引用本文: 武建超, 师政伟, 周建伟, 潘奕欣, 李邵平, 汪玉良. 骨盆前环骨折微创治疗研究进展. 中国修复重建外科杂志, 2020, 34(4): 529-535. doi: 10.7507/1002-1892.201907077 复制
骨盆环损伤仅占全身骨折的 2%~8%,但在多发伤患者中却高达 20%[1]。骨盆前环由耻骨联合、双侧耻骨坐骨支和部分髂骨组成[2]。骨盆前环相对于骨盆后环薄弱,容易发生骨折[3]。如骨盆前环骨折后未得到良好固定,不仅会降低骨盆的稳定性,而且会引起慢性复发性疼痛,严重影响患者生活质量[4]。由于骨盆解剖结构复杂、位置深,且周围分布许多重要的组织器官,传统开放内固定手术存在创伤大、出血多、耗时长等缺点[5]。近年来,随着手术技术不断发展,骨盆微创手术逐渐增多。现对骨盆前环损伤微创内固定治疗的相关文献进行综述,以期提高人们对骨盆骨折前环损伤微创治疗的认识。
1 骨盆前环的生物力学
骨盆生物力学测定表明前环对骨盆稳定性的作用占 40%[6]。在双足站立时,股骨头对髋臼的反作用力可以分解为向上和向内的分量,两侧向内的分量止于耻骨联合,因此耻骨前支起支撑作用,可以防止负重时前方骨盆环塌陷[7]。早在 1980 年,Pennal 等[8]的研究结果就显示,当外力作用于单侧或双侧骨盆使之有外旋分离趋势时,耻骨联合可以抵抗外旋应力,当耻骨联合分离距离>2.5 cm 时将伴有骶髂前韧带损伤,会严重影响骨盆稳定性。此研究为 1986 年 Young & Burgess 分型标准的提出奠定了基础,即耻骨联合分离距离 2.5 cm 是判断 APC(前后挤压型)Ⅰ 型与 APCⅡ 型的分界值[9]。2010 年,Doro 等[10]为了验证 Pennal 等的结论进行了生物力学试验,结果显示,当骶髂前韧带断裂时,耻骨联合分离距离平均为 2.2 cm,但其阈值在 1~4.5 cm,其中 80% 阈值大于 2~3 cm,即无法验证耻骨联合分离 2.5 cm 是 APCⅠ 型与 APCⅡ 型的分界值。近年一些生物力学试验同样验证了 Doro 等的观点,当骶髂前韧带断裂时,耻骨联合分离的距离可能差别很大,不能简单地以耻骨联合分离>2.5 cm 作为区分 APCⅠ 型与 APCⅡ 型的依据[11-12]。我们认为,对于任何形式的骨盆前环骨折,应行三维 CT 检查综合判断骨盆在水平方向与垂直方向是否稳定,不能仅以耻骨联合分离距离判断骨盆的稳定性。
2 骨盆前环骨折的分型
骨盆骨折的分型标准较多,但尚无骨盆前环的单独分型。对现有分型归类总结如下。
2.1 根据解剖分型
Letournel[13]将骨盆骨折分为前环损伤与后环损伤,其中前环损伤分为 3 型:Ⅰ 型,单纯耻骨联合分离;Ⅱ 型,闭孔环或相邻耻骨支纵行骨折;Ⅲ 型,髋臼骨折。Starr 等[14]研究了 112 例经耻骨上支螺钉固定的骨折患者后,将耻骨上支骨折分为 3 区:Ⅰ 区,骨折线在闭孔内侧;Ⅲ 区,骨折线在闭孔外侧;Ⅱ 区位于 Ⅰ 区和 Ⅲ 区之间。并认为 Ⅰ 区与 Ⅱ 区骨折使用经皮螺钉内固定容易导致失败,尤其对于骨质疏松老年女性。根据解剖分型有助于判断骨折部位,指导治疗。
2.2 根据损伤机制分型
1980 年 Pennal 等[8]创造性提出骨盆骨折的受伤机制并结合到分型中,分为前后挤压型、侧方挤压型、垂直剪切型。1986 年提出的 Young &Burgess 分型[9]则是对前者的总结升华,并提出了复合型损伤机制,包括 LC 型(侧方挤压型)、APC 型、VS 型(纵向剪切型)以及 CM 型(复合应力型)。根据损伤机制分型的意义在于:① 有助于判断骨盆的直接损伤与间接损伤部位,避免对骨盆后环损伤的漏诊;② 有助于指导骨盆骨折的急救。不同损伤机制容易合并不同的脏器损伤,从而预见性地采取相应治疗方式,例如,APCⅡ型与 APCⅢ型骨折会造成骨盆容积增大,此时会产生负压吸引作用,导致大量出血[15]。
2.3 根据稳定性分型
Tile[16]将骨盆环的概念引入分型中,同时基于骨盆稳定性的概念将骨盆骨折分为 3 型:A 型为稳定型骨折,B 型为部分稳定型骨折,C 型为不稳定型骨折。此后国际内固定研究协会/美国骨创伤协会(AO/OTA)对 Tile 分型进行了细化和完善,并将髋臼骨折单独列出[17]。
2.4 根据骨质疏松性骨折分型
随着人口老龄化,骨质疏松性骨折的发生率不断升高,为了区分与高能量损伤引起的非骨质疏松性骨折,研究者提出了韧带等软组织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 型损伤是骨盆前环的单侧或双侧损伤,不累及骨盆后环。这种分型可作为治疗决策的辅助工具[19];但依然有部分骨折使用 FFP 分型不能清楚地分型,因两种骨折类型之间缺乏清晰界限,分型中移位的定义相对模糊[20]。
3 微创的基础——闭合复位
早在 1989 年,Henderson[21]对 26 例不稳定型骨盆骨折患者采取保守治疗,进行了长达 8 年随访,结果显示在移位距离>1 cm 的患者中,100% 患者存在下腰痛,60% 患者存在跛行,83% 患者有严重残疾。即良好复位是良好功能结局的有效预测指标[22];同时,复位不良也会增加植钉的风险[23]。如何实现快速准确的闭合复位以及维持复位依然是一个难题[24]。针对复位问题,Matta 等[25]设计了骨盆固定框架,使用 6 mm 克氏针分别将健侧骨盆髂后上棘与健侧股骨粗隆下区固定于外部框架,以此来稳定健侧骨盆,此时通过对患侧牵引等方式达到复位的目的。应用骨盆固定框架为微创复位提供了便利,同时也可在一定程度上维持复位,减少术者透视暴露风险;但也存在缺少对骨盆内外翻的复位及维持复位等缺点。2009 年,Lefaivre 等[26-27]在 Matta 等的理论基础上研制了 Starr 骨盆复位架,该复位架有双侧导轨,在固定健侧骨盆基础上可通过另一侧导轨对患侧骨盆进行提拉旋转等复位操作,在复位满意的同时维持复位,简化了复位过程,实现了多平面的复位。但 Starr 骨盆复位架依然存在对前环复位效果有限(缺少对骨盆横向移位与前后移位的控制)、造价昂贵等缺点。针对这些问题,我国解放军总医院创伤团队[24, 28-29]设计改进了骨盆骨折闭合复位架,通过固定健侧骨盆,可实现患侧骨盆在矢状轴、垂直轴、额状轴的旋转及沿此三轴的平移;同时将数字骨科技术与骨盆骨折闭合复位架相结合,利用计算机辅助设计软件计算骨盆骨折的复位路径,从而达到复位过程程序化和精确化。但也存在术前组装时间与计算时间过长等缺点[29]。骨盆骨折微创手术首先要做到微创复位,如不能做到准确且可接受的复位,微创就失去了本身的意义。
4 骨盆前环损伤的微创固定
骨盆前环的微创固定主要包含以下几种技术:螺钉固定技术、支架固定技术和钢板固定技术。
4.1 经皮耻骨上支骨折螺钉固定技术
4.1.1 经皮耻骨上支骨折螺钉固定技术的优缺点
经皮耻骨上支骨折螺钉固定技术在骨盆前环骨折中得到了越来越广泛的应用,其优点有[30-32]:① 具有生物力学优势;② 经皮植入,创伤小;③ 切口感染率低;④ 减轻患者经济负担及减少住院时间。该技术由 Routt 等[33]于 1995 年提出,其使用逆行耻骨上支螺钉治疗 26 例骨盆环损伤患者,并提出这一技术不适用于肥胖或耻骨支解剖变异患者。在耻骨上支螺钉放置困难时,会增加神经、血管、精索等结构损伤的发生概率。为此,许多学者提出了新的植钉方法。
4.1.2 经皮耻骨上支骨折螺钉固定的新方法
Weatherby 等[34]及 Eastman 等[35]提出新型耻骨上支逆行螺钉植钉方法,即逆行-顺行-逆行技术。当大腿较粗或外生殖器遮挡等因素导致不方便逆行植钉时,可先按逆行植钉的方式确定逆行植钉位置,再按顺行植钉的方式打入导针制作螺钉通道,随后逆行植钉。该方法为解剖结构及局部软组织条件导致植钉不便患者的治疗提供了新思路。Tosounidis 等[36]提出反向导针技术,将导针插入髂骨 2~3 mm,然后将导针取出并反转,使钝头起到先导作用,并重新插入,可以使皮质穿透和损伤周围结构的风险降至最低。蔡鸿敏等[31]提出耻骨体入口位像,即在骨盆入口位像的基础上增加 25° 的投射角度,使耻骨体后缘皮质完全重叠。此位像可以很好地显示耻骨体皮质密度影,单侧耻骨体皮质密度影呈“鱼鳍”或“矛头”样,外指髓腔开口处,耻骨体内侧皮质的前端点与“矛头”的连线为导针的理想行进路径。此方法有缩短手术时间、减少透视次数等优点。
随着计算机对骨科领域研究的不断深入,Quan 等[37]使用 Mimics 软件对耻骨三区的 CT 数据进行分析,根据耻骨支的直径,男性与女性可选择的最大螺钉直径分别为 7.9 mm 与 6.6 mm;当使用直径 4.5 mm 直径螺钉时,男性与女性可选择的最大螺钉长度分别为 125.3 mm 与 119.2 mm。此外,作者还提出,发生在 Ⅰ 区的骨折应选用逆行植钉方法,进针点选在耻骨下角以提供足够的螺纹通道长度。总之,螺钉固定技术需要对患者骨盆的解剖、透视及手术技术有彻底了解,才能安全植钉。
4.2 支架固定技术
4.2.1 外固定架
骨盆外固定架最早报道于 1976 年,可用于骨盆创伤急救及骨盆环的固定[15, 38-39]。外固定架在临床上得到了广泛使用,但其并发症发生概率很高,大部分与植钉有关[40]。为此,许多学者进行了研究。通过对植钉区域行 CT 扫描及 Mimics 软件分析,发现在髂前上棘前缘后方 16.5 mm 的髂嵴节段可作为外固定架的进钉点,该段骨质较厚,最深可经髂嵴将 5 mm Schanz 针打入 14.3 cm 至髋臼后方骨[41]。基于此研究,一种新型髂嵴外固定技术被提出[42],该技术基于手术器械的触诊,不依赖透视,可将 Schanz 针打入骨内 8~10 cm,可以增强外固定的稳定性;但植钉过程中必须有脊柱外科球头探子等特殊器械,只能临时拼凑。Stewart 等[43]在经双侧髂前下棘置入外固定架的基础上,在健侧骨盆的髂前上棘额外添加 Schanz 针,并将其与髂前下棘 Schanz 针用连接棒连接在一起,使其形成三角形框架,在垂直稳定性生物力学测试中,新型外固定架可提供 499 N 的力学稳定性,远大于髂前下棘植钉的 350 N 及髂嵴植钉的 265 N。Cuervas-Mons 等[44]提出超声引导下放置髋臼上骨盆外固定架,超声引导下可以很好地显示骨组织,在定位髂前下棘后可测量距髋臼的距离,如<20 mm 则更换位置,避免了导针误入髋关节;同时与 X 线相比操作简单,减少了辐射,缩短了手术时间。但此技术学习曲线较长,也需要一定的经济投入。尽管外固定架生物力学较差,但依然是治疗骨盆前环骨折的有效手段,应掌握有效植钉方法,减少螺钉松动等并发症的发生[30, 39, 43]。
4.2.2 内固定支架
① 内固定支架的优缺点:2009 年,Kuttner 等[45]创造性地将脊柱手术用椎弓根螺钉和钛棒应用于骨盆前环骨折。2012 年,Vaidya 等[46]对装置进行了改进,将此手术方式命名为 INFIX(皮下内固定支架),并提出钛棒放置的“比基尼区”,该区域由腹股沟两侧的皱褶和腹部组织的 1 个皱褶形成,腹部组织的皱褶标志着钛棒的路径。随后,Vaidya 等[47]对“比基尼区”进行了更深入的研究,结果显示该区域由两侧髂前下棘与耻骨联合的连线组成,髂前下棘与皮肤的软组织间隙为(33.3±10.0)mm,钛棒至髂血管的距离为(24.1±9.9)mm,区域高度为(67.5±8.7)mm;并认为在此区域植入钛棒不会撞击腹股沟韧带下方的血管、神经及腹部内容物。该术式具有以下优点[6, 45-49]:与外固定架相比,方便护理且适用于治疗伴有腹部损伤需要多次腹部手术的患者;经皮植入,操作简单,内固定物取出方便;固定可靠,稳定性好;适用于泌尿系损伤患者,减少伤口感染率;学习曲线短,术中出血少,手术时间短;利于多发性损伤的损伤控制。随后,INFIX 经历了大面积的滥用,许多问题也凸显出来[50-53],例如发生股外侧皮神经、股神经损伤,患者舒适度不高,髂外动脉压迫,膀胱嵌顿,INFIX 拆除后发生耻骨联合分离等并发症。
② 安全地使用内固定支架:在 INFIX 大量使用出现较多问题之后,人们开始对 INFIX 进行反思。Merriman 等[54]测量了 13 例骨盆骨折行 INFIX 术后的 CT 影像,结果显示,血管束至椎弓根螺钉的平均距离为 4.1 cm,距连接杆的平均距离为 2.2 cm;连接杆至膀胱前缘的平均距离为 2.6 cm;而距离最近的椎弓根螺钉位于血管束 1.5 cm 以内,连接杆则在 1.0 cm 以内。鉴于股外侧皮神经和股神经无法在 CT 扫描中准确地看到,Apivatthakakul 等[55]进行了尸体研究,发现连接杆距股神经及股外侧皮神经的距离分别为 1.24 cm 与 1.35 cm,即植入的 INFIX 接近重要的解剖结构,需谨慎操作。那么该如何安全植钉?Apivatthakakul 等的研究显示,所有危险结构都更接近连接杆而不是椎弓根螺钉,建议在螺钉插入时使用多轴螺钉,并在螺钉与股直肌筋膜之间留出一些间隙;连接杆的末端应尽可能短,以减少对股外侧皮神经的刺激。Osterhoff 等[56]对 10 具尸体进行了 INFIX 固定,每具尸体连接杆至骨面距离不同,测量在仰卧位和坐位时连接杆与神经血管、肌肉的关系。结果发现,当钉尾与骨的间距为 2 cm 时为最安全的放置方法,可防止钉尾至骨的间距过小使股血管和股神经在任何位置受到连续压迫,及距离过大时干扰患者坐姿时的髂腰肌。连接杆至骨面的最优距离仅在尸体上进行了研究,而来自活体病例的信息是缺失的。因此,针对如何安全放置 INFIX,Scherer 等[48]进行了更深入的研究,他选择了两个指标:钉尾与骨质的间距,骨盆出口位影像上连接杆中点与耻骨联合的间距。与 Osterhoff 等研究一致,Scherer 等认为钉尾与骨质的间距为 20~25 mm 时早期拆除率最低,且股神经血管束受压等并发症明显减少;连接杆的中点与耻骨联合的间距<40 mm 时,股外侧皮神经损害及其他并发症会减少。周春奎等[57]提出将 INFIX 植钉入路内移至缝匠肌与髂腰肌间隙,可减少股外侧皮神经损伤风险,且不干扰股神经。
内固定支架的改良:随着 INFIX 在骨盆前环骨折中的广泛应用,许多改良方式应运而生。在耻骨结节处增加 1 枚椎弓根螺钉,使之与髂前下棘处的 2 枚椎弓根螺钉形成三角形结构[58-59]。中间钉的放置方法:对于单侧耻骨支骨折,骨折线远离耻骨联合时,将螺钉固定在骨折侧,反之植钉于健侧;对于双侧耻骨支骨折,植钉于损伤较轻的一侧。三螺钉固定可以提供更强的稳定性,减少了杆的弹性微动,使耻骨疼痛率明显降低。生物力学试验显示三螺钉固定比标准双螺钉固定有更强的抗旋转稳定性及有效防止前脱位[60],在带来更强稳定性的同时也增加了手术时间及失血量,但并未增加术后并发症的发生率[58]。Nuber 等[61]将椎弓根螺钉的进针点移至髂前上棘下 1.5 cm 处,在耻骨结节处增加 1 枚或 2 枚椎弓根螺钉,并将连接杆两端预弯 25~30° 使之与腹股沟韧带平行,在治疗骨质疏松性骨折中取得了良好效果。Tsai 等[62]使用 2 枚直径 3.5 mm 和 2 枚直径 4.0 mm 的颈椎椎弓根螺钉,分别植于耻骨支及髂前上棘内侧 4~5 cm,通过钝性分离髂肌形成的通道放置预弯好的连接杆。使用小直径螺钉可以减少螺钉损伤重要结构的概率;螺钉的位置可移至髂前上棘内侧,该区域骨质较厚可以提供更强的稳定性;将连接杆置于肌层可以减少股神经损伤风险。另一种技术为使用枕颈融合器板棒系统固定骨盆前环(骨盆桥接技术的一种),将钢板固定在髂嵴上,2 枚椎弓根螺钉固定在双侧耻骨结节处,并将棒的轮廓预弯成平行于腹股沟韧带及耻骨联合[49]。解剖学研究证明,使用该技术可以将神经血管受压风险降到最低,但有压迫精索(女性则为圆韧带)及腹股沟管外环的风险[63]。虽然各种新技术正不断出现,但还需要大量的临床实践。
内固定支架的使用虽导致了一些并发症,但依然是治疗骨盆前环骨折的一种选择。需要熟悉其使用情况及手术技术,目前尚无单一的手术技术适合于所有骨盆前环损伤模式。
4.3 钢板固定技术
经皮钢板固定技术是 Cole 等[64]于 2012 年提出的骨盆桥接技术的一种,即经髂前上棘和耻骨联合分别作斜行及横行切口,在建立皮下隧道后插入预弯好的重建钢板,将螺钉固定于耻骨结节及髂前上棘。解剖学研究显示[65],钢板行走于皮下,位于腹股沟韧带浅层,与股动静脉、股神经等结构距离较远;但值得注意的是其与精索的平均距离为 0.4 cm,与股外侧皮神经距离为 1.5 cm,手术操作应提高警惕。该技术具有操作简便、出血少等优点,但也存在复位不良、钢板塑性困难及生物力学不稳定等缺点[66]。针对这些问题,Huang 等[67]提出在复位困难时将 1 枚克氏针从耻骨联合处打入从而帮助复位,在复位完成后将克氏针穿过骨折线,起加强固定的作用,从而有效提高了稳定性,降低了复位难度。田维等[68]对闭孔外侧前环骨折采用改良 Pfannenstiel 入路联合髂嵴小切口,自髂骨内板沿耻骨上支方向骨膜下剥离,与中间切口贯通,建立隧道插入锁定钢板。骨折线的位置允许在钢板植入足够数量的螺钉,从而提高了稳定性。然而对于部分存在“死亡冠”血管变异的患者,在剥离组织及插入钢板的过程中易损伤该血管。“死亡冠”血管为闭孔血管与髂外血管或腹壁下血管之间的耻骨吻合支,发生率报道不一,最高为 88.5%,断裂时易缩入闭孔,导致止血困难[68-71]。根据术中探查及 CT 血管造影扫描结果显示[70-71],“死亡冠”至耻骨联合的距离为(56.9±5.8)mm,因此此区域发生骨折及插入钢板时需警惕此血管的损伤。综上,钢板固定技术是骨盆前环骨折微创手术的有效手段,术前建议行 CT 血管造影检查并及时与放射科医生沟通,明确是否有“死亡冠”及其变异情况的出现,避免损伤。
5 小结与展望
随着手术器械的不断改进及医生手术技巧的不断提高,微创手术在骨盆骨折中的应用越来越成熟。微创手术具有损伤小、出血少、恢复快等优势,但做到微创的前提是可接受的复位质量,骨盆复位架的出现提供了新思路。在做到准确复位且在骨盆后环足够坚固的情况下,骨盆前环的固定可有多种选择,需要根据骨折类型、软组织条件及患者情况来决定,从而最大限度地避免神经血管等重要结构损伤。未来的发展方向为:① 骨科机器人辅助下治疗骨盆骨折[72-73]:机器人辅助下一次植钉成功率高,准确、安全且透视次数少。② 导航下的微创内固定[74]:可以规划螺钉的植入轨迹,使螺钉在狭窄的安全范围内精准植入。③ 3D 打印辅助内固定:3D 打印技术能直观地展示骨折形态,从而进行术前规划,具有缩短手术时间、减少术中出血量等优势[75-76]。
作者贡献:武建超负责综述构思、设计、观点形成及文章撰写;师政伟、周建伟、潘奕欣、李邵平负责资料收集;汪玉良负责文章修改。
利益冲突:所有作者声明,在课题研究和文章撰写过程中不存在利益冲突。基金项目经费支持没有影响文章观点。
骨盆环损伤仅占全身骨折的 2%~8%,但在多发伤患者中却高达 20%[1]。骨盆前环由耻骨联合、双侧耻骨坐骨支和部分髂骨组成[2]。骨盆前环相对于骨盆后环薄弱,容易发生骨折[3]。如骨盆前环骨折后未得到良好固定,不仅会降低骨盆的稳定性,而且会引起慢性复发性疼痛,严重影响患者生活质量[4]。由于骨盆解剖结构复杂、位置深,且周围分布许多重要的组织器官,传统开放内固定手术存在创伤大、出血多、耗时长等缺点[5]。近年来,随着手术技术不断发展,骨盆微创手术逐渐增多。现对骨盆前环损伤微创内固定治疗的相关文献进行综述,以期提高人们对骨盆骨折前环损伤微创治疗的认识。
1 骨盆前环的生物力学
骨盆生物力学测定表明前环对骨盆稳定性的作用占 40%[6]。在双足站立时,股骨头对髋臼的反作用力可以分解为向上和向内的分量,两侧向内的分量止于耻骨联合,因此耻骨前支起支撑作用,可以防止负重时前方骨盆环塌陷[7]。早在 1980 年,Pennal 等[8]的研究结果就显示,当外力作用于单侧或双侧骨盆使之有外旋分离趋势时,耻骨联合可以抵抗外旋应力,当耻骨联合分离距离>2.5 cm 时将伴有骶髂前韧带损伤,会严重影响骨盆稳定性。此研究为 1986 年 Young & Burgess 分型标准的提出奠定了基础,即耻骨联合分离距离 2.5 cm 是判断 APC(前后挤压型)Ⅰ 型与 APCⅡ 型的分界值[9]。2010 年,Doro 等[10]为了验证 Pennal 等的结论进行了生物力学试验,结果显示,当骶髂前韧带断裂时,耻骨联合分离距离平均为 2.2 cm,但其阈值在 1~4.5 cm,其中 80% 阈值大于 2~3 cm,即无法验证耻骨联合分离 2.5 cm 是 APCⅠ 型与 APCⅡ 型的分界值。近年一些生物力学试验同样验证了 Doro 等的观点,当骶髂前韧带断裂时,耻骨联合分离的距离可能差别很大,不能简单地以耻骨联合分离>2.5 cm 作为区分 APCⅠ 型与 APCⅡ 型的依据[11-12]。我们认为,对于任何形式的骨盆前环骨折,应行三维 CT 检查综合判断骨盆在水平方向与垂直方向是否稳定,不能仅以耻骨联合分离距离判断骨盆的稳定性。
2 骨盆前环骨折的分型
骨盆骨折的分型标准较多,但尚无骨盆前环的单独分型。对现有分型归类总结如下。
2.1 根据解剖分型
Letournel[13]将骨盆骨折分为前环损伤与后环损伤,其中前环损伤分为 3 型:Ⅰ 型,单纯耻骨联合分离;Ⅱ 型,闭孔环或相邻耻骨支纵行骨折;Ⅲ 型,髋臼骨折。Starr 等[14]研究了 112 例经耻骨上支螺钉固定的骨折患者后,将耻骨上支骨折分为 3 区:Ⅰ 区,骨折线在闭孔内侧;Ⅲ 区,骨折线在闭孔外侧;Ⅱ 区位于 Ⅰ 区和 Ⅲ 区之间。并认为 Ⅰ 区与 Ⅱ 区骨折使用经皮螺钉内固定容易导致失败,尤其对于骨质疏松老年女性。根据解剖分型有助于判断骨折部位,指导治疗。
2.2 根据损伤机制分型
1980 年 Pennal 等[8]创造性提出骨盆骨折的受伤机制并结合到分型中,分为前后挤压型、侧方挤压型、垂直剪切型。1986 年提出的 Young &Burgess 分型[9]则是对前者的总结升华,并提出了复合型损伤机制,包括 LC 型(侧方挤压型)、APC 型、VS 型(纵向剪切型)以及 CM 型(复合应力型)。根据损伤机制分型的意义在于:① 有助于判断骨盆的直接损伤与间接损伤部位,避免对骨盆后环损伤的漏诊;② 有助于指导骨盆骨折的急救。不同损伤机制容易合并不同的脏器损伤,从而预见性地采取相应治疗方式,例如,APCⅡ型与 APCⅢ型骨折会造成骨盆容积增大,此时会产生负压吸引作用,导致大量出血[15]。
2.3 根据稳定性分型
Tile[16]将骨盆环的概念引入分型中,同时基于骨盆稳定性的概念将骨盆骨折分为 3 型:A 型为稳定型骨折,B 型为部分稳定型骨折,C 型为不稳定型骨折。此后国际内固定研究协会/美国骨创伤协会(AO/OTA)对 Tile 分型进行了细化和完善,并将髋臼骨折单独列出[17]。
2.4 根据骨质疏松性骨折分型
随着人口老龄化,骨质疏松性骨折的发生率不断升高,为了区分与高能量损伤引起的非骨质疏松性骨折,研究者提出了韧带等软组织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 型损伤是骨盆前环的单侧或双侧损伤,不累及骨盆后环。这种分型可作为治疗决策的辅助工具[19];但依然有部分骨折使用 FFP 分型不能清楚地分型,因两种骨折类型之间缺乏清晰界限,分型中移位的定义相对模糊[20]。
3 微创的基础——闭合复位
早在 1989 年,Henderson[21]对 26 例不稳定型骨盆骨折患者采取保守治疗,进行了长达 8 年随访,结果显示在移位距离>1 cm 的患者中,100% 患者存在下腰痛,60% 患者存在跛行,83% 患者有严重残疾。即良好复位是良好功能结局的有效预测指标[22];同时,复位不良也会增加植钉的风险[23]。如何实现快速准确的闭合复位以及维持复位依然是一个难题[24]。针对复位问题,Matta 等[25]设计了骨盆固定框架,使用 6 mm 克氏针分别将健侧骨盆髂后上棘与健侧股骨粗隆下区固定于外部框架,以此来稳定健侧骨盆,此时通过对患侧牵引等方式达到复位的目的。应用骨盆固定框架为微创复位提供了便利,同时也可在一定程度上维持复位,减少术者透视暴露风险;但也存在缺少对骨盆内外翻的复位及维持复位等缺点。2009 年,Lefaivre 等[26-27]在 Matta 等的理论基础上研制了 Starr 骨盆复位架,该复位架有双侧导轨,在固定健侧骨盆基础上可通过另一侧导轨对患侧骨盆进行提拉旋转等复位操作,在复位满意的同时维持复位,简化了复位过程,实现了多平面的复位。但 Starr 骨盆复位架依然存在对前环复位效果有限(缺少对骨盆横向移位与前后移位的控制)、造价昂贵等缺点。针对这些问题,我国解放军总医院创伤团队[24, 28-29]设计改进了骨盆骨折闭合复位架,通过固定健侧骨盆,可实现患侧骨盆在矢状轴、垂直轴、额状轴的旋转及沿此三轴的平移;同时将数字骨科技术与骨盆骨折闭合复位架相结合,利用计算机辅助设计软件计算骨盆骨折的复位路径,从而达到复位过程程序化和精确化。但也存在术前组装时间与计算时间过长等缺点[29]。骨盆骨折微创手术首先要做到微创复位,如不能做到准确且可接受的复位,微创就失去了本身的意义。
4 骨盆前环损伤的微创固定
骨盆前环的微创固定主要包含以下几种技术:螺钉固定技术、支架固定技术和钢板固定技术。
4.1 经皮耻骨上支骨折螺钉固定技术
4.1.1 经皮耻骨上支骨折螺钉固定技术的优缺点
经皮耻骨上支骨折螺钉固定技术在骨盆前环骨折中得到了越来越广泛的应用,其优点有[30-32]:① 具有生物力学优势;② 经皮植入,创伤小;③ 切口感染率低;④ 减轻患者经济负担及减少住院时间。该技术由 Routt 等[33]于 1995 年提出,其使用逆行耻骨上支螺钉治疗 26 例骨盆环损伤患者,并提出这一技术不适用于肥胖或耻骨支解剖变异患者。在耻骨上支螺钉放置困难时,会增加神经、血管、精索等结构损伤的发生概率。为此,许多学者提出了新的植钉方法。
4.1.2 经皮耻骨上支骨折螺钉固定的新方法
Weatherby 等[34]及 Eastman 等[35]提出新型耻骨上支逆行螺钉植钉方法,即逆行-顺行-逆行技术。当大腿较粗或外生殖器遮挡等因素导致不方便逆行植钉时,可先按逆行植钉的方式确定逆行植钉位置,再按顺行植钉的方式打入导针制作螺钉通道,随后逆行植钉。该方法为解剖结构及局部软组织条件导致植钉不便患者的治疗提供了新思路。Tosounidis 等[36]提出反向导针技术,将导针插入髂骨 2~3 mm,然后将导针取出并反转,使钝头起到先导作用,并重新插入,可以使皮质穿透和损伤周围结构的风险降至最低。蔡鸿敏等[31]提出耻骨体入口位像,即在骨盆入口位像的基础上增加 25° 的投射角度,使耻骨体后缘皮质完全重叠。此位像可以很好地显示耻骨体皮质密度影,单侧耻骨体皮质密度影呈“鱼鳍”或“矛头”样,外指髓腔开口处,耻骨体内侧皮质的前端点与“矛头”的连线为导针的理想行进路径。此方法有缩短手术时间、减少透视次数等优点。
随着计算机对骨科领域研究的不断深入,Quan 等[37]使用 Mimics 软件对耻骨三区的 CT 数据进行分析,根据耻骨支的直径,男性与女性可选择的最大螺钉直径分别为 7.9 mm 与 6.6 mm;当使用直径 4.5 mm 直径螺钉时,男性与女性可选择的最大螺钉长度分别为 125.3 mm 与 119.2 mm。此外,作者还提出,发生在 Ⅰ 区的骨折应选用逆行植钉方法,进针点选在耻骨下角以提供足够的螺纹通道长度。总之,螺钉固定技术需要对患者骨盆的解剖、透视及手术技术有彻底了解,才能安全植钉。
4.2 支架固定技术
4.2.1 外固定架
骨盆外固定架最早报道于 1976 年,可用于骨盆创伤急救及骨盆环的固定[15, 38-39]。外固定架在临床上得到了广泛使用,但其并发症发生概率很高,大部分与植钉有关[40]。为此,许多学者进行了研究。通过对植钉区域行 CT 扫描及 Mimics 软件分析,发现在髂前上棘前缘后方 16.5 mm 的髂嵴节段可作为外固定架的进钉点,该段骨质较厚,最深可经髂嵴将 5 mm Schanz 针打入 14.3 cm 至髋臼后方骨[41]。基于此研究,一种新型髂嵴外固定技术被提出[42],该技术基于手术器械的触诊,不依赖透视,可将 Schanz 针打入骨内 8~10 cm,可以增强外固定的稳定性;但植钉过程中必须有脊柱外科球头探子等特殊器械,只能临时拼凑。Stewart 等[43]在经双侧髂前下棘置入外固定架的基础上,在健侧骨盆的髂前上棘额外添加 Schanz 针,并将其与髂前下棘 Schanz 针用连接棒连接在一起,使其形成三角形框架,在垂直稳定性生物力学测试中,新型外固定架可提供 499 N 的力学稳定性,远大于髂前下棘植钉的 350 N 及髂嵴植钉的 265 N。Cuervas-Mons 等[44]提出超声引导下放置髋臼上骨盆外固定架,超声引导下可以很好地显示骨组织,在定位髂前下棘后可测量距髋臼的距离,如<20 mm 则更换位置,避免了导针误入髋关节;同时与 X 线相比操作简单,减少了辐射,缩短了手术时间。但此技术学习曲线较长,也需要一定的经济投入。尽管外固定架生物力学较差,但依然是治疗骨盆前环骨折的有效手段,应掌握有效植钉方法,减少螺钉松动等并发症的发生[30, 39, 43]。
4.2.2 内固定支架
① 内固定支架的优缺点:2009 年,Kuttner 等[45]创造性地将脊柱手术用椎弓根螺钉和钛棒应用于骨盆前环骨折。2012 年,Vaidya 等[46]对装置进行了改进,将此手术方式命名为 INFIX(皮下内固定支架),并提出钛棒放置的“比基尼区”,该区域由腹股沟两侧的皱褶和腹部组织的 1 个皱褶形成,腹部组织的皱褶标志着钛棒的路径。随后,Vaidya 等[47]对“比基尼区”进行了更深入的研究,结果显示该区域由两侧髂前下棘与耻骨联合的连线组成,髂前下棘与皮肤的软组织间隙为(33.3±10.0)mm,钛棒至髂血管的距离为(24.1±9.9)mm,区域高度为(67.5±8.7)mm;并认为在此区域植入钛棒不会撞击腹股沟韧带下方的血管、神经及腹部内容物。该术式具有以下优点[6, 45-49]:与外固定架相比,方便护理且适用于治疗伴有腹部损伤需要多次腹部手术的患者;经皮植入,操作简单,内固定物取出方便;固定可靠,稳定性好;适用于泌尿系损伤患者,减少伤口感染率;学习曲线短,术中出血少,手术时间短;利于多发性损伤的损伤控制。随后,INFIX 经历了大面积的滥用,许多问题也凸显出来[50-53],例如发生股外侧皮神经、股神经损伤,患者舒适度不高,髂外动脉压迫,膀胱嵌顿,INFIX 拆除后发生耻骨联合分离等并发症。
② 安全地使用内固定支架:在 INFIX 大量使用出现较多问题之后,人们开始对 INFIX 进行反思。Merriman 等[54]测量了 13 例骨盆骨折行 INFIX 术后的 CT 影像,结果显示,血管束至椎弓根螺钉的平均距离为 4.1 cm,距连接杆的平均距离为 2.2 cm;连接杆至膀胱前缘的平均距离为 2.6 cm;而距离最近的椎弓根螺钉位于血管束 1.5 cm 以内,连接杆则在 1.0 cm 以内。鉴于股外侧皮神经和股神经无法在 CT 扫描中准确地看到,Apivatthakakul 等[55]进行了尸体研究,发现连接杆距股神经及股外侧皮神经的距离分别为 1.24 cm 与 1.35 cm,即植入的 INFIX 接近重要的解剖结构,需谨慎操作。那么该如何安全植钉?Apivatthakakul 等的研究显示,所有危险结构都更接近连接杆而不是椎弓根螺钉,建议在螺钉插入时使用多轴螺钉,并在螺钉与股直肌筋膜之间留出一些间隙;连接杆的末端应尽可能短,以减少对股外侧皮神经的刺激。Osterhoff 等[56]对 10 具尸体进行了 INFIX 固定,每具尸体连接杆至骨面距离不同,测量在仰卧位和坐位时连接杆与神经血管、肌肉的关系。结果发现,当钉尾与骨的间距为 2 cm 时为最安全的放置方法,可防止钉尾至骨的间距过小使股血管和股神经在任何位置受到连续压迫,及距离过大时干扰患者坐姿时的髂腰肌。连接杆至骨面的最优距离仅在尸体上进行了研究,而来自活体病例的信息是缺失的。因此,针对如何安全放置 INFIX,Scherer 等[48]进行了更深入的研究,他选择了两个指标:钉尾与骨质的间距,骨盆出口位影像上连接杆中点与耻骨联合的间距。与 Osterhoff 等研究一致,Scherer 等认为钉尾与骨质的间距为 20~25 mm 时早期拆除率最低,且股神经血管束受压等并发症明显减少;连接杆的中点与耻骨联合的间距<40 mm 时,股外侧皮神经损害及其他并发症会减少。周春奎等[57]提出将 INFIX 植钉入路内移至缝匠肌与髂腰肌间隙,可减少股外侧皮神经损伤风险,且不干扰股神经。
内固定支架的改良:随着 INFIX 在骨盆前环骨折中的广泛应用,许多改良方式应运而生。在耻骨结节处增加 1 枚椎弓根螺钉,使之与髂前下棘处的 2 枚椎弓根螺钉形成三角形结构[58-59]。中间钉的放置方法:对于单侧耻骨支骨折,骨折线远离耻骨联合时,将螺钉固定在骨折侧,反之植钉于健侧;对于双侧耻骨支骨折,植钉于损伤较轻的一侧。三螺钉固定可以提供更强的稳定性,减少了杆的弹性微动,使耻骨疼痛率明显降低。生物力学试验显示三螺钉固定比标准双螺钉固定有更强的抗旋转稳定性及有效防止前脱位[60],在带来更强稳定性的同时也增加了手术时间及失血量,但并未增加术后并发症的发生率[58]。Nuber 等[61]将椎弓根螺钉的进针点移至髂前上棘下 1.5 cm 处,在耻骨结节处增加 1 枚或 2 枚椎弓根螺钉,并将连接杆两端预弯 25~30° 使之与腹股沟韧带平行,在治疗骨质疏松性骨折中取得了良好效果。Tsai 等[62]使用 2 枚直径 3.5 mm 和 2 枚直径 4.0 mm 的颈椎椎弓根螺钉,分别植于耻骨支及髂前上棘内侧 4~5 cm,通过钝性分离髂肌形成的通道放置预弯好的连接杆。使用小直径螺钉可以减少螺钉损伤重要结构的概率;螺钉的位置可移至髂前上棘内侧,该区域骨质较厚可以提供更强的稳定性;将连接杆置于肌层可以减少股神经损伤风险。另一种技术为使用枕颈融合器板棒系统固定骨盆前环(骨盆桥接技术的一种),将钢板固定在髂嵴上,2 枚椎弓根螺钉固定在双侧耻骨结节处,并将棒的轮廓预弯成平行于腹股沟韧带及耻骨联合[49]。解剖学研究证明,使用该技术可以将神经血管受压风险降到最低,但有压迫精索(女性则为圆韧带)及腹股沟管外环的风险[63]。虽然各种新技术正不断出现,但还需要大量的临床实践。
内固定支架的使用虽导致了一些并发症,但依然是治疗骨盆前环骨折的一种选择。需要熟悉其使用情况及手术技术,目前尚无单一的手术技术适合于所有骨盆前环损伤模式。
4.3 钢板固定技术
经皮钢板固定技术是 Cole 等[64]于 2012 年提出的骨盆桥接技术的一种,即经髂前上棘和耻骨联合分别作斜行及横行切口,在建立皮下隧道后插入预弯好的重建钢板,将螺钉固定于耻骨结节及髂前上棘。解剖学研究显示[65],钢板行走于皮下,位于腹股沟韧带浅层,与股动静脉、股神经等结构距离较远;但值得注意的是其与精索的平均距离为 0.4 cm,与股外侧皮神经距离为 1.5 cm,手术操作应提高警惕。该技术具有操作简便、出血少等优点,但也存在复位不良、钢板塑性困难及生物力学不稳定等缺点[66]。针对这些问题,Huang 等[67]提出在复位困难时将 1 枚克氏针从耻骨联合处打入从而帮助复位,在复位完成后将克氏针穿过骨折线,起加强固定的作用,从而有效提高了稳定性,降低了复位难度。田维等[68]对闭孔外侧前环骨折采用改良 Pfannenstiel 入路联合髂嵴小切口,自髂骨内板沿耻骨上支方向骨膜下剥离,与中间切口贯通,建立隧道插入锁定钢板。骨折线的位置允许在钢板植入足够数量的螺钉,从而提高了稳定性。然而对于部分存在“死亡冠”血管变异的患者,在剥离组织及插入钢板的过程中易损伤该血管。“死亡冠”血管为闭孔血管与髂外血管或腹壁下血管之间的耻骨吻合支,发生率报道不一,最高为 88.5%,断裂时易缩入闭孔,导致止血困难[68-71]。根据术中探查及 CT 血管造影扫描结果显示[70-71],“死亡冠”至耻骨联合的距离为(56.9±5.8)mm,因此此区域发生骨折及插入钢板时需警惕此血管的损伤。综上,钢板固定技术是骨盆前环骨折微创手术的有效手段,术前建议行 CT 血管造影检查并及时与放射科医生沟通,明确是否有“死亡冠”及其变异情况的出现,避免损伤。
5 小结与展望
随着手术器械的不断改进及医生手术技巧的不断提高,微创手术在骨盆骨折中的应用越来越成熟。微创手术具有损伤小、出血少、恢复快等优势,但做到微创的前提是可接受的复位质量,骨盆复位架的出现提供了新思路。在做到准确复位且在骨盆后环足够坚固的情况下,骨盆前环的固定可有多种选择,需要根据骨折类型、软组织条件及患者情况来决定,从而最大限度地避免神经血管等重要结构损伤。未来的发展方向为:① 骨科机器人辅助下治疗骨盆骨折[72-73]:机器人辅助下一次植钉成功率高,准确、安全且透视次数少。② 导航下的微创内固定[74]:可以规划螺钉的植入轨迹,使螺钉在狭窄的安全范围内精准植入。③ 3D 打印辅助内固定:3D 打印技术能直观地展示骨折形态,从而进行术前规划,具有缩短手术时间、减少术中出血量等优势[75-76]。
作者贡献:武建超负责综述构思、设计、观点形成及文章撰写;师政伟、周建伟、潘奕欣、李邵平负责资料收集;汪玉良负责文章修改。
利益冲突:所有作者声明,在课题研究和文章撰写过程中不存在利益冲突。基金项目经费支持没有影响文章观点。