中空螺钉与钢板螺钉对Lisfranc 损伤患者术后疼痛及关节功能的改善对比

2024-01-30 13:58傅明辉吴富华
生物医学工程与临床 2023年6期
关键词:跖骨中空标准差

黄 云,傅明辉,韦 程,吴富华

Lisfranc 损伤是指发生在跖跗关节的损伤, 包括涉及跖跗关节的任何骨性或韧带组织损伤,典型症状为中足疼痛,负重困难,足背肿胀,严重者可以有足部畸形出现,并且该病多并发骨筋膜室综合征。 常由扭伤、重物砸伤或坠落伤导致,但发生率较低,每年仅为1/55000, 约占全身骨折的0.2%, 漏诊率却高达15.4%[1]。因此早期及时诊断给予治疗十分重要,大多数Lisfranc 损伤不稳定,存在关节不协调、内侧楔骨和第二跖骨之间的分离, 关节内骨折多伴有位移,常需要通过切开复位和横跨Lisfranc 关节复合体的内部钢螺钉固定进行手术治疗[2]。 笔者采用前瞻性研究方法,选择骨科治疗的Lisfranc 关节损伤患者60 例,分成两组分别采用钢板螺钉和中空螺钉内固定行手术治疗,对比其缓解患者术后疼痛及改善关节功能的临床效果。

1 资料与方法

1.1 临床资料

前瞻性研究根据相关的排除纳入标准挑选2019年1 月至2022 年1 月南京市溧水区人民医院骨科收治的60 例需要手术内固定治疗的Lisfranc 损伤患者,其中男性36 例,女性24 例;年龄18 ~65 岁,平均年龄42.45 岁(标准差5.93 岁);身体质量指数(body mass index,BMI)17.02 ~27.33 kg/m2,平均BMI 22.63 kg/m2(标准差2.78 kg/m2);身高157.15 ~184.67 cm,平均身高168.84 cm(标准差6.21 cm);高血压9 例,冠心病6 例,糖尿病7 例,吸烟17 例,酗酒7 例;高处坠落8 例,重物砸伤26 例,交通事故21 例,其他原因5例;A1 型9 例,A2 型7 例,B1 型18 例,B2 型14 例,C1型6 例,C2 型6 例(采用Quenu-Kuss 分型分类方法[3]);左足36 例,右足24 例。

采用数字随机法将患者分为中空螺钉组(采用中空螺钉固定)和钢板螺钉组(使用钢板螺钉固定),每组30 例。中空螺钉组男性19 例,女性11 例;年龄18 ~63 岁,平均年龄43.13 岁(标准差8.10 岁);BMI 17.02 ~27.08 kg/m2,平均BMI 22.05 kg/m2(标准差3.19 kg/m2);身高157.15 ~180.66 cm,平均身高167.03 cm(标准差3.52 cm);高血压4 例,糖尿病3 例,冠心病3 例,吸烟9 例,酗酒4 例;高处坠落5 例,重物砸伤12 例,交通事故10 例, 其他3 例;A 分型9 例,B 分型14例,C 分型7 例;左足19 例,右足11 例。 钢板螺钉组男性17 例,女性13 例;年龄21 ~65 岁,平均年龄42.73 岁(标准差7.62 岁);BMI 17.45 ~27.33 kg/m2,平均BMI 22.74 kg/m2(标准差3.05 kg/m2);身高158.28 ~184.67 cm,平均身高168.63 cm(标准差3.48 cm);高血压5 例,糖尿病4 例,冠心病3 例,吸烟8 例,酗酒3 例; 高处坠落3 例, 重物砸伤14 例, 交通事故11例, 其他2 例;A 分型7 例,B 分型18 例,C 分型5例;左足17 例,右足13 例。

两组年龄、性别比例、平均BMI、平均身高、高血压、糖尿病、冠心病、吸烟、酗酒、损伤原因、Quenu-Kuss 分型、患侧比例差异无统计学意义(χ2/t=0.197、0.856、1.770、0.131、0.162、0、0.082、0.162、0.902、1.083、0.278,P = 0.844、0.395、0.082、0.718、0.688、>0.999、0.774、0.688、0.825、0.582、0.598 >0.05),说明两组患者在笔者研究中的数据具有可比性。

Lisfranc 损伤诊断[4]:①病史有扭伤、高处坠落或交通事故;②足底以Lisfranc 关节为中心的淤斑;③中足足背可伴肿胀畸形及压痛;④X 射线或CT 显示关节正斜位X 射线上第2 跖骨内缘和中间楔骨内缘连续成一条直线,第4 跖骨内缘和骰骨内缘连续成一条直线, 第3 内跖骨缘和外侧楔骨内缘连续成一条直线,第1、2、3 跖骨基底间隙和内、中楔骨间隙相等,以上正常解剖关系被破坏,怀疑Lisfranc 关节损伤。

选择标准:①新发的单侧骨折且需要手术复位的患者;②年龄18 ~65 岁。

排除标准:①并发骨筋膜室综合征;②严重血管或神经损伤者;③凝血功能障碍;④精神疾病或生活不能自理者;⑤身体重要器官心肝脾肺肾等功能障碍者;⑥临床资料收集不全者。

笔者研究经过笔者所在医院医学伦理委员会批准(批准号2023KY0811-01)。 全部患者在试验前均签署相关的知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 治疗方法

钢板螺钉组:患者麻醉起效后,大腿根部绑缚止血带,常规术区消毒、铺无菌单。 从第1、第2 跖骨间隙以跖跗关节为中心做一长约5 cm 切口, 避免损伤第1、第2 跖背动脉,暴露Lisfranc 复合体,同时清除足关节内的骨痂、瘢痕和软组织;首先复位第2 跖骨及相应的跖跗关节,再复位第1 跖骨及相应的跖跗关节。 采用1.0 cm 克氏针临时固定复位后的骨折,C 型臂X 射线透视满意后, 放置钢板并依次拧入螺钉固定第1 和第2 跖骨和相应的跖跗关节,再依次固定复位第3 跖跗关节,第4、5 跖跗关节大多会在内侧跖骨复位后自动复位,若无法自动复位,则在第4 跖骨和其跖跗的关节上方另予以切口实施复位,C 臂X 射线透视满意后,逐层缝合切口,烧伤纱加压包扎创口。术后用石膏固定12 周,6 周后开始负重训练。

中空螺钉组: 麻醉及术前准备同钢板螺钉组,从第1、第2 跖骨间隙以跖跗关节为中心做一长约5 cm切口,避免损伤足背动脉,暴露第2 跖跗关节,自内侧楔骨向第2 跖骨基底经皮水平方向打入克氏针,拧入中空螺钉,C 型臂X 射线透视检查螺钉位置。 其余关节骨折处理方式和钢板螺钉组相同,但并不采用钢板予以固定,术后冲洗并逐层缝合伤口,无菌辅料包扎。术后用石膏固定12 周,6 周后开始负重训练。

1.2.2 观察指标

1.2.2.1 视觉模拟量表评分 视觉模拟量表(visual analogue scale,VAS)是常用的疼痛评分标准之一,将疼痛的程度用0 ~10 共11 个数字表示,0 表示无痛,10 代表最痛。使用分为10 等份的尺子,让患者用视觉模拟疼痛感受的评分标准说出自己处于的刻度,0分:无疼痛;3 分以下:有轻微疼痛,患者能忍受;4 ~6 分:患者疼痛并影响睡眠,尚可忍受,应给予对症治疗;7 ~10 分:患者表现为强烈疼痛,疼痛剧烈难以忍受。

1.2.2.2 美国足与踝关节协会踝与后足功能评分 采用美国足与踝关节协会(American Orthopedic Foot and Ankle Society,AOFAS)评分法,评分从疼痛、踝与后足功能及踝足对线三个方面予以评估, 总分是100 分。<40 分为差,40 ~59 分为可,60 ~79 分为良,80 ~100分为优。 按照AOFAS 分值进一步评估治疗后的具体优良率,优良率(%)=(优秀率+良好率)×100%[5]。

1.2.3 记录手术相关的并发症

(1)术后早期并发症包括组织缺损、筋膜间室综合征、组织感染、螺钉或钢板断裂等、骨不连、延迟愈合。 发生时间为术后第3 个月。

(2)术后远期并发症:术后随访1 年并发症记录踝与后足功能是否受限、肌肉萎缩、创伤性关节炎、退钉/断钉等。 术后全部患者均随访12 个月。

1.3 统计学方法

采用SPSS 25.0 软件予以统计学分析。 以均数±标准差代表符合正态分布的计量资料, 采用t 检验;以例(%)的格式代表计数资料,进行χ2检验。P <0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者术前、术后VAS 评分结果比较

两组患者术前VAS 评分比较,差异无统计学意义(t=0.789,P >0.05);相比术前,两组患者VAS 评分在术后都有明显下降,差异有统计学意义(t=14.790、16.460,P <0.05)。术后1 个月和3 个月中空螺钉组与钢板螺钉组VAS 评分差异无统计学意义(t= 1.398、0.345,P >0.05);术后6 个月VAS 评分中空螺钉组稍高于钢板螺钉组,差异有统计学意义(t = 2.349,P <0.05)。 见表1。

表1 两组患者术前、术后不同时间VAS 评分比较Tab.1 Comparison of VAS scores at different time before and after operation between 2 groups

2.2 两组患者术前、术后AOFAS 评分和优良率比较

两组患者术前AOFAS 评分差异无统计学意义(t=0.848,P >0.05);术后两组患者AOFAS 评分均随着治疗后时间延长明显增高,差异有统计学意义(t=8.919、7.523,P <0.05),且术后3 个月<术后6 个月<术后1 年。钢板螺钉组AOFAS 评分明显高于中空螺钉组,差异有统计学意义(t=2.459、2.009、2.044,P <0.05)。见表2。

表2 两组患者术前、术后不同时间AOFAS 评分比较Tab.2 Comparison of AOFAS scores at different time before and after operation between 2 groups

钢板螺钉组术后1 年优20 例,良5 例,可3 例,差2 例,优良率83.33%。 中空螺钉组优14 例,良7例,可6 例,差3 例,优良率70.00%。 钢板螺钉组患者术后1 年优良率与中空螺钉组比较,差异无统计学意义(χ2=1.491,P=0.222 >0.05)。

2.3 两组患者治疗后并发症比较

钢板螺钉组近期并发症筋膜间室综合征1 例,组织感染1 例,骨不连1 例,延迟愈合1 例,并发症发生率13.33%;中空螺钉组分别为0 例、1 例、0 例、0 例、6.67%。钢板螺钉组近期并发症发生率明显高于中空螺钉组,但差异无统计学意义(χ2=0.741,P=0.398 >0.05)。

随访至1 年后,钢板螺钉组远期并发症踝与后足功能受限2 例,创伤性关节炎1 例,肌肉萎缩2 例,退钉/断钉1 例,并发症发生率20.00%;中空螺钉组分别为0 例、0 例、1 例、0 例、3.33%。 钢板螺钉组并发症发生率明显高于中空螺钉组, 差异有统计学意义(χ2=4.043,P=0.044 <0.05)。

3 讨论

Lisfranc 关节[也被称为跗跖骨关节(tarsometatarsal joint,TMT)] 复合体主要有跖骨及其与楔骨等相关骨骼间的关节,以及关节周围的韧带共同组成,它呈S形,分为3 列。 外侧柱由第4 和第5 跖骨之间的关节组成,中柱由第2 和第3 跖骨组成,与中间和外侧楔骨相连。 内侧柱由内侧楔骨和第1 跖骨组成[6]。 Lisfranc 关节的大部分骨骼稳定是由于第2 跖骨基部被置于内侧和外侧楔骨之间的榫眼中。其余稳定性由韧带结构进一步维持。 第1 和第2 TMT 韧带及Lisfranc韧带通常统称为“Lisfranc 韧带复合体”。Lisfranc 韧带最强壮、最厚,对于稳定第2 跖骨并因此维持中足弓至关重要。 第1 足底TMT 韧带也被证明是一个重要的稳定器,特别是在足尖位置[7]。 Lisfranc 损伤可由直接或间接创伤引起。直接创伤通常由挤压伤引起并导致严重的软组织损伤,很可能导致严重的神经血管损害或足部筋膜室综合征。外界受力方向决定了结构移位的方向。 施加到足背的力会导致Lisfranc 关节的足底侧破坏/间接创伤在运动中更常见, 在更严重的损伤中,足底韧带可能撕裂,导致整个Lisfranc 关节不稳定并导致跖骨背侧脱位[8]。Lisfranc 损伤遗漏或治疗不当会导致进行性畸形、 不稳定和创伤后关节炎,这些都会导致长期残疾[9]。 综上所述,Lisfranc 关节结构复杂,骨关节面重叠大,临床存在较高的漏诊率。

移位或不稳定损伤的Lisfranc 损伤患者需要手术治疗并进行解剖复位。目前,切开复位内固定术主要使用的内固定物材料包括螺钉、接骨板、克氏针等[10],近年也有关于应用生物可吸收螺钉的报道[11]。克氏针是传统常用内固定方法, 操作简单且关节损伤小,但由于固定并不牢固、韧带的愈合并不完全,去除克氏针后容易出现复位丢失、松动,而螺钉固定作为坚强固定,能提供足够的稳定韧带修复条件,较适用于内中柱固定[12]。笔者就钢板螺钉和中空螺钉的使用效果进行对比,结果发现在术后疼痛评分方面,术后6 个月VAS 评分中空螺钉组疼痛略高于钢板螺钉组,可能原因在于中空螺钉固定治疗的患者手术切口较大,伤口恢复时间较慢。 但对比术后关节功能后发现,钢板螺钉组AOFAS 明显高于中空螺钉组,优良率也高于中空螺钉组,说明钢板螺钉对中足关节的解剖复位和固定较中空螺钉好,对于术后患肢功能恢复起到重要的作用。 这与许多学者目前报道的结果类似,尽管钢板固定和螺钉在生物力学方面效果相同,但在促进术后踝足功能恢复方面,钢板螺钉仍起着较稳定的作用[13]。 李立等[14]比较跨关节螺钉、背侧桥接钢板或螺钉钢板联合固定治疗中足Lisfranc 损伤的短期疗效后发现,两组较单纯使用螺钉进行固定,AOFAS 中足评分优良率较高,可达100%。 胡军等[15]对比空心螺钉与微型钢板治疗Lisfranc 损伤的疗效后也发现,采用钢板内固定组术后足功能明显高于空心钉内固定组,并且认为其原因归功于钢板内固定术中可在直视下进行解剖复位。

随后对比两种方法的并发症,无论是近期并发症还是远期并发症钢板螺钉组并发症发生率明显高于中空螺钉组。 这可能是由于钢板内固定治疗的患者,手术切口需要暴露骨折线,并且需暴露足够长度来放置钢板,手术切口长,组织损伤大,因此患者术后并发症相对较多,尤其是发生筋膜间室综合征的可能性显著增加;同时钢板内固定较螺钉也有不足之处,比如足背部皮肤菲薄,皮下软组织稀少,钢板内固定后容易导致皮肤缝合张力大,容易出现皮肤坏死、切口感染后钢板或者骨外露风险,但中空螺钉固定后感染后骨外露风险较小,皮肤张力小,因此患者并发症也较少[14]。 但黄健华等对比克氏针、螺钉及微型钢板治疗Lisfranc 损伤发现三者术后并发症的发生率差异并无统计学意义,这可能与研究对象差异和手术操作不同有关,后续仍需进一步扩大样本量进行探索[16]。 根据以上讨论,在手术中所有患者均采取有限切口,在导针引导下操作,软组织损伤小,骨折端血液运行破坏少,有利于骨折愈合。 也有文献报道钢板螺钉通过钢板和螺钉完成骨折的复位与固定,允许螺钉有较大自由的成角固定,且骨能承受部分应力载荷以减轻植入物的负担, 由于螺钉穿过和/或压缩TMT 关节复合体,它们可能是医源性软骨损伤的来源,因此多建议于置入螺钉时尽可能经透视辅助一次性成功置入[17]。笔者研究中也出现了螺钉断裂的情况,移除有问题或断裂的螺钉可能具有挑战性,一些学者提出使用可吸收螺钉,但仍需要进一步评估和大量研究来验证其临床疗效。

综上所述, 笔者研究发现中空螺钉具有创伤小、减少患者术后疼痛和并发症发生率低等优点;但钢板螺钉治疗对Lisfranc 关节的稳固性较好,患者术后功能恢复快。笔者研究样本量较小、随访时间较短,因此后续仍需要大量临床样本对两种治疗方法进行更深入的对比性研究。

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