引用本文: 劉丙根, 龐清江, 余霄, 陳先軍, 郭宗慧. 跟骨載距突螺釘導向器的研制與臨床應用. 中國修復重建外科雜志, 2015, 29(3): 296-300. doi: 10.7507/1002-1892.20150064 復制
跟骨骨折占全身骨折的2%,占整個跗骨骨折的60%~65%,跟骨骨折處理不當會遺留足部疼痛和畸形,嚴重影響肢體功能[1-4]。由于跟骨的皮質骨較薄而松質骨相對較多,所以發生骨折時距骨的垂直壓力會造成跟骨塌陷壓縮,特別是后關節面常呈粉碎性骨折。而載距突在跟骨骨折時很少發生移位,這為跟骨骨折治療時螺釘的固定提供了有力把持點,使骨折內固定后達到最大生物力學強度[5]。
目前,有關載距突解剖研究較多,但針對跟骨載距突螺釘內固定的臨床方法研究較少。載距突螺釘通常是醫生根據術中透視進行盲打,受術中C臂X線機透視影響或術者對后關節面復位程度要求不同,往往載距突螺釘固定位置不滿意。如果載距突螺釘植入過高,會引起距下關節破壞,導致醫源性關節炎;若載距突螺釘過低,會導致長屈肌腱及脛后肌腱磨損斷裂。所以載距突螺釘準確植入至關重要[6-7]。我們設計了一種跟骨載距突螺釘導向器,避免了現有技術中螺釘定位必須根據多次X線透視數據及術者經驗和技術等問題,可依據載距突的外側壁投影等解剖數據準確設定;還可減少術中透視,減少載距突螺釘位置偏差引起的醫源性并發癥發生。經寧波市第二醫院醫學倫理委員會批準,我們于2012年5月-2013年10月采用該載距突螺釘導向器輔助治療跟骨關節內骨折40例(47足)。報告如下。
1 器械介紹
跟骨載距突螺釘導向器(專利號:CN103622744A)包括定位板、導向孔、定位孔、凹槽及手柄。其中定位板厚度≥7 mm,定位板上具有與跟骨Gissane角兩邊相對應的第1側邊和第2側邊,第1側邊和第2側邊夾角為120~140°;定位板上設有貫通的導向孔,導向孔與第2側邊之間距離為15~25 mm,對應于跟骨中立位狀態;導向孔的軸線相對于水平面向上傾斜23~27°后,再相對于鉛垂面向前傾斜28~32°。定位孔(直徑2.5 mm)有5個(H、I、O、J、K),其中4個定位孔(H、I、J、K)依次連接后形成平行四邊形,并且這4個定位孔的中心點與載距突連線形成四棱錐結構;剩余1個定位孔(O)位于該平行四邊形的中點位置。定位板朝向跟骨的第1表面上設有與跟骨相適配的凹槽,該凹槽貫通于第1表面;定位板上設有方便醫生手術時握持的外凸手柄。見圖 1。

2 臨床資料
2.1 一般資料
本組男29例,女11例;年齡25~68歲,平均46歲。致傷原因:高處墜落傷32例,交通事故傷8 例。左側骨折23例,右側10例;雙側7例。跟骨骨折根據Sanders分型[8]:Ⅱ型17足,Ⅲ型20足,Ⅳ型10足。患足均明顯腫脹,皮紋消失,皮下明顯淤斑,后足明顯增寬并呈內翻畸形,足弓塌陷。2例合并腰椎骨折并不全癱瘓。傷后至入院時間1~12 h,平均6.02 h。
2.2 術前準備
常規攝跟骨側位、軸位X線片及CT掃描并三維重建。抬高患肢,對有明顯張力性水皰者(本組16例),抽吸水皰內液體,待腫脹消退、水皰愈合后手術治療。對有感染者(本組4例),入院后立即外用抗感染藥物治療,待感染控制后手術治療。本組入院至手術時間4~9 d,平均6.55 d。
2.3 手術方法
采用持續硬膜外麻醉,單側骨折取健側臥位,雙側骨折取俯臥位。均采用跟骨外側L形切口,起于外踝尖后方,向下經足背與足底皮膚相交處至第5跖骨基底部后方1 cm處。切開皮膚、皮下,顯露并保護腓腸外側皮神經,在腱鞘外側深面顯露游離腓骨長、短肌腱后,暴露跟骨外壁,向上鈍性分離,切斷跟腓韌帶后顯露距下關節。將導向器置于跟骨外側,導向器第1、2側邊與跟骨后關節面邊緣對齊,可根據第1、2側邊角度復位,使后關節面達到正常跟骨Gissane角。于H、I、J、K 4個定位孔中隨機選2 個打入2枚克氏針,使導向器與跟骨固定。通過導向孔打入導針,術中C臂X線機透視觀察跟骨復位情況以及導針準確性;然后撤除導向器,于跟骨外側放置鋼板,根據需要選擇適合鋼板螺釘(本組11足采用國產仿AO跟骨鋼板,36足使用AO跟骨鋼板),將鋼板螺釘孔套入導針;取出導針,測深后順孔方向擰入載距突皮質骨螺釘,根據“三角形”固定原則打入其余螺釘。根據復位后骨質缺失情況,本組20例選擇硫酸鈣人造顆粒骨(Wright公司,美國)植骨充填。C臂X線機透視檢查跟骨復位及內固定位置滿意。創口放置負壓引流管1根,逐層縫合切口。
2.4 術后處理及療效評價
術后抬高患肢以利消腫,應用抗生素預防感染;24 h后開始足趾伸屈鍛煉,但不宜過早行足內、外翻活動;48 h內拔出引流管;每2天清潔換藥1次,術后2周拆線。自入院后即刻至術前、術后3 d至切口愈合期間,應用動靜脈泵技術進行輔助治療[9]。術后3個月根據骨折愈合情況開始部分負重行走,骨折愈合后完全負重行走。
術后3 d攝患足側位及軸位X線片并行CT掃描,了解骨折復位及載距突螺釘位置;測量手術前后跟骨B?hler角和Gissane角; 按照美國足踝外科Maryland足部評分系統標準[8],對患足的主觀疼痛(45分)和客觀功能(55分)進行評分,總分100分,優90~100分,良75~89分,可50~74分,差 <50 分。
2.5 統計學方法
采用SPSS19.0統計軟件進行分析。數據以均數±標準差表示,符合正態分布手術前后比較采用t檢驗,不符合正態分布采用秩和檢驗;檢驗水準α=0.05。
2.6 結果
本組術中透視2~4次,平均2.85次。共植入47枚螺釘,其中1枚穿過載距突前下,l枚進入載距突前方,余45枚均準確通過后關節面下方骨塊,精確率達95.7%。術后40例均獲隨訪,隨訪時間8~18個月,平均12個月。術后3例發生腓腸神經損傷,經保守治療后神經損傷癥狀明顯好轉;2例皮緣切口壞死及感染,經換藥后愈合。患者跟骨骨折均愈合,愈合時間9~18周,平均12.72周。末次隨訪時,患者B?hler角和Gissane角分別為(29.40±4.65)°和(130.84±5.08)°,與術前的(6.48±3.67)°和(99.30± 5.85)°比較,差異均有統計學意義(t= -31.38,P=0.00;t= -28.32,P=0.00)。末次隨訪時按Maryland足部評分系統評價為65~98分,平均90.66分;其中優41足,良3足,可3足,優良率93.6%。見圖 2。
3 討論
載距突是跟骨重要結構之一,起支撐體質量和傳遞應力的作用,與跟骨內側壁共同組成內側承重柱[10-11]。由于載距突周圍關節囊、韌帶和肌腱的限制,跟骨骨折后載距突發生移位可能性極小[12]。
跟骨骨折后,影響患足預后的最主要因素是后關節面完整程度及移位情況。因此,跟骨后關節面骨折塊的復位及穩定固定至關重要,而達到滿意復位及固定的前提是在跟骨內、外側壁均有牢固的螺釘把持點[10-11]。跟骨載距突螺釘內固定在跟骨骨折手術治療過程中具有重要意義[6, 13-14]。研究表明[13],單純載距突骨折時,由于其骨折塊一般較完整,通過背伸外翻踝關節、輕微擠壓后骨折塊即可復位,采用l枚空心拉力螺釘即可堅強固定骨折塊;如果載距突骨塊為2~3塊,則可以2枚空心拉力螺釘交叉固定骨折塊。有關載距突螺釘通過跟骨外側鋼板植入載距突的生物力學分析發現,1枚載距突螺釘內固定治療跟骨骨折符合生物力學穩定性,可很好地用于臨床[15]。國內有學者[16]研究了跟骨載距突與其外側壁的解剖關系,通過使用三臂形跟骨鋼板的上臂以理想的進釘點和角度可鉆入2枚直徑4.0 mm全螺紋鈦釘;其前點螺釘平均長度為41.84 mm,與跟骨外側面呈平均69.41°角,與跟骨外側面的底垂面呈平均22.67°角;后點螺釘平均長度為42.28 mm,與跟骨外側面呈平均68.45°角,與跟骨外側面的底垂面呈平均20.79°角;應用尸體30足標本,60枚鈦釘中有2枚鉆出跟骨后關節面,植入安全率為97.67%。但通過使用三臂形跟骨鋼板的上臂向載距突植入螺釘均需通過一定角度,骨科醫生需熟練掌握此角度,增加了跟骨骨折治療的學習曲線,且缺乏臨床驗證。
臨床上,通過螺釘固定跟骨載距突,術后功能恢復較好。施忠民等[14]報道在有限切開組采用鎖定鋼板排釘技術(包括由外側向載距突方向植入的螺釘)固定支持后關節面的同時,常規從跟骨結節內側向載距突再植入1枚螺釘,可為跟骨內側柱提供穩定支持,并獲得了較理想療效。Swanson等[17]認為,經外側入路切開復位內固定治療跟骨關節內骨折時,在鋼板之外加用3.5 mm皮質骨拉力螺釘于關節面下方斜行打向載距突,使跟骨后關節面穩定性得到進一步保證。Brunner等[18]采用經外側擴大切開復位內固定術治療跟骨關節內骨折62足,術中通過接骨板螺釘孔植入或在接骨板外加用螺釘植入載距突部,使后關節面骨塊與載距突之間形成持續壓力,以提高穩定性。這些方法能夠固定載距突,但這些技術中螺釘定位必須依據多次X線透視數據及根據術者經驗和技術判斷,可能會導致載距突螺釘位置偏高或偏低,以及一些醫源性并發癥發生[6-7]。我們采用自行設計的導向器,準確將鋼板從跟骨外側壁通過后關節面下骨塊植入載距突螺釘,使鋼板與載距突形成一整體,后關節面得到可靠固定,這是手術成功的關鍵。本組患者術后功能恢復較好,提示使用載距突螺釘導向器輔助固定載距突,能提高載距突螺釘植入準確性,并減少術中透視。
綜上述,我們建議對跟骨骨折涉及距下關節面的患者,使用載距突螺釘導向器輔助固定載距突,能提高載距突螺釘植入準確性,且操作方便,還可縮短醫生對治療跟骨骨折的學習曲線。術后早期隨訪結果顯示,跟骨載距突螺釘導向器輔助螺釘植入載距突內可獲得良好的療效。使用該導向器還可減少術中透視對人體傷害,減少載距突螺釘位置偏差引起的醫源性并發癥。但本研究尚存在以下局限性:① 本組隨訪時間較短,無法評估載距突是否有效固定的遠期預后。② 本研究并非多中心研究,故在載距突螺釘導向器輔助固定載距突的技術上僅能代表本研究小組的臨床技能水平。③ 在其內側載距突螺釘定位點及螺釘導向管的旋轉角度仍需憑借術者經驗。該載距突螺釘導向器的設計主要依據載距突在外側壁投影等解剖數據設定,不同患足載距突的解剖學數據不同,解剖結構的變異可能導致該導向器植入螺釘的準確性下降。該載距突設計的定位孔,直徑較小,在植入克式針或螺釘時有一定困難,下一步將進行改進。
跟骨骨折占全身骨折的2%,占整個跗骨骨折的60%~65%,跟骨骨折處理不當會遺留足部疼痛和畸形,嚴重影響肢體功能[1-4]。由于跟骨的皮質骨較薄而松質骨相對較多,所以發生骨折時距骨的垂直壓力會造成跟骨塌陷壓縮,特別是后關節面常呈粉碎性骨折。而載距突在跟骨骨折時很少發生移位,這為跟骨骨折治療時螺釘的固定提供了有力把持點,使骨折內固定后達到最大生物力學強度[5]。
目前,有關載距突解剖研究較多,但針對跟骨載距突螺釘內固定的臨床方法研究較少。載距突螺釘通常是醫生根據術中透視進行盲打,受術中C臂X線機透視影響或術者對后關節面復位程度要求不同,往往載距突螺釘固定位置不滿意。如果載距突螺釘植入過高,會引起距下關節破壞,導致醫源性關節炎;若載距突螺釘過低,會導致長屈肌腱及脛后肌腱磨損斷裂。所以載距突螺釘準確植入至關重要[6-7]。我們設計了一種跟骨載距突螺釘導向器,避免了現有技術中螺釘定位必須根據多次X線透視數據及術者經驗和技術等問題,可依據載距突的外側壁投影等解剖數據準確設定;還可減少術中透視,減少載距突螺釘位置偏差引起的醫源性并發癥發生。經寧波市第二醫院醫學倫理委員會批準,我們于2012年5月-2013年10月采用該載距突螺釘導向器輔助治療跟骨關節內骨折40例(47足)。報告如下。
1 器械介紹
跟骨載距突螺釘導向器(專利號:CN103622744A)包括定位板、導向孔、定位孔、凹槽及手柄。其中定位板厚度≥7 mm,定位板上具有與跟骨Gissane角兩邊相對應的第1側邊和第2側邊,第1側邊和第2側邊夾角為120~140°;定位板上設有貫通的導向孔,導向孔與第2側邊之間距離為15~25 mm,對應于跟骨中立位狀態;導向孔的軸線相對于水平面向上傾斜23~27°后,再相對于鉛垂面向前傾斜28~32°。定位孔(直徑2.5 mm)有5個(H、I、O、J、K),其中4個定位孔(H、I、J、K)依次連接后形成平行四邊形,并且這4個定位孔的中心點與載距突連線形成四棱錐結構;剩余1個定位孔(O)位于該平行四邊形的中點位置。定位板朝向跟骨的第1表面上設有與跟骨相適配的凹槽,該凹槽貫通于第1表面;定位板上設有方便醫生手術時握持的外凸手柄。見圖 1。

2 臨床資料
2.1 一般資料
本組男29例,女11例;年齡25~68歲,平均46歲。致傷原因:高處墜落傷32例,交通事故傷8 例。左側骨折23例,右側10例;雙側7例。跟骨骨折根據Sanders分型[8]:Ⅱ型17足,Ⅲ型20足,Ⅳ型10足。患足均明顯腫脹,皮紋消失,皮下明顯淤斑,后足明顯增寬并呈內翻畸形,足弓塌陷。2例合并腰椎骨折并不全癱瘓。傷后至入院時間1~12 h,平均6.02 h。
2.2 術前準備
常規攝跟骨側位、軸位X線片及CT掃描并三維重建。抬高患肢,對有明顯張力性水皰者(本組16例),抽吸水皰內液體,待腫脹消退、水皰愈合后手術治療。對有感染者(本組4例),入院后立即外用抗感染藥物治療,待感染控制后手術治療。本組入院至手術時間4~9 d,平均6.55 d。
2.3 手術方法
采用持續硬膜外麻醉,單側骨折取健側臥位,雙側骨折取俯臥位。均采用跟骨外側L形切口,起于外踝尖后方,向下經足背與足底皮膚相交處至第5跖骨基底部后方1 cm處。切開皮膚、皮下,顯露并保護腓腸外側皮神經,在腱鞘外側深面顯露游離腓骨長、短肌腱后,暴露跟骨外壁,向上鈍性分離,切斷跟腓韌帶后顯露距下關節。將導向器置于跟骨外側,導向器第1、2側邊與跟骨后關節面邊緣對齊,可根據第1、2側邊角度復位,使后關節面達到正常跟骨Gissane角。于H、I、J、K 4個定位孔中隨機選2 個打入2枚克氏針,使導向器與跟骨固定。通過導向孔打入導針,術中C臂X線機透視觀察跟骨復位情況以及導針準確性;然后撤除導向器,于跟骨外側放置鋼板,根據需要選擇適合鋼板螺釘(本組11足采用國產仿AO跟骨鋼板,36足使用AO跟骨鋼板),將鋼板螺釘孔套入導針;取出導針,測深后順孔方向擰入載距突皮質骨螺釘,根據“三角形”固定原則打入其余螺釘。根據復位后骨質缺失情況,本組20例選擇硫酸鈣人造顆粒骨(Wright公司,美國)植骨充填。C臂X線機透視檢查跟骨復位及內固定位置滿意。創口放置負壓引流管1根,逐層縫合切口。
2.4 術后處理及療效評價
術后抬高患肢以利消腫,應用抗生素預防感染;24 h后開始足趾伸屈鍛煉,但不宜過早行足內、外翻活動;48 h內拔出引流管;每2天清潔換藥1次,術后2周拆線。自入院后即刻至術前、術后3 d至切口愈合期間,應用動靜脈泵技術進行輔助治療[9]。術后3個月根據骨折愈合情況開始部分負重行走,骨折愈合后完全負重行走。
術后3 d攝患足側位及軸位X線片并行CT掃描,了解骨折復位及載距突螺釘位置;測量手術前后跟骨B?hler角和Gissane角; 按照美國足踝外科Maryland足部評分系統標準[8],對患足的主觀疼痛(45分)和客觀功能(55分)進行評分,總分100分,優90~100分,良75~89分,可50~74分,差 <50 分。
2.5 統計學方法
采用SPSS19.0統計軟件進行分析。數據以均數±標準差表示,符合正態分布手術前后比較采用t檢驗,不符合正態分布采用秩和檢驗;檢驗水準α=0.05。
2.6 結果
本組術中透視2~4次,平均2.85次。共植入47枚螺釘,其中1枚穿過載距突前下,l枚進入載距突前方,余45枚均準確通過后關節面下方骨塊,精確率達95.7%。術后40例均獲隨訪,隨訪時間8~18個月,平均12個月。術后3例發生腓腸神經損傷,經保守治療后神經損傷癥狀明顯好轉;2例皮緣切口壞死及感染,經換藥后愈合。患者跟骨骨折均愈合,愈合時間9~18周,平均12.72周。末次隨訪時,患者B?hler角和Gissane角分別為(29.40±4.65)°和(130.84±5.08)°,與術前的(6.48±3.67)°和(99.30± 5.85)°比較,差異均有統計學意義(t= -31.38,P=0.00;t= -28.32,P=0.00)。末次隨訪時按Maryland足部評分系統評價為65~98分,平均90.66分;其中優41足,良3足,可3足,優良率93.6%。見圖 2。
3 討論
載距突是跟骨重要結構之一,起支撐體質量和傳遞應力的作用,與跟骨內側壁共同組成內側承重柱[10-11]。由于載距突周圍關節囊、韌帶和肌腱的限制,跟骨骨折后載距突發生移位可能性極小[12]。
跟骨骨折后,影響患足預后的最主要因素是后關節面完整程度及移位情況。因此,跟骨后關節面骨折塊的復位及穩定固定至關重要,而達到滿意復位及固定的前提是在跟骨內、外側壁均有牢固的螺釘把持點[10-11]。跟骨載距突螺釘內固定在跟骨骨折手術治療過程中具有重要意義[6, 13-14]。研究表明[13],單純載距突骨折時,由于其骨折塊一般較完整,通過背伸外翻踝關節、輕微擠壓后骨折塊即可復位,采用l枚空心拉力螺釘即可堅強固定骨折塊;如果載距突骨塊為2~3塊,則可以2枚空心拉力螺釘交叉固定骨折塊。有關載距突螺釘通過跟骨外側鋼板植入載距突的生物力學分析發現,1枚載距突螺釘內固定治療跟骨骨折符合生物力學穩定性,可很好地用于臨床[15]。國內有學者[16]研究了跟骨載距突與其外側壁的解剖關系,通過使用三臂形跟骨鋼板的上臂以理想的進釘點和角度可鉆入2枚直徑4.0 mm全螺紋鈦釘;其前點螺釘平均長度為41.84 mm,與跟骨外側面呈平均69.41°角,與跟骨外側面的底垂面呈平均22.67°角;后點螺釘平均長度為42.28 mm,與跟骨外側面呈平均68.45°角,與跟骨外側面的底垂面呈平均20.79°角;應用尸體30足標本,60枚鈦釘中有2枚鉆出跟骨后關節面,植入安全率為97.67%。但通過使用三臂形跟骨鋼板的上臂向載距突植入螺釘均需通過一定角度,骨科醫生需熟練掌握此角度,增加了跟骨骨折治療的學習曲線,且缺乏臨床驗證。
臨床上,通過螺釘固定跟骨載距突,術后功能恢復較好。施忠民等[14]報道在有限切開組采用鎖定鋼板排釘技術(包括由外側向載距突方向植入的螺釘)固定支持后關節面的同時,常規從跟骨結節內側向載距突再植入1枚螺釘,可為跟骨內側柱提供穩定支持,并獲得了較理想療效。Swanson等[17]認為,經外側入路切開復位內固定治療跟骨關節內骨折時,在鋼板之外加用3.5 mm皮質骨拉力螺釘于關節面下方斜行打向載距突,使跟骨后關節面穩定性得到進一步保證。Brunner等[18]采用經外側擴大切開復位內固定術治療跟骨關節內骨折62足,術中通過接骨板螺釘孔植入或在接骨板外加用螺釘植入載距突部,使后關節面骨塊與載距突之間形成持續壓力,以提高穩定性。這些方法能夠固定載距突,但這些技術中螺釘定位必須依據多次X線透視數據及根據術者經驗和技術判斷,可能會導致載距突螺釘位置偏高或偏低,以及一些醫源性并發癥發生[6-7]。我們采用自行設計的導向器,準確將鋼板從跟骨外側壁通過后關節面下骨塊植入載距突螺釘,使鋼板與載距突形成一整體,后關節面得到可靠固定,這是手術成功的關鍵。本組患者術后功能恢復較好,提示使用載距突螺釘導向器輔助固定載距突,能提高載距突螺釘植入準確性,并減少術中透視。
綜上述,我們建議對跟骨骨折涉及距下關節面的患者,使用載距突螺釘導向器輔助固定載距突,能提高載距突螺釘植入準確性,且操作方便,還可縮短醫生對治療跟骨骨折的學習曲線。術后早期隨訪結果顯示,跟骨載距突螺釘導向器輔助螺釘植入載距突內可獲得良好的療效。使用該導向器還可減少術中透視對人體傷害,減少載距突螺釘位置偏差引起的醫源性并發癥。但本研究尚存在以下局限性:① 本組隨訪時間較短,無法評估載距突是否有效固定的遠期預后。② 本研究并非多中心研究,故在載距突螺釘導向器輔助固定載距突的技術上僅能代表本研究小組的臨床技能水平。③ 在其內側載距突螺釘定位點及螺釘導向管的旋轉角度仍需憑借術者經驗。該載距突螺釘導向器的設計主要依據載距突在外側壁投影等解剖數據設定,不同患足載距突的解剖學數據不同,解剖結構的變異可能導致該導向器植入螺釘的準確性下降。該載距突設計的定位孔,直徑較小,在植入克式針或螺釘時有一定困難,下一步將進行改進。