股骨髁部复杂骨折内固定后膝关节功能受限的多元逐步回归分析

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2013.52.015

摘要/Abstract

摘要：

背景：股骨髁部复杂骨折内固定治疗后常出现膝关节功能受限，但对其发生机制及影响因素也各说不一。
目的：筛选分析股骨髁部复杂骨折内固定后膝关节功能受限的相关因素。
方法：回顾性总结121例股骨髁部复杂骨折患治疗后6及12个月回访信息，依Merchan标准评价患者膝关节功能恢复程度。对患者的性别、年龄、致伤原因、合并伤情况、皮肤软组织损伤情况、骨折类型、固定方式、手术时机、内固定后石膏固定情况、切口愈合情况、骨愈合情况及功能锻炼情况等12项因素进行多元逐步回归分析。总结出影响因素。
结果与结论：以内固定后是否发生膝关节功能受限作为因变量Y，将上述单因素分析中有统计学意义的因素作为自变量X，选择多元逐步回归分析统计方法进行多因素分析，结果表明患者的性别(X1)、是否合并伤(X3)和软组织损伤情况(X4)及手术时机(X6)共4个因素不能引入模型，说明上述4个因素与内固定后是否发生膝关节功能受限无显著相关。其他8个因素则进入多因素分析模型，表明患者内固定前致伤原因(X2)、内固定前骨折类型(X5)、内固定方式的选择(X7)和植骨与否(X8)、内固定后石膏固定与否(X9)、内固定后膝关节功能锻炼与否(X10)及伤口愈合情况(X11)、骨愈合程度(X12)等8个危险因素与股骨髁部复杂骨折内固定后膝关节功能受限有较密切的关系。

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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关键词: 骨关节植入物, 数字化骨科, 股骨髁, 骨折, 膝关节, 内固定, 髓内钉, 钢板, 影响因素, 多元逐步回归

Abstract:

BACKGROUND: Knee joint function limitation often occurs after internal fixation of complex femoral condyle fractures, but the mechanism and its influencing factors are also unclear.
OBJECTIVE: To screen and analyze the relevant factors of knee joint function limitation after internal fixation of complex femoral condyle fractures.
METHODS: We retrospectively summarized postoperative follow-up data of 6 and 12 months from 121 patients with complex femoral condyle fractures. Knee joint function recovery was evaluated according to Merchan criteria. A multiple stepwise regression analysis was carried out in terms of gender, age, causes, concomitant injuries, skin and soft tissue injury, fracture type, fixed method, operation time, postoperative plaster fixed situation, healing of postoperative incision, bone healing and postoperative functional exercises, to summarize the relevant influencing factors for knee joint function limitation.
RESULTS AND CONCLUSION: Whether the knee joint function after internal fixation was limited acted as the dependent variable Y, and factors with statistical significance of the single factor analysis served as the independent variable X. We used the multiple stepwise regression analysis for multiple factors analysis. Results showed that the gender of patients (X1), with or without concomitant injuries (X3), soft tissue damage (X4) and operation time (X6), a total of four factors, could not be introduced into the model, suggesting that these four factors had no significant correlation with postoperative knee joint function limitation. Another eight factors could be introduced into the factor analysis model, showing that the cause of injury (X2), fracture type (X5), the choice of internal fixation (X7), with or without bone graft (X8), with or without postoperative plaster cast (X9), postoperative knee joint functional exercise or not (X10) and postoperative wound healing (X11), the degree of postoperative bone healing (X12) are closely related to postoperative knee joint function limitation in complex femoral condyles fractures.

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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Key words: femur, fractures, knee joint, internal fixators, fracture fixation, intramedullary, regression analysis

中图分类号:

R318

李松军，王兆杰，谭伟源，邝立鹏，陈军平. 股骨髁部复杂骨折内固定后膝关节功能受限的多元逐步回归分析[J]. 中国组织工程研究, 2013, 17(52): 9029-9034.

Li Song-jun, Wang Zhao-jie, Tan Wei-yuan, Kuang Li-peng, Chen Jun-ping. Multiple stepwise regression analysis on postoperative knee joint function limitation in complex femoral condyles fractures[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2013, 17(52): 9029-9034.

图/表（结果） 4

2.1 参与者数量分析 纳入内固定手术治疗股骨髁部复杂骨折的入选病例共121例全部进入结果分析。基线资料见表1。

2.2 单因素分析结果

2.2.1 内固定前影响因素 ①性别：纳入患者中女性患者45例，17例内固定后膝关节功能受限，76例男性患者中18例内固定后发生膝关节功能受限，差异无显著性意义(χ²=2.088 3，P= 0.148 4 > 0.05)。②在致伤原因方面：低能量损伤组和高能量损伤组组间比较，差异无显著性意义(P=0.427 9 > 0.05)，表明致伤原因并不是股骨髁部复杂骨折内固定后发生膝关节功能受限的影响因素。③膝关节功能受限：卡方检验统计结果显示32例存在合并伤患者内固定后11例发生膝关节功能受限，发生率为34.38%，两组比较差异有显著性意义(P =0.000 1< 0.05)。④依软组织损伤情况：分为闭合损伤组、Gustilo-Anderson Ⅰ型组、Ⅱ型组和Ⅲ型组，组间卡方检验统计示闭合损伤组和开放损伤Ⅰ型组间无明显显著性意义，其余各组间统计分析差异有显著性意义(P < 0.05)。⑤本组急诊手术46例，延期手术49例，二期手术26例，内固定后发生膝关节功能受限分别为8、14和13例，统计分析差异有显著性意义(χ²=8.5965，P < 0.05)。⑥C1型骨折膝关节功能受限发生率为14.29%，而C2型C3型发生率则分别为20.51%和63.64%，但C1型骨折组和C2型骨折组间比较，两者膝关节功能受限的发生率差异无显著性意义，其余各组间差异有显著性意义(P < 0.05)。统计结果见表2。

2.2.2 内固定过程中及内固定后的影响因素 ①内固定方式的选择对内固定后膝关节功能的恢复有明显的影响，本组病例中股骨髁解剖钢板和动力髁钢板内固定44例中有10例出现功能受限，28例股骨髁锁定解剖钢板内固定患者中有9例，逆行髓内钉组中17例有4例，22例拉力螺钉内固定结合石膏外固定简单固定组则为12例。统计分析表明股骨髁解剖钢板、动力髁钢板内固定、逆行髓内钉和锁定解剖钢板这4种内固定方式的不同选择对内固定后是否发生膝关节功能受限不存在明显的影响(P > 0.05)，但和拉力螺钉内固定结合石膏外固定组比较，差异则有显著性意义(P < 0.05)。②81例内固定过程中植骨患者10例出现膝关节功能受限，与内固定过程中不植骨比较，差异有显著性意义(P=0.368 6)。③内固定后早期石膏固定患者膝关节功能受限发生率远远高于内固定后未行石膏固定患者(P < 0.05)。④内固定后膝关节功能锻炼对膝关节功能恢复有明显的促进作用，统计结果显示内固定后早期功能锻炼组较内固定后非早期功能锻炼组其膝关节功能受限发生率明显偏低(P < 0.05)。⑤伤口愈合情况对膝关节功能的恢复有明显的效果，本组中甲级愈合组膝关节功能受限发生率较其他两组有明显差异(P < 0.05)。⑥内固定后骨愈合情况对膝关节功能的恢复也有明显的区别，统计分析表明正常骨愈合组较延期愈合组和骨不连组差异有显著性意义(P < 0.05)。 2.3 股骨髁部复杂骨折内固定后膝关节功能受限多元逐步回归分析 以内固定后是否发生膝关节功能受限作为因变量Y，将上述单因素分析中有统计学意义的因素作为自变量X，变量赋值见表3。

选择多元逐步回归分析统计方法进行多因素分析，结果表明患者的性别(X1)、是否合并伤(X3)和软组织损伤情况(X4)以及手术时机(X6) 共4个因素不能引入模型^[5]，见表4，说明患者的性别(X1)等上述4个因素与内固定后是否发生膝关节功能受限无显著相关。其他8个因素则进入多因素分析模型，表明患者内固定前致伤原因(X2)、内固定前骨折类型(X5)、内固定过程中手术固定方式的选择 (X7)和术中植骨与否(X8)、内固定后石膏固定与否(X9)、内固定后膝关节功能锻炼与否(X10)及内固定后伤口愈合情况(X11)、内固定后骨愈合程度(X12)等8个危险因素与股骨髁部复杂骨折内固定后膝关节功能受限有较密切的关系。

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引言

材料方法

设计：回顾性病例分析。

时间及地点：2003年8月至2012年8月在遵义医学院第五附属(珠海)医院骨科完成。

对象：纳入内固定手术治疗股骨髁部复杂骨折的入选病例共121例，其中男76例，女45例，年龄28-72岁。高能量损伤包括车祸56例，高处坠落跌倒15例，重物压伤16例，炸伤1例，其他低能量损伤其中开放性骨折33例。病例合并脊柱损伤2例、脑挫裂伤3例、上肢骨折10例，同侧或对侧下肢骨折5例。闭合损伤35例。开放损伤病例中Gustilo-Anderson Ⅰ型 43例，Ⅱ型 30例，Ⅲ型13例。按AO/ASIF分型：其中C1型49 例，C2型35例，C3型37例。其中左侧45例，右侧58例，双侧股骨髁部骨折18例。

股骨髁部复杂骨折的诊断标准^[3]：①高能量损伤。②骨折波及关节面。③股骨髁间及髁上粉碎性C型骨折。

纳入标准：①高能量损伤的新鲜股骨髁部骨折。②股骨髁间及髁上粉碎性C1、C2、C3型骨折。

排除标准：①合并膝关节半月板。②合并交叉韧带损伤。③合并侧副韧带损伤。④合并脊髓神经血管损伤。⑤合并膝关节感染。⑥膝髁部陈旧性骨折。⑦合并其他代谢性骨病。

内固定材料及来源：实验选用的股骨远端解剖钢板、股骨远端锁定钢板和股骨髓内钉及螺钉器械均由苏南捷迈得医疗器械有限公司提供，为纯钛材料，生物相容性好，无任何不良反应。

方法：

骨折内固定方式的选择：纳入患者中，股骨髁解剖钢板和动力髁钢板内固定44例，股骨髁锁定解剖钢板28例，逆行髓内钉27例，拉力螺钉内固定结合石膏外固定简单固定22例。股骨远端内外侧双柱内固定26例，单侧股骨远端外侧柱内固定46例，股骨髓内固定27例，拉力螺钉内固定结合石膏外固定简单固定22例。

内固定时机：急诊手术治疗46例，延期手术治疗44例，二期手术治疗31例。

内固定后石膏固定情况：内固定后石膏固定45例，内固定后未行石膏固定76例。

内固定后功能锻炼情况：内固定后第1天即行早期膝关节功能锻炼75例，内固定后4周后功能锻炼46例。

内固定后伤口愈合情况：内固定后伤口甲级愈合79例，乙级愈合23例，丙级愈合19例。

膝关节功能评定标准膝关节功能评定：按Merchan等^[4]提出的评定标准判断效果。优：膝关节可伸至15°，屈至130°，无疼痛无步态及站立障碍；良：膝关节可伸至 30°，屈至120°，偶有疼痛；可：膝关节可伸至40°，屈至90°-119°，活动时疼痛，中度行走障碍；差：膝关节可伸至40°，屈<90°常常疼痛，严重行走障碍。所有患者随访膝关节功能评定均由同一名非实验组医师评定，膝关节功能评定为优良者认定为膝关节功能良好，而膝关节功能评定为可差者则认定为膝关节功能受限。

主要观察指标：①股骨髁部复杂骨折术后膝关节功能评定。②影响因素的多元逐步回归分析。

统计学分析：所有数据均采用SPSS 13.0统计软件进行χ²检验，P < 0.05为差别有显著性意义。单因素分析中有意义的影响因素作为自变量X，以是否发生膝关节功能受限为因变量Y进行多元逐步回归分析，分析研究股骨髁部复杂骨折内固定治疗后影响膝关节功能的相关因素。

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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讨论

国外研究证实，内固定后膝关节功能受限常常是多种因素共同作用的结果，为此，作者采用多元逐步分析方法处理各项数据，并按影响因素重要性大小依次筛选出对股骨髁部骨折发生膝关节功能受限有显著影响的因素，而剔除对潜在危险影响小的因素，这样有助于早期预防并积极治疗膝关节功能受限^[6]，以减少或避免股骨髁部复杂骨折患者发生膝关节功能受限并发症，提高股骨髁部复杂骨折手术疗效。

多种因素可以影响股骨髁部复杂骨折手术后的临床疗效，骨折本身的损伤严重程度是影响远期疗效的主要因素^[7-8]。这与本文研究结果相一致，单因素方差分析可知F=25.329 5，P=0.000 0，C1型股骨髁部骨折术后膝关节功能受限发生率为14.29%远低于C3型股骨髁部复扎骨折内固定后膝关节功能受限发生率(63.64%)，组间比较差异有显著性意义(P < 0.05)。偏回归系数检验知骨折类型影响因素X5偏回归系数为0.172 2有显著性意义，说明在其他变量不变的情况下，骨折类型的复杂严重程度的变化对内固定后膝关功能恢复有明显的影响。分析其原因主要是因为股骨髁部复杂骨折粉碎，累及远端关节面，而关节部位骨折影响内固定后疗效的主要因素就是关节部位的解剖复位，骨折类型越复杂严重则意味着手术复位越困难，并且对手术技术及外科置入物的要求较高，因此，股骨髁部复杂严重影响下肢功能，属于较难治疗的骨折之一^[9-10]。

对于股骨髁部复杂骨折内固定方式的选择，其主要原则是针对骨折的不同类型，选择合适的内固定材料有效的固定骨折块^[11-12]。本组所选用的股骨髁髁钢板、股骨髁锁定解剖钢板与动力髁钢板均对髁部有良好的包容性，通过髁部多枚螺钉固定，可以使髁部的粉碎性骨折达到良好的固定，同时所选用钢板固定术中对膝关节内结构干扰小，因此内固定后膝关节功能恢复效果良好。本组病例中股骨髁解剖钢板和动力髁钢板内固定44例中有10例出现膝关节功能受限，28例股骨髁锁定解剖钢板内固定患者中有9例，逆行髓内钉组中17例有4例。统计分析表明股骨髁解剖钢板、动力髁钢板内固定、逆行髓内钉和锁定解剖钢板这4种内固定方式的不同选择对内固定后是否发生膝关节功能受限不存在明显的影响(P > 0.05)。分析原因主要考虑有以下几方面的原因^[13-15]：①制订了个性化治疗方案，依骨折类型选用不同的内固定物，同时依不同内固定物的适应证选用合适的内固定物。②良好的复位和有效的内固定。但本组中22例拉力螺钉内固定结合石膏外固定简单固定组术后膝关节功能受限12例，和其他内固定组比较则有显著性意义(P < 0.05)。主要是由于螺钉的简单内固定不能达到有效的内固定导致不能尽早进行膝关节功能锻炼所致，而本组17例逆行交锁髓内钉由于是中央型固定，更符合股骨远端的生物力学要求^[16]，对于股骨髁上及简单的髁间骨折能够达到坚强固定，同时便于早期功能锻炼，因此内固定后疗效明显。本实验结果显示，只要术中仔细复位骨折块并牢固固定，不论采取钢板内固定装置还是逆行交锁髓内钉均能取得良好的功能恢复。

股骨髁部骨折是否植骨目前争议较多，虽然也有较多研究认为锁定钢板无需植骨也能获得满意的骨愈合率^[17-18]，而且有人认为一期植骨会有明显排异反应、感染等并发症。但也有报道采用锁定钢板不做术中植骨，关节面发生二期复位丢失，最终发生钢板断裂伴螺钉松动、拔出，导致内固定物失效^[19]。实验中认为股骨髁部干骺端骨折往往由于高能量损伤常伴有明显的骨缺损，一期植骨包括髂骨或异体骨有利于恢复骨的连续性和完整性和应力的均匀分布，有利于骨愈合和减少内固定物应力分布不均导致的内固定物疲劳和折断。本文81例术中植骨患者10例出现膝关节功能受限，与术中不植骨比较，差异有显著性意义(P=0.368 6)，而且随访中未发现明显排异反应、感染等并发症；且骨折愈合良好，术后未发生因骨折端骨质缺损导致内固定弯曲断裂及螺钉拔出等并发症。因此内固定过程中植骨有利于骨折端骨诱导和骨传导，能促进骨折端骨痂生长，缩短骨折愈合时间。

股骨髁部骨折内固定后是否石膏外固定和内固定后早期进行膝关节功能锻炼对临床医生来说是常常面对的两难选择和矛盾选择^[20]。本文方差分析显示内固定后石膏固定会增加膝关节功能受限发生率，和内固定后未行石膏固定者比较，差异有显著性意义(P < 0.05)，而内固定后早期膝关节功能锻炼对膝关节功能恢复有明显的促进作用，统计结果显示内固定后早期功能锻炼组较内固定后非早期功能锻炼组其膝关节功能受限发生率明显偏低，差异有显著性意义(P < 0.05)。多元逐步分析偏回归系数检验知影响因素石膏固定X9和X10功能锻炼偏回归系数分别为0.303 1和-0.242 8，说明在其他变量不变的情况下，内固定后早期石膏固将增加内固定后膝关功能受限发生率0.303 1，而内固定后早期进行膝关节功能锻炼则有利于膝关节功能的恢复。因此作者认为早期功能锻炼对膝关节功能恢复有明显的影响，因此对于股骨髁部复扎骨折应选用能保证内固定后膝关节功能锻炼的有效的坚强内固定。对严重粉碎性骨折或存在骨缺损的病例，应予植骨，以增加固定的稳定性，促使骨折的愈合，减少骨折延迟愈合及不愈合机会，缩短外固定的时间^[21]。在固定时也应避免采用不可靠的固定方法，避免螺钉和钢丝克氏针等简单内固定，由于此类简单内固定不可靠，必须借助外固定，故不能满足膝关节早期功能锻炼的要求^[22-23]，易造成股四头肌废用性萎缩和关节囊挛缩，最终影响膝关节功能的恢复。

内固定过程中对已损伤的伸膝动力结构要尽可能一期修复^[24]，因此内固定后伤口愈合情况对膝关节功能的恢复有明显的影响。若内固定后伤口感染不但可导致股骨髁部内固定手术的失败，还可能合并膝关节化脓性关节炎，最终造成膝关节功能的丧失。而且术后膝关节积液、疼痛对膝关节早期锻炼影响最大，因此积极预防和治疗膝关节感染、内固定后关节积液，并实施术后镇痛，促进伤口愈合以减少伸膝动力结构粘连的发生及对早期膝关节锻炼的影响^[25]。骨愈合与否对内固定后膝关节功能恢复影响也明显，本文单因素卡方分析表明正常骨愈合组较延期愈合组和骨不连组差异有显著性意义(P < 0.05)。多元逐步分析偏回归系数检验知影响因素骨愈合X12偏回归系数为0.457 2，说明在其他变量不变的情况下，骨愈合情况将影响内固定后膝关功能受限发生约0.457 2单位。因此作者认为在内固定时采用钢丝捆绑骨折碎片，特别是多道钢丝捆绑，会影响骨折局部血运及骨痂生长。本组有4例使用两道以上的钢丝捆绑，因骨折不愈合，造成内固定失效及骨折移位，导致膝关节功能的丧失。而且内固定过程中最大限度地保护骨膜的完整性，尽量不要破坏干预断端血供，有利于骨折的愈合，同时需要一期植骨以促进骨愈合。

统计结果显示，内固定过程中以及内固定后的影响因素有内固定过程中植骨(X8)、功能锻炼(X10)、伤口愈合(X11)和骨愈合情况(X12)、偏回归系数检验有统计学意义，说明股骨髁复杂骨折患者术中植骨，内固定后进行早期功能锻炼以及内固定后伤口愈合良好而且骨正常愈合，有利于膝关节功能的恢复。而内固定前影响因素骨折类型(X5)的复杂严重程度、固定方式(X7)是否有效坚强内固定和石膏的早期固定与否(X9)这3个影响因素将增加内固定后膝关节功能受限的风险。据此，作者认为内固定前正确骨折类型的分类有利于内固定过程中正确选用合适的内固定物有效的坚强内固定，同时内固定过程中有效植骨促进骨愈合和伤口愈合且内固定后早期进行膝关节功能锻炼，减少石膏等外固定可以有效的促进术后膝关节功能的恢复，有积极的临床意义。

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