临床小儿外科杂志  2024, Vol. 23 Issue (11): 1009-1014  DOI: 10.3760/cma.j.cn101785-202409048-002

引用本文  

徐雷, 张宇辰, 周达飞, 等. 导航下骺开放治疗儿童创伤性胫骨远端骺早闭所致踝内翻的影响因素分析[J]. 临床小儿外科杂志, 2024, 23(11): 1009-1014.   DOI: 10.3760/cma.j.cn101785-202409048-002
Xu L, Zhang YC, Zhou DF, et al. Analysis of factors influencing the navigated physeal bar resection for the treatment of ankle varus caused by traumatic premature physeal closure of the distal tibial physis in children[J]. J Clin Ped Sur, 2024, 23(11): 1009-1014.   DOI: 10.3760/cma.j.cn101785-202409048-002

基金项目

北京积水潭医院院级科研基金“天玑骨科手术机器人临床应用研究”项目(GCZX202203)

通信作者

鲁明, Email: lumingit@sina.com

文章历史

收稿日期:2024-09-19
导航下骺开放治疗儿童创伤性胫骨远端骺早闭所致踝内翻的影响因素分析
徐雷 , 张宇辰 , 周达飞 , 董轶非 , 傅刚 , 鲁明     
国家骨科医学中心 首都医科大学附属北京积水潭医院小儿骨科, 北京 100035
摘要目的 分析导航下骺开放(physeal bar resection, PBR)治疗儿童创伤性胫骨远端骺早闭所致踝内翻畸形的临床特点, 探讨影响骺开放成功的相关因素。方法 回顾性分析首都医科大学附属北京积水潭医院小儿骨科2002年6月至2021年10月收治的儿童创伤性胫骨远端骺早闭所致踝内翻, 并接受导航下骺开放患儿的临床资料。统计其性别、年龄、受伤机制、骨桥形态、受伤至手术时间、骺阻滞方式、截骨方式、畸形矫正时间, 并测量胫骨远端外侧角(lateral distal tibial angle, LDTA)。根据患儿影像学资料, 将其分为骺开放成功组及骺开放失败组; 以男12岁、女10岁为界, 将患儿分为高生长潜力组、低生长潜力组; 结合其他临床资料, 通过多因素Logistic回归分析影响骺开放成功的因素。结果 本研究共纳入63例患儿, 手术时年龄(9.1±2.5)岁, 随访32.0(22.0, 54.0)个月, 受伤至接受骺开放时间为18.0(13.0, 28.0)个月。高生长潜力组共47例, 其中男30例、女17例; 低生长潜力组共16例, 其中男9例、女7例。所有患儿接受导航下骺开放手术, 同期行胫骨远端外侧骺阻滞25例, 同期行截骨11例。骺开放成功组术前LDTA为(108.1±5.5)°, 骺开放失败组术前LDTA为(112.7±6.2)°, 差异有统计学意义(t=-3.129, P=0.003)。多因素Logistic回归分析结果显示: 生长潜力(OR=15.122, 95%CI: 2.076~110.159, P=0.007)和术前LDTA(OR=0.855, 95%CI: 0.755~0.969, P=0.014)是骺开放是否成功的独立影响因素。结论 儿童创伤性胫骨远端骺早闭所致踝内翻畸形的骺开放治疗具有挑战性, 生长潜力、术前LDTA是影响手术结果的重要因素。准确评估骺板功能及生长潜力、合理手术决策、导航术中精确操作以及术后严密随访是手术成功的关键。
关键词骺开放    骺早闭    踝内翻    生长潜力    外科手术    儿童    
Analysis of factors influencing the navigated physeal bar resection for the treatment of ankle varus caused by traumatic premature physeal closure of the distal tibial physis in children
Xu Lei , Zhang Yuchen , Zhou Dafei , Dong Yifei , Fu Gang , Lu Ming     
National Center for Orthopedics, Department of Pediatric Orthopedics, Beijing Jishuitan Hospital, Capital Medical University, Beijing 100035, China
Abstract: Objective To analyze the clinical characteristics of navigated physeal bar resection (PBR) for ankle varus deformity caused by traumatic premature physeal closure of the distal tibial physis in children and to explore the factors influencing the success of the procedure. Methods A retrospective analysis was conducted on pediatric patients with traumatic premature physeal closure of the distal tibial physis resulting in ankle varus who underwent navigated PBR at the Department of Pediatric Orthopedics of Beijing Jishuitan Hospital, Capital Medical University, from June 2002 to October 2021.The clinical data analyzed included gender, age, injury mechanism, bone bridge morphology, time from injury to surgery, method of physeal blockage, osteotomy approach, deformity correction time, and measurement of the lateral distal tibial angle (LDTA).Based on imaging data, patients were divided into successful and failed PBR groups.Patients were also grouped by growth potential, with boys over 12 and girls over 10 classified as having low growth potential.A multivariate logistic regression analysis was performed to identify factors influencing the success of the PBR. Results A total of 63 children were included in the study, with an average age of 9.1 ±2.5 years at the time of surgery and a follow-up period of 32.0(22.0, 54.0) months.The time from injury to PBR was 18.0(13.0, 28.0) months.There were 47 patients in the high-growth-potential group (30 boys, 17 girls) and 16 in the low-growth-potential group (9 boys, 7 girls).All patients underwent navigated PBR, with 25 cases receiving concurrent lateral distal tibial physeal blockage and 11 cases undergoing concurrent osteotomy.The preoperative LDTA was 108.1±5.5° in the successful group and 112.7±6.2° in the failed group, showing a statistically significant difference (t=-3.129, P=0.003).Multivariate logistic regression analysis indicated that growth potential (OR=15.122, 95%CI: 2.076-110.159, P=0.007) and preoperative LDTA (OR=0.855, 95%CI: 0.755-0.969, P=0.014) were independent factors influencing the success of PBR. Conclusions PBR for ankle varus deformity caused by traumatic premature physeal closure of the distal tibial physis in children is challenging.Growth potential is a critical factor affecting surgical outcomes.Careful patient selection, including accurate assessment of physeal function and growth potential, proper surgical planning, precise navigation-guided procedures, and close postoperative follow-up are key to surgical success.
Key words: Physeal Bar Resection    Premature Physeal Closure    Ankle Varus    Growth Potential    Surgical Procedures, Operative    Child    

儿童踝关节骨折是儿童下肢骨骺损伤最常见原因,占所有骨骺损伤的15% ~20%[1]。儿童骺板损伤或骨骺损伤会导致骺早闭[2]。由于股骨远端及胫骨远端的骺板呈波浪形态,更容易发生骺早闭[3]。Peterson根据骨桥形态将骨桥分为3型:周围型、中央型及线型[4]。区别于股骨远端容易形成中央型骨桥,胫骨远端由于Kump隆突的存在,常形成内侧骨桥,此时3种形态的骨桥都可能发生,从而导致踝内翻、肢体短缩以及腓骨撞击[5]。研究表明,胫骨成角畸形超过4°就会造成踝关节退行性关节炎[6]。为获得良好的踝关节功能,应早期发现并治疗胫骨远端骺早闭,并随访至生长结束[7]。Langenskiöld[8]最早介绍了骺开放术,以恢复骺板的纵向生长。相较于大龄儿童的截骨矫形,骺开放能更好地保留生长潜力,避免复发,减少后期行肢体延长的需要。术中三维CT导航系统的使用提高了骺开放的准确率,完整切除骨桥的同时尽量保留了正常骨骺[9-10]。尽管如此,骺开放手术的有效性仍不确切[7]。且目前关于胫骨远端骺开放治疗骺早闭的大样本研究较少,骺开放治疗踝内翻的认识仍相对缺乏。本研究分析导航下骺开放治疗胫骨远端创伤性骺早闭所致踝内翻的临床资料,分析相关因素对骺开放结果的影响,旨在为今后类似病例提供治疗决策。

资料与方法 一、研究对象

本研究为回顾性研究,通过首都医科大学附属北京积水潭医院病案管理系统及影像系统,检索2002年6月至2021年10月由创伤所致儿童胫骨远端骺早闭,出现踝内翻畸形接受治疗的病例资料。病例纳入标准:①确诊为儿童创伤性胫骨远端骺早闭所致踝内翻;②男性不超过15岁,女性不超过13岁,胫骨远端骨骺未闭合;③术前经CT或MR评估骨桥面积<40%。排除标准:①临床资料不完整或失访;②随访时间不足1年。本研究由首都医科大学附属北京积水潭医院伦理委员会审核通过后实行(积伦[K2023]第[196]号— 00),患儿家属均知情同意。

本研究共纳入患儿63例,其中男39例、女24例。考虑胫骨远端内侧骨骺的生长潜力,将患儿分为高生长潜力组与低生长潜力组。高生长潜力组入组标准为男≤12岁、女≤10岁,共47例,其中男30例、女17例;低生长潜力组入组标准为男>12岁、女>10岁,共16例,其中男9例、女7例。共有47例在初次受伤后接受了骨折内固定手术,剩余16例采用保守治疗。根据初次损伤的机制进行分组:旋后内收型34例(54%),旋前外旋型15例(23.8%),垂直暴力型9例(14.3%),内踝缺失型5例(7.9%)。通过影像学评估骨桥形态,周围型骨桥20例(31.7%),中央型骨桥15例(23.8%),线型骨桥28例(44.4%)。受伤至手术时间为18.0(13.0,28.0)个月。63例中,25例行胫骨远端外侧骺阻滞术,11例行同期截骨,27例行腓骨远端骺阻滞或未行任何骺阻滞。

二、手术方式

患儿仰卧于全透光床,患肢安放止血带。消毒铺巾后,设置术中三维CT导航系统。导航采用Stryker公司红外线主动导航系统,工作软件为CT-Based Spine Navigation 1.2。术中使用电动C型臂(SIREMOBIL Iso-C,德国Siemens公司)进行三维CT扫描。将示踪器固定于患肢胫骨,C臂扫描踝关节后,将数据传输至导航系统并重建。使用导航系统定位胫骨远端骨桥位置及形态,确认手术入路。

周围型骨桥采用侧方入路,线型骨桥采用前方入路,切开皮肤,保护下显露至骨面。利用指点器定位骨桥,再使用注册好的磨钻,在实时导航下磨除骨桥。中央型骨桥则需根据骨桥位置,在骺板近端1~2 cm处开窗,导航指引下制作骨隧道,并磨除骨桥。通过X线片及肉眼直视判断骨桥是否磨除完全,也可再次行三维CT扫描确认。冲洗骨缺损处,予自体脂肪、骨蜡或骨水泥填充。

同期手术包括胫骨远端外侧骺阻滞术,采用外侧切口,行外侧8字板骺阻滞;腓骨远端骺阻滞,可用螺钉经皮固定或8字板切开阻滞;同期行骺开放及截骨术者,骺开放完成后,取侧方或前方切口,显露胫骨远端,截骨纠正胫骨力线,使胫骨干轴线与关节面垂直,克氏针或钢板固定。术后患肢免负重6周,后逐步恢复负重;截骨患儿复查X线片后,视情况开始逐步负重。

三、观测指标及疗效判定

术后每6个月进行一次门诊复查,拍摄踝关节负重正侧位X线片,在正位片上测量胫骨远端外侧角(lateral distal tibial angle, LDTA)。随访1年,影像学上观察到胫骨内侧纵向生长恢复,或LDTA减小,并且无骨桥残留,为骺开放成功。LDTA大于85°且小于95°,为畸形矫正成功。

四、统计学处理

采用SPSS 24.0进行统计学分析。采用Shapiro-Wilk检验计量资料是否服从正态分布。服从正态分布的计量资料以x±s表示,组间比较采用两样本独立t检验;非正态分布的计量资料以M(Q1, Q3)表示,组间比较采用Mann-Whitney U检验。分类变量以例数(百分比)表示,无序资料的组间比较采用χ2检验或Fisher精确概率法,有序资料的组间比较采用Kruskal-Wallis H检验。采用多因素Logistic回归探讨影响骺开放成功的相关因素。P<0.05为差异有统计学意义。


图 1 导航下骺开放治疗胫骨远端内侧骺早闭所致踝内翻,结合胫骨远端外侧8字板骺阻滞 Fig.1 Navigated PBR for ankle varus caused by premature physeal closure of the medial distal tibial physis, combined with lateral distal tibial physeal blockage using an 8-plate    A: 7岁男性患儿,踝关节骨折,为旋后内收型损伤; B: 伤后螺钉固定; C: 复查出现踝内翻; D: 核磁确认骨桥形成; E: CT亦确认骨桥形成,为线型骨桥; F: 术中导航下定位骨桥; G: 骨桥切除完成,术中行胫骨远端外侧8字板骺阻滞及腓骨远端螺钉骺阻滞; H: 术后复查,外侧8字板张开; I: 最终踝内翻畸形得到矫正,腓骨骺板位于踝关节水平
结果

本组患儿年龄(9.1±2.5)岁,其中男性年龄为(9.5±2.6)岁,女性年龄为(8.5±2.1)岁, 差异无统计学意义(P=0.122)。术前LDTA为(110.6±6.3)°,随访时长为32.0(22.0,54.0)个月。

术后验证骺开放成功29例(46%),其中同期行骺开放合并截骨手术3例;15例接受胫骨远端外侧骺阻滞,畸形矫正速率为(0.89±0.45)°/月;其余11例未行胫骨骺阻滞,矫正速率为(0.39± 0.25)°/月。骺开放成功组29例,总体矫正(13.5±4.5)°(5.4° ~23.9°),矫正速率为(0.68±0.45)°/月。骺开放失败组34例,50%(17/34)为术后1年骺板提前闭合,原因为大年龄及原始损伤程度较重;骨桥切除不全或复发13例,内侧无生长潜力4例,该4例均为原始损伤严重,骨桥切除范围广泛病例[11]

单因素分析结果显示,生长潜力、损伤类型、术前LDTA及伤后至手术的间隔时间是影响骺开放成功的因素(P<0.05)。多因素Logistic回归分析结果显示,生长潜力(OR=15.122, 95%CI: 2.076~110.159, P=0.007)和术前LDTA(OR=0.855, 95%CI: 0.755~0.969, P=0.014)是骺开放是否成功的独立影响因素。见表 1表 2

表 1 导航下骺开放结果影响因素的单因素分析 Table 1 Univariate analysis of the results of navigated PBR

表 2 导航下骺开放结果影响因素的多因素Logistic回归分析 Table 2 Multivariate logistic regression analysis of the results of navigated PBR

本组有1例术后出现骨髓腔内深部感染,行清创及抗生素骨水泥珠链植入术,感染得到控制。1例骨桥切除范围大,关节面下骨量不足且未行骨水泥植入,导致胫骨远端内侧关节面损伤,二期行人工骨植入术。2例出现踝关节关节炎,1例为内踝缺失,回顾X线片发现术前即存在踝关节不稳及早期关节炎表现;另1例经过多次手术,最终行外架肢体延长。

讨论

尽管骺开放技术是治疗骨骺早闭重要且有效的方法,但临床上骺开放的成功率并不高,其影响因素复杂[7, 11]。Salter-Harris分型是最为常用的骨骺损伤分型。Leary等[12]研究发现骨折原始移位程度及骨折Salter分型与胫骨远端骺早闭的发生密切相关。由于本研究中的内踝缺失病例属于Peterson分型中的骺板缺失型, 故使用损伤机制来分析骺开放的相关因素。Blondin[13]研究证明高能量踝关节损伤会导致更坏的临床结果。本研究中原始损伤为旋后内收型损伤34例,骺开放成功率为61.8%;旋前外旋型15例,成功率为40%;而9例垂直暴力型和5例内踝缺失型患儿中,均只有1例获得骺开放成功,提示原始损伤越严重,临床上越需要评估行截骨合并骺融合手术的可能。

早期文献认为,剩余生长潜力不足是骺开放手术失败的重要影响因素[4, 8]。Fu等[10]研究发现,使用三维导航系统辅助下骺开放虽然能提高术中切除的准确性,但治疗成功率与传统C臂透视并无显著差异;同时该研究以8岁为界对年龄进行分组,最终发现大年龄和手术史对治疗结果也无影响。本研究对骺开放是否成功的影响因素进行Logistic回归分析,发现生长潜力和术前LDTA会影响骺开放手术能否成功。其中,高生长潜力组被定义为男孩≤12岁、女孩≤10岁,为强相关因素(OR=15.122)。目前临床骺开放的手术指征为受累部位骨骺剩余2年生长潜力,及骺早闭面积低于30% ~50%[11]。以Menelaus法假定男孩16岁和女孩14岁为骨骼成熟年龄计算,即男孩14岁以上和女孩12岁以上不适合行骺开放手术[14]。但国外研究发现,核磁检查提示男性胫骨远端骨骺开始闭合时间最早为13岁,而女性最早为11岁,均较X线片观察结果提前[15]。谢晓迪等[16]针对国人的研究发现,环境因素等可能对骨骺闭合时间造成影响,胫骨远端骨骺闭合时间较前已有所提前,男性为15.2岁,女性为13.4岁。考虑到胫骨远端骨骺本身存在一定闭合顺序,内侧最先闭合,整体闭合时间约为18个月[17]。即胫骨远端内侧骨骺无生长潜力的时间为男性13.7岁、女性11.9岁。本研究中患儿影像学评估骺板内侧均未闭合,男性3~14.1岁,女性4~11岁,符合上述推断。考虑到畸形矫正需要一定周期,故男性合适的手术年龄应不大于11.7岁,女性应不大于9.9岁,这也与骺开放成功组男性年龄为8~12.5岁,女性年龄4.5~9.9岁基本相符。本研究中所有大于10岁的女性患儿骺开放均失败,大于12岁的男性患儿仅2例(2/9)骺开放成功,分别为12.1岁和12.5岁,而骺损伤后患侧骺板较健侧会提早闭合[11]。故本研究中,将生长潜力以男性12岁、女性10岁作为临界值具有一定的合理性;后期可考虑行核磁检查,而非拍X线片,以确定目前国人骨骺闭合的准确时间[15]

本研究结果提示,术前LDTA每增加1°,骺开放成功率降低14.5%。但临床对于术前LDTA的顾虑并非其影响骺开放成功率,而是可能存在矫正过程中长期的踝内翻以及最终矫正不充分。对于前者,目前尚无踝内翻导致局部应力增加与骺早闭关联性的相关研究;本研究中有1例内踝缺失病例,影像学确认初次骺开放骨桥切除完整,但术后随访发现骨桥复发。踝关节不稳定或踝关节应力异常对于骺开放的影响,仍需进一步研究。对于后者,由于骺开放本身矫正畸形的度数有限,建议内翻20°以上者行截骨手术[4];Williamson等[18]则认为内翻超过10°即应行截骨手术, 尤其是骨桥面积>25%的患者, 但该建议基于单纯骺开放最大矫正角度为9°的研究结果。随着骺阻滞技术的使用,非截骨手术的畸形矫正能力增强。

早期手术到底应该在胫骨远端外侧阻滞还是腓骨远端阻滞,尚存在争议。本研究证实腓骨远端阻滞对于踝内翻畸形矫正本身并无实际影响,其主要目的是为了减少腓骨撞击。胫骨远端外侧行8字板阻滞可以明显提高矫正速率,有效缩短矫正时间,避免矫正不足。本组未行胫骨远端骺阻滞者11例,其中8例(72.7%)最终畸形矫正不足,1例因内翻21.1°最终接受二次截骨矫形。Xiao等[19]也认为踝内翻大于10°者应在骺开放的同时,行胫骨远端外侧骺阻滞术。

本研究的不足之处包括:①未能完整获取患儿的双下肢力线片,不能评价术后下肢整体力线情况;②研究结果仅基于影像学资料,未随访患者术后功能,未来可进一步随访完善。

综上所述,对于胫骨远端创伤性骺早闭致踝内翻的患儿,生长潜力及术前LDTA是骺开放治疗结果的独立影响因素。对于≤12岁的男童及≤10岁的女童,推荐行导航下骺开放合并胫骨远端外侧骺阻滞术。骺开放成功且行胫骨阻滞者,平均矫正速率为0.89°/月,可依此制定术前决策。而有关低生长潜力组的治疗,仍需进一步研究。

利益冲突  所有作者声明不存在利益冲突

作者贡献声明  徐雷、鲁明负责研究的设计、实施和起草文章,徐雷、张宇辰、周达飞负责数据收集和文献检索,董轶非、傅刚负责文章知识性内容的审阅

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