2.1   胫骨平台骨折患者年龄分布   患者年龄大多分布于43-62岁，骨折最好发于43-52岁的患者(33.1%，44/133)，见图8，其中男性患者好发于43-52岁(35.4%，28/79)，平均发病高峰为47岁；女性患者好发于53-62岁(40.7%，22/54)，平均发病高峰为52岁。




2.2   轴面骨折线分布   外侧平台骨折线(81.8%，112/137)较内侧平台(31.4%，43/137)多，骨折线主要集中在外侧平台内侧(75.9%，104/137)及髁间嵴(71.5%，98/137)。外侧平台有2条次要骨折线汇集，一条从髁间嵴向腓骨头前缘走行(21.2%，29/137)，一条沿前外侧平台外缘呈外弧形走行(13.8%，19/137)。在内侧平台有一条次要骨折线汇集，自前内侧向后外侧走行并延伸至外侧平台(15.3%，21/137)，而后内侧平台骨折线则较少，见图9，表1。







2.3   其他位面骨折线分布    在胫骨前方视角，胫骨结节(13.1%，18/137)和Gerdy结节(10.9%，15/137)区域的骨折线较少，骨折线主要集中在二者之间的区域，为外侧平台内侧骨折线的延续；在后方视角，后内侧骨块(8.6%，12/137)和胫骨腓关节面(7.3%，10/137)区域的骨折线较少；在外侧视角，胫骨腓关节面前方有骨折线集中，为髁间嵴向腓骨头前缘走行骨折线的延续，将外侧平台分为前、后两部分；内侧视角无明显骨折线汇集区，见图10，表1。

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胫骨平台骨折是一种复杂的损伤，损伤原因多样，损伤能量可高可低，由于其复杂的骨折类型及不满意的治疗结果，手术入路及治疗方法往往不明确[1-2]。临床常用的胫骨平台骨折X射线分型如Hohl-Moore分型、Schatzker分型、AO分型均不能完全反映骨折的真实情况，从而掩盖病情，给临床疗效带来一定偏差[3-6]。随着影像技术的发展，胫骨平台骨折的CT分型相继提出，包括三柱分型[7-8]、四柱分型[9]、十段分型[10]、四柱九区分型等[11]，见图1，各有其侧重，给临床医生的选择带来一定困难。近年来，骨折地图绘制技术越来越多地应用于临床研究。MOLENAARS等[12]于2015年绘制了胫骨平台骨折地图。YAO等[13]于2019年绘制了胫骨平台骨折三维热图，使临床医生对胫骨平台骨折有了进一步的认识。 研究回顾性分析137例胫骨平台骨折患者的病历资料，以原始骨折CT数据为基础，重建并虚拟复位平台骨折三维模型，描述骨折线特点，揭示其走行与分布规律，以期指导临床治疗。 中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

1.1    设计   回顾性病例资料虚拟复位骨折的三维有限元分析。
1.2   时间及地点   于2018年5月至2020年10月在山西医科大学第二医院完成。
1.3   对象   收集2018年5月至2020年10月在山西医科大学第二医院行手术治疗的胫骨平台骨折患者133例，其中男79例，女54例；年龄18-72岁，平均(49±11)岁；左膝骨折73
例，右膝骨折56例，双膝骨折4例。所有患者对研究方案均知情同意，且得到山西医科大学第二医院伦理委员会批准。
纳入标准：于山西医科大学第二医院影像科行CT检查的胫骨骨折患者。
排除标准：①CT资料不全；②假体周围骨折及病理骨折；③畸形；④同侧有膝关节手术史。
标准模板：选取骨质较好的36岁男性患者健侧(右侧)胫骨平台为模板。
1.4   设备和软件   纳入资料设备为山西医科大学第二医院各品牌多层螺旋CT机。图像处理用MIMICS 17.0和3-matic 9.0(Materialise’s Interactive Medical Image Control System， Materialise®，Materialise HQ)软件。图像处理设备：操作系统 Windows10 64位(DirectX 12)，处理器 Intel(R) Core(TM)i
7-4710HQ CPU@2.50 GHz，主板 Alienware 17 R2(Lynx Point)，内存16 GB(海力士 DDR3L 1600 MHz)，主硬盘西数WDC WD10JPVX-75JC3T0(1TB)，主显卡 Nvidia GeForce GTX 980M
(4 GB)，显示器 LG LGD0459(17.3英寸)。
1.5   方法   从医院数据库中筛选符合条件的胫骨平台骨折患者，将其影像学资料以DICOM格式导出。用Mimics 17.0 New project wizard导入患者DICOM格式文件，用CT Bone Segmentation创建蒙版，用Edit Masks等工具分别在各个层面分离胫骨平台骨折块行三维重建。将重建后的三维骨折模型以STL文件格式导入3-matic 9.0软件，见图2，通过Interactive 

Translate/Rotate对移位的骨折块进行平移、旋转将骨折块复位，见图3。若平台骨折为左侧，通过Mirror工具将其镜像为右侧胫骨平台，见图4。将复位镜像后的骨折模型通过Scale工具调整模型大小，以拟合标准模板，见图5。通过Smooth Carve工具在标准模板上临摹骨折模型的骨折线，见图6，将所有临摹的骨折线叠加，即可得出平台骨折线三维形态。图7为一Schatzker Ⅴ型胫骨平台骨折患者案例。 

1.6   主要观察指标   标准模板骨折线走行及聚散程度。

3.1   胫骨平台骨折好发年龄   此次研究中，胫骨平台骨折患者好发于43-52岁区间(占33.1%)，其中男性患者年龄主要分布于43-52岁(35.4%)，女性患者好发于53-62岁(40.7%)。MEULENKAMP等[14]研究指出，胫骨平台骨折发病高峰男性为47.7岁，而女性为55.2岁。此次研究中，男性平均发病高峰为47岁，女性为52岁，与以往研究相符。女性绝经后骨质较男性流失更快，骨质疏松更严重，因而高龄女性更易发生胫骨平台骨折。
3.2   胫骨平台骨折常见分型   胫骨平台骨折形态多样，因而国内外出现很多描述其骨折形态的分型方法，常见的平台骨折X射线分型为AO分型和Schatzker分型[5-6]，AO分型中，41表示胫骨平台，其可分为A、B、C三型，A型为关节外骨折，因而胫骨平台骨折主要指B、C型骨折，B型为部分关节内骨折，细分为3个亚型：1劈裂骨折，2压缩骨折，3劈裂骨折合并压缩骨折；C型骨折为完全关节内骨折，细分为3个亚型：1关节面简单骨折、干骺端简单骨折，2关节面简单骨折、干骺端粉碎骨折，3关节面粉碎骨折。各亚型还可更进一步细分。AO/OTA分型对骨折线形态描述很详尽，因而使之较为复杂，难以在临床广泛应用。Schatzker共分为6
型：Ⅰ型，胫骨外侧平台不伴有塌陷的劈裂骨折，以骨质致密的年轻人多见；Ⅱ型，外侧平台伴有塌陷的劈裂骨折，年龄较大患者好发，因其骨质较年轻人疏松，不能抵抗暴力引起的塌陷；Ⅲ型，外侧平台塌陷骨折，不伴有劈裂，以骨质较为疏松的老年人常见；Ⅳ型，单纯的内侧髁骨折；Ⅴ型，涉及双侧髁的平台骨折；Ⅵ型，涉及双侧髁和干骺端的平台骨折。该分型简单明确，临床应用广泛。然而此两种分型均由X射线片诊断，因而有其固有缺点，即易忽略对胫骨平台后侧及冠状位骨折的诊断。
随着CT影像技术发展，临床对各类骨折有了从二维影像到三维影像的变化，胫骨平台骨折基于CT的分型不断出现。LUO等[7]于2010年提出了胫骨平台骨折的三柱分型，其以胫骨棘连线中点为中心点、取平台轴面腓骨头前缘、胫骨结节前缘和后内侧嵴三点分为三个柱，定义了零柱、单柱、双柱、三柱骨折等。三柱分型加入了平台后侧柱，使临床医生更全面地感受和分析骨折情况，并提出了后侧倒L切口治疗后侧柱骨折的观点。HOEKSTRA等[15]于2017年对该分型进一步改良，提出后外侧角的存在(胫骨嵴连线中点、腓骨头前缘轴面点、腓骨头后缘轴面点组成的三角形)，表示该区域的骨折可根据其延伸而变化。三柱分型有其不足之处，只定义了一个后侧柱，未区分后外侧和后内侧骨折；其次没有重视髁间嵴及前、后交叉韧带的骨折。
随后的四柱分型、十段分型、四柱九区分型都将髁间嵴骨折考虑在内。KRAUSE等[16]于2016年提出了八段分型，随后KRAUSE等[10]又将其发展为十段分型，根据有无关节面覆盖将胫骨平台轴面分为内侧关节面、中间裸区、外侧关节面三区，再将内外侧关节面从矢状面平分，最后由通过胫骨嵴中点的冠状面总共将胫骨平台分为10段。YAO等[11]于2018年阐述了四柱九区分型，根据关节面有无软骨覆盖及腓骨分为内侧、中间、外侧和腓骨柱，再细分为9个区，内侧柱根据以往文献总结的后内侧骨折线走行分为前内区和后内区[12，17-18]，中间柱分为胫骨结节区(髌韧带附着)、中央前区、中央区(前交叉韧带附着)、中央后区(后交叉韧带附着)，外侧柱根据常见骨折线走行分为前外区和后外区，腓骨柱为腓骨区。此两种分型均较为细致，十段分型将临床预后考虑在内，而四柱九区分型主要依据骨折线形态。
3.3   常见骨折地图研究   影像学技术的进步对于骨折的分型和治疗有推动作用，X射线片对于骨折的评价较为片面困难，CT二维骨折断层平面技术清楚展现了骨折细节特点，基于CT的三维重建技术又建立了整体的骨折观，对于骨折块形态、位置、手术入路和内固定物选择有很大帮助。COLE等[19]比较了X射线片和CT三维重建技术，发现后者在骨折评价方面更准确，并建议完善术前CT。骨折地图技术是三维重建技术的进一步发展，其将一定数量的骨折模型叠加到特定的标准模板上，从单一的骨折分析到大样本的骨折特点研究，对骨折整体的特点、骨折线走行规律有了更直观整体的认识，因而对骨折分型、骨折好发部位、骨折手术入路及内固定设计有了更详细的分析研究。
MOLENAARS等[12]于2015年绘制了127例患者的骨折地图，得出了4个主要的骨折特点：①平台的外侧劈裂骨折，伴有或不伴有塌陷(75%，95/127)；②平台后内侧骨折，骨折线从前内侧平台延伸至后外侧平台(43%，55/127)；③胫骨结节骨折(16%，20/127)；④髁间嵴并延伸至外侧髁的粉碎性骨折(28%，36/127)。赵腾飞等[20]于2017年在
MOLENAARS等研究基础上改进，将平台骨折分为四区三环，起始于髁间窝后侧两个底角，经髁间嵴中点并向前延伸至内外侧平台前缘的两条线将胫骨平台分为前、内、后、外四区，髁间嵴周围骨折线形成一六边形环和从膝横韧带内侧缘到上胫腓关节后缘的弧线将平台分为三环。MCGONAGLE等[21]于2019年绘制了包含261条骨折线的骨折地图，发现134条骨折线累及外侧平台，90条骨折线累及内侧平台，37条骨折线累及双髁，其认为胫骨平台骨折有较一致的骨折模型，大部分外侧和内侧平台骨折线位于矢状面，但内侧平台骨折线变异更大。YAO等[13]于2020年发现胫腓骨上联合、Gerdy结节、胫骨结节、后内侧骨折块为骨折冷区，热区主要集中在前交叉韧带止点、后交叉韧带止点、外侧平台内侧延伸至Gerdy结节和胫骨结节交界区之间。上述各研究结果不尽相同，可能与纳入的病例不同有关。
3.4   骨折线分布规律   此次研究外侧平台骨折线(81.8%)多于内侧平台(31.4%)，且外侧平台多为劈裂骨折，同临床常用的平台骨折Schatzker分型较符合，与前人研究一致[22]。
在胫骨平台骨折线的三维模型中，有两处主要的骨折线汇集区，一为外侧平台内侧并延续至胫骨结节与Gerdy结节之间的交界区(75.9%)，这说明外侧平台尤其是前外侧平台骨折多见，前外侧入路仍应为平台骨折的主要手术入路；另一为髁间嵴(71.5%)，因而对平台骨折患者制定手术方案时应注意有无髁间嵴尤其前、后交叉韧带的损伤。三维模型中还有3条次要骨折线汇集区，一条从髁间嵴向腓骨头前缘走行(21.2%)，将外侧平台分为前后两个部分，这与基于CT的平台骨折分型均较契合；第2条沿前外侧平台外缘呈外弧形走行(13.8%)，可能为外翻暴力时股骨髁挤压外侧平台所致；第3条从内侧平台前内侧向后外侧走行并延伸至外侧平台(15.3%)。近年来对Schatzker Ⅳ型胫骨平台骨折研究较多[23-25]，WAHLQUIST等[26]根据Schatzker Ⅳ型骨折线走行将其分为3个亚型，骨折线分别位于髁间嵴内侧、经过髁间嵴、位于髁间嵴外侧；PURNELL等[27]报道了18例因滑雪造成的Schatzker Ⅳ型平台骨折患者，其骨折线均起自平台外侧，经髁间嵴向前内侧走行；YANG等[17]发现32例诊断为Schatzker Ⅳ型胫骨后内侧髁骨折的患者中，有84%(27例)伴有后外侧平台塌陷骨折。因此，治疗这类骨折时应兼顾到外侧平台[28-30]。
胫骨平台骨折线在胫骨结节、Gerdy结节、后内侧骨块、胫骨腓关节面较少集中(分别为13.1%，10.9%，8.6%，7.3%)，可能与其有较强韧的附着结构(髌韧带、髂胫束、腓骨头韧带、半膜肌腱等)有关[31-32]。Gerdy结节通常完整，因此，胫骨平台前外侧及部分后外侧骨折可将Gerdy结节向外侧翻开进行复位而无需广泛剥离。后内侧骨折块较完整，因此平台骨折复位时可先复位后内侧[33-34]。此次研究发现胫骨结节骨折较少见，这与YAO等[13]的发现相似，以往的分型也没有明确提出胫骨结节骨折，然而MOLENAARS等 [12]认为胫骨结节骨折为胫骨平台骨折的一个特点，可能与纳入的病例和研究方法不同有关。
此次研究所描绘骨折线地图显示，外侧平台有3处骨折好发部位，分别为外侧平台内侧缘、前外侧平台外缘和外侧平台前后分界；髁间嵴好发部位主要涉及前、后交叉韧带；内侧平台骨折块主要在后内侧并可涉及部分后外侧。此次研究发现，胫骨外侧平台骨折大多为劈裂骨折，劈裂部位主要在外侧平台内侧缘，位于矢状面，这与MOLENAARS等 [12]和MCGONAGLE等[21]的发现相似。此次研究发现，前外侧平台外缘骨折线并不少见(13.8%)，赵腾飞等[20]将此骨折线作为分区的一部分，MOLENAARS等虽有发现但并未列入骨折主要特点，未见到关于此骨折线走行的CT分型，这可能与暴力发生时骨折粉碎较严重有关。外侧平台前后分界处骨折报道较多，三柱、四柱九区分型分别将此处列为柱和区的分界线，YAO等[13]的研究也发现此处为骨折好发区。髁间嵴骨折为胫骨平台骨折的重要部分，MOLENAARS和YAO的发现也证实了这一点，三柱分型并未区分髁间嵴骨折，之后的十段分型、四柱九区分型划分虽有不同，但都将髁间嵴加入了分类中。MCGONAGLE等认为内侧平台骨折线变异较大，此次研究也发现内侧平台骨折线走行规律不十分明显，但15.3%的病例都有前内到后外的骨折线走行，而MOLENAARS等发现有43%骨折线从前内侧平台延伸至后外侧平台，可见内侧平台抵抗暴力能力较好而受伤机制更为复杂。
对于骨折来说，好的分型既应简单方便又能很好地指导临床。此次研究基于137例平台骨折真实病例，对于临床具体病例分析、手术方案制定、内固定物选择非常具有参考意义；同时，骨折线地图与胫骨近端解剖特点紧密结合，揭示了骨折特点与胫骨近端形态特征的相关性，避免了因性别、年龄、种族、患侧等所造成的差异，而常见分型及以往的骨折地图忽视了髁间嵴、胫骨结节、Gerdy结节等的解剖特点。然而，研究亦有不足之处，虽然描绘了大量骨折线，但没有揭示骨折的损伤机制，而三柱、四柱九区分型在阐述骨折类型时都提出了相应的损伤机制；此外，研究亦没有相对应的手术入路，临床常见的Schatzker分型和三柱分型都涉及了手术入路的分析。可见，每一种分型都有其优势而又有不完善之处，然而过于详尽的分型记忆困难，临床应用不方便，因此对于具体的病例，应根据其骨折特点选用合适的分型，制定个性化的手术方案。
3.5   局限性   回顾性研究有一定局限性，首先，总计纳入137例胫骨平台骨折，病例数较少；其次，研究只能显示骨折线分布，而不能显示骨折块的塌陷程度；再次，研究仅限于平台骨折的三维模型骨折线分析，缺乏生物力学研究。以上可能导致结果与临床存在一定偏差[18]。
3.6   总结   综上所述，胫骨平台骨折外侧多于内侧，骨折好发于外侧平台内侧并延续至胫骨结节、Gerdy结节交界区及髁间嵴，而较少在胫骨结节、Gerdy结节、胫骨腓关节面、后内侧骨块发生。以往的胫骨平台CT分型有相同点又各有侧重点，临床中不能完全依赖某一分型，应个性化分析和治疗。对于应用骨折地图分析骨折线走行仍需大样研究以揭示其规律。 中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

文题释义：#br# 胫骨平台骨折：胫骨平台位于胫骨近端，外形膨大，松质骨较为丰富，密质骨较少，对暴力抵抗能力较差，其关节面与股骨远端关节面相对应。胫骨平台骨折近年来呈增多趋势，占全部骨折的1.2%，粉碎性骨折更多见，常合并严重的半月板、韧带和血管神经损伤，且常遗留术后畸形等。#br# 骨折线三维模型：2009年ARMITAGE等提出了“骨折线分布地图”技术(骨折地图技术)，该技术将骨折患者的原始CT资料行三维重建，将各重建模型拟合叠加到选择的标准模型上，对骨折线的走行分布、骨折形态特征进行直接观察，为各处骨折的诊断、分型、手术入路及方案、内固定物选择提供了一种更先进的统计研究方案。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

研究通过Mimics 17.0和3-matic 9.0软件绘制了137例胫骨平台真实骨折病例的三维骨折线，描绘了胫骨平台骨折线的走行及分布规律，总结了胫骨平台骨折的好发区域(外侧平台内侧并延伸至胫骨结节和Gerdy结节交界区及髁间嵴区)和低发区域(胫骨结节、Gerdy结节、胫骨腓关节面、后内侧骨块)。对于临床具体病例分析、手术方案制定、内固定物选择非常具有参考意义；同时，骨折线地图与胫骨近端解剖特点紧密结合，揭示了骨折特点与胫骨近端形态特征的相关性，避免了因性别、年龄、种族、患侧等所造成的差异。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

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