Pilon骨折中胫骨的形态学研究进展

Pilon骨折中胫骨的形态学研究进展

陈洪全，王志强

华北理工大学附属医院

Pilon骨折是一种高能量轴向暴力导致的胫骨远端骨折累及关节面，常伴有严重的踝关节周围软组织损伤和全身多处损伤，多见于车祸、高处坠落及滑雪等高能量损伤，老年人也可见于跌倒、摔伤等低能量损伤。Pilon骨折导致胫骨远端损伤后的形态与损伤时踝关节的位置状态及暴力程度密切相关，自1969年Rüedi和Allgöwer[1]根据胫骨远端关节面和干骺端骨折移位及粉碎程度首次对pilon骨折进行分型开始，伴随着影像技术的进步及医疗条件的的不断改善，人们对其理解不断加深，于是近一个世纪来不断有人根据pilon骨折的形态特点及受伤机制提出新的分型系统。本文主要通过各种分型系统对pilon骨折中胫骨的骨折特点进行系统性综述。

1. Rüedi-Allgöwer分型

1969年和1973年Rüedi和Allgöwer【1】依据pilon骨折中胫骨远端关节面和干骺端骨折的移位及粉碎程度对pilon骨折进行分型，即Ⅰ型：经关节面的胫骨远端骨折，较小的移位；Ⅱ型：明显的关节面骨折移位而粉碎程度较小；Ⅲ型：关节面粉碎移位且粉碎程度较严重。1986年Oradia又在此基础上增加了两种分型，即Ⅳ型：关节面骨折伴有及骨骨折块，同时还有一个较大的干骺端缺损；Ⅴ型：关节面严重移位及骨质严重粉碎。这种分型是基于X线的基础上提出来的，缺乏CT等先进影像技术的支持，仅描述了pilon骨折中立位时骨折损伤的程度，并不包含其他损伤机制下骨折的移位和形态学特点。

2. Kellam-Waddel分型

1979年Kellam和Waddel[2]根据pilon骨折的损伤机制和预后将Pilon骨分为旋转型和轴向压缩型，其中A型称为旋转型，主要由低能量损伤造成，胫骨前端皮质轻度粉碎并伴有较大的关节面骨折块，而腓骨骨折一般为短斜型或横型；B型称为轴向压缩型，多由高能量损伤导致，胫骨前端皮质重度粉碎并伴有较多的关节面骨折块，干骺端及腓骨粉碎严重。其中旋转型的预后较轴向压缩型为好。该分型描述了低能量旋转暴力下胫骨的粉碎和移位程度较轻，高能量轴向暴力下胫骨骨折的粉碎、移位程度较重，但骨折的损伤机制和骨折的粉碎和移位程度等特点描述较为简单。

3. AO/OTA分型

AO分型是德国的Maurice E Müller[3]和他的同事在1987年提出的长管状骨骨折的骨折分型系统，该长管状骨骨折分型不断发展，已经添加了骨盆骨折[4]、脊柱骨折[5]、手部骨折[6]和足部骨折的分类。1996年创伤骨科学会（OTA）的骨折编码和分类委员会将长骨骨折的AO分型进行编码，该分类系统通过数字和字母的组合，描述了长骨骨折的部位、形态和严重程度等特征。对于末端（干骺端）骨折，主要包括三型，即A型：关节外骨折，分为：A1撕脱骨折，A2简单骨折，A3粉碎骨折；B型：部分关节内骨折，分为B1简单骨折，B2劈裂凹陷骨折，B3碎块骨折；C型：完全关节内骨折，分为C1简单关节面骨折、简单干骺端骨折，C2简单关节面骨折、粉碎干骺端骨折，C3粉碎关节面骨折、粉碎干骺端骨折。Pilon骨折基本属于B2、B3、C1、C2和C3型，该分型主要依据骨折的部位和骨折局部的解剖学特点进行分型，能全面描述pilon骨折中各部位骨折移位的形态学特点，不过该分型未涉及骨折的损伤机制特点。

4. Topliss分型

Topliss[7]将108名pilon骨折患者在确定固定前进行CT检查并使用计算机辅助设计程序(TurboCad, IMSI, Novato, California)对平片和CT扫描进行分析。当以放射状绘制骨折线位置时，在矢状面和冠状面可以看到两个主要的峰。这些线的分析显示了两种骨折类型，矢状面骨折和冠状面骨折。CT扫描矢状面骨折包括：（1）单纯矢状劈裂骨折；（2）倒V型骨折；（3）T型骨折；从单纯矢状分裂型到              T型骨折的发展与近端分离粉碎性骨折的增加有关，提示矢状家族骨折的发展与损伤时能量转移的增加有关。CT扫描冠状面骨折包括：（1）冠状劈裂，（2）前劈裂，（3）后劈裂，（4） V型骨折（5）Y型骨折。通过分析发现冠状家族骨折随着损伤时能量转移的增加而发生演变，后劈骨折变成V型，前劈骨折变成Y型。矢状面骨折倾向于内翻，近端干骺端/骨干分离，多在年轻患者中伴随较高的能量损伤。冠状面骨折表现为外翻，远端游离，多在老年患者低能量创伤后出现。侧向断裂骨折与骨折家族之间没有相关性，但侧向断裂骨折均为粉碎性骨折。该分型详细描述了胫骨矢状面和冠状面骨折的形态特点，揭示了胫骨远端关节面呈现矢状面、冠状面骨折线和踝关节骨折时处于内翻。外翻位置状态的关系，以及骨折线变化与能量变之间的关系。

5. 四柱理论

汤欣[8]等人在2010年依据91例pilon骨折患者进行影像学分析，发现pilon骨折的绝大部分骨折块主要集中在内侧、前侧、后侧、前外侧及后外侧这几个骨块，并结合胫骨远端解剖学特点及受伤机制，以踝间线即内外踝定点的连线为界将胫骨分为前柱和后柱，以胫骨远端关节面的矢状面中轴线为界将胫腓骨远端分为内侧柱和外侧柱，由此提出四柱理论，即：（1）前柱骨折，即涉及胫骨远端踝间线前方关节面的骨折，需要将前方骨折块固定。（2）后柱骨折，即涉及胫骨远端踝间线后方关节面骨折，需要将后方主要骨折块固定。（3）内侧柱骨折，即涉及胫骨远端内侧关节面、内踝、骨折线胫骨干延伸，并需要将内侧主要骨折块固定。（4）外侧柱骨折，即以腓骨为主和/或累及胫骨远端关节外侧部分（包括胫骨前、后结节以及下胫腓联合前、后韧带、骨间韧带），需要恢复腓骨、胫骨远端及下胫腓联合解剖稳定性。该骨折分型以CT为基础，将pilon骨折的几个主要骨折块分为四柱，指出pilon骨折中胫骨主要包括内侧、前侧、后侧、前外侧及后外侧这几个骨块，并详细描述了住几个骨折块的分布特点。

6. 三柱骨折

2011年贾斌[8]等人据胫腓骨远端的解剖特点，将pilon的胫腓骨远端分为3个柱，即：以胫骨远端关节面钝性矢状面走向的骨嵴为界，将骨嵴的两侧的内、外侧沟分为中柱及内侧柱。内侧柱即内踝，三角韧带和内侧沟；中柱即胫骨远端关节面矢状面走向的骨嵴部分，外侧沟和胫腓联合；外侧柱即腓骨。即三柱理论：（1）三柱骨折，即内侧柱、中柱、外侧柱均骨折；双柱骨折，即内侧柱加中间柱骨折或外侧柱加中间柱骨折；（3）单纯内侧柱或中间柱骨折（2）又分为中前柱和中后柱骨折。该骨折以前外侧骨块（Tillaux—Chaput骨块）、后外侧骨块（Volkmamn骨块)和内侧骨折块这三块骨折块为基础[9]，在CT上外侧柱表现为腓骨，Tillaux—Chaput骨块、Volkmamn骨块和中央压缩骨块（die—punch）表现为中间柱，内踝骨折块表现为内侧柱，该分型是以pilon骨折中胫骨的3块主要骨折块进行分型，也较全面描述了pilon骨折中主要骨折块的分布特点。

7. 综合分析法

2010年黄彬等[10]人从pilon骨折的受伤机制和受伤时足部的位置入手，通过回顾性观察骨折的特点，根据关节面粉碎程度、是否干骺端分离、踝部韧带损伤情况和伴发骨折，建立一种新的分型法，即综合法分型。包括：1.内翻型；2.外翻型；3.背伸型；4.中立位型，其中内翻、外翻各分为低能量损伤和高能量损伤两个亚型。当踝关节面处于内翻状态时，内踝关节面均有不同程度的粉碎和压缩，此时胫骨骨折线常常呈外下斜向内上的斜形骨折，而关节面也常常呈现矢状位骨折；当踝关节处于外翻状态时，可见胫骨穹隆外侧部不同程度的压缩和粉碎，并常常伴有下胫腓联合分离和腓骨骨折；当踝关节处于背伸状态时，可见前踝关节面不同程度的粉碎和压缩，有时还会有踝关节前脱位，CT三维重建可见骨折线为后下延至前上，关节面骨折线呈冠状位骨折，巨大暴力可见冠状面呈“V型骨折”，背伸时均伴有腓骨骨折并向后成角；当踝关节处于中立位时可见胫骨远端关节面和干骺端粉碎、压缩并分离，CT三维重建提示关节面骨折线冠状走形，巨大暴力可见冠状面和矢状面V型骨折和die—punch骨块，腓骨骨折伴下胫腓联合分离，距骨软骨损伤。该分型提示我们pilon骨折的骨折形态和踝关节的位置相关[11]。当踝关节内翻时引起内踝损伤进而外侧副韧带损伤，外翻时导致穹隆外侧骨折并损伤下胫腓联合，背伸时损伤前踝骨块并前脱位，中立位时暴力累及整个关节面，形成Y型骨折。

8. CT分型

2017年Danilo和Domenico[12]回顾性分析了7例pilon骨折的患者，平均随访36个月进行临床和影像学评估，提出了一种新的分型系统。该分型通过CT扫描技术，基于4个标记因子，即在CT扫描中评估：（1）骨折的关节受累情况，（2）关节碎片的位移和数量，（3）主要骨折线所在的平面在联合层面，（4）粉碎的区域。依据这4个因子，将pilon骨折分为四种不同的类型。I型均为无移位骨折，Ia型为关节内骨折，Ib型为无移位关节外骨折；II型为两部分骨折，两个亚型分别为IIS：骨折线位于矢状面(垂直于踝间轴线)，将Pilon骨折分为内侧和外侧两部分。IIF：骨折线位于冠状面(与踝间轴线平行)，将Pilon骨折分为前、后两部分；III型骨折为三部分骨折，两个亚型分别为IIIS型：主骨折线位于矢状面，IIIF：主骨折线位于冠状面。IV型为四部分或高度粉碎性关节骨折。这种分型与Neer分型类似，根据粉碎的区域来划分骨折类型，根据关节水平骨折粉碎的数目前骨折分为4组。同时该分型还考虑了主要骨折线的方向和粉碎区域，包含了骨折的矢状位和冠状位的骨折特点。

9. 后pilon骨折分型

后pilon骨折是pilon骨中的一种特殊类型骨折，临床比较少见，是指踝关节处于跖屈状态下受到轴向暴力导致后踝冠状位的骨折。2019年张简政等人[13]依据主要指标：后踝骨折线沿冠状面延伸到内踝（MM）的后丘（PC）或丘间沟，并且当存在一个或多个骨折碎片时；次要指标为：1.后踝骨折块向近端移位，并伴有踝关节后脱位；2. 胫骨远端存在冲孔碎片或凹陷的关节面；3. 骨折前后位片显示双皮质征；4.存在外踝骨折，提出一个新的后pilon分型系统。包括：I 型骨折：后踝是一个完整的骨碎片。IIa型骨折：后踝骨折部分分为后内侧和后外侧两部分。IIb型骨折：后踝骨折即为粉碎性骨折。IIIa型骨折：后踝骨折骨折线累及内踝前丘，内踝完全骨折，但前丘与后丘不分离。IIIb 型骨折：后踝骨折线累及丘间沟，前丘撕脱骨折，伴有前丘和后丘的分离。该分型是基于Yu[14]等人和Klammer[15]等人开发的分类系统，根据后pilon的损伤机制和CT横截面图像上的骨折形态提出的一种新分型系统。该分型详细描述了后pilon骨折的特点，即：1.后踝骨折线延伸至内踝的后丘或丘间沟，同时常伴有外踝骨折；2.后踝骨折常大于整个关节面的25%并随距骨向后移位；3. die—punch骨块多位于胫骨后内关节面；45.X线上可见内踝明显双皮质征。同时该骨折也详细描述了不同骨折形态与损伤机制的关系。其中I 型骨折可能是由于足部处于轻度内翻或中立位，撞击力垂直于后踝，导致的后踝骨折。IIa型骨折是由

垂直力导致后踝骨折时胫骨内旋致胫腓联合张力分离骨折碎片。IIb型骨折可能由于垂直受力更加严重，或踝关节在受伤时处于极度跖屈导致的。IIIa型骨折可能是由于足部极度内翻，距骨中上缘撞击内踝，导致内踝垂直骨折。 IIIb 型骨折可能是由于垂直力暴力合并扭转暴力导致内踝撕脱骨折，前丘和后丘分离。该分型详细描述了后pilon骨折中胫骨在冠状位骨折、移位和分布特点，同时还详细描述了同骨折形态和受伤机制间的联系。

       综上所述，pilon骨折中胫骨的骨折形态主要受暴力的大小和受伤时踝关节的位置状态影响。暴力的大小主要决定骨折粉碎、压缩和移位的程度以及骨折累及的面积，而受伤时踝关节的位置状态主要决定骨折的位置和关节面骨折线的方向。当然胫骨骨折的形态不是单单的只受其中的一个因素影响影响，往往是交互的。比如在当踝关节内翻时关节骨折线往往呈矢状面骨折，但当能量增加时，骨折从单纯矢状劈裂逐渐向T型骨折转变，我们在进行骨折评估时，要综合这两点进行评估。

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通讯作者：王志强 E-mail：wzhqde@163.com