引用本文: 武建超, 師政偉, 周建偉, 潘奕欣, 李邵平, 汪玉良. 骨盆前環骨折微創治療研究進展. 中國修復重建外科雜志, 2020, 34(4): 529-535. doi: 10.7507/1002-1892.201907077 復制
骨盆環損傷僅占全身骨折的 2%~8%,但在多發傷患者中卻高達 20%[1]。骨盆前環由恥骨聯合、雙側恥骨坐骨支和部分髂骨組成[2]。骨盆前環相對于骨盆后環薄弱,容易發生骨折[3]。如骨盆前環骨折后未得到良好固定,不僅會降低骨盆的穩定性,而且會引起慢性復發性疼痛,嚴重影響患者生活質量[4]。由于骨盆解剖結構復雜、位置深,且周圍分布許多重要的組織器官,傳統開放內固定手術存在創傷大、出血多、耗時長等缺點[5]。近年來,隨著手術技術不斷發展,骨盆微創手術逐漸增多。現對骨盆前環損傷微創內固定治療的相關文獻進行綜述,以期提高人們對骨盆骨折前環損傷微創治療的認識。
1 骨盆前環的生物力學
骨盆生物力學測定表明前環對骨盆穩定性的作用占 40%[6]。在雙足站立時,股骨頭對髖臼的反作用力可以分解為向上和向內的分量,兩側向內的分量止于恥骨聯合,因此恥骨前支起支撐作用,可以防止負重時前方骨盆環塌陷[7]。早在 1980 年,Pennal 等[8]的研究結果就顯示,當外力作用于單側或雙側骨盆使之有外旋分離趨勢時,恥骨聯合可以抵抗外旋應力,當恥骨聯合分離距離>2.5 cm 時將伴有骶髂前韌帶損傷,會嚴重影響骨盆穩定性。此研究為 1986 年 Young & Burgess 分型標準的提出奠定了基礎,即恥骨聯合分離距離 2.5 cm 是判斷 APC(前后擠壓型)Ⅰ 型與 APCⅡ 型的分界值[9]。2010 年,Doro 等[10]為了驗證 Pennal 等的結論進行了生物力學試驗,結果顯示,當骶髂前韌帶斷裂時,恥骨聯合分離距離平均為 2.2 cm,但其閾值在 1~4.5 cm,其中 80% 閾值大于 2~3 cm,即無法驗證恥骨聯合分離 2.5 cm 是 APCⅠ 型與 APCⅡ 型的分界值。近年一些生物力學試驗同樣驗證了 Doro 等的觀點,當骶髂前韌帶斷裂時,恥骨聯合分離的距離可能差別很大,不能簡單地以恥骨聯合分離>2.5 cm 作為區分 APCⅠ 型與 APCⅡ 型的依據[11-12]。我們認為,對于任何形式的骨盆前環骨折,應行三維 CT 檢查綜合判斷骨盆在水平方向與垂直方向是否穩定,不能僅以恥骨聯合分離距離判斷骨盆的穩定性。
2 骨盆前環骨折的分型
骨盆骨折的分型標準較多,但尚無骨盆前環的單獨分型。對現有分型歸類總結如下。
2.1 根據解剖分型
Letournel[13]將骨盆骨折分為前環損傷與后環損傷,其中前環損傷分為 3 型:Ⅰ 型,單純恥骨聯合分離;Ⅱ 型,閉孔環或相鄰恥骨支縱行骨折;Ⅲ 型,髖臼骨折。Starr 等[14]研究了 112 例經恥骨上支螺釘固定的骨折患者后,將恥骨上支骨折分為 3 區:Ⅰ 區,骨折線在閉孔內側;Ⅲ 區,骨折線在閉孔外側;Ⅱ 區位于 Ⅰ 區和 Ⅲ 區之間。并認為 Ⅰ 區與 Ⅱ 區骨折使用經皮螺釘內固定容易導致失敗,尤其對于骨質疏松老年女性。根據解剖分型有助于判斷骨折部位,指導治療。
2.2 根據損傷機制分型
1980 年 Pennal 等[8]創造性提出骨盆骨折的受傷機制并結合到分型中,分為前后擠壓型、側方擠壓型、垂直剪切型。1986 年提出的 Young &Burgess 分型[9]則是對前者的總結升華,并提出了復合型損傷機制,包括 LC 型(側方擠壓型)、APC 型、VS 型(縱向剪切型)以及 CM 型(復合應力型)。根據損傷機制分型的意義在于:① 有助于判斷骨盆的直接損傷與間接損傷部位,避免對骨盆后環損傷的漏診;② 有助于指導骨盆骨折的急救。不同損傷機制容易合并不同的臟器損傷,從而預見性地采取相應治療方式,例如,APCⅡ型與 APCⅢ型骨折會造成骨盆容積增大,此時會產生負壓吸引作用,導致大量出血[15]。
2.3 根據穩定性分型
Tile[16]將骨盆環的概念引入分型中,同時基于骨盆穩定性的概念將骨盆骨折分為 3 型:A 型為穩定型骨折,B 型為部分穩定型骨折,C 型為不穩定型骨折。此后國際內固定研究協會/美國骨創傷協會(AO/OTA)對 Tile 分型進行了細化和完善,并將髖臼骨折單獨列出[17]。
2.4 根據骨質疏松性骨折分型
隨著人口老齡化,骨質疏松性骨折的發生率不斷升高,為了區分與高能量損傷引起的非骨質疏松性骨折,研究者提出了韌帶等軟組織保存完整的骨盆骨折分型——骨盆脆性骨折(fragility fractures of the pelvis,FFP)分型[18],其中 Ⅰ 型損傷是骨盆前環的單側或雙側損傷,不累及骨盆后環。這種分型可作為治療決策的輔助工具[19];但依然有部分骨折使用 FFP 分型不能清楚地分型,因兩種骨折類型之間缺乏清晰界限,分型中移位的定義相對模糊[20]。
3 微創的基礎——閉合復位
早在 1989 年,Henderson[21]對 26 例不穩定型骨盆骨折患者采取保守治療,進行了長達 8 年隨訪,結果顯示在移位距離>1 cm 的患者中,100% 患者存在下腰痛,60% 患者存在跛行,83% 患者有嚴重殘疾。即良好復位是良好功能結局的有效預測指標[22];同時,復位不良也會增加植釘的風險[23]。如何實現快速準確的閉合復位以及維持復位依然是一個難題[24]。針對復位問題,Matta 等[25]設計了骨盆固定框架,使用 6 mm 克氏針分別將健側骨盆髂后上棘與健側股骨粗隆下區固定于外部框架,以此來穩定健側骨盆,此時通過對患側牽引等方式達到復位的目的。應用骨盆固定框架為微創復位提供了便利,同時也可在一定程度上維持復位,減少術者透視暴露風險;但也存在缺少對骨盆內外翻的復位及維持復位等缺點。2009 年,Lefaivre 等[26-27]在 Matta 等的理論基礎上研制了 Starr 骨盆復位架,該復位架有雙側導軌,在固定健側骨盆基礎上可通過另一側導軌對患側骨盆進行提拉旋轉等復位操作,在復位滿意的同時維持復位,簡化了復位過程,實現了多平面的復位。但 Starr 骨盆復位架依然存在對前環復位效果有限(缺少對骨盆橫向移位與前后移位的控制)、造價昂貴等缺點。針對這些問題,我國解放軍總醫院創傷團隊[24, 28-29]設計改進了骨盆骨折閉合復位架,通過固定健側骨盆,可實現患側骨盆在矢狀軸、垂直軸、額狀軸的旋轉及沿此三軸的平移;同時將數字骨科技術與骨盆骨折閉合復位架相結合,利用計算機輔助設計軟件計算骨盆骨折的復位路徑,從而達到復位過程程序化和精確化。但也存在術前組裝時間與計算時間過長等缺點[29]。骨盆骨折微創手術首先要做到微創復位,如不能做到準確且可接受的復位,微創就失去了本身的意義。
4 骨盆前環損傷的微創固定
骨盆前環的微創固定主要包含以下幾種技術:螺釘固定技術、支架固定技術和鋼板固定技術。
4.1 經皮恥骨上支骨折螺釘固定技術
4.1.1 經皮恥骨上支骨折螺釘固定技術的優缺點
經皮恥骨上支骨折螺釘固定技術在骨盆前環骨折中得到了越來越廣泛的應用,其優點有[30-32]:① 具有生物力學優勢;② 經皮植入,創傷小;③ 切口感染率低;④ 減輕患者經濟負擔及減少住院時間。該技術由 Routt 等[33]于 1995 年提出,其使用逆行恥骨上支螺釘治療 26 例骨盆環損傷患者,并提出這一技術不適用于肥胖或恥骨支解剖變異患者。在恥骨上支螺釘放置困難時,會增加神經、血管、精索等結構損傷的發生概率。為此,許多學者提出了新的植釘方法。
4.1.2 經皮恥骨上支骨折螺釘固定的新方法
Weatherby 等[34]及 Eastman 等[35]提出新型恥骨上支逆行螺釘植釘方法,即逆行-順行-逆行技術。當大腿較粗或外生殖器遮擋等因素導致不方便逆行植釘時,可先按逆行植釘的方式確定逆行植釘位置,再按順行植釘的方式打入導針制作螺釘通道,隨后逆行植釘。該方法為解剖結構及局部軟組織條件導致植釘不便患者的治療提供了新思路。Tosounidis 等[36]提出反向導針技術,將導針插入髂骨 2~3 mm,然后將導針取出并反轉,使鈍頭起到先導作用,并重新插入,可以使皮質穿透和損傷周圍結構的風險降至最低。蔡鴻敏等[31]提出恥骨體入口位像,即在骨盆入口位像的基礎上增加 25° 的投射角度,使恥骨體后緣皮質完全重疊。此位像可以很好地顯示恥骨體皮質密度影,單側恥骨體皮質密度影呈“魚鰭”或“矛頭”樣,外指髓腔開口處,恥骨體內側皮質的前端點與“矛頭”的連線為導針的理想行進路徑。此方法有縮短手術時間、減少透視次數等優點。
隨著計算機對骨科領域研究的不斷深入,Quan 等[37]使用 Mimics 軟件對恥骨三區的 CT 數據進行分析,根據恥骨支的直徑,男性與女性可選擇的最大螺釘直徑分別為 7.9 mm 與 6.6 mm;當使用直徑 4.5 mm 直徑螺釘時,男性與女性可選擇的最大螺釘長度分別為 125.3 mm 與 119.2 mm。此外,作者還提出,發生在 Ⅰ 區的骨折應選用逆行植釘方法,進針點選在恥骨下角以提供足夠的螺紋通道長度。總之,螺釘固定技術需要對患者骨盆的解剖、透視及手術技術有徹底了解,才能安全植釘。
4.2 支架固定技術
4.2.1 外固定架
骨盆外固定架最早報道于 1976 年,可用于骨盆創傷急救及骨盆環的固定[15, 38-39]。外固定架在臨床上得到了廣泛使用,但其并發癥發生概率很高,大部分與植釘有關[40]。為此,許多學者進行了研究。通過對植釘區域行 CT 掃描及 Mimics 軟件分析,發現在髂前上棘前緣后方 16.5 mm 的髂嵴節段可作為外固定架的進釘點,該段骨質較厚,最深可經髂嵴將 5 mm Schanz 針打入 14.3 cm 至髖臼后方骨[41]。基于此研究,一種新型髂嵴外固定技術被提出[42],該技術基于手術器械的觸診,不依賴透視,可將 Schanz 針打入骨內 8~10 cm,可以增強外固定的穩定性;但植釘過程中必須有脊柱外科球頭探子等特殊器械,只能臨時拼湊。Stewart 等[43]在經雙側髂前下棘置入外固定架的基礎上,在健側骨盆的髂前上棘額外添加 Schanz 針,并將其與髂前下棘 Schanz 針用連接棒連接在一起,使其形成三角形框架,在垂直穩定性生物力學測試中,新型外固定架可提供 499 N 的力學穩定性,遠大于髂前下棘植釘的 350 N 及髂嵴植釘的 265 N。Cuervas-Mons 等[44]提出超聲引導下放置髖臼上骨盆外固定架,超聲引導下可以很好地顯示骨組織,在定位髂前下棘后可測量距髖臼的距離,如<20 mm 則更換位置,避免了導針誤入髖關節;同時與 X 線相比操作簡單,減少了輻射,縮短了手術時間。但此技術學習曲線較長,也需要一定的經濟投入。盡管外固定架生物力學較差,但依然是治療骨盆前環骨折的有效手段,應掌握有效植釘方法,減少螺釘松動等并發癥的發生[30, 39, 43]。
4.2.2 內固定支架
① 內固定支架的優缺點:2009 年,Kuttner 等[45]創造性地將脊柱手術用椎弓根螺釘和鈦棒應用于骨盆前環骨折。2012 年,Vaidya 等[46]對裝置進行了改進,將此手術方式命名為 INFIX(皮下內固定支架),并提出鈦棒放置的“比基尼區”,該區域由腹股溝兩側的皺褶和腹部組織的 1 個皺褶形成,腹部組織的皺褶標志著鈦棒的路徑。隨后,Vaidya 等[47]對“比基尼區”進行了更深入的研究,結果顯示該區域由兩側髂前下棘與恥骨聯合的連線組成,髂前下棘與皮膚的軟組織間隙為(33.3±10.0)mm,鈦棒至髂血管的距離為(24.1±9.9)mm,區域高度為(67.5±8.7)mm;并認為在此區域植入鈦棒不會撞擊腹股溝韌帶下方的血管、神經及腹部內容物。該術式具有以下優點[6, 45-49]:與外固定架相比,方便護理且適用于治療伴有腹部損傷需要多次腹部手術的患者;經皮植入,操作簡單,內固定物取出方便;固定可靠,穩定性好;適用于泌尿系損傷患者,減少傷口感染率;學習曲線短,術中出血少,手術時間短;利于多發性損傷的損傷控制。隨后,INFIX 經歷了大面積的濫用,許多問題也凸顯出來[50-53],例如發生股外側皮神經、股神經損傷,患者舒適度不高,髂外動脈壓迫,膀胱嵌頓,INFIX 拆除后發生恥骨聯合分離等并發癥。
② 安全地使用內固定支架:在 INFIX 大量使用出現較多問題之后,人們開始對 INFIX 進行反思。Merriman 等[54]測量了 13 例骨盆骨折行 INFIX 術后的 CT 影像,結果顯示,血管束至椎弓根螺釘的平均距離為 4.1 cm,距連接桿的平均距離為 2.2 cm;連接桿至膀胱前緣的平均距離為 2.6 cm;而距離最近的椎弓根螺釘位于血管束 1.5 cm 以內,連接桿則在 1.0 cm 以內。鑒于股外側皮神經和股神經無法在 CT 掃描中準確地看到,Apivatthakakul 等[55]進行了尸體研究,發現連接桿距股神經及股外側皮神經的距離分別為 1.24 cm 與 1.35 cm,即植入的 INFIX 接近重要的解剖結構,需謹慎操作。那么該如何安全植釘?Apivatthakakul 等的研究顯示,所有危險結構都更接近連接桿而不是椎弓根螺釘,建議在螺釘插入時使用多軸螺釘,并在螺釘與股直肌筋膜之間留出一些間隙;連接桿的末端應盡可能短,以減少對股外側皮神經的刺激。Osterhoff 等[56]對 10 具尸體進行了 INFIX 固定,每具尸體連接桿至骨面距離不同,測量在仰臥位和坐位時連接桿與神經血管、肌肉的關系。結果發現,當釘尾與骨的間距為 2 cm 時為最安全的放置方法,可防止釘尾至骨的間距過小使股血管和股神經在任何位置受到連續壓迫,及距離過大時干擾患者坐姿時的髂腰肌。連接桿至骨面的最優距離僅在尸體上進行了研究,而來自活體病例的信息是缺失的。因此,針對如何安全放置 INFIX,Scherer 等[48]進行了更深入的研究,他選擇了兩個指標:釘尾與骨質的間距,骨盆出口位影像上連接桿中點與恥骨聯合的間距。與 Osterhoff 等研究一致,Scherer 等認為釘尾與骨質的間距為 20~25 mm 時早期拆除率最低,且股神經血管束受壓等并發癥明顯減少;連接桿的中點與恥骨聯合的間距<40 mm 時,股外側皮神經損害及其他并發癥會減少。周春奎等[57]提出將 INFIX 植釘入路內移至縫匠肌與髂腰肌間隙,可減少股外側皮神經損傷風險,且不干擾股神經。
內固定支架的改良:隨著 INFIX 在骨盆前環骨折中的廣泛應用,許多改良方式應運而生。在恥骨結節處增加 1 枚椎弓根螺釘,使之與髂前下棘處的 2 枚椎弓根螺釘形成三角形結構[58-59]。中間釘的放置方法:對于單側恥骨支骨折,骨折線遠離恥骨聯合時,將螺釘固定在骨折側,反之植釘于健側;對于雙側恥骨支骨折,植釘于損傷較輕的一側。三螺釘固定可以提供更強的穩定性,減少了桿的彈性微動,使恥骨疼痛率明顯降低。生物力學試驗顯示三螺釘固定比標準雙螺釘固定有更強的抗旋轉穩定性及有效防止前脫位[60],在帶來更強穩定性的同時也增加了手術時間及失血量,但并未增加術后并發癥的發生率[58]。Nuber 等[61]將椎弓根螺釘的進針點移至髂前上棘下 1.5 cm 處,在恥骨結節處增加 1 枚或 2 枚椎弓根螺釘,并將連接桿兩端預彎 25~30° 使之與腹股溝韌帶平行,在治療骨質疏松性骨折中取得了良好效果。Tsai 等[62]使用 2 枚直徑 3.5 mm 和 2 枚直徑 4.0 mm 的頸椎椎弓根螺釘,分別植于恥骨支及髂前上棘內側 4~5 cm,通過鈍性分離髂肌形成的通道放置預彎好的連接桿。使用小直徑螺釘可以減少螺釘損傷重要結構的概率;螺釘的位置可移至髂前上棘內側,該區域骨質較厚可以提供更強的穩定性;將連接桿置于肌層可以減少股神經損傷風險。另一種技術為使用枕頸融合器板棒系統固定骨盆前環(骨盆橋接技術的一種),將鋼板固定在髂嵴上,2 枚椎弓根螺釘固定在雙側恥骨結節處,并將棒的輪廓預彎成平行于腹股溝韌帶及恥骨聯合[49]。解剖學研究證明,使用該技術可以將神經血管受壓風險降到最低,但有壓迫精索(女性則為圓韌帶)及腹股溝管外環的風險[63]。雖然各種新技術正不斷出現,但還需要大量的臨床實踐。
內固定支架的使用雖導致了一些并發癥,但依然是治療骨盆前環骨折的一種選擇。需要熟悉其使用情況及手術技術,目前尚無單一的手術技術適合于所有骨盆前環損傷模式。
4.3 鋼板固定技術
經皮鋼板固定技術是 Cole 等[64]于 2012 年提出的骨盆橋接技術的一種,即經髂前上棘和恥骨聯合分別作斜行及橫行切口,在建立皮下隧道后插入預彎好的重建鋼板,將螺釘固定于恥骨結節及髂前上棘。解剖學研究顯示[65],鋼板行走于皮下,位于腹股溝韌帶淺層,與股動靜脈、股神經等結構距離較遠;但值得注意的是其與精索的平均距離為 0.4 cm,與股外側皮神經距離為 1.5 cm,手術操作應提高警惕。該技術具有操作簡便、出血少等優點,但也存在復位不良、鋼板塑性困難及生物力學不穩定等缺點[66]。針對這些問題,Huang 等[67]提出在復位困難時將 1 枚克氏針從恥骨聯合處打入從而幫助復位,在復位完成后將克氏針穿過骨折線,起加強固定的作用,從而有效提高了穩定性,降低了復位難度。田維等[68]對閉孔外側前環骨折采用改良 Pfannenstiel 入路聯合髂嵴小切口,自髂骨內板沿恥骨上支方向骨膜下剝離,與中間切口貫通,建立隧道插入鎖定鋼板。骨折線的位置允許在鋼板植入足夠數量的螺釘,從而提高了穩定性。然而對于部分存在“死亡冠”血管變異的患者,在剝離組織及插入鋼板的過程中易損傷該血管。“死亡冠”血管為閉孔血管與髂外血管或腹壁下血管之間的恥骨吻合支,發生率報道不一,最高為 88.5%,斷裂時易縮入閉孔,導致止血困難[68-71]。根據術中探查及 CT 血管造影掃描結果顯示[70-71],“死亡冠”至恥骨聯合的距離為(56.9±5.8)mm,因此此區域發生骨折及插入鋼板時需警惕此血管的損傷。綜上,鋼板固定技術是骨盆前環骨折微創手術的有效手段,術前建議行 CT 血管造影檢查并及時與放射科醫生溝通,明確是否有“死亡冠”及其變異情況的出現,避免損傷。
5 小結與展望
隨著手術器械的不斷改進及醫生手術技巧的不斷提高,微創手術在骨盆骨折中的應用越來越成熟。微創手術具有損傷小、出血少、恢復快等優勢,但做到微創的前提是可接受的復位質量,骨盆復位架的出現提供了新思路。在做到準確復位且在骨盆后環足夠堅固的情況下,骨盆前環的固定可有多種選擇,需要根據骨折類型、軟組織條件及患者情況來決定,從而最大限度地避免神經血管等重要結構損傷。未來的發展方向為:① 骨科機器人輔助下治療骨盆骨折[72-73]:機器人輔助下一次植釘成功率高,準確、安全且透視次數少。② 導航下的微創內固定[74]:可以規劃螺釘的植入軌跡,使螺釘在狹窄的安全范圍內精準植入。③ 3D 打印輔助內固定:3D 打印技術能直觀地展示骨折形態,從而進行術前規劃,具有縮短手術時間、減少術中出血量等優勢[75-76]。
作者貢獻:武建超負責綜述構思、設計、觀點形成及文章撰寫;師政偉、周建偉、潘奕欣、李邵平負責資料收集;汪玉良負責文章修改。
利益沖突:所有作者聲明,在課題研究和文章撰寫過程中不存在利益沖突。基金項目經費支持沒有影響文章觀點。
骨盆環損傷僅占全身骨折的 2%~8%,但在多發傷患者中卻高達 20%[1]。骨盆前環由恥骨聯合、雙側恥骨坐骨支和部分髂骨組成[2]。骨盆前環相對于骨盆后環薄弱,容易發生骨折[3]。如骨盆前環骨折后未得到良好固定,不僅會降低骨盆的穩定性,而且會引起慢性復發性疼痛,嚴重影響患者生活質量[4]。由于骨盆解剖結構復雜、位置深,且周圍分布許多重要的組織器官,傳統開放內固定手術存在創傷大、出血多、耗時長等缺點[5]。近年來,隨著手術技術不斷發展,骨盆微創手術逐漸增多。現對骨盆前環損傷微創內固定治療的相關文獻進行綜述,以期提高人們對骨盆骨折前環損傷微創治療的認識。
1 骨盆前環的生物力學
骨盆生物力學測定表明前環對骨盆穩定性的作用占 40%[6]。在雙足站立時,股骨頭對髖臼的反作用力可以分解為向上和向內的分量,兩側向內的分量止于恥骨聯合,因此恥骨前支起支撐作用,可以防止負重時前方骨盆環塌陷[7]。早在 1980 年,Pennal 等[8]的研究結果就顯示,當外力作用于單側或雙側骨盆使之有外旋分離趨勢時,恥骨聯合可以抵抗外旋應力,當恥骨聯合分離距離>2.5 cm 時將伴有骶髂前韌帶損傷,會嚴重影響骨盆穩定性。此研究為 1986 年 Young & Burgess 分型標準的提出奠定了基礎,即恥骨聯合分離距離 2.5 cm 是判斷 APC(前后擠壓型)Ⅰ 型與 APCⅡ 型的分界值[9]。2010 年,Doro 等[10]為了驗證 Pennal 等的結論進行了生物力學試驗,結果顯示,當骶髂前韌帶斷裂時,恥骨聯合分離距離平均為 2.2 cm,但其閾值在 1~4.5 cm,其中 80% 閾值大于 2~3 cm,即無法驗證恥骨聯合分離 2.5 cm 是 APCⅠ 型與 APCⅡ 型的分界值。近年一些生物力學試驗同樣驗證了 Doro 等的觀點,當骶髂前韌帶斷裂時,恥骨聯合分離的距離可能差別很大,不能簡單地以恥骨聯合分離>2.5 cm 作為區分 APCⅠ 型與 APCⅡ 型的依據[11-12]。我們認為,對于任何形式的骨盆前環骨折,應行三維 CT 檢查綜合判斷骨盆在水平方向與垂直方向是否穩定,不能僅以恥骨聯合分離距離判斷骨盆的穩定性。
2 骨盆前環骨折的分型
骨盆骨折的分型標準較多,但尚無骨盆前環的單獨分型。對現有分型歸類總結如下。
2.1 根據解剖分型
Letournel[13]將骨盆骨折分為前環損傷與后環損傷,其中前環損傷分為 3 型:Ⅰ 型,單純恥骨聯合分離;Ⅱ 型,閉孔環或相鄰恥骨支縱行骨折;Ⅲ 型,髖臼骨折。Starr 等[14]研究了 112 例經恥骨上支螺釘固定的骨折患者后,將恥骨上支骨折分為 3 區:Ⅰ 區,骨折線在閉孔內側;Ⅲ 區,骨折線在閉孔外側;Ⅱ 區位于 Ⅰ 區和 Ⅲ 區之間。并認為 Ⅰ 區與 Ⅱ 區骨折使用經皮螺釘內固定容易導致失敗,尤其對于骨質疏松老年女性。根據解剖分型有助于判斷骨折部位,指導治療。
2.2 根據損傷機制分型
1980 年 Pennal 等[8]創造性提出骨盆骨折的受傷機制并結合到分型中,分為前后擠壓型、側方擠壓型、垂直剪切型。1986 年提出的 Young &Burgess 分型[9]則是對前者的總結升華,并提出了復合型損傷機制,包括 LC 型(側方擠壓型)、APC 型、VS 型(縱向剪切型)以及 CM 型(復合應力型)。根據損傷機制分型的意義在于:① 有助于判斷骨盆的直接損傷與間接損傷部位,避免對骨盆后環損傷的漏診;② 有助于指導骨盆骨折的急救。不同損傷機制容易合并不同的臟器損傷,從而預見性地采取相應治療方式,例如,APCⅡ型與 APCⅢ型骨折會造成骨盆容積增大,此時會產生負壓吸引作用,導致大量出血[15]。
2.3 根據穩定性分型
Tile[16]將骨盆環的概念引入分型中,同時基于骨盆穩定性的概念將骨盆骨折分為 3 型:A 型為穩定型骨折,B 型為部分穩定型骨折,C 型為不穩定型骨折。此后國際內固定研究協會/美國骨創傷協會(AO/OTA)對 Tile 分型進行了細化和完善,并將髖臼骨折單獨列出[17]。
2.4 根據骨質疏松性骨折分型
隨著人口老齡化,骨質疏松性骨折的發生率不斷升高,為了區分與高能量損傷引起的非骨質疏松性骨折,研究者提出了韌帶等軟組織保存完整的骨盆骨折分型——骨盆脆性骨折(fragility fractures of the pelvis,FFP)分型[18],其中 Ⅰ 型損傷是骨盆前環的單側或雙側損傷,不累及骨盆后環。這種分型可作為治療決策的輔助工具[19];但依然有部分骨折使用 FFP 分型不能清楚地分型,因兩種骨折類型之間缺乏清晰界限,分型中移位的定義相對模糊[20]。
3 微創的基礎——閉合復位
早在 1989 年,Henderson[21]對 26 例不穩定型骨盆骨折患者采取保守治療,進行了長達 8 年隨訪,結果顯示在移位距離>1 cm 的患者中,100% 患者存在下腰痛,60% 患者存在跛行,83% 患者有嚴重殘疾。即良好復位是良好功能結局的有效預測指標[22];同時,復位不良也會增加植釘的風險[23]。如何實現快速準確的閉合復位以及維持復位依然是一個難題[24]。針對復位問題,Matta 等[25]設計了骨盆固定框架,使用 6 mm 克氏針分別將健側骨盆髂后上棘與健側股骨粗隆下區固定于外部框架,以此來穩定健側骨盆,此時通過對患側牽引等方式達到復位的目的。應用骨盆固定框架為微創復位提供了便利,同時也可在一定程度上維持復位,減少術者透視暴露風險;但也存在缺少對骨盆內外翻的復位及維持復位等缺點。2009 年,Lefaivre 等[26-27]在 Matta 等的理論基礎上研制了 Starr 骨盆復位架,該復位架有雙側導軌,在固定健側骨盆基礎上可通過另一側導軌對患側骨盆進行提拉旋轉等復位操作,在復位滿意的同時維持復位,簡化了復位過程,實現了多平面的復位。但 Starr 骨盆復位架依然存在對前環復位效果有限(缺少對骨盆橫向移位與前后移位的控制)、造價昂貴等缺點。針對這些問題,我國解放軍總醫院創傷團隊[24, 28-29]設計改進了骨盆骨折閉合復位架,通過固定健側骨盆,可實現患側骨盆在矢狀軸、垂直軸、額狀軸的旋轉及沿此三軸的平移;同時將數字骨科技術與骨盆骨折閉合復位架相結合,利用計算機輔助設計軟件計算骨盆骨折的復位路徑,從而達到復位過程程序化和精確化。但也存在術前組裝時間與計算時間過長等缺點[29]。骨盆骨折微創手術首先要做到微創復位,如不能做到準確且可接受的復位,微創就失去了本身的意義。
4 骨盆前環損傷的微創固定
骨盆前環的微創固定主要包含以下幾種技術:螺釘固定技術、支架固定技術和鋼板固定技術。
4.1 經皮恥骨上支骨折螺釘固定技術
4.1.1 經皮恥骨上支骨折螺釘固定技術的優缺點
經皮恥骨上支骨折螺釘固定技術在骨盆前環骨折中得到了越來越廣泛的應用,其優點有[30-32]:① 具有生物力學優勢;② 經皮植入,創傷小;③ 切口感染率低;④ 減輕患者經濟負擔及減少住院時間。該技術由 Routt 等[33]于 1995 年提出,其使用逆行恥骨上支螺釘治療 26 例骨盆環損傷患者,并提出這一技術不適用于肥胖或恥骨支解剖變異患者。在恥骨上支螺釘放置困難時,會增加神經、血管、精索等結構損傷的發生概率。為此,許多學者提出了新的植釘方法。
4.1.2 經皮恥骨上支骨折螺釘固定的新方法
Weatherby 等[34]及 Eastman 等[35]提出新型恥骨上支逆行螺釘植釘方法,即逆行-順行-逆行技術。當大腿較粗或外生殖器遮擋等因素導致不方便逆行植釘時,可先按逆行植釘的方式確定逆行植釘位置,再按順行植釘的方式打入導針制作螺釘通道,隨后逆行植釘。該方法為解剖結構及局部軟組織條件導致植釘不便患者的治療提供了新思路。Tosounidis 等[36]提出反向導針技術,將導針插入髂骨 2~3 mm,然后將導針取出并反轉,使鈍頭起到先導作用,并重新插入,可以使皮質穿透和損傷周圍結構的風險降至最低。蔡鴻敏等[31]提出恥骨體入口位像,即在骨盆入口位像的基礎上增加 25° 的投射角度,使恥骨體后緣皮質完全重疊。此位像可以很好地顯示恥骨體皮質密度影,單側恥骨體皮質密度影呈“魚鰭”或“矛頭”樣,外指髓腔開口處,恥骨體內側皮質的前端點與“矛頭”的連線為導針的理想行進路徑。此方法有縮短手術時間、減少透視次數等優點。
隨著計算機對骨科領域研究的不斷深入,Quan 等[37]使用 Mimics 軟件對恥骨三區的 CT 數據進行分析,根據恥骨支的直徑,男性與女性可選擇的最大螺釘直徑分別為 7.9 mm 與 6.6 mm;當使用直徑 4.5 mm 直徑螺釘時,男性與女性可選擇的最大螺釘長度分別為 125.3 mm 與 119.2 mm。此外,作者還提出,發生在 Ⅰ 區的骨折應選用逆行植釘方法,進針點選在恥骨下角以提供足夠的螺紋通道長度。總之,螺釘固定技術需要對患者骨盆的解剖、透視及手術技術有徹底了解,才能安全植釘。
4.2 支架固定技術
4.2.1 外固定架
骨盆外固定架最早報道于 1976 年,可用于骨盆創傷急救及骨盆環的固定[15, 38-39]。外固定架在臨床上得到了廣泛使用,但其并發癥發生概率很高,大部分與植釘有關[40]。為此,許多學者進行了研究。通過對植釘區域行 CT 掃描及 Mimics 軟件分析,發現在髂前上棘前緣后方 16.5 mm 的髂嵴節段可作為外固定架的進釘點,該段骨質較厚,最深可經髂嵴將 5 mm Schanz 針打入 14.3 cm 至髖臼后方骨[41]。基于此研究,一種新型髂嵴外固定技術被提出[42],該技術基于手術器械的觸診,不依賴透視,可將 Schanz 針打入骨內 8~10 cm,可以增強外固定的穩定性;但植釘過程中必須有脊柱外科球頭探子等特殊器械,只能臨時拼湊。Stewart 等[43]在經雙側髂前下棘置入外固定架的基礎上,在健側骨盆的髂前上棘額外添加 Schanz 針,并將其與髂前下棘 Schanz 針用連接棒連接在一起,使其形成三角形框架,在垂直穩定性生物力學測試中,新型外固定架可提供 499 N 的力學穩定性,遠大于髂前下棘植釘的 350 N 及髂嵴植釘的 265 N。Cuervas-Mons 等[44]提出超聲引導下放置髖臼上骨盆外固定架,超聲引導下可以很好地顯示骨組織,在定位髂前下棘后可測量距髖臼的距離,如<20 mm 則更換位置,避免了導針誤入髖關節;同時與 X 線相比操作簡單,減少了輻射,縮短了手術時間。但此技術學習曲線較長,也需要一定的經濟投入。盡管外固定架生物力學較差,但依然是治療骨盆前環骨折的有效手段,應掌握有效植釘方法,減少螺釘松動等并發癥的發生[30, 39, 43]。
4.2.2 內固定支架
① 內固定支架的優缺點:2009 年,Kuttner 等[45]創造性地將脊柱手術用椎弓根螺釘和鈦棒應用于骨盆前環骨折。2012 年,Vaidya 等[46]對裝置進行了改進,將此手術方式命名為 INFIX(皮下內固定支架),并提出鈦棒放置的“比基尼區”,該區域由腹股溝兩側的皺褶和腹部組織的 1 個皺褶形成,腹部組織的皺褶標志著鈦棒的路徑。隨后,Vaidya 等[47]對“比基尼區”進行了更深入的研究,結果顯示該區域由兩側髂前下棘與恥骨聯合的連線組成,髂前下棘與皮膚的軟組織間隙為(33.3±10.0)mm,鈦棒至髂血管的距離為(24.1±9.9)mm,區域高度為(67.5±8.7)mm;并認為在此區域植入鈦棒不會撞擊腹股溝韌帶下方的血管、神經及腹部內容物。該術式具有以下優點[6, 45-49]:與外固定架相比,方便護理且適用于治療伴有腹部損傷需要多次腹部手術的患者;經皮植入,操作簡單,內固定物取出方便;固定可靠,穩定性好;適用于泌尿系損傷患者,減少傷口感染率;學習曲線短,術中出血少,手術時間短;利于多發性損傷的損傷控制。隨后,INFIX 經歷了大面積的濫用,許多問題也凸顯出來[50-53],例如發生股外側皮神經、股神經損傷,患者舒適度不高,髂外動脈壓迫,膀胱嵌頓,INFIX 拆除后發生恥骨聯合分離等并發癥。
② 安全地使用內固定支架:在 INFIX 大量使用出現較多問題之后,人們開始對 INFIX 進行反思。Merriman 等[54]測量了 13 例骨盆骨折行 INFIX 術后的 CT 影像,結果顯示,血管束至椎弓根螺釘的平均距離為 4.1 cm,距連接桿的平均距離為 2.2 cm;連接桿至膀胱前緣的平均距離為 2.6 cm;而距離最近的椎弓根螺釘位于血管束 1.5 cm 以內,連接桿則在 1.0 cm 以內。鑒于股外側皮神經和股神經無法在 CT 掃描中準確地看到,Apivatthakakul 等[55]進行了尸體研究,發現連接桿距股神經及股外側皮神經的距離分別為 1.24 cm 與 1.35 cm,即植入的 INFIX 接近重要的解剖結構,需謹慎操作。那么該如何安全植釘?Apivatthakakul 等的研究顯示,所有危險結構都更接近連接桿而不是椎弓根螺釘,建議在螺釘插入時使用多軸螺釘,并在螺釘與股直肌筋膜之間留出一些間隙;連接桿的末端應盡可能短,以減少對股外側皮神經的刺激。Osterhoff 等[56]對 10 具尸體進行了 INFIX 固定,每具尸體連接桿至骨面距離不同,測量在仰臥位和坐位時連接桿與神經血管、肌肉的關系。結果發現,當釘尾與骨的間距為 2 cm 時為最安全的放置方法,可防止釘尾至骨的間距過小使股血管和股神經在任何位置受到連續壓迫,及距離過大時干擾患者坐姿時的髂腰肌。連接桿至骨面的最優距離僅在尸體上進行了研究,而來自活體病例的信息是缺失的。因此,針對如何安全放置 INFIX,Scherer 等[48]進行了更深入的研究,他選擇了兩個指標:釘尾與骨質的間距,骨盆出口位影像上連接桿中點與恥骨聯合的間距。與 Osterhoff 等研究一致,Scherer 等認為釘尾與骨質的間距為 20~25 mm 時早期拆除率最低,且股神經血管束受壓等并發癥明顯減少;連接桿的中點與恥骨聯合的間距<40 mm 時,股外側皮神經損害及其他并發癥會減少。周春奎等[57]提出將 INFIX 植釘入路內移至縫匠肌與髂腰肌間隙,可減少股外側皮神經損傷風險,且不干擾股神經。
內固定支架的改良:隨著 INFIX 在骨盆前環骨折中的廣泛應用,許多改良方式應運而生。在恥骨結節處增加 1 枚椎弓根螺釘,使之與髂前下棘處的 2 枚椎弓根螺釘形成三角形結構[58-59]。中間釘的放置方法:對于單側恥骨支骨折,骨折線遠離恥骨聯合時,將螺釘固定在骨折側,反之植釘于健側;對于雙側恥骨支骨折,植釘于損傷較輕的一側。三螺釘固定可以提供更強的穩定性,減少了桿的彈性微動,使恥骨疼痛率明顯降低。生物力學試驗顯示三螺釘固定比標準雙螺釘固定有更強的抗旋轉穩定性及有效防止前脫位[60],在帶來更強穩定性的同時也增加了手術時間及失血量,但并未增加術后并發癥的發生率[58]。Nuber 等[61]將椎弓根螺釘的進針點移至髂前上棘下 1.5 cm 處,在恥骨結節處增加 1 枚或 2 枚椎弓根螺釘,并將連接桿兩端預彎 25~30° 使之與腹股溝韌帶平行,在治療骨質疏松性骨折中取得了良好效果。Tsai 等[62]使用 2 枚直徑 3.5 mm 和 2 枚直徑 4.0 mm 的頸椎椎弓根螺釘,分別植于恥骨支及髂前上棘內側 4~5 cm,通過鈍性分離髂肌形成的通道放置預彎好的連接桿。使用小直徑螺釘可以減少螺釘損傷重要結構的概率;螺釘的位置可移至髂前上棘內側,該區域骨質較厚可以提供更強的穩定性;將連接桿置于肌層可以減少股神經損傷風險。另一種技術為使用枕頸融合器板棒系統固定骨盆前環(骨盆橋接技術的一種),將鋼板固定在髂嵴上,2 枚椎弓根螺釘固定在雙側恥骨結節處,并將棒的輪廓預彎成平行于腹股溝韌帶及恥骨聯合[49]。解剖學研究證明,使用該技術可以將神經血管受壓風險降到最低,但有壓迫精索(女性則為圓韌帶)及腹股溝管外環的風險[63]。雖然各種新技術正不斷出現,但還需要大量的臨床實踐。
內固定支架的使用雖導致了一些并發癥,但依然是治療骨盆前環骨折的一種選擇。需要熟悉其使用情況及手術技術,目前尚無單一的手術技術適合于所有骨盆前環損傷模式。
4.3 鋼板固定技術
經皮鋼板固定技術是 Cole 等[64]于 2012 年提出的骨盆橋接技術的一種,即經髂前上棘和恥骨聯合分別作斜行及橫行切口,在建立皮下隧道后插入預彎好的重建鋼板,將螺釘固定于恥骨結節及髂前上棘。解剖學研究顯示[65],鋼板行走于皮下,位于腹股溝韌帶淺層,與股動靜脈、股神經等結構距離較遠;但值得注意的是其與精索的平均距離為 0.4 cm,與股外側皮神經距離為 1.5 cm,手術操作應提高警惕。該技術具有操作簡便、出血少等優點,但也存在復位不良、鋼板塑性困難及生物力學不穩定等缺點[66]。針對這些問題,Huang 等[67]提出在復位困難時將 1 枚克氏針從恥骨聯合處打入從而幫助復位,在復位完成后將克氏針穿過骨折線,起加強固定的作用,從而有效提高了穩定性,降低了復位難度。田維等[68]對閉孔外側前環骨折采用改良 Pfannenstiel 入路聯合髂嵴小切口,自髂骨內板沿恥骨上支方向骨膜下剝離,與中間切口貫通,建立隧道插入鎖定鋼板。骨折線的位置允許在鋼板植入足夠數量的螺釘,從而提高了穩定性。然而對于部分存在“死亡冠”血管變異的患者,在剝離組織及插入鋼板的過程中易損傷該血管。“死亡冠”血管為閉孔血管與髂外血管或腹壁下血管之間的恥骨吻合支,發生率報道不一,最高為 88.5%,斷裂時易縮入閉孔,導致止血困難[68-71]。根據術中探查及 CT 血管造影掃描結果顯示[70-71],“死亡冠”至恥骨聯合的距離為(56.9±5.8)mm,因此此區域發生骨折及插入鋼板時需警惕此血管的損傷。綜上,鋼板固定技術是骨盆前環骨折微創手術的有效手段,術前建議行 CT 血管造影檢查并及時與放射科醫生溝通,明確是否有“死亡冠”及其變異情況的出現,避免損傷。
5 小結與展望
隨著手術器械的不斷改進及醫生手術技巧的不斷提高,微創手術在骨盆骨折中的應用越來越成熟。微創手術具有損傷小、出血少、恢復快等優勢,但做到微創的前提是可接受的復位質量,骨盆復位架的出現提供了新思路。在做到準確復位且在骨盆后環足夠堅固的情況下,骨盆前環的固定可有多種選擇,需要根據骨折類型、軟組織條件及患者情況來決定,從而最大限度地避免神經血管等重要結構損傷。未來的發展方向為:① 骨科機器人輔助下治療骨盆骨折[72-73]:機器人輔助下一次植釘成功率高,準確、安全且透視次數少。② 導航下的微創內固定[74]:可以規劃螺釘的植入軌跡,使螺釘在狹窄的安全范圍內精準植入。③ 3D 打印輔助內固定:3D 打印技術能直觀地展示骨折形態,從而進行術前規劃,具有縮短手術時間、減少術中出血量等優勢[75-76]。
作者貢獻:武建超負責綜述構思、設計、觀點形成及文章撰寫;師政偉、周建偉、潘奕欣、李邵平負責資料收集;汪玉良負責文章修改。
利益沖突:所有作者聲明,在課題研究和文章撰寫過程中不存在利益沖突。基金項目經費支持沒有影響文章觀點。