山东君泰安德医疗科技股份有限公司今日分享：骨牵引针联合Ilizarov外固定

目的

探讨先天性胫骨假关节骨牵引针联合Ilizarov外固定术后再骨折的危险因素。

方法

回顾性分析2007年4月至2011年8月确诊为先天性胫骨假关节且采用骨牵引针联合Ilizarov外固定术后获得骨性愈合的患儿40例，男27例，女13例；年龄0.8~11.3岁，平均（3.6±2.7）岁。随访时间>36个月。分别对性别、是否合并Ⅰ型神经纤维瘤病（neurofibromatosis type 1，NF-1）、手术时年龄、腓骨状态、踝关节状态、假关节愈合处横截面积相对比进行单因素无骨折生存分析，对有统计学意义的单因素进行多因素Cox比例风险回归分析，从而得到导致再骨折的危险因素。

结果

不同性别、是否合并NF-1的患儿无骨折生存率的组间差异无统计学意义。手术时年龄≥3岁者平    均无骨折生存时间及中位无骨折生存时间长于年龄<3岁者，其无骨折生存率差异有统计学意义。腓骨完整或远端融合、固定者平均无骨折生存时间及中位无骨折生存时间长于腓骨假关节者，其无骨折生存率差异有统计学意义。踝关节固定者平均无骨折生存时间及中位无骨折生存时间长于踝关节未固定者，其无骨折生存率差异有统计学意义。假关节愈合处横截面积相对比<0.15者平均无骨折生存时间及中位无骨折生存时间长于相对比≥0.15者，两者无骨折生存率差异有统计学意义。Cox比例风险回归分析显示假关节愈合处横截面积相对比与再骨折呈负相关（β=-1.989，P<0.05），腓骨状态与再骨折呈正相关（β=1.506，P<0.05），手术时年龄、踝关节状态与再骨折无关（P>0.05）。

结论

采用联合手术治疗先天性胫骨假关节，导致术后再骨折的主要风险因素为较小的假关节愈合处横截面积和伴有腓骨假关节。

先天性胫骨假关节（congenital pseudarthrosis of the tibia，CPT）是小儿骨科的一种罕见疾病，由胫骨发育畸形导致胫骨成角、髓腔狭窄或囊肿最终形成不愈合的病理性假关节[1]。CPT发病机制至今尚不明确，可能与Ⅰ型神经纤维瘤病（neurofibromatosis type 1，NF-1）关系密切，NF-1患儿中仅4%存在CPT，而CPT患儿中有40%~80%合并NF-1[2]。目前该病以手术治疗为主，目的在于使假关节获得骨性愈合，恢复胫骨正常力线，防止再骨折的发生，保存肢体功能。若不进行手术干预，其自然病程的结果很可能导致截肢。

得益于带血管的腓骨移植技术[2,3,4]、Ilizarov外固定技术[5,6,7]、骨移植联合骨牵引针固定技术的应用[8,9,10]，假关节早期愈合率超过80%，预后改善明显，截肢病例已很少[2,8]。Khan和Joseph[11]复习既往文献发现，单一的手术方式各有优缺点，随访至骨骼成熟没有一种单一的手术技术被证明是理想的；对这种特殊的病理性骨折采用联合手术非常必要，即假关节周围错构瘤样组织完整切除、自体骨植骨及充分的内外固定。即使采用联合手术，假关节愈合后仍可能出现肢体短缩成角、踝关节外翻僵硬、再骨折等并发症，其中最严重的并发症为再骨折，其发生率高达14%~60%[1,12,13,14,15,16,17,18]。再骨折的发生可能与假关节愈合处横截面积较小、胫骨残留成角畸形、无骨牵引针固定、治疗前骨质存在针洞等因素存在密切关系，但均无相关数据支持[19,20,21]。

导致假关节愈合后再骨折主要与胫骨的严重发育不良有关[22]。Dobbs等[20]提出假关节愈合后恢复踝关节活动易发生再骨折。因手术方式各不相同，手术时年龄对再骨折的影响尚未达成共识。目前，假关节患者手术年龄与术后出现再骨折的相关性存在争议[4,16,23]；虽然NF-1与CPT关系密切，但对再骨折的影响也存在争议[16,24]。先天性胫骨假关节术后出现再骨折是多种因素共同作用的结果。目前，国内外针对CPT联合手术导致再骨折的相关危险因素报道较少，且多为小样本单因素研究。因此，寻找CPT术后再骨折的相关危险因素，尽可能减少假关节愈合后再骨折发生，才能进一步提高远期愈合率及改善预后。

本研究对采用联合手术治疗的CPT患者的病例资料进行回顾性分析，研究目的：①探讨骨牵引针联合Ilizarov外固定架治疗CPT获得骨性愈合后发生再骨折的危险因素；②探讨胫骨假关节术后踝关节固定的必要性。

资料与方法

一、纳入及排除标准

纳入标准：①临床诊断为先天性胫骨假关节，属于Crawford Ⅳ型[25]；②采用骨牵引针与Ilizarov外固定架联合手术治疗；③随访资料连续完整，随访时间≥36个月。

排除标准：①胫骨合并其他病变或由已知致病因素造成的后天性假关节（如外伤、骨髓炎、骨肿瘤等）；②非Crawford Ⅳ型，经2次及2次以上联合手术假关节获得骨性愈合；③高能量损伤病史；④再骨折部位位于胫骨近端延长处。

回顾2007年4月至2011年8月湖南省儿童医院患者病例资料，依据纳入及排除标准，共纳入40例，男27例，女13例；年龄0.8~11.3岁，平均（3.6±2.7）岁。3例曾在其他医院有非联合手术史，均未获得骨性愈合。所有病例均为单侧胫骨假关节，右侧16例、左侧24例；术前伴腓骨假关节24例，腓骨完整16例。本组33例合并NF-1，手术时平均年龄为3.6±2.7岁（0.8~11.3岁），术后平均随访时间为36~101个月，平均（66±17）个月。

二、观察方法和指标

观察和测量指标：①中位无骨折生存时间，有50%的患儿保持骨性愈合的时间；②平均无骨折生存时间，为所有患儿保持骨性愈合且未发生再骨折的平均时间；③腓骨状态，假关节愈合后将腓骨分为两种状态：一种为腓骨仍保持完整或腓骨远端与胫骨假关节远端融合、腓骨假关节经克氏针内固定未形成假关节，另一种为腓骨假关节旷置或经融合、克氏针内固定失败形成假关节；④踝关节状态，假关节愈合后的踝关节固定情况 

根据Choi等[26]提供的测量方法，假关节愈合处横截面积相对比即为假关节再骨折部位在正、侧位X线片上最狭窄处横径乘积与同侧胫骨近端干骺端骺板在正位及侧位片横径乘积的比值（图1）。对于在随访截止时间内未发生再骨折的病例，假关节愈合处横截面积相对比的测量需根据再骨折病例的中位无骨折生存时间来确定，具体测量方法同再骨折病例。

 

图1　假关节愈合处横截面积相对比的X线计算方法。a为正位片胫骨近端骺板横径，b为正位片再骨折部位胫骨横径，c为侧位片胫骨近端骺板横径，d为侧位片再骨折部位胫骨横径。（b×d）/（a×c）即假关节愈合处横截面积相对比

三、手术方法

所有病例均采用静吸复合麻醉，仰卧位。从髂骨外板切取一块约4 cm×4 cm的四边形皮质骨，将其4个边角用克氏针钻孔，每孔穿入可吸收缝线作为牵引捆扎线。对胫骨假关节周围的错构瘤样病变组织作袖套状钝性分离至骨膜显露。切除假关节两端松脆的骨组织以及侵入假关节间的纤维组织，修整残端，尽可能保留胫骨长度。用电钻逐渐扩大胫骨假关节两端硬化骨端的髓腔至邻近正常髓腔大小。将骨牵引针（武汉德骼拜耳外科植入物有限公司，中国）从患侧胫骨假关节远端插入，顺行进入胫骨远端骺板中央，穿过距骨、跟骨至足底皮肤穿出。再从反方向将骨牵引针锤打进入胫骨假关节近端髓腔至胫骨结节水平，距离胫骨近端骺板下方约1.5~2.0 cm处，骨牵引针远端留在跟骨跖侧皮质内。对于合并腓骨假关节者，在切除胫骨假关节后，若腓骨假关节处可对合良好，则同时加用直径1.0~1.5 cm的克氏针行腓骨髓内固定。

采用张力钳将克氏针两端与Ilizarov外固定架（上海康定医疗器械有限公司，中国）拉紧固定，然后连接假关节远、近端的环形架，使胫骨假关节两端紧密接触。将自体髂骨的松质骨剪碎后填入胫骨假关节和圆筒状皮质骨之间，通过四个边角预留的可吸收缝线打结固定，收紧圆筒状皮质骨（图2）。

 

图2　女，3岁，左侧先天性胫骨假关节，行骨牵引针联合Ilizarov外固定架治疗　A　取大小约4 cm×4 cm的四边形髂骨外板　B　将取下的髂骨外板逐渐折弯成圆筒状，每孔穿人可吸收缝线并在四角预留缝线作为牵引捆扎线　C　显露假关节处纤维错构瘤样组织　D　术中"C"型臂X线机示经跟骨跖面固定骨牵引针　E　Ilizarov外固定架加压固定假关节　F　从胫骨后方向前完整包裹胫骨假关节部位，以自体髂骨松质骨填充植骨

四、临床及影像学评价

术后1、6、12周复查X线片，观察胫骨假关节愈合情况。假关节愈合参照Richards等[27]建立的改良胫骨干骨折愈合的影像学评分系统，即胫骨假关节愈合后在X线正侧位片上观察胫骨前、后、内、外四个面的骨皮质至少有两个面骨皮质连续性良好，但也可能由于胫骨发育不良伴随微小的模糊透光区。

踝外翻：采用Malhotra分级标准评估踝关节外翻程度[28]。根据腓骨远端骺板与同侧胫骨近端骺板的位置关系，分为四级，级别越高外翻越严重。

踝关节跖屈及背伸功能：检查患者踝关节跖屈和背伸活动度，正常跖屈活动范围为0°~45°，背伸活动范围为0°~30°。

五、统计学处理

采用SPSS 21.0统计学软件（SPSS公司，美国），对性别、是否合并NF-1、手术时年龄、腓骨状态、踝关节状态、假关节愈合处横截面积相对比分别进行单因素Kaplan-Meier生存分析，对两者生存率的差异比较进行Log-rank检验。对于有统计学差异的单因素纳入多因素Cox比例风险回归分析。检验水准α值取双侧0.05。

结果

40例CPT患儿手术时间为3.5~4.5 h，平均4.2 h；出血量80~150 ml，平均120 ml；术中所见胫骨中下1/3处被纤维错构瘤样组织包裹，骨膜已失去正常结构，假关节处呈锥尖样改变，髓腔硬化封闭；切口均采用皮肤吻合器缝合，均达到Ⅰ期甲级愈合。所有患儿均获得了第一次骨性愈合，能在支具保护下负重行走，其中18例发生再骨折（中位无骨折生存时间为27.5个月）、22例未发生再骨折。

2例无移位再骨折经石膏外固定获得骨性愈合；1例无移位再骨折经石膏外固定未获得骨性愈合，行第2次联合手术，尚未拆除Ilizarov外固定架；12例再骨折经第2次联合手术获得骨性愈合；3例再骨折经第2次联合手术仍未获得骨性愈合。 

一、踝关节功能评价

踝外翻10例：Malhotra分级Ⅰ级4例，Ⅱ级3例，Ⅲ级3例。踝关节功能：29例恢复踝关节活动，其中20例背伸20°~30°，平均25°；跖屈35°~45°，平均40°，9例踝关节仍固定于中立位。

40例CPT采用联合手术获得骨性愈合后平均无骨折生存时间为57.7个月，中位无骨折生存时间为59.0个月，无骨折生存率在早期下降速度较快，第2年累积生存率为80.0%，第3年以后无骨折生存率下降速度减慢，第3年累积生存率为74.9%，第5年累积生存率为46.3%，之后基本保持不变，只有1例发生了再骨折（图3）。 

 

图3　CPT联合手术假关节愈合后生存曲线。无骨折生存率在早期下降速度较快，随时间增长，速度逐渐减慢，第5年累积生存率为46.3%，之后基本保持不变

二、性别、是否合并NF-1与无骨折生存率

女性患儿平均无骨折生存时间为52.7个月，中位无骨折生存时间为49.0个月；男性患儿平均无骨折生存时间为58.0个月，中位无骨折生存时间为59.0个月；两者无骨折生存率的差异无统计学意义（P>0.05，图4）。

图4　不同性别无骨折生存曲线。在假关节愈合早期及5年之后不同性别的无骨折生存曲线有交叉，两者无骨折生存率的差异无统计学意义

合并NF-1的患儿平均无骨折生存时间为60.8个月，中位无骨折生存时间为76.0个月；无NF-1的患儿平均无骨折生存时间为43.1个月，中位无骨折生存时间为49.0个月；两者无骨折生存率的差异无统计学意义（P>0.05，图5）。

图5　是否合并NF-1无骨折生存曲线。两者在假关节愈合前20个月无骨折生存率下降较快且存在交叉，5年以后两者无骨折生存率差异无统计学意义

三、手术时年龄与无骨折生存率

手术时年龄≥3岁患儿平均无骨折生存时间为69.1个月，中位无骨折生存时间为76.0个月；年龄<3岁患儿平均无骨折生存时间为40.7个月，中位无骨折生存时间为49.0个月；两者无骨折生存率的差异有统计学意义（P<0.05，图6）。

 

图6　不同手术时年龄无骨折生存曲线。假关节愈合早期，手术时年龄>3岁患儿无骨折生存率下降速度较手术时年龄<3岁者慢，差异有统计学意义

四、不同腓骨状态与无骨折生存率

腓骨完整或远端融合、固定者平均无骨折生存时间为69.2个月，中位无骨折生存时间为76.0个月；伴腓骨假关节者平均无骨折生存时间为30.0个月，中位无骨折生存时间为16.0个月；两者无骨折生存率的差异有统计学意义（P<0.05，图7）。

 

图7　不同腓骨状态无骨折生存曲线。在假关节愈合后腓骨完整或固定者无骨折生存率明显高于腓骨假关节者，两者无骨折生存率的差异有统计学意义

五、踝关节状态与无骨折生存率

踝关节固定者平均无骨折生存时间为22.9个月，中位无骨折生存时间为11.0个月；踝关节未固定者平均无骨折生存时间为69.6个月，中位无骨折生存时间为76.0个月；两者无骨折生存率的差异有统计学意义（P<0.05，图8）。

 

图8　不同踝关节状态无骨折生存曲线。假关节愈合早期踝关节未固定的患儿无骨折生存率下降速度较快，且明显低于踝关节固定者，两者无骨折生存率的差异有统计学意义

六、假关节愈合处横截面积相对比与无骨折生存率

假关节愈合处横截面积相对比<0.15者平均无骨折生存时间为35.3个月，中位无骨折生存时间为43.0个月；相对比≥0.15者平均无骨折生存时间为74.0个月，中位无骨折生存时间为76.0个月；两者无骨折生存率的差异有统计学意义（P<0.05，图9）。

 

图9　不同假关节愈合处横截面积相对比无骨折生存曲线。假关节愈合横截面积相对比<0.15者无骨折生存率下降速度较快，而相对比≥0.15者无骨折生存率在第5年之后仅1例出现再骨折 

七、Cox比例风险回归分析

手术时年龄、踝关节状态对无骨折生存率无影响，假关节愈合处横截面积相对比<0.15、合并腓骨假关节为导致术后出现再骨折的危险因素（表1）。

 

 

讨论

一、CPT术后再骨折的危险因素分析

Ghanem等[29]采用Ilizarov技术治疗14例CPT，对假关节病变组织没有完整切除，术后平均随访时间为3.5年，早期仅7例获得了骨性愈合，并提出患儿在5岁之前手术假关节愈合能力较差。2000年，Grill等[30]对13个国家340例CPT进行多中心研究，共计实施手术达1 287次，手术时年龄在3岁以下者假关节愈合率为64%，而手术时年龄为6~9岁假关节愈合率为94%。结果研究表明使用Ilizarov技术虽然使CPT获得了较高的愈合率，但手术应避免在3岁之前进行。

2011年，Tan等[4]采用同侧腓骨带血管蒂移植治疗11例CPT，提出行带血管蒂腓骨移植手术时年龄与再骨折无明显相关性。近来有学者报告单纯采用经足底骨牵引针治疗3岁以下CPT获得了较好的疗效，患儿能够早期负重行走。但该研究例数较少，其确切疗效还需大样本研究证实[31]。

本研究以联合手术时年龄3岁为界行单因素分析，结果表明手术时年龄>3岁患儿的平均无骨折生存时间明显长于年龄<3岁患儿，但Cox比例风险回归分析表明手术时年龄对无骨折生存率无影响。

以往在CPT的治疗过程中，重点往往在于怎样使胫骨假关节获得骨性愈合，而忽略了对腓骨假关节的处理。近年来有学者发现，腓骨假关节不但对胫骨假关节愈合及踝关节有影响，而且能导致再骨折的发生。2002年，Kim和Weinstein[32]采用骨牵引针联合自体骨移植治疗12例CPT，结果表明持续的腓骨假关节影响胫骨假关节愈合。也有学者报告采用胫骨假关节病变组织切除联合双侧自体骨皮质植骨及骨牵引针内固定治疗14例CPT，12例获得骨性愈合且无再骨折发生。他们因此提出采用骨牵引针固定踝关节即可，不需要对腓骨假关节进行固定[10]。2011年，Choi等[33]提出CPT术后再骨折与腓骨持续假关节有关。但Agashe等[34]采用Ilizarov外固定技术联合骨牵引针治疗15例CPT，14例获得牢固愈合，只有1例在术后4年出现再骨折，认为导致发生再骨折主要有三个因素，即胫骨力线异常、缺乏骨牵引针固定及佩戴保护性支具的依从性差，与是否存在腓骨假关节无关。Shah等[35]提出固定腓骨假关节能防止腓骨假关节远端移位，为踝关节的稳定提供了条件，可避免发生再骨折。

本研究发现伴有腓骨假关节的患儿无骨折生存率明显低于腓骨完整或者固定患儿，并且发生再骨折的风险是后者的4.5倍，固定腓骨假关节能在一定程度上避免再骨折发生。这可能是由于腓骨完整能维持踝关节在行走时的稳定，从而减少行走时对假关节愈合处的机械应力[36]。

有国外学者认为，假关节愈合处横截面积与同侧干骺端横截面积相对比值的大小能预测再骨折是否发生[34]。Choi等[26]对13例CPT患者行"四合一手术"以增大假关节愈合处面积，其他术式治疗的病例为对照组，结果表明两组患儿的生存率有统计学差异。本组假关节愈合处横截面积相对比值<0.15的患儿平均无骨折生存时间及中位无骨折生存时间明显短于>0.15的患儿，且前者发生再骨折的风险是后者的7.3倍。因此，尽可能增大假关节处愈合面积能减少再骨折的发生。

关于性别是否对再骨折有影响鲜有文献报道。本研究结果表明采用联合手术治疗CPT的无骨折生存率无性别差异。Brown等[37]提出是否合并NF-1对再骨折无影响，与本研究获得的结果相似。结合以往大多数学者对假关节组织进行病理学研究并没有发现NF-1成分，我们认为是否合并NF-1与发生再骨折无关。

二、胫骨假关节术后踝关节固定的必要性

通过本研究，我们发现踝关节未固定患儿平均无骨折生存时间及中位无骨折生存明显比踝关节固定患儿长，但多因素回归分析表明踝关节是否固定对无骨折生存率并无影响，因此假关节愈合后应尽早恢复踝关节的活动以减少踝关节僵硬等并发症的发生。

综上所述，采用联合手术治疗CPT，导致术后再骨折发生的主要风险因素为较小的假关节愈合处横截面积及伴有腓骨假关节。假关节获得骨性愈合后无需继续固定踝关节。