踝关节骨折术后踝穴冠状位角度波动与关节功能恢复的关系

doi:10.12307/2025.131

摘要/Abstract

摘要：

文题释义：
踝关节骨折：踝关节发生骨折后关节处会发生变形，并且损伤周围血管、韧带等，从而降低关节的稳定性，使患者运动功能受阻。踝关节骨折受多种因素影响，主要是通过矫正固定，使踝关节结构逐渐恢复正常。
踝穴冠状位角度：踝穴位片显示的胫骨中轴线和踝穴的两穹窿顶之间连线所作垂线的夹角。
踝穴：是踝关节的重要骨性结构，主要维持踝关节的稳定性。

摘要
背景：踝关节骨折术后的踝穴形态指标会出现相应变化，而其中踝穴冠状位角度变化与踝关节的功能恢复之间存在一定的关联，既往研究大多探讨患者术后踝穴高度恢复，故研究踝关节骨折术后踝穴冠状位角度的波动与关节功能恢复的相关性具有一定参考意义。
目的：探讨踝关节骨折术后踝穴冠状位角度变化对关节功能恢复的影响。
方法：纳入进行手术治疗的86例踝关节骨折患者为研究对象，根据末次随访美国骨科足踝外科协会踝-后足评分结果分为优良组(n=45)和可差组(n=41)，比较两组患者的一般资料。根据踝关节的踝穴位及侧位X射线片对比术后患者患侧和健侧的踝穴形态指标：包括踝穴宽度和深度、冠状位角度及矢状位角度，以及上述指标患侧和健侧之间的差值，并进一步进行组内比较分析。构建联合模型，利用Cox回归分析评估冠状位角度波动与关节功能恢复情况的关系。利用最小绝对收缩选择算子回归法和多因素Logistic回归分析影响患者关节功能恢复的危险因素。按踝穴冠状位角度从低到高等分为5分位数组(Q1-Q5)，比较5组患者的临床资料特征，并采用多因素Logistic回归分析踝穴冠状位角度变化与关节功能恢复不良风险的相关性，建立限制性立方样条Logistic回归模型分析其剂量-反应关系。建立回归方程y=1-1/(1+e-z)预测模型并进行验证。
结果与结论：①患者患侧的踝穴宽度和深度、冠状位角度及矢状位角度均显著大于健侧(P均< 0.05)；且与优良组患者相比，可差组患者踝穴宽度差值、深度差值、冠状位角度差值及矢状位角度差值均更大(P < 0.05)；②联合模型显示无论冠状位角度是否在正常范围内，冠状位角度每纵向增加1˚，关节功能恢复不良的风险增加3%；③最小绝对收缩选择算子回归和多因素Logistics回归分析显示，调整潜在混杂因素后发现年龄过大、早期功能锻炼缺乏、无跟骨牵引、内固定物未取出、术后并发症、踝冠状位角度增大均为影响患者关节功能恢复的独立危险因素(P < 0.05)；④术后3个月内的冠状位角度与关节功能恢复效果不良风险存在独立相关性(OR=1.57，95%CI：1.38-1.76，P=0.002)，且术后各时间段冠状位角度从低到高5分位数组趋势性检验差异有统计学意义(P趋势< 0.001)；⑤限制性立方样条模型分析显示，男性或女性的踝穴冠状位角度变化与关节功能恢复效果不良风险均不存在非线性关系；经Bootstrap自抽样，预测模型区分度、准确度较好；⑥提示踝关节骨折术后踝穴冠状位角度减小对关节功能恢复起到明显的促进作用，因此在踝关节骨折术后重点检测踝穴冠状位角度有助于了解患者关节功能恢复情况。

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

关键词: 踝关节骨折, 踝穴, 冠状位角度, 关节功能, Logistic回归分析

Abstract: BACKGROUND: The morphological indexes of ankle point may change after ankle fracture, and there is a certain correlation between the coronal angle change of ankle point and the functional recovery of ankle joint. Most previous studies have studied the height recovery of ankle point after surgery, so the correlation between the fluctuation of coronal angle of ankle point and the functional recovery of ankle joint after ankle fracture has certain reference significance.
OBJECTIVE: To investigate the effect of coronal angle change of ankle point on joint function recovery after ankle fracture.
METHODS: A total of 86 patients with ankle fracture who underwent surgical treatment were selected as the study objects, and were divided into excellent group (n=45) and poor group (n=41) according to the results of American Orthopaedic Foot & Ankle Society (AOFAS) hindfoot-ankle score during the last follow-up, and the general data of the two groups were compared. The morphological indexes of ankle points on the affected side and healthy side were compared after surgery based on ankle acupoints and lateral X-rays of the ankle joint, including the width and depth of ankle points, coronal angle and sagittal angle, and the difference of ankle points between the affected side and healthy side, and further comparison and analysis were conducted in each group. A joint model was constructed and Cox regression analysis was used to evaluate the relationship between coronal angle fluctuation and joint function recovery. Least absolute shrinkage and selection operator regression method and multivariate Logistic regression were used to analyze the risk factors affecting the recovery of joint function. The patients were divided into 5-quartile array (Q1-Q5) according to the angle of coronal position at ankle point from low to high. The clinical data characteristics of the five groups were compared, and the correlation between the change of coronal position at ankle point and the risk of poor recovery of joint function was analyzed by multivariate Logistic regression. A restricted cubic spline Logistic regression model was established to analyze the dose-response relationship. The prediction model of regression equation y=1-1/(1+e-z) was established and verified.

RESULTS AND CONCLUSION: (1) The width and depth of ankle point on the affected side, coronal angle and sagittal angle were significantly higher than those on the healthy side (all P < 0.05), and compared with the excellent group, the difference of ankle point width, depth difference, coronal angle difference and sagittal angle difference were greater in the poor group (P < 0.05). (2) The combined model showed that the risk of poor joint function was increased by 3% for every 1˚ increase in coronal angle, regardless of whether the angle was within the normal range. (3) Least absolute shrinkage and selection operator regression and multivariate Logistics regression analysis showed that after adjusting for potential confounding factors, it was found that age, lack of functional exercise in early stage, no calcaneal traction, failure to remove internal fixation, postoperative complications, and increased ankle coronal angle were independent risk factors for joint function recovery (P < 0.05). (4) The coronal angle within 3 months after surgery was independently correlated with the risk of poor joint function recovery (OR=1.57, 95%CI:1.38-1.76, P=0.002), and the trend test of the coronal angle from low to high quintile in each postoperative period had statistical significance (Ptrend < 0.001). (5) Restricted cubic spline model analysis showed that there was no nonlinear relationship between the coronal angle change of ankle point and the risk of poor joint function recovery in males or females. Through Bootstrap self-sampling, the prediction model has good differentiation and accuracy. (6) The reduction of coronal angle of ankle point after ankle fracture plays a significant role in promoting the recovery of joint function. Therefore, the detection of coronal angle of ankle point after ankle fracture is helpful to understand the recovery of joint function of patients.

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

Key words: ankle fracture, ankle point, coronal angle, joint function, Logistic regression analysis

中图分类号:

R459.9|R318|R684.1

刘琰, 王铠, 吴敏. 踝关节骨折术后踝穴冠状位角度波动与关节功能恢复的关系[J]. 中国组织工程研究, 2025, 29(9): 1820-1826.

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图/表（结果） 10

2.1 参与者数量分析 试验共纳入86例患者，分为2组，随访过程无脱落，全部进入结果分析。
2.2 试验流程图 见图1。

2.3 两组患者的临床资料比较 两组患者年龄、跟骨牵引、骨折类型、早期功能锻炼、内固定物取出、并发症及受伤至手术时间相比差异有显著性意义(P < 0.05)，两组患者其余指标相比差异均无显著性意义(P > 0.05)，见表2。

2.5 患侧和健侧的踝穴形态指标差值比较 与优良组患者相比，可差组患者踝穴宽度差值、深度差值、冠状位及矢状位角度差值均增大(P < 0.05)，见表4。

2.6 构建术后踝穴冠状位角度动态变化与关节功能恢复情况的联合模型 Cox生存模型引入的变量包括年龄、性别及踝穴冠状位角度的纵向变化。多水平子模型与Cox生存子模型中危险函数的关联系数α有统计学意义(P < 0.05)，即术后踝穴冠状位角度每纵向增加1?，关节功能恢复不良的风险增加3%，见表5。

2.7 影响患者关节功能恢复的危险因素分析 自变量为单因素中具有显著差异(P < 0.05)的指标，以是否出现关节功能恢复不良为因变量，纳入LASSO回归分析模型，见图2。LASSO回归分析筛选出的指标为年龄、早期功能锻炼、跟骨牵引、内固定物取出、术后并发症、踝冠状位角度。将筛选后的变量纳入多因素Logistic回归分析，结果显示，年龄过大、早期功能锻炼缺乏、无跟骨牵引、内固定物未取出、术后并发症、踝冠状位角度增大均为影响患者关节功能恢复的独立危险因素(P < 0.05)，见表6。以上变量经共线性诊断，结果显示方差膨胀因子均小于10，提示各相关因素间不存在共线性，见表7。

2.8 踝关节骨折患者术后踝穴冠状位角度变化对关节功能恢复的独立相关性 Logistic回归模型结果显示，术后3个月内的冠状位角度变化与关节功能恢复效果不良风险存在独立相关性(OR=1.57，95%CI：1.38-1.76，P=0.002)。与较低冠状位角度比较，较高的冠状位角度变化与关节功能恢复效果不良风险存在独立相关性(OR=1.75，95%CI：1.63-1.94，P=0.001)。与Q1组比较，随着冠状位角度逐渐增大(Q2-Q5)，相关性效应值分别为(OR=1.82，95%CI：1.60-2.12，P=0.160)、(OR=1.75，95%CI：1.53-2.02，P=0.052)、(OR=1.72，95%CI：1.51-1.98，P=0.022)、(OR=1.59，95%CI：1.40-1.83，P < 0.001)，趋势性检验存在统计学意义(P趋势< 0.001)，见表8。

2.9 踝穴冠状位角度与关节功能恢复不良风险关联强度的剂量-反应关系 利用限制性立方样条模型分析踝穴冠状位角度变化与关节功能恢复效果不良的剂量-反应关系，结果显示，踝穴冠状位角度变化与关节功能恢复效果不良的关联强度和性别无关，二者之间不存在非线性剂量-反应关系。见图3。

2.10 建立预测模型 构建关节功能恢复效果不良事件发生的预测模型。多因素Logistic回归模型进行预测，将上述结果放入到回归方程y=1-1/(1+e-z)中，得到关节功能恢复效果不良事件预测的公式：P=1-1/(1+e0.372a-0.246b-0.568c-0.615d+1.147f+2.013g)，其中，a=关节功能恢复效果，b=年龄过大，c=早期功能锻炼缺乏，d=无跟骨牵引，f=内固定物未取出，g=术后并发症。利用回归方程计算关节功能恢复效果不良事件发生的可能性，结果可知：P=0.60时，约登指数的数值最大，为80.835。表明模型预测效果较好。当P > 0.55时，表示踝关节骨折患者可能会出现关节功能恢复效果不良事件。此模型预测准确度为86.89%，敏感度、特异度为86.43%及83.77%。见表9。

2.11 模型评价 验证上述预测模型的准确度。以患者实际是否发生关节功能恢复效果不良事件为状态变量，构建受试者工作特征曲线及校准曲线，并计算曲线下面积、预测概率及关节功能恢复效果不良的平均绝对误差，结果显示，内部验证前后的曲线下面积分别为0.868(95%CI：0.823-0.895)和0.842(95%CI：0.817-0.865)，敏感度分别为88.25%及86.35%，特异度分别为90.38%及90.48%，平均绝对误差均为0.009，说明该模型有较高的区分度和校准度，且灵敏度和特异度良好，见图4，5及表10。
2.12 植入物与宿主的生物相容性 此次研究中所有患者均未发生植入物周围感染等局部反应、过敏反应及排斥反应，生物材料和植入物置入患者体内后无不良反应。

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引言

材料方法

1.1 设计 单臂试验，组间比较采用独立样本t检验和χ2检验。
1.2 时间及地点 试验于2020年1月至2023年2月在泰州市中医院骨科完成。

1.3 材料 植入物介绍见表1。

1.4 对象 选择2020年1月至2023年2月于泰州市中医院进行手术治疗的86例踝关节骨折患者为研究对象，其中男46例，女40例；年龄20-70岁，平均(49.14±4.18)岁；根据末次随访美国骨科足踝外科协会(American Orthopedic Foot Ankle Society，AOFAS)踝-后足评分评估踝关节功能，分为优良组(n=45)和可差组(n=41)。此次研究经泰州市中医院医学伦理委员会审核批准(伦理批准号：20191240)，且患者及家属均知情同意。
纳入标准：①均为单侧踝关节骨折[10]；②年龄在18周岁以上；③临床资料完整。
排除标准：①孕妇、产妇；②凝血功能异常者；③患有其他骨病；④随访期失联或死亡的患者。
1.5 方法
1.5.1 手术方法[11]
内踝骨折：以内踝尖为中心做弧形切口，在骨折线清晰的基础上缩小骨膜范围，内翻踝关节使其复位，巾钳固定，置入金属空心接骨螺钉，若为粉碎性骨折则采用张力带。
外踝骨折：以外踝尖为中心做弧形切口，韧带完整时，腓骨与后踝骨折，加压螺钉固定。后踝发生骨折与骨间韧带断裂采用螺钉与纯钛金属板固定。
1.5.2 术后随访采用门诊随访，在此期间可电话联系患者，将具体随访时间告知患者，记录相关资料，随访时间3个月。
手术后1周、1个月、3个月分别接受踝关节的踝穴位及侧位X射线片检查，记录相关影像学指标。
1.6 主要观察指标
1.6.1 一般资料患者入院时记录年龄、体质量指数、性别、吸烟史、饮酒史、高血压、合并糖尿病、跟骨牵引、伤侧、骨折类型、早期功能锻炼、内固定物取出、并发症、合并神经损伤、开放性损伤情况、受伤至手术的时间。
1.6.2 踝穴形态指标患者入院时及术后末次随访时经踝关节的踝穴位及侧位X射线片检查，记录：①踝穴高度；②踝穴宽度；③踝穴深度；④踝穴的冠状位及矢状位角度。
1.6.3 踝关节功能末次随访时，采用AOFAS踝-后足评分系统评估踝关节功能，总分100分。92分以上，可行走无疼痛、无肿胀为优；87-92分，可活动轻微痛或肿胀，75%以上的活动恢复度为良；65-86分，步态正常、疼痛，50%的活动恢复度，需进行治疗为可；65分以下，无法行走、疼痛严重、肿胀严重，50%以下的活动恢复度为差[12]。
1.7 统计学分析 利用SPSS 23.0统计软件进行数据统计分析，计量资料以x±s表示，采用t检验；计数资料使用百分数(%)表示，采用χ2检验。构建联合模型，利用Cox回归分析评估冠状位角度波动与关节功能恢复情况的关系。利用最小绝对收缩选择算子(least absolute shrinkage and selection operator，LASSO)回归法和多因素Logistic回归分析影响患者关节功能恢复的危险因素。建立限制性立方样条Logistic回归模型分析踝穴冠状位角度变化与关节功能恢复效果不良风险的剂量-反应关系。y=1-1/(1+e-z)
回归方程建立预测模型。采用受试者工作特征曲线和Hosmer-Lemeshow goodness-of-fit检验模型的区分度和校准度。采用临床决策分析曲线评价模型的精准度。P < 0.05为差异有显著性意义。文章统计学方法已经南京中医药大学生物统计学专家审核。

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讨论

近年来，踝关节骨折发生风险逐年增加[13]。在治疗踝关节骨折时，要尽量使踝关节面结构以及稳定性恢复正常[14]，因此踝穴形态变化在关节功能恢复过程中显得尤为重要。研究发现踝穴形态变化会随着踝关节功能的恢复而发生变化[15]。且有文献报道，踝穴冠状位角度变化与关节功能之间存在关联[16]，主要是由于踝关节受损后，踝穴矢状位或冠状位角度会发生变化[17]。
此次研究发现，患者骨折处的冠状位角度及矢状位角度相较于正常部位均显著增加，但踝穴高度之间无显著差异；同时，两组间冠状位角度差、矢状位角度差比较差异均有显著性意义，但高度差之间无显著差异，表明踝穴高度不会影响患者关节功能的恢复，而冠状位角度与其存在一定关联。踝穴角度发生改变有多种因素影响[18-19]。既往研究发现，冠状位角度差、矢状位角度的改变会影响踝关节功能[20]。此外，国外研究也表明冠状位角度变化对患者术后疗效有一定的影响[21-22]，这与此次研究结果基本一致。当骨折后随着患侧踝穴宽度、踝穴深度、冠状位角度、矢状位角度与健侧差值增加，会影响关节功能恢复[23-24]。因此在手术时应使踝穴冠状位、矢状位角度在正常范围内[25-26]。另外，此次研究发现术后踝穴冠状位角度每纵向增加1˚，关节功能恢复不良的风险增加3%，这表明术后踝穴冠状位角度变化与关节功能恢复具有一定的相关性。在此次研究中，年龄过大、早期功能锻炼缺乏、无跟骨牵引、内固定物未取出、术后并发症、踝冠状位角度增大均为影响患者关节功能恢复的独立危险因素。既往研究认为年龄过大是影响踝关节骨折功能恢复的危险因素，主要由于老年患者身体功能下降，骨骼结构退化、骨量降低，并且极易发生骨质疏松，导致术后固定材料难以支撑踝关节，踝关节骨折难以愈合[27-29]。
踝关节骨折患者在术后恢复过程中若缺乏早期的关节功能锻炼，则会导致血液循环受阻，一旦血液循环受阻，踝关节的肿胀则不会轻易消散，淤血堆积，使得纤维蛋白沉积，导致踝关节骨折愈合速度缓慢，不利于关节功能恢复。当踝关节出现严重肿胀时，建议进行适当的跟骨牵引，消除肿胀，并且跟骨牵引能够缓解骨折处对组织神经的压迫，加快血液循环，从而加快骨折处的愈合速度，恢复关节功能，使关节复位。内固定物未取出不利于患者踝关节功能的恢复，这可能是由于内固定物未取出可使患者关节出现僵硬和疼痛，影响患者踝关节功能的恢复。术后植入物周围感染、切口感染、螺钉断裂等术后并发症能够使患者疼痛感增加、皮肤坏死，导致卧床时间增加，患者则不能及时进行早期康复训练，进一步影响患者踝关节功能的恢复。因此，临床中应根据患者的实际情况优化治疗方案，进而减少术后并发症的发生。由此可见，踝关节骨折术后功能恢复受多种因素影响，临床上应给予重视。
此次研究的局限性在于纳入的样本量较小且属于单中心研究，研究结果可能出现一定偏差，因此后期将扩大样本数进行多中心试验以验证结果。
综上所述，踝关节骨折术后踝穴冠状位角度减小对关节功能恢复起到明显的促进作用，因此在临床治疗时应对踝穴冠状位角度变化予以重视。
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