JAAOS综述：成人下肢骨折后的早期负重锻炼
2013-12-16 紫川秀第二 dxy
摘要： 负重锻炼的目的在于促进骨折愈合的同时避免骨折移位或内固定失败。生物力学和动物实验的研究均提示早期负重锻炼可以获益，但目前临床上尚无大样本的高质量试验来证实早期负重对人骨折愈合的影响。已有的临床研究表明，对特定类型的骨折，肢体感觉良好的患者可以较常规的负重锻炼措施更早的时间内进行负重锻炼。现阶段已有较多的临床随机，对照试验证实，踝关节骨折术后早期功能锻炼和延迟功能锻炼（超过6周），
摘要：
负重锻炼的目的在于促进骨折愈合的同时避免骨折移位或内固定失败。生物力学和动物实验的研究均提示早期负重锻炼可以获益，但目前临床上尚无大样本的高质量试验来证实早期负重对人骨折愈合的影响。已有的临床研究表明，对特定类型的骨折，肢体感觉良好的患者可以较常规的负重锻炼措施更早的时间内进行负重锻炼。现阶段已有较多的临床随机，对照试验证实，踝关节骨折术后早期功能锻炼和延迟功能锻炼（超过6周），患者术后踝关节功能类似；对老年患者的股骨颈骨折、转子间骨折或股骨干骨折的回顾性研究分析发现，早期负重的并发症发生率较低；但对关节周围骨折，早期负重锻炼的临床效果并不那么令人满意。目前大部分骨科医生均推荐对跟骨，胫骨踝穴顶骨折，胫骨平台及髋臼骨折进行保护下的负重功能锻炼。
下肢骨折是目前创伤骨折中最为常见的骨折类型，确定下肢骨折后的负重锻炼策略对治疗预后有非常重要的意义。早期负重锻炼对改善患肢功能有重要意思，但同时存在骨折移位或内固定失败风险。本文对下肢各种类型骨折的术后早期功能锻炼进行总结和讨论，以指导临床工作实践。
机械负重和骨折愈合的关系
Woff等人介绍了机械应力对骨骼系统改建的影响[1]。在正常骨骼中，骨细胞处于充满液体的骨陷窝内，陷窝链接成网。作用于骨上的机械力在骨基质中制造出一个流水梯度应力，促进液体在骨陷窝内流动，陷窝内细胞感受陷窝内液体变化，影响基因表达，从而产生不同的细胞外信号，调节这一过程的是factor-k B配体家族和骨保护素（osteoprotegerin）。
受体激活因子激活Factor-k B配体，刺激破骨细胞前体细胞（osteoclast precursors）分化成为成熟破骨细胞；而骨保护素阻止破骨细胞形成，减少存活的破骨细胞数量[2]。
目前研究骨折愈合和骨痂形成的方法较多，较为常见的包括细胞培养，动物研究及电脑模拟等[3]。动物截骨模型研究提示截骨部位轴向应力的施加其骨痂形成数量和骨折愈合时间较对照组更多和更短[4]。而循环或者动力性负重对骨形成的影响较相对静态张力对骨形成的作用更为明显[4-5]。
骨折部位的血液供应是骨折部位细胞增殖的原始动力，而骨折局部微环境对细胞分化和表型有影响。小到中度应力可以促进成骨细胞分化，而较大应力可以增加成骨细胞比例，促进骨折愈合[6]。
人体负重研究的试验指标评估及限制性负重和患者依从性
目前人体负重研究的试验指标较少，骨折轴向运动度[7-9]，步态分析[8]等在临床中有应用，但文献报道较少。而限制性负重锻炼较为消耗体力，有研究表明[10]，在体力消耗上，全负重大于限制性负重大于无负重锻炼，因此患者对限制性或无负重锻炼的依从性较差[11-13]。为提高患者依从性，目前已经有学者开发出限制性负重锻炼实时反馈系统[12-15]，协助医生指导患者功能锻炼。
临床功能结果
目前研究下肢内固定早期功能锻炼临床功能预后的高质量文献较少，因此，下文中的建议均来源于对该类型骨折有丰富治疗经验的临床医生中。
跟骨骨折
外固定环固定
目前仅有两个文献报道了跟骨关节内骨折行切开复位+外固定环固定后早期限制性负重锻炼临床功能预后。
Paley等人[16]使用外固定环治疗7例跟骨骨折患者，外固定架固定10周，在外固定架拆除前2周对外固定架行动力化，治疗期间，所有患者均在辅助下患肢行走，其中6例患者维持复位，术后2年随访，无患者诉跟骨部位疼痛，研究者认为是由于早期负重锻炼至疼痛感觉弱化（desensitization）。
Talarico[17]等人对23例患者，25处骨折（17 Sanders type II, 6 type III, and 2 type IV fractures）采取相同的治疗措施，至少随访两年，骨折无显著移位，Maryland足部评分约90%以上的患者达到优。
一项针对关节内骨折锁定钢板内固定的研究发现，负重10kg，持续12周的58例患者和负重10kg，持续6周，负重20kg，持续2周，负重40kg，持续2周，全负重，持续2周的78例患者术后的美国骨科足踝功能评分无显著差异[18]。
Hyer等人[19]报道17例跟骨骨折行切开复位内固定的患者，在术后平均4.8周内开始渐进性负重锻炼，在术后首次随访时Bohler角度平均为30.1度，在最末次随访时角度为28.5度，前后Bohler角度丢失无显著差异，并且未发现有明显的骨折复位丢失，内固定失败等。
Buckley[20]等人报道424例移位的跟骨关节内骨折，推荐骨折后6周内无负重锻炼，而后进行渐进性的负重功能锻炼及物理治疗。
踝关节骨折
一项Cochrone[21]系统评价分析发现早期或延迟踝关节负重功能锻炼，两组患者术后1年的踝关节运动度，关节功能评分，放射学评估等无显著差异，但该研究基于的3项随机试验均发表于1990年之前[22-24]。
Finsen[24]等人报道56例踝关节骨折患者（24 lateral malleolar, 10 bimalleolar, 22 trimalleolar），术后将患者随机分配进入3组：6周时无制动措施下的早期运动和早期负重组；石膏固定制动下的术后即刻负重锻炼和延迟关节运动锻炼；石膏制动下的6周后延迟的关节运动和负重锻炼。在9,18,36,52,104周时随访，在关节功能评分方面无显著差异，在每组中各有一例患者出现踝关节间隙变宽。
Van[25]等人报道81例踝关节骨折患者行内固定治疗后随机分配进入2-5天石膏固定早期负重组或无石膏固定4周无负重组，在10天-2周，6周，12周，1年时进行功能评估，即刻负重组术后10天，术后6周时疼痛功能评分显著改善，而在术后3月，1年时组间无显著差异。
上述研究结果提示无论早期负重或延迟4-6周负重，踝关节功能预后均无显著差异(表1)。
表1：踝关节骨折术后负重锻炼研究结果
目前关于胫骨踝穴骨折早期负重研究的相关资料较少。一项包括8例踝穴顶骨折[27]的研究发现，外固定架固定后即刻负重，所有患者骨折均愈合，其中1例患者出现内翻10度畸形愈合。
一项非随机对照试验比较了28例OTA C型骨折行锁定钢板治疗并无负重锻炼至骨折愈合的病例和14例外固定架固定并即刻负重功能锻炼的病例在术后的临床和影像学方面的差异，发现外固定即刻负重组骨折愈合时间有更快的趋势，但骨折不愈合，畸形愈合，软组织感染等相关指标更高[28]。
目前尚缺乏证据支持踝穴骨折术后早期负重功能锻炼。大部分临床医生均推荐在切开复位内固定术后8-12周内开始有限负重功能锻炼（图1）。
图1：pilon骨折术前（A）及术后12周前后位X片，延迟切开复位内固定，患者 1月后即开始负重运动。骨折愈合可，无明显骨折复位丢失，愈合可。
胫骨干骨折
闭合复位石膏或肢具固定
目前关于胫骨干骨折石膏或肢具后进行早期功能锻炼的文献报道较多。早在1979年就有学者发现胫骨干骨折闭合复位石膏固定后早期负重锻炼骨折愈合更快，而并发症并不增加[29]。
外固定架
早先文献报道，外固定架后即刻负重功能锻炼效果良好[9,30]。但因目前胫骨干骨折患者大部分均行内固定治疗，目前报道胫骨干骨折外固定治疗后早期功能锻炼的文献较少。因此就此无法得出相对肯定的结论。
桥接钢板
Adam[31]报道25例胫骨干骨折微创锁定桥接钢板治疗后术后即刻负重的病例。骨折平均愈合时间9.1周，其中1例骨折不愈合，1例内固定失败，1例感染，6例因骨折复位不充分而出现畸形愈合。术后长时间随访过程中并未发现骨折复位有所丢失。
髓内钉
目前胫骨干骨折髓内钉治疗后即刻负重并功能锻炼的最大样本研究来自于SPRINT临床试验[32]，该试验囊括1226例胫骨干骨折患者，后因分析发现，术后即刻全负重组并发症发生率危险度升高（odds ratio,1.63; 95% confidence interval,1.00 to 2.64 [P = 0.048]），但该并发症统计中将髓内钉动力化包括在内，剔除这部分数据，则即刻负重不再成为并发症发生率增高的一个危险因素。尽管该研究提示即刻负重对患者术后功能恢复无显著影响，但考虑到纳入研究有超过90%比例均为晚期制动组内患者，延迟负重可能是临床医生更为接受的一种治疗措施。
胫骨平台骨折
大部分医生目前均推荐对胫骨平台骨折患者需严格制动6-8周后才允许有限负重锻炼。但现阶段有较多研究均提示对部分关节内骨折，若有良好的钢板支撑，早期负重锻炼并不会造成骨折移位。
非锁定支撑钢板
Segal[33]等报道86例外侧胫骨平台骨折行手术或非手术治疗的病例。手术治疗组使用支撑钢板治疗胫骨外侧平台骨折，并修复对应损伤的韧带或半月板；非手术治疗组使用压缩敷料（compressive dressing）治疗7-10天，而后使用骨折肢具治疗。两组患者均进行早期负重。手术组患者满意度86%，非手术组76%。两组患者术后复查，骨折移位均在2mm内。
锁定支撑钢板
在一项最近发表文献中[34]，有学者对32例部分胫骨平台关节内骨折患者行锁定支撑钢板治疗后早期负重锻炼的病例进行研究。12例患者行即刻负重锻炼，其余20例患者行无负重锻炼至术后6-8周，而后行渐进性负重锻炼，术后随访过程中患者各项功能指标无显著差异。
Solomon[35]等报道7例患者获得相类似的结果。
股骨干骨折
非锁定钢板
目前无文献报道股骨干骨折非锁定钢板固定后即刻负重锻炼。Zlowodzki[36]等人报道40例股骨干骨折行切开复位内固定术，术后患者限制负重，仅允许脚趾触地，平均全负重时间点为15.5周。有1例患者因骨折不愈合行翻修治疗。
髓内钉
目前有两个研究报道髓内钉治疗股骨干骨折后即刻行负重功能锻炼取得良好效果。
Brumback[37]等人报道28例股骨骨干粉碎性骨折行扩髓髓内钉治疗后即刻行负重功能锻炼的研究结果，所有患者术后骨折均愈合。Arazi[38]报道了想类似的结果。
对跟骨，踝关节，胫骨，股骨干骨折术后负重功能锻炼策略总结如表2所示。而髋关节，髋臼，骨盆等负重锻炼策略总结如表3。
表2：负重锻炼策略
表3：负重锻炼策略
髋关节骨折
滑动髋螺钉钢板
Koval[40]等人在1996年报道老年患者股骨颈或转子间骨折患者术后早期负重并长期随访1年的研究结果，患者术后因固定失败需要翻修的比例为2.9%。
松质骨螺钉或Knowles针
Koval[40]等也同时报道了56例松质骨螺钉固定及39例Knowles针固定的股骨颈骨折患者的研究结果。非移位性股骨颈骨折骨折不愈合或内固定丢失比率为4.3%，而移位股骨颈骨折该比率为7.7%。2例患者出现了股骨头坏死。
而Conn[41]等人完成的一项375例非移位性股骨颈空心螺钉内固定治疗早期负重的骨折患者中，骨折不愈合发生率约为6.4%，无菌性坏死率约为4%。
髓内钉
Herrera[42]等介绍了551例转子间骨折髓内钉治疗并术后即刻负重的病例研究结果，研究者报道1.4%螺钉切出，4%患者出现骨折移位，内翻成角。尽管目前提倡个体化医疗，但临床实践证明，股骨转子间骨折行髓内钉固定后早期负重是可行方案。术后即刻负重可以改善患者平衡和运动能力，减少并发症。有学者建议，对早期限制性负重无法配合的患者，行半髋或全髋置换术可以早期进行全负重锻炼。
髋臼和骨盆骨折
目前关于髋臼和骨盆骨折早期负重的研究较少。大部分临床医生均推荐术后6-12周有限的负重锻炼。
经皮螺钉固定髋臼骨折
Mouhsine[43]等报道21例无移位或轻微移位横行，T型髋臼骨折行经皮螺钉内固定术后4周允许有限的负重。2例患者死亡，1例患者失随访，剩余18例患者，平均随访3.5年，无内固定失败，17例患者术后效果满意，但作者同强调对较多移位或依从性较差患者不建议此项措施。
Kazemi[44]等人报道28例前柱和前柱-半横型髋臼骨折经皮螺钉固定后行即刻全负重锻炼病例，其中6例患者无移位，22例患者移位大于2mm。6例患者失随访，22例患者平均随访39月，所有患者术后均获得骨折愈合，19例患者满意，2例患者好，1例患者尚可。
垂直不稳定骶骨骨折三角钢板固定
Schildhauer[45]等人报道34例垂直不稳定骶骨骨折行三角钢板固定术后行负重锻炼的结果。1例患者死亡，12例患者不能耐受早期负重锻炼，1例患者出现切口感染，1例多发骨折无法即刻负重，剩余19例患者术后即刻负重，23天后17例患者可以全负重。3例患者因伤口感染或内固定失败而需要再次手术治疗，16例患者骨折愈合。
骨盆环骨折耻骨联合钢板固定
有较多关于骨盆骨折术后即刻负重锻炼的病例报道，但没有负重和无负重的对照研究。
Tornetta[46]等人报道29例骨盆旋转不稳定患者行耻骨联合钢板治疗术后即刻负重的病例，术后平均随访39月，1例患者出现跛行，4例患者出现影像学上可见的钢板失败，3例患者出现耻骨联合间隙增宽，无患者需要再次手术治疗。
总结
比较下肢骨折后即刻负重和延迟负重的高质量文献较少。但是根据现有的文献报道，对特定类型的骨折，术后负重锻炼的时间点可以较传统认识上的更早。对踝关节骨折，目前已有的高质量文献证据已经证明，术后即刻负重锻炼和延迟负重锻炼对踝关节功能无显著影响。而较多的回顾性研究发现，对年轻股骨干骨折髓内钉固定，或老年转子间、股骨颈骨折内固定患者，术后即刻负重的并发症发生率扔较低。
其他类型的下肢骨折目前的研究较少，特别是关节内骨折，早期负重锻炼效果不确切。大部分临床医生均推荐对跟骨，踝穴顶，胫骨平台，髋臼骨折及年轻患者的髋关节周围骨折等病例行有保护的下肢负重锻炼。
原文出处：
Kubiak EN, Beebe MJ, North K, Hitchcock R, Potter MQ.Early weight bearing after lower extremity fractures in adults.J Am Acad Orthop Surg. 2013 Dec;21(12):727-38. doi: 10.5435/JAAOS-21-12-727.
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