髋关节Pilon骨折和踝关节Pilon骨折具有相同的受力机制。髋关节Pilon骨折是指轴向暴力撞击髋臼顶部负重区形成的骨折。该类骨折是一种严重的关节内骨折,通常需要切开复位内固定手术。
本文对髋关节Pilon的受伤机制、生物力学特点、分型及治疗进行简要阐述。
关键词
髋关节;Pilon骨折;骨折分型;生物力学特点
踝关节Pilon骨折是1911年由法国放射科医生Destot首先在其著作中进行报道[1],引起了全世界骨科医生对该种骨折的研究和重视。在此后的110年中,据不完全统计,有关踝关节Pilon骨折的文章,英文约630篇,中文约2000篇。这些研究对踝关节Pilon骨折的治疗起到巨大的推动作用,并取得越来越好的治疗效果。
Pilon一词来源于法语,含义是“杵”。它形象的描述了这种骨折的受伤机制。踝关节虽然是滑车关节,但是胫骨远端和距骨的对应关系类似于“杵臼”关系。胫骨为“杵”,轴向撞击距骨,导致胫骨远端负重关节面的骨折为“胫骨Pilon骨折”。而髋关节是全身最典型的杵臼关节,股骨头和髋臼的关系同样属于“杵臼”关系。我们将因股骨头轴向撞击髋臼而形成的髋臼负重顶区的骨折,定义为“髋关节Pilon骨折”。
踝关节Pilon骨折和髋关节Pilon骨折的相似点是:两种骨折均是由轴向暴力导致的关节负重顶区的骨折。我们对髋关节Pilon骨折受伤机制、生物力学、临床分型以及治疗进行了初步的临床研究,现报告如下。
一、受伤机制
二、生物力学特点
距髋臼顶25°~30°范围的髋臼关节面为髋臼负重顶区[2],面积约为(507.86±30.17)mm2[3]。该区域受到股骨头自下而上的冲击力时,关节面可以发生压缩骨折,严重者甚至出现髋关节中心型脱位。在股骨头传递的轴向压力、臀肌肌群肌力、髂胫束肌力等作用下,股骨头关节面上的合力与股骨颈轴线不尽一致,且形成一定的弯矩。股骨头关节面上的合力点到股骨头顶的距离大约是1~1.5cm,即球冠高度,因此负重顶区为所对应的球冠面积,接触面积为2πR~3πRcm,2其中R是股骨头半径。股骨头部较颈部应力小,是由于股骨头部受力的分散及抵消和弯矩方向向颈部内侧偏移,使得股骨头部的应力也分散到股骨颈部内侧。所以,对股骨头颈部的任何冲击载荷都可能产生股骨颈骨折,但股骨头骨折少见。而髋臼形态不规则,对力的分散作用较差,因此髋臼侧骨折多于股骨头骨折。
三、髋关节Pilon骨折分型
髋关节Pilon骨折分型
Ⅰ型:髋臼负重顶区劈裂加压缩,骨折线不累及髋臼其他区域;
Ⅱ型:髋臼负重顶区压缩,骨折线累及髋臼非负重区域但不粉碎;
Ⅲ型:累及髋臼负重顶区的粉碎骨折;
Ⅳ型:累及髋臼负重顶区骨折同时伴髋关节中心脱位
4、治疗
髋关节Pilon骨折是关节内骨折,如果不能良好复位,则容易继发创伤性关节炎,导致患者长期髋部疼痛,影响生活质量。
Ⅰ型,复位塌陷的负重顶区关节面,并在软骨下骨的塌陷区进行植骨,同时应用支撑钢板固定,防止再次塌陷。
Ⅱ型,首先复位塌陷的负重顶区关节面并植骨,然后复位其他部位的髋臼骨折。
Ⅲ型,需要重建粉碎的髋臼负重顶区关节面,同时恢复股骨头和髋臼的“同心圆”关系。
Ⅳ型,根据损伤控制原则,下肢持续大重量骨牵引,恢复股骨头的正常位置。降低盆腔脏器和软组织次生损伤[4]的发生率。待患者病情稳定后,再行切开复位内固定。
五、讨论
髋关节Pilon骨折和踝关节Pilon骨折损伤机制相同。不同点是,髋关节位于人体的中心部位,上方有骶髂关节,下方有膝、踝关节。当受到轴向暴力时,这些关节可以将大部分载荷缓冲分散,但是髋臼壁薄弱,因此髋关节Pilon骨折常伴有髋关节脱位。而踝关节位于下肢远端,受到轴向暴力时,仅有内、外踝及下胫腓周围韧带可以将能量进行缓冲。加之踝关节周围皮肤较薄,骨骼表面缺少肌肉覆盖,且距骨骨质坚硬,踝穴前宽后窄,是滑车样的杵臼关节。因此,踝关节开放Pilon骨折较多,骨折粉碎程度较重,偶尔合并踝关节脱位。髋关节Pilon骨折和踝关节Pilon骨折都属于关节内骨折,即使微小的塌陷或移位都可以引起负重顶区关节面积的减小,进而出现应力集中,引起软骨退变,导致创伤性关节炎的发生[5]。因此,这类骨折治疗的关键是要恢复负重顶区关节面的解剖结构,最终获得满意的关节功能。
参考文献
1 Destot E A J. Traumatismes du pied et rayons X: Malleoles-Astragale-Calcaneum-Avant-pied [M]. Masson, 1911.
2 Day WH, Swanson SV, Freeman MR. CONTACT PRESSURES IN THE LOADED HUMAN CADAVER HIP [J]. J Bone Joint Surg Br, 1975, 57-B(3): 302-313.
3 王攀峰, 许硕贵, 张春才, 等. 臼顶不同程度台阶状移位对髋臼负重区生物力学的影响 [J]. 国际骨科学杂志, 2012, 33(1): 64-66.
4 张英泽. 次生损伤的概念及其在创伤骨科的临床意义 [J]. 中华创伤骨科杂志, 2017, 19(5): 369-370.
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