 例，可 2 例，优良率 95.7%；两组优良率比较差异无统计学意义（χ²=0.392，P=0.531）。术后 4 个月采用罗从风等的标准^[9]评定术后下肢力线恢复情况，内固定组优 24 例，可 1 例，差 1 例，优良率 92.3%；外固定组优 46 例，可 1 例，差 1 例，优良率 95.8%；两组优良率比较差异无统计学意义（χ²=0.520，P=0.471）。见图 1。

表 1.

Comparison of the intraoperative blood loss, fracture healing time, and fixator removal time between 2 groups ( )

两组患者术中出血量、骨折愈合时间、固定物去除时间比较（ ）

组别 Group	例数 n	术中出血量（mL） Intraoperative blood loss (mL)	骨折愈合时间（周） Fracture healing time (weeks)	固定物去除时间（周） Fixator removal time (weeks)
外固定组 External fixation group	48	13.3± 6.1	18.6±4.0	32.5±4.7
内固定组 Internal fixation group	26	56.5±10.7	21.5±4.4	80.0±4.4
统计值 Statistic		t=–18.950 P= 0.000	t=–2.789 P= 0.007	t=–42.599 P= 0.000

图 1.

A 60-year-old male patient with open fracture of the middle and lower middle segment of the left tibia and fibula by heavy pound in the external fixation group

外固定组患者，男，60 岁，重物砸伤致左侧胫腓骨中下段开放性骨折

a. 术前外观；b. 术前 X 线片；c. 术前 CT 三维重建；d. 术后即刻外观；e. 术后即刻正侧位 X 线片；f. 术后 4 个月外观；g. 术后 4 个月 X 线片；h. 术后 5 个月患肢功能；i. 术后 5 个月去除 Taylor 空间支架后 X 线片; j. 术后 6 个月去除 Taylor 空间支架后 X 线片

a. Preoperative appearance; b. X-ray films before operation; c. CT three-dimensional reconstruction before operation; d. Appearance at immediate after operation; e. X-ray films at immediate after operation; f. Appearance at 4 months after operation; g. X-ray films at 4 months after operation; h. Limb function at 5 months after operation; i. X-ray films after the Taylor spatial frame removed at 5 months after operation; j. X-ray films after Taylor spatial frame removed at 6 months after operation

3. 讨论

胫腓骨骨折常由高能量暴力损伤引起，骨折移位明显，常伴有软组织不同程度损伤，甚至伴有神经及血管损伤^[11-12]。由于这类骨折的不稳定状态、解剖学上的特殊性及存在较大骨缺损，给治疗带来很大挑战。如果采用内固定治疗，则面临着软组织损伤严重、感染风险、切口不愈合、钢板外露等问题^[13]，因而此类骨折常采用外固定进行治疗。外固定可以早期固定骨折，固定牢靠，有效避免局部组织血液循环不畅，避免因植入内植物造成软组织再次损伤而导致软组织坏死、感染、内植物外露等风险的发生。外固定作为终极治疗时，可在骨折愈合过程中，根据下肢力线变化情况调节外固定支架，从而调整下肢力线，保障骨折对位对线良好，避免术后患者因下肢力线改变而发生关节疼痛。

常用的外固定支架种类很多，有 Orthofix 单臂外固定支架、Hybrid 外固定支架及 Ilizarov 环形外固定系统等。前两者体现了 AO 固定理念，支架构造较为简洁，拥有若干球轴关节，通过调节不同的球轴可以实现骨折对位的调节。但是单臂支架只能实现一维平面上微小成角及短缩畸形的调节，具有局限性。Ilizarov 环形外固定系统是苏联医生 Ilizarov 首先应用于骨折及骨不连治疗并取得了良好效果，现已广泛应用于治疗骨折、骨不连、肢体矫形等各个方面，但由于其结构复杂，用于纠正成角畸形时需要进行复杂改装，其过大的体积也为患者带来了许多生活上的不便^[14]。Taylor 空间支架将 Stewart 平台及 Chasles 理论应用于骨科^[15]，其由 2 个固定环连接 6 个可调节的支撑杆组成一个整体，调节其中任何一个支撑杆，Taylor 空间支架的一个环可相对于另一个环改变空间位置，即 Taylor 空间支架可在冠状面、矢状面、轴向进行移动及角度调整^[16]。配合计算机软件进行支架调整，其精度可达 1/100 万英寸和 1/10 000°；手工调节杆的机械精度测量为 0.7° 和 2 mm^[17]。

根据 Taylor 空间支架的精确特性，临床上常将其用于治疗骨折、骨折不愈合及复杂畸形的矫正等，由于配合计算机软件辅助进行复位，因此骨折移位及成角纠正更加精确，解决了传统外固定支架不能实现的多维度多平面复杂畸形调节的缺点，无需经过复杂改装即可实现较大成角畸形的矫正。Taylor 空间支架固定骨折时无需切开复位，具有软组织侵入小、对骨折端血运破坏小、固定灵活及手术创伤小等优点，已越来越受临床医师青睐，其使骨折间隙具有一定主动或被动的可操作性。本研究外固定组患者采用闭合复位骨折，无需切开，从而避免了进一步损伤局部软组织血供，且外固定安装简便，减少手术出血量，减少了因麻醉、手术应激对患者的进一步损伤，术后根据下肢 X 线片结合计算机软件调整骨折达到解剖复位，减少了患者痛苦，并更大地增加了患者对自身治疗的参与。Lahoti 等^[18]应用 Taylor 空间支架治疗、矫正及闭合伴有软组织损伤的开放胫腓骨骨折，结合配套的计算机软件实现复杂畸形的矫正，无需复杂的参数调整，伴随软组织缺损在 3～10 cm 时，无需额外的皮瓣转移手术，所有患者均获得缺损软组织的闭合及骨折解剖复位。可见应用 Taylor 空间支架治疗胫腓骨骨折尤其是伴有软组织损伤的胫腓骨骨折具有非常好的效果，在保护受损软组织的条件下，更加精确地复位骨折，还可同步治疗软组织缺损。在治疗中后期，患者骨折发生移位或成角畸形时，Taylor 空间支架可以更加精确地纠正成角畸形，同时可调整下肢整体力线，避免后期并发症的发生^[13]。但应用 Taylor 空间支架治疗骨折过程中，外固定使用周期长、体积庞大、固定针切割软组织、后期松动、针道感染、固定针断裂、拆除外固定后再骨折等问题一直存在^[19]，其中最关键的是其使用周期长、体积庞大，给患者术后功能康复锻炼及生活带来极大不便。

应用 Taylor 空间支架治疗胫腓骨骨折可以减少愈合时间，早期恢复工作。Sala 等^[3]对 57 例采用 Taylor 空间支架治疗的长骨骨折进行回顾性研究，结果显示治愈率达 91%，平均愈合时间为 29 周；根据 Paley 等^[20]提出的骨愈合及功能结果评分系统，骨愈合优 42 例（74%），良 9 例（16%），可 2 例（4%），差 4 例（7%）；功能结果优 20 例（35%），良 27 例（47%），差 10 例（18%）；89% 患者回到伤前工作岗位。Zenios^[2]采用 Taylor 空间支架治疗 12 例不稳定胫腓骨骨折，其中 8 例闭合骨折愈合时间为 8～22 周（平均 12.6 周），4 例伴有ⅢB 期开放骨折愈合时间为 13～36 周（平均 24.25 周）。Menakaya 等^[12]采用 Ilizarov 外固定架和 Taylor 外固定架治疗高能量胫腓骨骨折，通过回顾性分析近 5 年患者，结果发现两组骨折愈合时间的中位数相近，Taylor 空间支架可以在复杂胫腓骨骨折治疗中扮演更重要的角色。钢板内固定依靠螺钉与接骨板螺孔连接，成为整体框架结构，以此达到角度稳定，具有较高的轴向强度，然而轴向强度高会妨碍骨折端的轴向微动，抑制骨痂形成，影响骨折愈合。骨折复位后，断端适当的应力及轴向微动对骨折愈合有明显促进作用，Taylor 空间支架为微动支架，早期具有较高轴向强度，中期支架的微动可促进骨折断端血运重建、骨痂快速钙化及相关成骨因子的生成^[21]，增加骨折端的接触面积及惯性矩，增加了力学稳定性，从而对骨折愈合起到促进作用^[22]。Taylor 空间支架在骨折治疗过程中可有效、可控、无创地改变骨折端力学环境，更符合骨折断端微动变化发展规律。本研究在治疗 3 个月后进行外固定支架分担比测试，以后间隔 1 个月测试 1 次，监测外固定支架在骨折治疗中所起的作用，当分担比<10% 时，行外固定支架模拟拆除，逐步松开各个连接杆的卡扣，促进骨痂进一步改建矿化，及时去除应力遮挡，通过骨折端动力化促进组织分化，从而促进骨折愈合。

综上述，本研究结果显示采用 Taylor 空间支架治疗胫腓骨中下段骨折有利于减少对软组织及骨折端血运的破坏，精确复位骨折，减少骨折愈合时间及带架时间，减少骨折治疗周期及术后并发症。但本研究为回顾性研究，纳入病例数较少，随访时间较短，远期疗效还有待扩大样本量长期随访观察。

Funding Statement

天津市卫生局科技基金资助项目（13KG129）

Science and Technology Funds Project of Tianjin Municipal Health Bureau (13KG129)