内外侧锁定钢板固定胫骨远端骨折的比较

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2013.43.021

中国组织工程研究

• 骨与关节学术探讨 academic discussion of the bone and joint • 上一篇下一篇

内外侧锁定钢板固定胫骨远端骨折的比较

谢晶晶，宋烜，王占朝，陈羽，刘昌海，周强，陆骅

上海交通大学医学院附属新华医院崇明分院，上海市 202150

收稿日期:2013-01-15 修回日期:2013-06-27 出版日期:2013-10-22 发布日期:2013-11-02
通讯作者: 陆骅，博士，主任医师，硕士生导师，上海交通大学医学院附属新华医院崇明分院，上海市 202150 13816119272@139.com
作者简介:谢晶晶☆，男，1983年生，江西省奉新县人，汉族，2009年上海交通大学医学院毕业，博士，主治医师，主要从事脊柱外科及创伤骨科的研究。 12021983@163.com

Medial versus lateral locking plate for fixation of distal tibial fractures

Xie Jing-jing, Song Xuan, Wang Zhan-chao, Chen Yu, Liu Chang-hai, Zhou Qiang, Lu Hua

Chongming Branch, Xin Hua Hospital Affiliated to Shanghai Jiao Tong University School of Medicine, Shanghai 202150, China

Received:2013-01-15 Revised:2013-06-27 Online:2013-10-22 Published:2013-11-02
Contact: Lu Hua, M.D., Chief physician, Master’s supervisor, Chongming Branch, Xin Hua Hospital Affiliated to Shanghai Jiao Tong University School of Medicine, Shanghai 202150, China 13816119272@139.com
About author:Xie Jing-jing☆, M.D., Attending physician, Chongming Branch, Xin Hua Hospital Affiliated to Shanghai Jiao Tong University School of Medicine, Shanghai 202150, China 12021983@163.com

摘要/Abstract

摘要：

背景：随着胫骨远端骨折发生率的增加，锁定钢板内固定已成为首选的内固定治疗方法。
目的：研究分析胫骨远端骨折内固定的生物力学性能，同时比较内侧锁定钢板与外侧锁定钢板内固定治疗胫骨远端骨折的差异。
方法：应用文献检索的方法获取胫骨远端骨折内固定生物力学的相关研究文献，对符合研究标准的文献进行深入的数据分析，文章选取胫骨远端骨折时踝关节的应力分布机制以及锁定钢板与髓内钉内固定的生物力学性能进行比较，同时比较上海交通大学医学院附属新华医院崇明分院骨科2009年1月至2012年1月收治的60例胫骨远端骨折患者应用内侧锁定钢板内固定和外锁定钢板内固定治疗的效果。
结果与结论：胫骨远端骨折，足处于跖屈位时，易引起胫骨后踝骨折；中立位时，易引起Y型骨折；背屈位时，易引起胫骨前缘压缩。锁定钢板在抗扭转外力上比髓内钉效果要好，且腓骨的完整对于2种固定的效果均有一定的帮助。当腓骨不能够有效固定的时候，锁定钢板固定的稳定性比髓内钉固定的稳定性更好。且内侧锁定钢板固定与外侧锁定钢板固定时的骨折愈合时间并无明显差异，但是外侧锁定钢板固定的并发症发生率更低，踝关节功能恢复更好。

关键词: 骨关节植入物, 骨与关节学术探讨, 胫骨远端骨折, 锁定钢板, 髓内钉, 内固定, 腓骨, 踝关节, 生物力学, 感染, 延迟愈合

Abstract:

BACKGROUND: With the increasing incidence of distal tibial fractures, locking plate fixation has become the preferred internal fixation method.
OBJECTIVE: To analyze the biomechanical performance of distal tibial fractures, and to study the difference between medial and lateral locking plate methods for internal fixation of distal tibial fractures.
METHODS: Articles concerning the biomechanics of the internal fixation of distal tibial fractures were collected by literature search. The articles that met the criteria were analyzed in depth. In this paper, a biomechanical comparison between locking plate fixation and intramedullary nail fixation was done as well as the stress distribution and mechanism of the ankle joint. Meanwhile, 60 patients with distal tibial fractures who had received medial or lateral locking plate fixation at the Department of Orthopedics, Chongming Branch, Xin Hua Hospital Affiliated to Shanghai Jiao Tong University School of Medicine, China from January 2009 to January 2012 were enrolled for efficiency comparison.
RESULTS AND CONCLUSION: For patients with distal tibial fractures, it is easy to cause posterior malleolus fractures, Y-shaped fractures and anterior tibial compression, respectively, in the plantar flexion position, neutral position, and dorsiflexion position. Locking plate is better than the intramedullary nail in the torsional force, and the intact fibula contributes to the improvement of fixed effects of these two internal fixation methods. When the fibula cannot be effectively fixed, the locking plate fixation has a better stability than the intramedullary nail.Moreover, there is no difference in the fracture healing after fixation with medial and lateral locking plates. However, a lower incidence of complications and better function recovery of the ankle joint can be realized after lateral locking plate fixation.

Key words: fractures, comminuted, fractures, cartilage, tibial fractures, fibula, ligaments

中图分类号:

R318

谢晶晶，宋烜，王占朝，陈羽，刘昌海，周强，陆骅. 内外侧锁定钢板固定胫骨远端骨折的比较[J]. 中国组织工程研究, doi: 10.3969/j.issn.2095-4344.2013.43.021.

Xie Jing-jing, Song Xuan, Wang Zhan-chao, Chen Yu, Liu Chang-hai, Zhou Qiang, Lu Hua. Medial versus lateral locking plate for fixation of distal tibial fractures[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, doi: 10.3969/j.issn.2095-4344.2013.43.021.

图/表（结果） 4

2.1 胫骨远端骨折锁定钢板内固定的生物力学变化

2.1.1 胫骨远端骨折多引起踝关节稳定性破坏导致踝关节功能障碍刘畅^[13]对不同损伤机制引起胫骨远端骨折的生物力学进行了研究。研究对象为成人新鲜小腿标本，测试中立位，背屈10°，跖屈30°位，加载1倍体质量60 kg，施加600 N压力时踝关节的应力分布值。

结果显示，当加压600 N时，背伸10°位时，踝关节所受压强平均值为(1.338±0.136) MPa，接触面积平均值为(4 359.882±123.435) mm²，压力平均值为(582.568±11.415) N；当处于中立位时，踝关节所受压强平均值为(1.586±0.127) MPa，接触面积平均值为(3 687.260±118.423) mm²，压力平均值为(5 584.889± 10.468) N；当跖屈30°位时，踝关节所受压强平均值为(1.736±0.145) MPa，接触面积平均值为(3 358.709± 117.859) mm²，压力平均值为(582.856±11.024) N。

研究显示胫骨远端骨折的类型和损伤时的功能位置有关，当跖屈位时距骨后部较窄的部分进入踝穴，接触面积变小，产生较大的压强，接触中心位于踝关节后侧部分，压缩暴力向后导致胫骨后踝骨折；中立位时，关节面相适应，压力分布分散，垂直暴力引起胫骨远端整个关节面中心性压缩或产生前后的Ｙ型骨折；背屈位时，距骨前部较宽部分进入踝穴，接触面积变大，接触中心位于踝关节前侧部分，距骨撞击踝穴前部分，形成胫骨前缘压缩。

2.1.2 胫骨远端骨折锁定钢板内固定的生物力学变化与髓内钉内固定的比较魏海强^[14]以8对胫腓骨标本为研究对象，分为2组，每组4对。其中第1组为腓骨完整组，第2组为腓骨截骨组。对2组标本分别建造胫骨远端骨折模型，将腓骨完整组左侧用髓内钉固定，右侧用锁定钢板固定；将腓骨截骨组的标本于腓骨中段各截去0.5 cm后，于标本左侧用髓内钉固定，右侧用锁定钢板固定，并分别进行生物力学性能测试，结果见表3。

研究结果显示，应用锁定钢板固定时，腓骨完整组在抗扭转强度上比腓骨截骨组高出27.33%，在轴向压缩上高出28.88%；应用髓内钉固定时，腓骨完整组在抗扭转强度上比腓骨截骨组高出64.41%，在轴向压缩上高出8.35%。表明对于胫骨远端骨折内固定治疗，锁定钢板在抗扭转外力上比髓内钉效果要好，且腓骨的完整对于2种固定的效果均有一定的帮助。当腓骨不能够有效固定的时候，锁定钢板固定的稳定性比髓内钉固定的稳定性更好。　

2.2 AO分型为A，B型胫骨远端骨折的锁定钢板内固定治疗内固定操作时间呈正态分布，见表4。内侧钢板组固定操作平均时间为122.31 min，外侧钢板组固定操作平均时间为133.51 min(t =1.523，P=0.312)，说明2种固定方法在操作时间没有明显差异；内侧钢板组固定操作中失血量为30.4 mL，外侧钢板组为89.6 mL，经χ²检验，修正后Z值为2.796，P值为0.001，P < 0.05，内侧钢板组固定操作中失血量明显少于外侧钢板组。

内侧钢板固定组有2例患者出现内踝部皮瓣缺血坏死，1例经长期换药，无感染发生，骨折愈合后行内植物取出，见图1；另1例因皮瓣坏死，钢板外露，行清创转移皮瓣处理，处理后创面愈合好；内侧钢板组有2例内侧软组织轻度感染，经积极抗感染治疗，换药，保留内植物，骨折愈合后取出内植物，内侧钢板组出现4例内植物刺激，无断钉断板发生；而外侧钢板组2例轻度软组织感染无内植物刺激及皮瓣坏死。

在内固定后3个月，应用美国骨科协会足踝外科分会的踝关节功能评分中，内侧钢板固定组治疗后踝关节功能评分平均为86.58分，外侧钢板固定组为91.95分，见图2，2组患者踝关节功能评分修正后Z值为0.486，P值为0.037，P < 0.05，说明与内侧钢板固定治疗相比较，外侧钢板固定在治疗后踝关节功能康复上更具有优势。

2组患者均没有骨折不愈合发生，内侧钢板固定组骨折平均愈合时间为14.68周，外侧钢板固定组骨折平均愈合时间为13.97周，经过χ²检验，修正所得Z值为0.584，P值为0.769，P > 0.05，表明2种固定方式在骨折愈合时间上相近。

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引言

胫骨远端的解剖结构复杂，外侧面为一四边形切迹，与腓骨形成下胫腓关节，并通过骨突的韧带与骨间膜等软组织与腓骨连接。75%-85%的胫骨远端骨折合并腓骨骨折^[1]。当暴力以旋转形式作用于胫骨时常形成螺旋骨折，并由于外力的大小不同而造成不同粉碎程度。3点或者4点弯曲外力作用于小腿时将引起短斜形或者横行骨折。当外力较大并集中作用于小范围时，将引起骨和软组织的严重创伤^[2]。

胫腓骨骨折在全身骨折中约占9.45%^[3]，发生率比较高，其中胫骨远端骨折占胫骨骨折的32%^[4]。根据其解剖结构特点，内固定物置入成为主要的治疗方法，目前应用较多的是髓内钉内固定和锁定钢板内固定。髓内钉是长管状骨干骨折首选治疗方法，具有创伤小、髓内固定血供破坏小、易控制骨折的轴向力线、防止旋转等优点，因此在临床应用时获得满意的固定效果。但是仍有很多不足，如治疗胫骨远端骨折时由于髓腔宽大，使用髓内钉固定同样存在骨不连和畸形愈合的危险，以及髓内钉固定后易引发骨髓炎等^[5]。

因此，钢板固定就成为治疗胫骨远端骨折的金标准。传统的钢板置入方法，切开后广泛剥离骨膜直接暴露骨折端进行复位以保证骨折解剖复位，这样虽然能达到影像学的满意，但常造成伤口愈合不良、感染和骨延迟愈合等不良后果^[6]。近年来，由于对过去经验的不断反思，对骨折治疗的理念也逐渐更新，对于股骨远端特殊部位的骨折，通过间接复位技术，应用锁定加压钢板通过经皮微创钢板固定技术进行治疗，尽量减少对骨折部位血供及骨本身的影响，以期达到生物学固定已成为共识。

锁定钢板固定是通过螺钉的轴向作用力使钢板与骨紧贴，依赖二者界面间产生的巨大摩擦力保证负重时作用力在钢板与骨面之间传导。利用锁定加压钢板固定胫骨远端骨折，尤其是干骺部粉碎性骨折，固定效果确切，并且允许肢体进行早期康复功能锻炼，为骨折愈合和迅速恢复关节功能提供了一个较好的生物学和力学环境，使骨折在功能活动中愈合，功能在骨折修复中恢复^[7]。

在胫骨远端骨折治疗的研究中，对于其生物力学的研究甚少，而对于锁定钢板内固定的治疗，众多研究表明内侧和外侧锁定钢板均能获得良好的固定效果^[8-11]，但关于二者的固定疗效比较的研究报道较少见，文章对胫骨远端骨折内固定的生物力学进行研究，并分析比较内侧锁定钢板与外侧锁定钢板内固定的临床效果，为胫骨远端骨折内固定物的选择提供可参考的理论信息。

材料方法

1 资料和方法 Data and methods

1.1 胫骨远端骨折锁定钢板内固定的生物力学研究

资料来源：以检索数据库的方法获取研究文献^[12]，检索时间范围2005至2012年，检索词为“胫骨远端骨折；锁定钢板；内固定”，检索出相关研究文献82篇，纳入研究的文献共2篇^[13-14]。

入选标准：①研究的主题包括胫骨远端骨折内固定的生物力学以及胫骨远端骨折内固定治疗，其中排除其它部位骨折内固定研究的内容以及护理研究的内容。②研究所撰写的文章类型包括原著、实验分析、病例分析以及个案报道等，其中排除综述以及评论类文章。③文献的来源包括学术期刊和学位论文，其中排除会议论文、年鉴、报纸等。④纳入研究的文献应为不同研究的文献，即不能为同一实验项目和同一组实验人员，否则发表的文献定为重复文献。对于重复文献选取其中1篇纳入研究进行深入分析。⑤胫骨远端骨折内固定置入物较多，如解剖钢板、交锁髓内钉和锁定钢板等，其中选择胫骨远端骨折锁定钢板内固定进行研究。

1.2 根据国际内固定研究学会提出的AO分型对胫骨远端骨折行锁定钢板内固定治疗

一般资料：上海交通大学医学院附属新华医院崇明分院骨科2009年1月至2012年1月收治的60例AO分型为A，B型闭合性胫骨远端骨折采用锁定钢板内固定治疗患者。60例患者应用SPSS 13.0软件随机分为2组，每组30例患者，其中一组患者应用内侧锁定钢板内固定治疗，另一组应用外侧锁定钢板内固定治疗，2组患者均在2周内予内固定治疗，且内固定后所有患者均获得有效随访，随访时间5个月至3年，平均18.9个月。60例患者性别、年龄以及骨折类型等一般资料见表1和表2。

纳入标准^[15]：①粉碎性骨折或多段骨折。②年龄较大的骨质疏松患者。

排除标准：①陈旧性骨折，其折端有瘢痕组织填充，不易闭合复位，容易发生延迟愈合或不愈合。②局部有感染存在。

治疗方法：内侧钢板组采用内侧切口，经皮下隧道插入内侧解剖型锁定钢板固定，外侧钢板组采用前外侧入路，做小切口，插入前侧外解剖型锁定钢板，进行骨折固定，固定后患者进行早期康复功能锻炼。

观察指标：统计骨折内固定操作时间(从切开至切口完全缝合)，固定操作中失血量，固定后并发症发生情况(包括感染、皮肤坏死、内植物刺激、内植物断裂等)，踝关节功能评定采用美国骨科协会足踝外科分会(American Orthopedic Foot& Ankle Society，AOFAS)的踝-后足评分系统进行评定，骨折愈合时间(骨折愈合影像学定义为在3面以上稳定骨痂桥接组织形成)。

统计学分析：采用SPSS 13.0软件对入选病例行随机化分组，对各项数据进行正态性检验，正态分布者采用t 检验，非正态分布者采用χ²检验。

讨论

胫骨远端骨折的发病率较高，并且多伴有关节面不同程度的损伤以及软组织的损伤，创伤组织良好的修复以及愈合严重影响关节的活动及功能，因此，明确胫骨远端解剖结构，了解胫骨远端骨折的生物力学机制，制定合理的治疗方案，选择符合生物力学的内固定植入物对于胫骨远端骨折内固定的长期治疗效果尤为重要。文章对胫骨远端骨折时与踝关节功能位置的相关性进行了研究，当跖屈位时距骨后部较窄的部分进入踝穴，接触面积变小，产生较大的压强，接触中心位于踝关节后侧部分，压缩暴力向后导致胫骨后踝骨折；中立位时，关节面相适应，压力分布分散，垂直暴力引起胫骨远端整个关节面中心性压缩或产生前后的Ｙ型骨折；背屈位时，距骨前部较宽部分进入踝穴，接触面积变大，接触中心位于踝关节前侧部分，距骨撞击踝穴前部分，形成胫骨前缘压缩。

胫骨远端骨折传统的治疗方法是切开复位联合钢板固定，治疗后容易出现感染的并发症的发生，而髓内钉的应用避免了骨折周围外骨膜血运的破坏，同时能够使患者早期进行负重行走，成为胫骨远端骨折常用的内固定植入物。随着髓内钉的广泛应用，逐渐暴露了其应用过程中的很多问题，如固定后肢体力线不正，固定远端不稳定而使内固定失败等。锁定钢板则是根据角度固定原理设计的，其稳定性是通过钢板与螺钉之间接触面的角度稳定来提供实现的，而传统钢板固定则是通过钢板与骨之间的摩擦来实现稳定性的，由于锁定钢板和骨皮质表面不接触，不会破坏骨折处周围血运，因此，尤其适合骨质疏松性骨折以及邻近关节部位的骨折。文章对胫骨远端骨折常用的2种内固定植入物髓内钉以及锁定钢板内固定的生物力学进行比较研究，结果显示出锁定钢板内固定胫骨远端骨折的生物力学性能优于髓内钉内固定，因此是优先选择的内固定植入物。而同样应用锁定钢板内固定，外侧锁定钢板内固定的治疗效果优于内侧锁定钢板。

胫骨远端骨折由于其解剖特点，损伤后局部血供不足，易发生迟缓愈合或不愈合，治疗较为棘手，常需手术治疗。选择合适的切口及内固定器材对骨折愈合及减少术后并发症具有重要意义。国内外众多研究者的研究均表明，胫骨远端骨折应用经皮微创钢板固定技术植入内侧锁定钢板、外侧锁定钢板均能取得骨折愈合，功能恢复的临床疗效^[6,8,11]，文章通过对60例AO分型A，B型的胫骨远端骨折应用内侧锁定钢板和外侧锁定钢板固定的患者观察，从多角度比较和分析2种方法治疗AO分型为A，B型的胫骨远端骨折的特点。

文章研究随访病例中内侧钢板组及外侧钢板组在内固定操作时间上没有明显差异，内侧钢板因为内侧软组织覆盖少，更易于经皮插入，经皮固定锁定螺钉，对于经皮微创钢板固定技术更加有优势，但这也是术后局部皮下钢板出现不适的原因，尤其是内踝尖部，钢板可以在皮下直接触及，钢板长期对皮肤的张力性压迫，易造成皮瓣缺血坏死。外侧钢板组因软组织覆盖较内侧多，经皮插入钢板，锁定螺钉相对困难，需要术者具备较高的操作技巧及熟练程度。

内侧锁定钢板固定组操作过程中失血量平均30.4 mL，外侧锁定钢板固定组89.6 mL，说明内侧钢板治疗失血量明显少于外侧钢板固定时失血量，这主要是因为小腿内侧软组织少，经皮插入使软组织剥离少，而外侧因小腿肌群肌肉覆盖，在做皮下隧道，经皮插入时要剥离较多的软组织，造成失血量的增加。

操作过程中比较发现，在进行内侧钢板固定时，做外翻试验时是稳定的，而在进行外侧钢板的固定时，进行内翻应力试验，往往提示骨折端固定不稳定，虽然这种不稳定在随访中未发现影响骨折愈合的情况，但推测其可能与张力带原理有关，在胫骨内侧是张力侧，而外侧是压力侧。

临床随访的2组患者没有骨折不愈合发生，内侧钢板固定组骨折平均愈合时间为14.68周，外侧钢板固定组平均愈合时间为13.97周，2组相比无明显差异。经皮微创钢板固定技术插入锁定钢板固定胫骨远端骨折，由于周围软组织血运破坏较少，骨折愈合率大大提高，骨折愈合时间缩短。李国胜等^[4]应用经过胫骨远端内侧锁定加压钢板治疗32例骨折，所有患者均获得临床愈合。王思辉^[8]应用前侧切口，前外侧解剖锁定钢板治疗23例胫骨远端骨折，经随访未发现骨折不愈合病例。国外的报告指出，传统固定操作方式，切开复位钢板内固定的方法需要剥离较多的软组织，而产生术后骨不愈合率高，甚至超过1/3的患者需要通过2次手术植骨才能达到最终愈合^[16-17]。而Zelle^[18]回顾性分析了1 125例胫骨远端骨折，表明采用经皮微创钢板固定技术使骨折不愈合概率降低为3%。虽然骨不连的发生，还同时与软组织损伤的范围(开放性骨折)、骨量丢失、骨折的粉碎程度等因素相关，但使用经皮微创钢板固定技术在胫骨远端骨折术后减少骨不连的发生中，还是起到了重要的作用。

李国胜^[4]研究中，32例使用内侧钢板固定的患者中，有8例患者出现不同形式的并发症，4例内植物刺激，2例浅表感染，1例腓神经损伤，1例内植物断裂。文章研究结果与其研究结果类似，内侧钢板固定组的并发症主要表现在内植物刺激，内植物对皮瓣的张力性压迫，造成皮瓣缺血坏死，因为内侧的皮下软组织较薄，建立皮下隧道并插入钢板更为简便，但术后局部皮下钢板容易出现刺激症状，尤其是内踝尖部，钢板可以在皮下直接触及，这些症状绝大多数在钢板取出后消失。而王思辉^[8]所报道的23例病例中，有2例浅表感染，1例畸形愈合。文章研究结果也与其研究结果相符合。表明内侧钢板固定在术后并发症上明显多于外侧钢板组，虽然并发症未影响骨折愈合，但容易造成患者主观感受不适，影响患者的生存质量，影响日益紧张的医患关系。当胫骨远端的内侧存在软组织损伤，或外侧骨折块需要复位且闭合复位困难时，选择外侧固定具有较为明显的优势，是优先选择的治疗方法。

国内学者对胫骨远端骨折术后踝关节的评价，多采用Johner-Wruhs评价系统，其中内侧钢板报道的优良率为93%，外侧钢板固定组优良率为90.15%^[4,8]。文章研究中内侧钢板组踝关节功能评分为86.58分，远低于外侧钢板组的91.95分，探究其原因，可能是内侧钢板较多的并发症，如内植物刺激，皮瓣坏死，影响了患者的生活质量，而此类影响也容易引发医患纠纷。相对于内侧钢板组，外侧钢板组因为皮瓣覆盖好，术后并发症的发生少，能提高患者术后的生活质量。

总之，对于AO分型A，B型骨折，内外侧锁定钢板均能达到骨折愈合，功能恢复的目的，但在减少术后并发症及提高患者术后生活质量的比较中，外侧钢板更有优势。当胫骨远端内侧存在软组织损伤，或外侧骨折块需要复位且闭合复位困难时，外侧钢板固定优势更为明显，因此，外侧锁定钢板在胫骨远端骨折微创治疗中，是内侧经皮微创钢板固定技术良好的补充。

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