袁廷申,趙健宇,湯 欣
(1.安徽省亳州市人民醫(yī)院 關(guān)節(jié)外科,安徽 亳州 236800;2.大連醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院 創(chuàng)傷骨科,遼寧 大連 116011)
Pilon骨折是指涉及脛骨遠(yuǎn)端關(guān)節(jié)面的一種復(fù)雜的關(guān)節(jié)內(nèi)骨折,骨折線可以延伸至鄰近的干骺端。Etienne Destot在1911年第一次在骨科文獻(xiàn)中提及“Pilon”一詞,指從脛骨遠(yuǎn)端關(guān)節(jié)面向近端延伸5 cm范圍內(nèi)的骨折。Pilon骨折的發(fā)生率約占脛骨遠(yuǎn)端骨折的7%,其中開放性骨折約占20%~25%[1]。Pilon骨折是最復(fù)雜的關(guān)節(jié)內(nèi)骨折之一,超過30%的Pilon骨折是由高能量損傷造成的[2],在高能量Pilon骨折中,腓骨骨折發(fā)生率約為85%[3]。Pilon骨折關(guān)節(jié)面的粉碎程度和軟組織的條件是影響外科醫(yī)生的治療、病人解剖復(fù)位和功能鍛煉的重要影響因素,關(guān)于Pilon骨折經(jīng)常記錄的一個(gè)影響因素是骨折分型。由于Pilon骨折是一組復(fù)雜的關(guān)節(jié)內(nèi)骨折,時(shí)至今日,仍然沒有一種普遍為大家所接受的分型。臨床上最常用的關(guān)于Pilon骨折的分型是Ruedi-Allgower分型和AO分型。由于在X線上很難觀察到關(guān)節(jié)內(nèi)骨折,Dirschl及Martin研究表明這兩種分型的觀察者間的可信度和觀察者自身的可信度都很低[4-5]。早在2010年湯欣等提出了Pilon骨折的四柱分型,并且探索在此理論的指導(dǎo)下對(duì)Pilon骨折進(jìn)行治療[6]。本文的研究目的是對(duì)四柱分型進(jìn)行觀察者間的可信度和觀察者自身的可信度評(píng)價(jià),并與傳統(tǒng)的Ruedi-Allgower分型、AO分型進(jìn)行比較,分析四柱分型的可靠性,為四柱分型進(jìn)一步的推廣提供統(tǒng)計(jì)學(xué)的依據(jù)。
2008年1月至2015年12月大連醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院收治了162例Pilon骨折患者,其中男性96例,女性66例,年齡18~87歲,平均46歲。高處墜落傷53例,車禍傷25例,摔傷及其它共84例,伴有其它部位骨折的患者共有51例,左側(cè)pilon骨折83處,右側(cè)Pilon骨折84處,9處Pilon骨折為開放性。5例為雙側(cè)Pilon骨折,所以本文按167例Pilon骨折計(jì)數(shù)。所有Pilon骨折均具有完整的術(shù)前臨床及影像學(xué)資料,排除骨骺骨折、病理性骨折。按照Ruedi-Allgower分型標(biāo)準(zhǔn):Ⅰ型25例(14.97%),Ⅱ型116例(69.46%),Ⅲ型26例(15.56%)。按照AO分型的標(biāo)準(zhǔn):B1型20例(11.97%),B2型103例(61.68%),B3型9例(5.39%),C1型6例(3.59%),C2型12例(7.19%),C3型17例(10.18%)。按照四柱分型的標(biāo)準(zhǔn):單柱骨折70例(41.92%),雙柱骨折56例(33.53%),三柱骨折24例(14.37%),四柱骨折17例(10.18%)。前柱骨折59例(35.33%),后柱骨折103例(61.68%),內(nèi)側(cè)柱骨折97例(58.08%),外側(cè)柱骨折63例(37.73%)。所有Pilon骨折被隨機(jī)排列,然后使用隨機(jī)數(shù)字表選取其中60例。在術(shù)前每一位患者均進(jìn)行了包括X線(正位、側(cè)位)、CT平掃和三維重建在內(nèi)的檢查。所有患者做CT平掃和三維重建是作為普通治療的一部分,不會(huì)因?yàn)楸疚牡难芯磕康亩淖儭?/p>
選擇6位創(chuàng)傷骨科醫(yī)生,他們分別具有5~10年的工作經(jīng)驗(yàn),在分型的前1周,我們把關(guān)于3種分型的圖解和文字描述分發(fā)給6位醫(yī)生,并且對(duì)這6位醫(yī)生進(jìn)行了關(guān)于Ruedi-Allgower分型、AO分型和四柱分型的培訓(xùn)。1周之后,6位醫(yī)生對(duì)60例Pilon骨折的影像學(xué)資料進(jìn)行閱片,影像學(xué)資料包括標(biāo)準(zhǔn)的正側(cè)位DR片、CT平掃和三維重建(Discovery CT750HD 64排螺旋CT General Electric Company )。將上述資料整理后分別用于AO分型(僅有X線)、Ruedi-Allgower分型(僅有X線)、四柱分型(包括X線、CT平掃、三維重建)。所有病例為相同的60例Pilon骨折,均為匿名,僅用數(shù)字標(biāo)識(shí),掩蓋所有可識(shí)別的數(shù)據(jù)(除了標(biāo)記左、右的標(biāo)簽以外),而且所有病例的順序均采用隨機(jī)數(shù)字表隨機(jī)排列,并且各不相同, 為減少回憶偏倚以不同的順序提供給觀察者[7]。每一位觀察者在有充分時(shí)間思考的情況下,在規(guī)定時(shí)間內(nèi),按自己的節(jié)奏以電子的形式進(jìn)行此項(xiàng)研究,以避免疲勞偏倚[8]。
雖然本研究的6位醫(yī)生都很熟悉這3種分型,但是在進(jìn)行分型的過程中,仍需參照3種分型的圖解和文字描述,以增加分型結(jié)果的準(zhǔn)確性。6位醫(yī)生把他們的意見寫在預(yù)先設(shè)計(jì)好的表格上,所有的影像資料隨機(jī)排列,標(biāo)記為1~60,并且包括了Pilon骨折的所有類型。對(duì)于Ruedi-Allgower分型和四柱分型這兩種分型系統(tǒng),要包括所有的分組。Ruedi-Allgower分型將Pilon骨折分為Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型。AO分型中,所有骨折則為43(脛骨遠(yuǎn)端部分)B或者C(型)1、2或者3(組),比如一個(gè)骨折為43C3。對(duì)于AO分型,在臨床實(shí)踐中并不常使用亞組,所以并沒有對(duì)骨折進(jìn)行進(jìn)一步的亞組分類。
進(jìn)行分型的6位醫(yī)生在第一次分型之后,不會(huì)得到這些影像學(xué)資料,而且不會(huì)得到任何的反饋信息。第一次分型結(jié)束以后,使用Kappa系數(shù)計(jì)算6位觀察者間的可信度,以比較3種分型的觀察者間可信度的差別??芍貜?fù)性研究在8周后進(jìn)行,使用相同的病例,不更換參加分型的人員,不重新進(jìn)行培訓(xùn)。第二次分型結(jié)束后使用Kappa系數(shù)計(jì)算6位觀察者自身的可信度,以比較3種分型的觀察者自身可信度的差別[7, 9-16]。
兩次分型結(jié)束后,我們使用所有組合的kappa系數(shù)κ值分析數(shù)據(jù),進(jìn)一步分析觀察者間的可信度和觀察者自身的可信度。按照Landis和 Koch對(duì)kappa系數(shù)的κ值進(jìn)行的解釋:0代表完全不可信,1代表完全可信,從0到1代表可信度的不斷提高[17]。見表1。
表1 Landis和Koch對(duì)Kappa值的解釋
Tab 1 Interpretation of kappa values by Landis and Koch
κ值評(píng)價(jià)0.00-0.20 輕度可信0.21-0.40 輕中度可信0.41-0.60 中的可信0.61-0.80 基本可信0.81-1.00 完全可信
AO分型的觀察者間的可信度平均κ值為0.370(范圍0.254-0.485),屬于輕中度可信,Ruedi-Allgower分型的觀察者間的可信度平均κ值為0.344(范圍0.161-0.501),屬于輕中度可信,四柱分型的觀察者間的可信度平均κ值為0.739(范圍0.615-0.832),屬于基本可信。見表2。
AO分型的觀察者自身可信度平均κ值為0.383(范圍0.283-0.472),屬于輕中度可信,Ruedi-Allgower分型的觀察者自身可信度平均κ值為0.385(范圍0.229-0.582),屬于輕中度可信,四柱分型的觀察者自身可信度平均κ值為0.757(范圍0.715-0.812),屬于基本可信。見表3。
表2 AO分型、Ruedi-Allgower分型和四柱分型觀察者間可信度評(píng)價(jià)的Kappa值
Tab 2 Kappa coefficients for inter-observer reliability of the AO, Ruedi-Allgower and four-column classifications
觀察者 AO分型 Ruedi-Allgower分型 四柱分型Ⅰ-Ⅱ 0.332 0.501 0.667Ⅰ-Ⅲ 0.363 0.257 0.813Ⅰ-Ⅳ 0.379 0.474 0.722Ⅰ-Ⅴ 0.298 0.333 0.719 Ⅰ-Ⅵ 0.439 0.332 0.832 Ⅱ-Ⅲ 0.275 0.451 0.686 Ⅱ-Ⅳ 0.324 0.461 0.615 Ⅱ-Ⅴ 0.254 0.388 0.722 Ⅱ-Ⅵ 0.342 0.328 0.723 Ⅲ-Ⅳ 0.464 0.221 0.740 Ⅲ-Ⅴ 0.344 0.305 0.812 Ⅲ-Ⅵ 0.406 0.445 0.814 Ⅳ-Ⅴ 0.485 0.268 0.703 Ⅳ-Ⅵ 0.441 0.161 0.705 Ⅴ-Ⅵ 0.409 0.231 0.813 平均值 0.370 0.344 0.739
表3 AO分型、Ruedi-Allgower分型和四柱分型的觀察者自身可信度評(píng)價(jià)的Kappa值
Tab 3 Kappa coefficients for intra-observer reliability of the AO, Ruedi-Allgower and four-column classifications
觀察者 AO分型 Ruedi-Allgower分型 四柱分型Ⅰ 0.472 0.477 0.757Ⅱ 0.283 0.312 0.723Ⅲ 0.345 0.306 0.715Ⅳ 0.288 0.582 0.778Ⅴ 0.457 0.401 0.812Ⅵ 0.455 0.229 0.758平均值 0.383 0.385 0.757
臨床工作中最常使用的Pilon骨折分型是Ruedi-Allgower分型和AO分型。此外,關(guān)于Pilon骨折還有很多分型, 比如Gay-Evrard分型、Kellam-Waddell分型、Mast-Spiegel分型、Ovadia-Bealsedi分型等,由于這些分型有許多不足之處,所以在臨床工作中很少使用這些分型。
隨著影像學(xué)技術(shù)的發(fā)展,使用CT掃描可以更好地幫助識(shí)別關(guān)節(jié)內(nèi)的骨折以及骨折塊的形狀。Topliss等[18]基于CT掃描圖像上骨折塊的外形提出了一種新的骨折分型。它包括冠狀位和矢狀位。一種額外的分型包括粉碎性骨折,因?yàn)榉鬯樾怨钦鄄贿m合這兩種分型。Topliss還發(fā)現(xiàn),在Pilon骨折發(fā)生時(shí),脛骨外側(cè)部分和腓骨常常是作為一個(gè)整體接受破壞作用。但是,Ramappa等[12]對(duì)Topliss分型進(jìn)行可信度評(píng)價(jià)后發(fā)現(xiàn),Topliss分型的可信度均沒有達(dá)到基本可信的程度。
Ruedi-Allgower分型、AO分型和Topliss分型雖然也可以對(duì)Pilon骨折進(jìn)行分型,但是隨著三維重建在臨床中的廣泛使用,僅僅依靠X線和CT平掃對(duì)骨折分型是不夠的,因?yàn)楣钦蹓K的旋轉(zhuǎn)以及骨折塊的大小基于三維狀況下能更易于人理解[19],因此,2010年湯欣等針對(duì)脛骨遠(yuǎn)端Pilon骨折解剖特點(diǎn)、受傷機(jī)制以及臨床治療的回顧,在X線和CT平掃的基礎(chǔ)上,以三維重建為主,結(jié)合脛骨遠(yuǎn)端解剖、生物力學(xué)研究以及相關(guān)臨床資料的研究,證明了Pilon骨折的主要骨折塊集中于脛腓骨遠(yuǎn)端復(fù)合體的前側(cè)、后側(cè)、內(nèi)側(cè)和外側(cè),以此提出了Pilon骨折的四柱分型,并以此分型為基礎(chǔ)進(jìn)行手術(shù)內(nèi)固定的嘗試,獲得了較好的臨床效果[20]。
(1)四柱分型觀察者間的可信度和觀察者自身的可信度均達(dá)到基本可信的程度。對(duì)于任何一種骨折分型而言,觀察者間的可信度和觀察者自身的可信度是最重要的因素。因此,分型系統(tǒng)的觀察者間的可信度和觀察者自身的可信度應(yīng)該具有一致的基本可信的程度[12]。骨折分型系統(tǒng)可信度高低的影響因素是多方面的,比如觀察者對(duì)骨折分型系統(tǒng)的熟悉程度,分型系統(tǒng)的簡單性以及所提供給觀察者的影像學(xué)資料的質(zhì)量等。在本研究中,AO分型觀察者間的可信度平均κ值為0.370(范圍0.254-0.485),屬于輕中度可信,觀察者自身可信度平均κ值為0.383(范圍0.283-0.472),屬于輕中度可信,Ruedi-Allgower分型觀察者間的可信度平均κ值為0.344(范圍0.161-0.501),屬于輕中度可信,觀察者自身可信度平均κ值為0.385(范圍0.229-0.582),屬于輕中度可信。而在Topliss的研究中,即使在CT掃描的幫助下,AO分型可信度均為中等可信,而Ruedi-Allgower分型可信度也均為中等可信,都沒有達(dá)到基本可信的程度[12]。四柱分型是在X線和CT掃描的基礎(chǔ)上,以三維重建為主的分型,四柱分型觀察者間的可信度κ值為0.739(范圍0.615-0.832),屬于基本可信,觀察者自身可信度平均κ值為0.757(范圍0.715-0.812),屬于基本可信。所以,目前存在的關(guān)于Pilon骨折的分型中,只有四柱分型的可信度達(dá)到基本可信的程度。觀察者自身的可信度取決于觀察者對(duì)分型系統(tǒng)的理解程度,雖然本研究中,參與分型的6位醫(yī)生對(duì)3種分型都很熟悉,但是,四柱分型中,觀察者自身可信度的平均值遠(yuǎn)高于AO分型和Ruedi-Allgower分型,這在很大程度上是由四柱分型本身的優(yōu)越性所決定的。觀察者的專業(yè)水平并不是一個(gè)重要的因素,在四柱分型中,一位主治醫(yī)師的自身可信度為0.812,是所有觀察者中最高的,而在AO 分型中,另一位住院醫(yī)師的自身可信度最高為0.472,只有在Ruedi-Allgower分型中,一位主任醫(yī)師的可信度最高為0.582。由于AO分型和Ruedi-Allgower分型最初都是以X線片為基礎(chǔ)的分型,CT不適合比較以X線為基礎(chǔ)的分型,所以我們?cè)谶M(jìn)行分型時(shí),對(duì)于AO分型和Ruedi-Allgower分型僅提供X線片,這是我們研究的一個(gè)重要組成部分。在進(jìn)行四柱分型時(shí),提供CT平掃和三維重建,可以使AO分型和Ruedi-Allgower分型盡量的保持一致,以便進(jìn)行比較和減少偏倚[12]。
(2)四柱分型雖然分為簡單的四個(gè)柱,但是可以衍生出多種骨折組合,而且囊括了一些臨床上特殊的病例,所以基本上囊括了所有的Pilon骨折。AO分型和Ruedi-Allgower分型最初是以正位X線片為基礎(chǔ)提出的分型[21]。如果骨折線是位于矢狀面上,那么這兩種分型可以較好的確定骨折的形態(tài),但是,如果骨折線是位于冠狀面上,由于Pilon骨折是一組復(fù)雜的關(guān)節(jié)內(nèi)骨折,正位X線片的前后重疊很有可能會(huì)導(dǎo)致對(duì)骨折的誤判,而且依據(jù)這兩種分型無法理解骨折斷端的相對(duì)位置以及三維形態(tài),因此,無法指導(dǎo)固定方法和手術(shù)入路。例如,由于Pilon后柱骨折的骨折線多位于冠狀位,以前并沒有得到充分的認(rèn)識(shí),很難使用AO分型和Ruedi-Allgower分型對(duì)其進(jìn)行分型,而只能通過CT平掃和三維重建確定,而且AO分型和Ruedi-Allgower分型沒有提出確定的治療原則。而四柱分型將這類骨折定義為后柱骨折,并且提出了相應(yīng)的手術(shù)入路。后柱骨折的診斷標(biāo)準(zhǔn)有3個(gè)條件:受傷機(jī)制以垂直暴力為主如高處墜落、車禍等;脛骨遠(yuǎn)端后方受損骨塊面積較大且有移位;距骨存在半脫位或完全脫位。
(3)現(xiàn)存的分型系統(tǒng),沒有明確的提出治療方案,而四柱分型與治療方案緊密相連。四柱分型可以直接依據(jù)骨折損傷的不同柱別,選擇與其相對(duì)應(yīng)的手術(shù)入路。術(shù)前的影像學(xué)檢查除常規(guī)踝關(guān)節(jié)正側(cè)位片和CT掃描外,三維重建(去除距骨顯露脛骨遠(yuǎn)端關(guān)節(jié)面)可以更加準(zhǔn)確地判斷骨折的類型、評(píng)估骨折的病理解剖特點(diǎn),并且找出骨折的特征,這樣的話,術(shù)者可以盡量為患者選擇個(gè)性化的手術(shù)方案。
(4)骨折分型的類別一定要與病人經(jīng)過特殊骨折治療方案后的愈后有一定的關(guān)聯(lián)性。一般來說,Pilon骨折四柱分型中的單柱骨折,骨折周圍軟組織損傷輕,愈合一般較好,并發(fā)癥較少,但是,三柱骨折或者四柱骨折,骨折周圍軟組織損傷重,需待軟組織條件改善和腫脹癥狀減輕、張力性水皰吸收消退、皮膚皺紋出現(xiàn)(wrinkle試驗(yàn)陽性)時(shí)再行切開復(fù)位內(nèi)固定。所以,對(duì)于三柱骨折或者四柱骨折,即使在軟組織條件改善后,進(jìn)行手術(shù),術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生率也會(huì)遠(yuǎn)高于單柱骨折。
所以,Pilon骨折四柱分型的優(yōu)勢(shì)可以簡單的總結(jié)為以下幾點(diǎn):可信度達(dá)到了基本可信的程度、基本上囊括了所有的Pilon骨折、與臨床應(yīng)用聯(lián)系密切、可以判斷預(yù)后。四柱分型基本上滿足了一種理想的骨折分型所應(yīng)該具備的特征。
當(dāng)然,本研究還存在不足之處。如,在進(jìn)行本研究時(shí),參加分型的人員越多,結(jié)果越可靠,但是本研究只有6位創(chuàng)傷骨科醫(yī)生,需要更多分型人員的進(jìn)一步分析證實(shí)。此外,Kappa分析雖然是目前對(duì)于分類資料進(jìn)行一致性研究時(shí)的可靠方法,但其本身仍有局限性,因此將來有待進(jìn)一步改善。
[1] Gardner MJ, Mehta S, Barei DP. Treatment protocol for open AO/OTA type C3 pilon fractures with segmental bone loss[J]. J Orthop Trauma,2008,22(7):451-457.
[2] Deivaraju C, Vlasak R, Sadasivan K. Staged treatment of pilon fractures[J]. J Orthop Trauma,2015,12(Suppl 1):S1-S6.
[3] Borrelli J, Ellis E. Pilon fractures: assessment and treatment[J]. Orthop Clin North Am,2002,33(1):231-245.
[4] Dirschl DR, Adams GL. A critical assessment of factors influencing reliability in the classification of fractures, using fractures of the tibial plafond as a model[J]. J Orthop Trauma,1997,11(7): 471-476.
[5] Martin JS, Marsh JL, Bonar SK, et al. Assessment of the AO/ASIF fracture classification for the distal tibia[J]. J Orthop Trauma,1997,11(7): 477-483.
[6] 湯欣, 呂德成, 唐佩福,等. Pilon骨折的解剖四柱理論與臨床治療的關(guān)系[J]. 中華外科雜志,2010,48(9): 662-666.
[7] Maripuri SN, Rao P, Manoj-Thomas A, et al. The classification systems for tibial plateau fractures: how reliable are they[J]. Injury,2008,39(10): 1216-1221.
[8] Wainwright AM, Williams JR, Carr AJ. Interobserver and intraobserver variation in classification systems for fractures of the distal humerus[J]. J Bone Joint Surg Br,2000,82(5): 636-642.
[9] Brunner A, Horisberger M, Ulmar B, et al. Classification systems for tibial plateau fractures; does computed tomography scanning improve their reliability[J]. Injury,2010,41(2): 173-178.
[10] Hu YL, Ye FG, Ji AY, et al. Three-dimensional computed tomography imaging increases the reliability of classification systems for tibial plateau fractures[J]. Injury,2009,40(12): 1282-1285.
[11] Zhu Y, Yang G, Luo CF, et al. Computed tomography-based Three-Column Classification in tibial plateau fractures: introduction of its utility and assessment of its reproducibility[J]. J Trauma Acute Care Surg,2012,73(3): 731-737.
[12] Ramappa M, Bajwa A, Singh A, et al. Interobserver and intraobserver variations in tibial pilon fracture classification systems[J]. Foot,2010,20(2-3): 61-63.
[13] Walton NP, Harish S, Roberts C, et al. AO or Schatzker How reliable is classification of tibial plateau fractures[J]. Arch Orthop Trauma Surg, 2003, 123(8): 396-398.
[14] Gicquel T, Najihi N, Vendeuvre T, et al. Tibial plateau fractures: reproducibility of three classifications (Schatzker, AO, Duparc) and a revised Duparc classification[J]. Orthop Trauma Surg Res,2013,99(7): 805-816.
[15] Charalambous CP, Tryfonidis M, Alvi F, et al. Inter- and intra-observer variation of the Schatzker and AO/OTA classifications of tibial plateau fractures and a proposal of a new classification system[J]. Ann R Coll Surg Engl,2007,89(4): 400-404.
[16] Yacoubian SV, Nevins RT, Sallis JG, et al. Impact of MRI on treatment plan and fracture classification of tibial plateau fractures[J]. J Orthop Trauma,2002,16(9): 632-637.
[17] Landis JR, Koch GG. The measurement of observer agreement for categorical data[J]. Biometrics,1977, 33(1):159-174.
[18] Topliss CJ, Jackson M, Atkins RM. Anatomy of pilon fractures of the distal tibia[J]. J Bone Joint Surg Br, 2005, 87(5): 692-697.
[19] Cole PA, Mehrle RK, Bhandari M, et al. The pilon map: fracture lines and comminution zones in OTA/AO type 43C3 pilon fractures[J]. J Orthop Trauma,2013,27(7):e152-e156.
[20] Tang X, Tang PF, Wang MY, et al. Pilon fractures: a new classification and therapeutic strategies[J]. Chin Med J,2012, 125(14): 2487-2492.
[21] Jacob N, Amin A, Giotakis N,et al. Management of high-energy tibial pilon fractures[J]. Strategies Trauma Limb Reconstr,2015,10(3): 137-147.