后踝骨折的生物力学分类与治疗
作者：文哲 郑晓明 程义权
单位：解放军第161医院骨科，武汉市 430010
关键词：后踝骨折；生物力学；治疗
中国矫形外科杂志001210 摘 要 目的：对后踝骨折进行分类，用于指导临床治疗。方法：对入院患者进行物理检查，主要是对初次X线片进行测量、计算、归纳，28例根据手术所见。结果：本文通过对52例后踝骨折病例进行分析，发现后踝骨折是由于踝关节受到由后向前下的冲力及扭转应力，特别是在小腿处于内旋位时，距骨撞击后踝和下胫腓后韧带牵拉所致。依据(1)后踝骨折的生物力学机制；(2)后踝骨折移位的特点；(3)骨折波及关节面的损伤程度；(4)是否合并周围组织损伤及踝穴的稳定状况，将后踝骨折分为Ⅲ度，得出了与之相应的治疗方案。应用本分类标准治疗52例后踝骨折，取得了93.3%的优良率。结论：对后踝骨折实行分类，为临床治疗提出理论依据。
, 百拇医药
中图分类号 R683.42 文献标识码 A 文章编号 1005-8478(2000)12-1175-03
The Biomechanics Classification and Treatment of Fracture of Posterior Malleolus(FPM)
WEN Zhe,ZHENG Xiao-ming,CHENG Yi-quan
(Department of Orthopedics,The 161th Hospital of PLA,Wuhan 430010.)
Abstract Objective: To classify FPM and guide its clinical treatment.Method:52 patients were given physical examination.Informations were acquired mainly on the basis of measures and calculations on the first of roentgenograms after fractures.28 of them on the basis of that were seen during operations.Results:FPM are caused by the impulsive force form behind to front and the distorting stress on ankle.Especially when legs are on the position of pronation and the talus strikes posterior malleolus, and posterior inferior tibiofibular ligaments.FPM were classified into 3 degrees and corresponding treatments were offered on the basis of (1)The biomechanics mechanism of FPM,(2)The transposing characterization of FPM,(3)The degree that fractures injuried articular surface,(4)If surrounding tissues were injuried and the stable state of mortise.We applied the classification to treat 52 patients of FPM.The rate of excellent and good results was 93.3%.Conclusion:To classify FPM and provided guidance for clinical treatment.
, 百拇医药
Key words Fractures of Posterior Malleolus(FPM) Biomechanice Treatment
近几年来，国内外学者对踝关节骨折的研究较为深入，从不同角度对踝关节骨折提出了多种分类方法，但对踝关节稳定起重要作用的后踝据文献检索其骨折尚无明确分类。作者总结我院1993年4月～1998年11月治疗后踝骨折(Fractures of Posterior Malleolus,FPM)52例中发现，对FPM进行分类密切关系着治疗的正确与否。为此，作者依据FPM的生物力学机制将其分为三度，并就其与治疗的关系作一讨论。
1 临床资料
1.1 一般资料 52例中男39例，女13例；年龄20～76岁，平均38岁；左侧38例，右侧14例。
1.2 损伤原因 重物直接砸伤踝部5例，车祸致踝部撞伤12例。间接暴力致伤35例，其中骑自行车扭伤、跳楼和下楼梯跌伤24例，体育运动扭伤11例。
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2 分类的依据和结果
在52例中，多数病人就诊时不能说清楚受伤时足踝部确切的姿势，因而分类主要依据伤后物理检查和初次X线片，28例结合手术所见。物理检查发现：患者受伤时踝关节因疼痛刺激处于半跖屈旋后位，跖屈约15°；在分析X线片时，主要依据：(1)骨折类型的生物力学机制[1]，对松质骨而言，若受到剪切力作用时则致劈裂骨折，对长骨来说若弯矩起主要作用则致横形、横斜形骨折，若扭矩起主要作用则致螺旋形或长斜形骨折；(2)FPM的移位特点；(3)骨折波及关节面的损伤程度；(4)是否合并周围组织损伤及踝穴的稳定状况。据此，将FPM分：
Ⅰ度：单纯FPM，不合并内、外踝骨折，踝穴保持正常，骨折块上移<2mm，骨折波及关节面不限定。本组共3例，有1例合并胫骨中段骨折。
Ⅱ度：合并内、外踝骨折，外踝骨折线在踝关节水平下方，后踝骨折块上移≤2mm，骨折波及关节面≤25%共17例。
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Ⅲ度：合并内踝骨折、腓骨下1/3骨折、胫腓骨间韧带损伤产生分离后踝，骨折块上移>2mm，骨折波及关节面≥25%。共32例，其中有9例合并踝关节半脱位，2例合并踝关节开放性粉碎性骨折并脱位。在后两型骨折中，踝关节周围韧带相应损伤，踝穴的稳定遭到破坏。
对后踝骨折实行分类，使治疗选择有了依据，减少了盲目性。
3 手术方法
手术宜选择在伤后5～7d、患肢伤情稳定、肿胀减轻后进行。
3.1 术前常规备床旁X光机，视FPM情况取跟腱内或外侧纵形切口约6cm，逐层分离显露骨折块，踝关节背屈位予以整复，巾钳作临时固定，由于胫距关节不易显露(也不需暴露)，骨折块的解剖复位，我们通过以下两点来判断。(1)保证三角骨块的尖端及两条边准确复位；(2)手术台上无菌操作下行X光机观察胫骨远端关节面是否平整，在得到证实后用松质骨螺丝钉或可吸收螺丝钉固定。
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3.2 对内踝或外踝骨折作常规手术切口，显露骨折断端，清理骨折断端间软组织及血凝块，直视下手法复位，分别用松质骨螺丝钉或可吸收螺丝钉加压固定。若外踝骨折线在踝关节水平上方，需用小钢板螺丝钉固定，注意应把钢板预弯，以适应腓骨下端正常的生理曲度，否则术后导致外翻曲度变直，外踝内收，踝穴变窄，引起术后行走疼痛。应当指出的是，FPM的整复和内固定在内踝或外踝整复固定之前进行[2]，目的是使胫骨远端关节面取得解剖上的恢复，这一点易被临床医生所忽视。
3.3 术后石膏托固定5～6周。
4 治疗结果
由于FPM绝大多数病例同时存在内、外踝及下胫腓韧带损伤，因此，单纯提出后踝治疗标准不切实际，需连同踝关节的治疗效果一并来判断，本组45例患者得到随访，根据临床检查及主诉，参考Leeds[3]将治疗结果分为优、良、差三级。优：活动无痛，足无畸形，踝无肿胀，踝关节活动范围及稳定性正常或接近正常，下胫腓韧带及三角韧带处无压痛，踝背屈或跖屈活动范围达健侧75%；X线片示胫骨关节面平整光滑，本组34例(占75.6%)。良：步态正常，行走距离过长时，踝部轻度肿胀不适或疼痛，踝关节活动范围部分受限，踝背屈和跖屈活动范围达健侧50%。本组8例(占17.7%)。差：跛行，活动时肿痛明显，踝关节活动范围明显受限，需进一步手术治疗。本组3例(占6.7%)。
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5 讨 论
5.1后踝骨折的力学机制 踝关节损伤时，后踝撞击距骨，距骨产生一后上的反作用力，根据力学原理，此力F可分解为一向上的切力F1和向后的推力F2(见图1)。
图1 踝关节侧位示意图
由于组成后踝的骨小梁呈纵向排列，受力后易致骨小梁劈裂，故骨折面常与胫骨纵轴平行。讨论后踝骨折的机理不能与其特殊的受力方向割裂，因为后踝的受力状态十分复杂，定性分析很难说清楚问题，其受距骨切力方向与后踝骨折线的关系是否类似于长骨干骨折的生物力学机制，这一点尚需作进一步后踝骨折的生物力学试验，作出定量分析。另外，外、后踝参入踝穴的构成，是防止距骨向后移位的骨性阻挡物，下胫腓后韧带连结外踝至胫骨后结节，是保证外、后踝正常联结的较强韧性物，两者在正常生理情况下与踝关节各结构互相联动，维持踝关节的稳定和踝穴的正常状态，加之后踝后方受粗大跟腱的保护，不易直接受外力的打击。当踝关节受到扭矩应力或踝部受到外力打击，特别是在小腿内旋位时，踝关节内各种平衡被打破，距骨在踝穴内异动，不但撞击内、外踝致其骨折，进而损伤周围韧带，而且由于扭矩应力的作用，下胫腓后韧带受到较强内旋力的牵拉致后踝骨折。分析其移位的机理，作者认为是踝关节损伤时距骨向上后的反作用力和下胫腓后韧带牵拉产生的侧方移位连同跟腱紧张、踝关节跖屈位的共同作用而向侧上方移位，因此，我们在手术过程中后踝骨折块复位时强调踝关节背屈位正基于此点。
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5.2 后踝的解剖功能与骨折的机理 后踝也称胫骨远端后结节，由皮质骨、松质骨及关节软骨构成，骨小梁呈纵向排列，系Volkman三角向外延伸部分，起到增大胫距关节接触面积，降低胫距关节单位面积上压力的作用。解剖观察，胫骨远端关节呈前后半弧形，胫距接触面前浅后深，因此，当踝关节受到由后向前下的冲力(如跳楼、下楼梯、行走在下坡路上，骑自行车受撞击突然下车，跑动中的急停或受足跟后外力的踢伤)时，胫骨在距骨表面作前下运动。其后踝受到距骨的撞击而发生骨折，常并发下胫腓前韧带断裂或撕脱内踝骨折，当前冲力强大时，胫骨在距骨表面剧烈运动，可并发踝关节向后半脱位或脱位。由于这是一个简单的生物力学现象，很容易被人们忽视。
5.3 FBM治疗方案的选择 由于后踝骨折向侧上方移位导致胫骨下关节面面积减少，胫距关节面受力不均，压强升高。Ramsey等指出，距骨向外错位1mm，即可使胫距关节面的接触减少42%，使创伤性关节炎发病率增高。因此，从生物力学角度分析，FPM的解剖复位，较内、外踝更为重要。对于后踝 Ⅰ度骨 折，尽管有的病例骨折波及关节面>25%，但其踝穴解剖结构未受到破坏，只需作功能位石膏外固定，6～8周即可拆除石膏，行功能锻炼。而后踝Ⅱ度骨折，在切开复位螺丝钉固定内、外踝，使踝穴结构恢复正常后，可不行后踝内固定。若有下胫腓联合分离者，用加压螺钉横向挤压固定。十周后予以取出，使之保持正常的生理活动，防止螺丝钉断裂。关于后踝Ⅲ度骨折，因踝穴结构遭到破坏，且骨折块大，分离上移较远，需手术切开复位，内、外踝及后踝均需固定。辅以石膏外固定。本组一例76岁女性患者系三踝骨折，后踝骨折块向上移位4mm，骨折波及关节面>25%，因不愿接受手术治疗，而采用单纯石膏托固定，结果发生创伤性关节炎。
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在手术中我们发现后踝与下胫腓后韧带存在着密切的关系，下胫腓后韧带常因FPM而保持其连续性完整，由于此韧带较下胫腓前韧带强大，术中采用1枚螺丝钉固定后踝骨折块，不能阻止下胫腓后韧带牵拉引起的旋转，而导致骨折块移位。本组Ⅲ度组中，有一例第一次手术用1枚螺丝钉固定，术后发现骨折块旋转移位，关节面不平，原因即在于此。再次手术2枚螺丝钉固定抗旋转，结果疗效满意，因此，后踝骨折固定应重视有无下胫腓后韧带损伤。
从1998年起，我科对踝关节骨折，尤其是后踝骨折，采用芬兰BIOFIX公司生产的可吸收螺钉固定12例，减少了病人因第二次手术取螺钉所带来的痛苦和经济负担，随访效果良好，值得推荐。
作者简介：文哲(1962-)，男，湖北人，主治医师，医学学士。研究方向：创伤骨科，电话：(027)82903100-2512(办)
参考文献：
, 百拇医药 〔1〕 Gozna ER,Harrington IJ.Biomechanics of Musculoskeletal[J].Injury.Will-iame & Wilkins,Baltiore.London:1982,1～30.
〔2〕 Crenshaw AH.Campbell's operative orthopaedics[J].8th ed.Vol.2.Louis:Mosby,1992,785:895.
〔3〕 Leeds HC,et al.Instability of the distaltibiofibular syndesmosis after bimalleolar and Trimalleolarankle fracture[J].J Bone Joint Surg(Am)1984,66:490.
(收稿：1999-08-05 修回：1999-11-11), http://www.100md.com
单位：解放军第161医院骨科，武汉市 430010
关键词：后踝骨折；生物力学；治疗
中国矫形外科杂志001210 摘 要 目的：对后踝骨折进行分类，用于指导临床治疗。方法：对入院患者进行物理检查，主要是对初次X线片进行测量、计算、归纳，28例根据手术所见。结果：本文通过对52例后踝骨折病例进行分析，发现后踝骨折是由于踝关节受到由后向前下的冲力及扭转应力，特别是在小腿处于内旋位时，距骨撞击后踝和下胫腓后韧带牵拉所致。依据(1)后踝骨折的生物力学机制；(2)后踝骨折移位的特点；(3)骨折波及关节面的损伤程度；(4)是否合并周围组织损伤及踝穴的稳定状况，将后踝骨折分为Ⅲ度，得出了与之相应的治疗方案。应用本分类标准治疗52例后踝骨折，取得了93.3%的优良率。结论：对后踝骨折实行分类，为临床治疗提出理论依据。
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中图分类号 R683.42 文献标识码 A 文章编号 1005-8478(2000)12-1175-03
The Biomechanics Classification and Treatment of Fracture of Posterior Malleolus(FPM)
WEN Zhe,ZHENG Xiao-ming,CHENG Yi-quan
(Department of Orthopedics,The 161th Hospital of PLA,Wuhan 430010.)
Abstract Objective: To classify FPM and guide its clinical treatment.Method:52 patients were given physical examination.Informations were acquired mainly on the basis of measures and calculations on the first of roentgenograms after fractures.28 of them on the basis of that were seen during operations.Results:FPM are caused by the impulsive force form behind to front and the distorting stress on ankle.Especially when legs are on the position of pronation and the talus strikes posterior malleolus, and posterior inferior tibiofibular ligaments.FPM were classified into 3 degrees and corresponding treatments were offered on the basis of (1)The biomechanics mechanism of FPM,(2)The transposing characterization of FPM,(3)The degree that fractures injuried articular surface,(4)If surrounding tissues were injuried and the stable state of mortise.We applied the classification to treat 52 patients of FPM.The rate of excellent and good results was 93.3%.Conclusion:To classify FPM and provided guidance for clinical treatment.
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Key words Fractures of Posterior Malleolus(FPM) Biomechanice Treatment
近几年来，国内外学者对踝关节骨折的研究较为深入，从不同角度对踝关节骨折提出了多种分类方法，但对踝关节稳定起重要作用的后踝据文献检索其骨折尚无明确分类。作者总结我院1993年4月～1998年11月治疗后踝骨折(Fractures of Posterior Malleolus,FPM)52例中发现，对FPM进行分类密切关系着治疗的正确与否。为此，作者依据FPM的生物力学机制将其分为三度，并就其与治疗的关系作一讨论。
1 临床资料
1.1 一般资料 52例中男39例，女13例；年龄20～76岁，平均38岁；左侧38例，右侧14例。
1.2 损伤原因 重物直接砸伤踝部5例，车祸致踝部撞伤12例。间接暴力致伤35例，其中骑自行车扭伤、跳楼和下楼梯跌伤24例，体育运动扭伤11例。
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2 分类的依据和结果
在52例中，多数病人就诊时不能说清楚受伤时足踝部确切的姿势，因而分类主要依据伤后物理检查和初次X线片，28例结合手术所见。物理检查发现：患者受伤时踝关节因疼痛刺激处于半跖屈旋后位，跖屈约15°；在分析X线片时，主要依据：(1)骨折类型的生物力学机制[1]，对松质骨而言，若受到剪切力作用时则致劈裂骨折，对长骨来说若弯矩起主要作用则致横形、横斜形骨折，若扭矩起主要作用则致螺旋形或长斜形骨折；(2)FPM的移位特点；(3)骨折波及关节面的损伤程度；(4)是否合并周围组织损伤及踝穴的稳定状况。据此，将FPM分：
Ⅰ度：单纯FPM，不合并内、外踝骨折，踝穴保持正常，骨折块上移<2mm，骨折波及关节面不限定。本组共3例，有1例合并胫骨中段骨折。
Ⅱ度：合并内、外踝骨折，外踝骨折线在踝关节水平下方，后踝骨折块上移≤2mm，骨折波及关节面≤25%共17例。
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Ⅲ度：合并内踝骨折、腓骨下1/3骨折、胫腓骨间韧带损伤产生分离后踝，骨折块上移>2mm，骨折波及关节面≥25%。共32例，其中有9例合并踝关节半脱位，2例合并踝关节开放性粉碎性骨折并脱位。在后两型骨折中，踝关节周围韧带相应损伤，踝穴的稳定遭到破坏。
对后踝骨折实行分类，使治疗选择有了依据，减少了盲目性。
3 手术方法
手术宜选择在伤后5～7d、患肢伤情稳定、肿胀减轻后进行。
3.1 术前常规备床旁X光机，视FPM情况取跟腱内或外侧纵形切口约6cm，逐层分离显露骨折块，踝关节背屈位予以整复，巾钳作临时固定，由于胫距关节不易显露(也不需暴露)，骨折块的解剖复位，我们通过以下两点来判断。(1)保证三角骨块的尖端及两条边准确复位；(2)手术台上无菌操作下行X光机观察胫骨远端关节面是否平整，在得到证实后用松质骨螺丝钉或可吸收螺丝钉固定。
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3.2 对内踝或外踝骨折作常规手术切口，显露骨折断端，清理骨折断端间软组织及血凝块，直视下手法复位，分别用松质骨螺丝钉或可吸收螺丝钉加压固定。若外踝骨折线在踝关节水平上方，需用小钢板螺丝钉固定，注意应把钢板预弯，以适应腓骨下端正常的生理曲度，否则术后导致外翻曲度变直，外踝内收，踝穴变窄，引起术后行走疼痛。应当指出的是，FPM的整复和内固定在内踝或外踝整复固定之前进行[2]，目的是使胫骨远端关节面取得解剖上的恢复，这一点易被临床医生所忽视。
3.3 术后石膏托固定5～6周。
4 治疗结果
由于FPM绝大多数病例同时存在内、外踝及下胫腓韧带损伤，因此，单纯提出后踝治疗标准不切实际，需连同踝关节的治疗效果一并来判断，本组45例患者得到随访，根据临床检查及主诉，参考Leeds[3]将治疗结果分为优、良、差三级。优：活动无痛，足无畸形，踝无肿胀，踝关节活动范围及稳定性正常或接近正常，下胫腓韧带及三角韧带处无压痛，踝背屈或跖屈活动范围达健侧75%；X线片示胫骨关节面平整光滑，本组34例(占75.6%)。良：步态正常，行走距离过长时，踝部轻度肿胀不适或疼痛，踝关节活动范围部分受限，踝背屈和跖屈活动范围达健侧50%。本组8例(占17.7%)。差：跛行，活动时肿痛明显，踝关节活动范围明显受限，需进一步手术治疗。本组3例(占6.7%)。
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5 讨 论
5.1后踝骨折的力学机制 踝关节损伤时，后踝撞击距骨，距骨产生一后上的反作用力，根据力学原理，此力F可分解为一向上的切力F1和向后的推力F2(见图1)。
图1 踝关节侧位示意图
由于组成后踝的骨小梁呈纵向排列，受力后易致骨小梁劈裂，故骨折面常与胫骨纵轴平行。讨论后踝骨折的机理不能与其特殊的受力方向割裂，因为后踝的受力状态十分复杂，定性分析很难说清楚问题，其受距骨切力方向与后踝骨折线的关系是否类似于长骨干骨折的生物力学机制，这一点尚需作进一步后踝骨折的生物力学试验，作出定量分析。另外，外、后踝参入踝穴的构成，是防止距骨向后移位的骨性阻挡物，下胫腓后韧带连结外踝至胫骨后结节，是保证外、后踝正常联结的较强韧性物，两者在正常生理情况下与踝关节各结构互相联动，维持踝关节的稳定和踝穴的正常状态，加之后踝后方受粗大跟腱的保护，不易直接受外力的打击。当踝关节受到扭矩应力或踝部受到外力打击，特别是在小腿内旋位时，踝关节内各种平衡被打破，距骨在踝穴内异动，不但撞击内、外踝致其骨折，进而损伤周围韧带，而且由于扭矩应力的作用，下胫腓后韧带受到较强内旋力的牵拉致后踝骨折。分析其移位的机理，作者认为是踝关节损伤时距骨向上后的反作用力和下胫腓后韧带牵拉产生的侧方移位连同跟腱紧张、踝关节跖屈位的共同作用而向侧上方移位，因此，我们在手术过程中后踝骨折块复位时强调踝关节背屈位正基于此点。
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5.2 后踝的解剖功能与骨折的机理 后踝也称胫骨远端后结节，由皮质骨、松质骨及关节软骨构成，骨小梁呈纵向排列，系Volkman三角向外延伸部分，起到增大胫距关节接触面积，降低胫距关节单位面积上压力的作用。解剖观察，胫骨远端关节呈前后半弧形，胫距接触面前浅后深，因此，当踝关节受到由后向前下的冲力(如跳楼、下楼梯、行走在下坡路上，骑自行车受撞击突然下车，跑动中的急停或受足跟后外力的踢伤)时，胫骨在距骨表面作前下运动。其后踝受到距骨的撞击而发生骨折，常并发下胫腓前韧带断裂或撕脱内踝骨折，当前冲力强大时，胫骨在距骨表面剧烈运动，可并发踝关节向后半脱位或脱位。由于这是一个简单的生物力学现象，很容易被人们忽视。
5.3 FBM治疗方案的选择 由于后踝骨折向侧上方移位导致胫骨下关节面面积减少，胫距关节面受力不均，压强升高。Ramsey等指出，距骨向外错位1mm，即可使胫距关节面的接触减少42%，使创伤性关节炎发病率增高。因此，从生物力学角度分析，FPM的解剖复位，较内、外踝更为重要。对于后踝 Ⅰ度骨 折，尽管有的病例骨折波及关节面>25%，但其踝穴解剖结构未受到破坏，只需作功能位石膏外固定，6～8周即可拆除石膏，行功能锻炼。而后踝Ⅱ度骨折，在切开复位螺丝钉固定内、外踝，使踝穴结构恢复正常后，可不行后踝内固定。若有下胫腓联合分离者，用加压螺钉横向挤压固定。十周后予以取出，使之保持正常的生理活动，防止螺丝钉断裂。关于后踝Ⅲ度骨折，因踝穴结构遭到破坏，且骨折块大，分离上移较远，需手术切开复位，内、外踝及后踝均需固定。辅以石膏外固定。本组一例76岁女性患者系三踝骨折，后踝骨折块向上移位4mm，骨折波及关节面>25%，因不愿接受手术治疗，而采用单纯石膏托固定，结果发生创伤性关节炎。
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在手术中我们发现后踝与下胫腓后韧带存在着密切的关系，下胫腓后韧带常因FPM而保持其连续性完整，由于此韧带较下胫腓前韧带强大，术中采用1枚螺丝钉固定后踝骨折块，不能阻止下胫腓后韧带牵拉引起的旋转，而导致骨折块移位。本组Ⅲ度组中，有一例第一次手术用1枚螺丝钉固定，术后发现骨折块旋转移位，关节面不平，原因即在于此。再次手术2枚螺丝钉固定抗旋转，结果疗效满意，因此，后踝骨折固定应重视有无下胫腓后韧带损伤。
从1998年起，我科对踝关节骨折，尤其是后踝骨折，采用芬兰BIOFIX公司生产的可吸收螺钉固定12例，减少了病人因第二次手术取螺钉所带来的痛苦和经济负担，随访效果良好，值得推荐。
作者简介：文哲(1962-)，男，湖北人，主治医师，医学学士。研究方向：创伤骨科，电话：(027)82903100-2512(办)
参考文献：
, 百拇医药 〔1〕 Gozna ER,Harrington IJ.Biomechanics of Musculoskeletal[J].Injury.Will-iame & Wilkins,Baltiore.London:1982,1～30.
〔2〕 Crenshaw AH.Campbell's operative orthopaedics[J].8th ed.Vol.2.Louis:Mosby,1992,785:895.
〔3〕 Leeds HC,et al.Instability of the distaltibiofibular syndesmosis after bimalleolar and Trimalleolarankle fracture[J].J Bone Joint Surg(Am)1984,66:490.
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