引用本文： 陳丹, 陳志偉, 陽海清, 吳文特. 骰骨跨關節接骨板的設計與生物力學研究. 中國修復重建外科雜志, 2016, 30(10): 1215-1219. doi: 10.7507/1002-1892.20160249 復制
骰骨位于中足外側第4、5跖骨與跟骨之間，是構成足外側縱弓的重要結構，其近端為跟骰關節，遠端為跖跗關節外側部，內側與足舟骨及外側楔骨相關節。骰骨骨折的機制與其結構密切相關，足跖屈與外展的力量使得骰骨長軸方向負荷加大，前足及跟骨的共同作用下造成骰骨骨折，壓縮性骨折和撕脫性骨折是骰骨最常見的骨折類型[1]。骰骨骨折常涉及足部多個關節，從而影響足外側柱的穩定性，早期合理的治療尤為重要。接骨板螺釘系統內固定治療骰骨骨折是臨床經典方法之一。目前尚缺乏專用的固定復雜骰骨骨折的內固定材料，而是采用外固定支架或其他部位骨折固定材料替代。本研究在對骰骨及其周圍解剖結構分析及測量的基礎上，參照臨床上已有的骰骨內固定物形態特點，設計了一種新型骰骨跨關節接骨板，并采用生物力學試驗比較該接骨板與目前臨床使用的跨關節接骨板，驗證該新型接骨板對骰骨骨折的固定效果。
1 材料與方法
1.1 試驗標本及主要儀器
100例成人足站立內斜位X線片，由南華大學附屬第一醫院影像科提供，患者均知情同意。30具成人足部標本，由南華大學附屬第一醫院骨科研究室及南華大學解剖教研室提供；密封存于-20℃低溫環境，其中左足12具，右足18具；年齡19～65歲，平均48歲；測量前剔除足外側所有軟組織，仔細觀察標本并通過X線片檢查排除骨缺損及病理變化。
CLDT-C型材料力學多功能實驗臺（中國礦業大學機電技術研究所）；XL2118A型靜態電阻應變儀（秦皇島協力技術開發有限公司）；BX120-1AA 電阻應變片（敏感柵長1 mm、寬1 mm，基底長3 mm、寬2.5 mm；浙江黃巖測試儀器廠）；百分表（精確度0.01mm；哈爾濱量具刃具廠）。
1.2 新型骰骨跨關節接骨板的設計及制作
利用CR Philips 500 MAX光機自身Centricity Dicom Viewer軟件系統，在100例成人足站立內斜位X線片上測量骰骨-第5跖關節面與第5跖骨干縱軸所形成的夾角α為（70.6±1.4）°，骰骨-第5 跖關節面與跟骰關節面延長線所形成的夾角β為（30.4±2.1）°。見圖 1。另外，用直尺及量角器在已暴露外側柱的30具成人足部標本上直接測量α為（69.7±2.3）°，β為（29.2±3.6）°。影像學及解剖學測量數據比較差異均無統計學意義（t=1.523，P=0.131； t=0.550，P=0.597）。故可以認為影像學測量參數可反映實際解剖學參數，因此我們分別將α、β角設計為70°和30°。另外，我們結合王連璞等[2]測量的男女性骰骨內側長、外側長及長高指數等數據，參照AO短梯形鋼板的形態設計并制作新型骰骨跨關節接骨板。接骨板以骰骨為中心，鋼板長度為（50±2） mm，厚度為1.2 mm，具有良好的塑形能力；螺釘外孔徑為5.5 mm、內孔徑為3.5 mm；接骨板骰骨段α角為30°，形成α角的兩柱螺釘孔間距為3 mm，橫向螺釘孔間距為6 mm；接骨板向跟骨及第5跖骨延伸，第5跖骨段間距為6mm，β角為70°，跟骨段間距為3mm，于骰骨段連接間距為8 mm。見圖 2。
圖1
Centricity Dicom Viewer軟件系統上測量α、β角示意圖 ? ?1.3 生物力學測試
取6具成人足部標本隨機分為A、B兩組，每組3具，在距離踝關節近端15 cm處截骨，對截骨處進行包埋，在跟、骰及第4、5跖骨處放置a～e 5枚電阻應變片（圖 3）。然后將標本固定于材料力學多功能實驗臺中，模擬單足站立模型，應變片導線連接靜態電阻應變儀，調試平衡后，在試驗前對標本預加載消除骨松弛蠕變。然后以1.0 mm/min加載速度，向足部加載0～600 N的垂直壓力，操作3次，記錄各個點的應變值，取均值。
測試完畢后制作骰骨骨折模型。骰骨骨折線設計成縱行累及骰骨前后關節面，骰骨通過骨折線分成內外側2塊骨折塊Y1及Y2，使用擺鋸完成骨折模型的制作。同上法測量骰骨骨折后各個點的應變值，并與骨折前進行比較；于骨折塊處布置百分表測量骨折塊的垂直位移。
完成以上測試后，A組使用本研究設計的骰骨跨關節接骨板及9枚螺釘固定骨折端及前后關節面，B組使用掌指骨接骨板及8枚螺釘跨關節固定骰骨骨折端，接骨板的放置不影響電阻應變片的位置。見圖 4。攝X線片確定骨折固定牢靠后，安裝電阻應變片及百分表，再次對標本加載600 N壓力，記錄各個點的應變值及骨折塊垂直位移。
1.4 統計學方法
采用SPSS16.0統計軟件進行分析。數據以均數±標準差表示，組間比較采用獨立樣本t檢驗；檢驗水準α=0.05。
2 結果
整個試驗過程靜態電阻應變儀性能平穩，各個點的電阻應變片無松動及脫落，加壓操作過程順利。骰骨骨折前后比較，加載壓力600 N時a、d、e點的應變值差異無統計學意義（P＞0.05），而b、c點骰骨骨折后應變值明顯大于骨折前，差異有統計學意義（P＜0.05）。見表 1。
表1
骰骨骨折前后加載壓力600 N時各個點應變值比較（n=3，με，x±s）
Table1.
Comparison of strain value at 5 points under 600 N load between at pre- and post-fracture（n=3，με，x±s）
骨折固定后，A、B組加載壓力600 N時的各個點應變值比較差異均無統計學意義（P＞0.05）。見表 2。觀察實驗數據可以得出，相同載荷下，應變值變化主要集中在骨折線處，因此將不同條件下的b、c兩點應變值比較，發現骨折固定后應變值更接近骰骨完整時，差異無統計學意義（t= -1.698，P=0.232； t= -3.636，P=0.068）。骨折固定后A、B組加載壓力600 N時的骨折塊垂直位移Y1分別為（0.804± 0.011）、（1.126±0.083）mm，Y2分別為（0.672±0.036）、（1.007±1.103）mm，A組均顯著小于B組，差異有統計學意義（t= -6.711，P=0.003； t= -5.307，P=0.006）。
表2
骰骨骨折固定后A、B組加載壓力600 N時各個點應變值比較（n=3，με，x±s）
Table2.
Comparison of strain value at 5 points after fracture fixation under 600 N load between groups A and B（n=3，με，x±s）
3 討論
3.1 骰骨跨關節接骨板的設計
骰骨參與足所有的固有運動[3]。跟骰關節是Chopart關節的一部分，跟骰關節的橫軸是從前外側向后內側的弧形，王志杰等[4]將之定義為跟骰關節面的內傾角，熟悉此解剖特點可避免手術時螺釘進入跟骰關節間隙。遠端是Lisfranc關節的重要組成部分，骰骨的鄰近關節中，骰跖關節最為重要，它們承擔了所有足外側柱的背側與跖側方向上的足部活動。骰跖關節的活動度是內側3個跖跗關節的3 倍[5]。骰骨對于足部功能的重要性，首先是其作為足外側柱所發揮的作用，其次為第4、5跖跗關節的功能，最后是跟骰關節的活動度[6]。骰骨類似梯形，骨表面有一定幅度，內側緣較外側長，王連璞等[2]測量了209具骰骨標本，得出男性骰骨內側長平均35.55 mm、外側長平均16.64 mm、長高指數平均46.88 mm，女性分別為33.87、15.99、47.42 mm，有明顯的性別差異。胡孫君等[7]對第4、5跖跗關節進行了詳細的解剖學測量，測得第4跖跗關節面遠側橫徑為（8.58±0.30）mm、縱徑（12.89±0.52）mm、近側橫徑（8.65±0.29）mm、縱徑（13.0±0.47）mm，第5跖跗關節面分別為（10.61±0.98）、（12.22±0.46）、（8.65±0.29）、（13.0±0.47）mm；骰骨兩跖跗關節面所構成的夾角為（147.20±8.50）°。本實驗測得骰-第5 跖骨關節面與第5跖骨干夾角為（70.6±1.4）°，跟骰關節面與骰-第5跖骨關節面夾角為（30.4±2.1）°，作為本研究設計骰骨跨關節接骨板的依據。
目前臨床上針對復雜骰骨骨折的固定尚無專用接骨板，替代材料有雙掌指骨接骨板跨關節固定、骰骨關節內鋼板聯合外固定支架、克氏針聯合外固定支架固定等，給患者帶來經濟負擔及功能鍛煉造成不便等問題。AO治療原則強調堅強內固定及對骨折部位軟組織的保護，盡量減少軟組織損傷[8]。而足部血供差，手術傷口不易愈合。因此，本研究設計的骰骨跨關節接骨板是在臨床現有骰骨關節內鋼板的基礎上，向遠端延伸2個螺釘孔，長約2 cm，為了減少軟組織損傷，只向第5跖骨延伸，能夠穩定固定骰跖關節；近端向跟骨表面延伸1.4 cm，呈T形，類似三角架的固定作用，能夠很好地穩定跟骰關節；接骨板選擇與跟骨接骨板同一材質，重量輕且厚度薄（1.2 mm），具有良好的塑形能力，可以很好地適應骰骨表面幅度貼合骨面，滿足骨折的固定效果及對軟組織的覆蓋。還可根據具體需要進行裁剪，滿足更多內固定需求。
3.2 骰骨損傷機制及目前治療方式
骰骨特殊的解剖結構與其損傷機制密切相關，壓縮性和撕脫性骨折是骰骨最常見的骨折類型[1]。骰骨骨折可以單獨發生，臨床上我們常遇到患者在遭受車禍及嚴重暴力作用下，導致包括骰骨在內的多塊足部骨骼及關節聯合性損傷，常見包括骰骨骨折的聯合損傷有Lisfranc關節損傷、跟骰關節損傷、骰楔關節損傷、復雜合并傷等，處理起來較復雜且難以取得滿意療效。單純骰骨骨折若是有骰骨短縮或關節面移位未能及時處理，在骨折畸形愈合后，患者會出現足外側柱的活動性疼痛。Markwitz等[9]報道，跖跗關節損傷可造成50%患者出現嚴重的或慢性的創傷性關節炎。Gallino等[10]研究證明跟骰關節損傷程度越重，術后越容易發生創傷性關節炎，如果骨折大于跟骰關節面積的50%并伴有關節半脫位，則會100%出現創傷性關節炎。因此，對于影響關節面的骰骨骨折，采取解剖復位對預防創傷性關節炎發生是必要的。Myerson等[11]根據中足的解剖特點提出中足損傷三柱理論，內側柱由第1跖骨、內側楔骨組成；中間柱由第2、3跖骨、中間楔骨與外側楔骨組成；外側柱由第4、5跖骨與骰骨組成。Makwana[12]研究得出，內側柱矢狀面的活動范圍為3.5 mm、中間柱僅0.6 mm，而外側柱達13.0 mm。對于三柱損傷，復位順序為由內到外，術中必須精確復位并堅強固定內側柱、中間柱；對于外側柱損傷應保證外側柱的固有彈性[13]。對于嚴重損傷治療效果不佳者，往往需要行融合手術，給患者活動帶來極大不便。在骰骨骨折內固定物的選擇上，臨床上現有的骰骨短梯形、X形內固定接骨板對于單純骰骨骨折均有較好效果，若有外側柱短縮，應行植骨延長恢復外側柱的長度。對于聯合損傷，骨折累及骰骨及其周圍關節，復位后單純的關節內固定無法達到穩定固定的效果。杜曉健等[14-15]報道采用掌指骨接骨板跨關節固定取得良好效果，但并非骰骨專用接骨板。丁堅等[16]采用微型外固定支架固定，雖然對于足部穩定性良好，但外固定支架影響患者術后功能鍛煉。此外克氏針聯合外固定支架固定、無頭加壓空心螺釘等[17]也是常用方法。Punwar等[18]利用肌腱編織成特殊“縫線”固定跟骰關節，在背側及底面雙重固定，這些方法都取得了一定效果。足部解剖結構的復雜性決定了治療的特殊性，骨折粉碎程度越大，關節軟骨面的破壞就越大，若使用螺釘或克氏針對骨折進行固定，則加重了關節軟骨面損傷，更容易引發創傷性關節炎。因此應重視對關節軟骨的保護，微型跨關節接骨板則是一種理想的固定材料。
3.3 生物力學測試
在設計并制作出新型骰骨跨關節接骨板的基礎上，本研究對該接骨板進行了力學測試，與臨床上使用的雙接骨板跨關節內固定方法進行比較。在設計骨折模型時，我們參考了骰骨骨折分類中的骨折線與足外側柱平行，累及跟骰及骰跖雙關節的骨折類型。而在力學加載上，結合患者術后康復鍛煉使用免負重鞋或逐步施加患肢著地力量的特點，模擬平均體重為60 kg（約600 N）單足站立時足所承受的壓力。外側柱5個測試點在骰骨完整時與骰骨骨折處理后的應變值比較發現，骨折線附近的應力值明顯增加。分組將骨折固定后，再次行600 N壓力加載后測試顯示，骨折線附近應力相應減少，接近于骰骨完整時，而其余各個點的應力值變化無明顯差異。A、B兩組不同固定方式各點應力值比較差異無統計學意義，說明兩種方式進行固定后在足部應力分布上是無明顯差異的。骨折線將骰骨分成內外側2個骨折塊，骨折塊在受到加載壓力后隨著足弓塌陷而出現垂直位移，通過百分表記錄骨折固定后加載600N壓力下的位移值，結果顯示，A組2個骨折塊發生的垂直位移均小于B組。結合接骨板的固定特點分析，接骨板在固定前進行預彎塑形，植入螺釘進行固定，其內側與外側的固定螺釘幾近垂直地合抱骰骨，針對不同骰骨骨折類型，骰骨跨關節接骨板均可起到良好固定效果。
對跟骰關節面與骰-第5跖骨關節面的夾角及骰-第5跖骨與第5跖骨干夾角的影像學及足標本測量，為該新型骰骨跨關節接骨板的設計提供了解剖學依據。與雙掌指骨跨關節接骨板固定相比，所設計的骰骨跨關節接骨板對影響跟骰、骰跖關節類型的骰骨骨折固定具有更穩定的效果。
骰骨位于中足外側第4、5跖骨與跟骨之間，是構成足外側縱弓的重要結構，其近端為跟骰關節，遠端為跖跗關節外側部，內側與足舟骨及外側楔骨相關節。骰骨骨折的機制與其結構密切相關，足跖屈與外展的力量使得骰骨長軸方向負荷加大，前足及跟骨的共同作用下造成骰骨骨折，壓縮性骨折和撕脫性骨折是骰骨最常見的骨折類型[1]。骰骨骨折常涉及足部多個關節，從而影響足外側柱的穩定性，早期合理的治療尤為重要。接骨板螺釘系統內固定治療骰骨骨折是臨床經典方法之一。目前尚缺乏專用的固定復雜骰骨骨折的內固定材料，而是采用外固定支架或其他部位骨折固定材料替代。本研究在對骰骨及其周圍解剖結構分析及測量的基礎上，參照臨床上已有的骰骨內固定物形態特點，設計了一種新型骰骨跨關節接骨板，并采用生物力學試驗比較該接骨板與目前臨床使用的跨關節接骨板，驗證該新型接骨板對骰骨骨折的固定效果。
1 材料與方法
1.1 試驗標本及主要儀器
100例成人足站立內斜位X線片，由南華大學附屬第一醫院影像科提供，患者均知情同意。30具成人足部標本，由南華大學附屬第一醫院骨科研究室及南華大學解剖教研室提供；密封存于-20℃低溫環境，其中左足12具，右足18具；年齡19～65歲，平均48歲；測量前剔除足外側所有軟組織，仔細觀察標本并通過X線片檢查排除骨缺損及病理變化。
CLDT-C型材料力學多功能實驗臺（中國礦業大學機電技術研究所）；XL2118A型靜態電阻應變儀（秦皇島協力技術開發有限公司）；BX120-1AA 電阻應變片（敏感柵長1 mm、寬1 mm，基底長3 mm、寬2.5 mm；浙江黃巖測試儀器廠）；百分表（精確度0.01mm；哈爾濱量具刃具廠）。
1.2 新型骰骨跨關節接骨板的設計及制作
利用CR Philips 500 MAX光機自身Centricity Dicom Viewer軟件系統，在100例成人足站立內斜位X線片上測量骰骨-第5跖關節面與第5跖骨干縱軸所形成的夾角α為（70.6±1.4）°，骰骨-第5 跖關節面與跟骰關節面延長線所形成的夾角β為（30.4±2.1）°。見圖 1。另外，用直尺及量角器在已暴露外側柱的30具成人足部標本上直接測量α為（69.7±2.3）°，β為（29.2±3.6）°。影像學及解剖學測量數據比較差異均無統計學意義（t=1.523，P=0.131； t=0.550，P=0.597）。故可以認為影像學測量參數可反映實際解剖學參數，因此我們分別將α、β角設計為70°和30°。另外，我們結合王連璞等[2]測量的男女性骰骨內側長、外側長及長高指數等數據，參照AO短梯形鋼板的形態設計并制作新型骰骨跨關節接骨板。接骨板以骰骨為中心，鋼板長度為（50±2） mm，厚度為1.2 mm，具有良好的塑形能力；螺釘外孔徑為5.5 mm、內孔徑為3.5 mm；接骨板骰骨段α角為30°，形成α角的兩柱螺釘孔間距為3 mm，橫向螺釘孔間距為6 mm；接骨板向跟骨及第5跖骨延伸，第5跖骨段間距為6mm，β角為70°，跟骨段間距為3mm，于骰骨段連接間距為8 mm。見圖 2。
圖1
Centricity Dicom Viewer軟件系統上測量α、β角示意圖 ? ?1.3 生物力學測試
取6具成人足部標本隨機分為A、B兩組，每組3具，在距離踝關節近端15 cm處截骨，對截骨處進行包埋，在跟、骰及第4、5跖骨處放置a～e 5枚電阻應變片（圖 3）。然后將標本固定于材料力學多功能實驗臺中，模擬單足站立模型，應變片導線連接靜態電阻應變儀，調試平衡后，在試驗前對標本預加載消除骨松弛蠕變。然后以1.0 mm/min加載速度，向足部加載0～600 N的垂直壓力，操作3次，記錄各個點的應變值，取均值。
測試完畢后制作骰骨骨折模型。骰骨骨折線設計成縱行累及骰骨前后關節面，骰骨通過骨折線分成內外側2塊骨折塊Y1及Y2，使用擺鋸完成骨折模型的制作。同上法測量骰骨骨折后各個點的應變值，并與骨折前進行比較；于骨折塊處布置百分表測量骨折塊的垂直位移。
完成以上測試后，A組使用本研究設計的骰骨跨關節接骨板及9枚螺釘固定骨折端及前后關節面，B組使用掌指骨接骨板及8枚螺釘跨關節固定骰骨骨折端，接骨板的放置不影響電阻應變片的位置。見圖 4。攝X線片確定骨折固定牢靠后，安裝電阻應變片及百分表，再次對標本加載600 N壓力，記錄各個點的應變值及骨折塊垂直位移。
1.4 統計學方法
采用SPSS16.0統計軟件進行分析。數據以均數±標準差表示，組間比較采用獨立樣本t檢驗；檢驗水準α=0.05。
2 結果
整個試驗過程靜態電阻應變儀性能平穩，各個點的電阻應變片無松動及脫落，加壓操作過程順利。骰骨骨折前后比較，加載壓力600 N時a、d、e點的應變值差異無統計學意義（P＞0.05），而b、c點骰骨骨折后應變值明顯大于骨折前，差異有統計學意義（P＜0.05）。見表 1。
表1
骰骨骨折前后加載壓力600 N時各個點應變值比較（n=3，με，x±s）
Table1.
Comparison of strain value at 5 points under 600 N load between at pre- and post-fracture（n=3，με，x±s）
骨折固定后，A、B組加載壓力600 N時的各個點應變值比較差異均無統計學意義（P＞0.05）。見表 2。觀察實驗數據可以得出，相同載荷下，應變值變化主要集中在骨折線處，因此將不同條件下的b、c兩點應變值比較，發現骨折固定后應變值更接近骰骨完整時，差異無統計學意義（t= -1.698，P=0.232； t= -3.636，P=0.068）。骨折固定后A、B組加載壓力600 N時的骨折塊垂直位移Y1分別為（0.804± 0.011）、（1.126±0.083）mm，Y2分別為（0.672±0.036）、（1.007±1.103）mm，A組均顯著小于B組，差異有統計學意義（t= -6.711，P=0.003； t= -5.307，P=0.006）。
表2
骰骨骨折固定后A、B組加載壓力600 N時各個點應變值比較（n=3，με，x±s）
Table2.
Comparison of strain value at 5 points after fracture fixation under 600 N load between groups A and B（n=3，με，x±s）
3 討論
3.1 骰骨跨關節接骨板的設計
骰骨參與足所有的固有運動[3]。跟骰關節是Chopart關節的一部分，跟骰關節的橫軸是從前外側向后內側的弧形，王志杰等[4]將之定義為跟骰關節面的內傾角，熟悉此解剖特點可避免手術時螺釘進入跟骰關節間隙。遠端是Lisfranc關節的重要組成部分，骰骨的鄰近關節中，骰跖關節最為重要，它們承擔了所有足外側柱的背側與跖側方向上的足部活動。骰跖關節的活動度是內側3個跖跗關節的3 倍[5]。骰骨對于足部功能的重要性，首先是其作為足外側柱所發揮的作用，其次為第4、5跖跗關節的功能，最后是跟骰關節的活動度[6]。骰骨類似梯形，骨表面有一定幅度，內側緣較外側長，王連璞等[2]測量了209具骰骨標本，得出男性骰骨內側長平均35.55 mm、外側長平均16.64 mm、長高指數平均46.88 mm，女性分別為33.87、15.99、47.42 mm，有明顯的性別差異。胡孫君等[7]對第4、5跖跗關節進行了詳細的解剖學測量，測得第4跖跗關節面遠側橫徑為（8.58±0.30）mm、縱徑（12.89±0.52）mm、近側橫徑（8.65±0.29）mm、縱徑（13.0±0.47）mm，第5跖跗關節面分別為（10.61±0.98）、（12.22±0.46）、（8.65±0.29）、（13.0±0.47）mm；骰骨兩跖跗關節面所構成的夾角為（147.20±8.50）°。本實驗測得骰-第5 跖骨關節面與第5跖骨干夾角為（70.6±1.4）°，跟骰關節面與骰-第5跖骨關節面夾角為（30.4±2.1）°，作為本研究設計骰骨跨關節接骨板的依據。
目前臨床上針對復雜骰骨骨折的固定尚無專用接骨板，替代材料有雙掌指骨接骨板跨關節固定、骰骨關節內鋼板聯合外固定支架、克氏針聯合外固定支架固定等，給患者帶來經濟負擔及功能鍛煉造成不便等問題。AO治療原則強調堅強內固定及對骨折部位軟組織的保護，盡量減少軟組織損傷[8]。而足部血供差，手術傷口不易愈合。因此，本研究設計的骰骨跨關節接骨板是在臨床現有骰骨關節內鋼板的基礎上，向遠端延伸2個螺釘孔，長約2 cm，為了減少軟組織損傷，只向第5跖骨延伸，能夠穩定固定骰跖關節；近端向跟骨表面延伸1.4 cm，呈T形，類似三角架的固定作用，能夠很好地穩定跟骰關節；接骨板選擇與跟骨接骨板同一材質，重量輕且厚度薄（1.2 mm），具有良好的塑形能力，可以很好地適應骰骨表面幅度貼合骨面，滿足骨折的固定效果及對軟組織的覆蓋。還可根據具體需要進行裁剪，滿足更多內固定需求。
3.2 骰骨損傷機制及目前治療方式
骰骨特殊的解剖結構與其損傷機制密切相關，壓縮性和撕脫性骨折是骰骨最常見的骨折類型[1]。骰骨骨折可以單獨發生，臨床上我們常遇到患者在遭受車禍及嚴重暴力作用下，導致包括骰骨在內的多塊足部骨骼及關節聯合性損傷，常見包括骰骨骨折的聯合損傷有Lisfranc關節損傷、跟骰關節損傷、骰楔關節損傷、復雜合并傷等，處理起來較復雜且難以取得滿意療效。單純骰骨骨折若是有骰骨短縮或關節面移位未能及時處理，在骨折畸形愈合后，患者會出現足外側柱的活動性疼痛。Markwitz等[9]報道，跖跗關節損傷可造成50%患者出現嚴重的或慢性的創傷性關節炎。Gallino等[10]研究證明跟骰關節損傷程度越重，術后越容易發生創傷性關節炎，如果骨折大于跟骰關節面積的50%并伴有關節半脫位，則會100%出現創傷性關節炎。因此，對于影響關節面的骰骨骨折，采取解剖復位對預防創傷性關節炎發生是必要的。Myerson等[11]根據中足的解剖特點提出中足損傷三柱理論，內側柱由第1跖骨、內側楔骨組成；中間柱由第2、3跖骨、中間楔骨與外側楔骨組成；外側柱由第4、5跖骨與骰骨組成。Makwana[12]研究得出，內側柱矢狀面的活動范圍為3.5 mm、中間柱僅0.6 mm，而外側柱達13.0 mm。對于三柱損傷，復位順序為由內到外，術中必須精確復位并堅強固定內側柱、中間柱；對于外側柱損傷應保證外側柱的固有彈性[13]。對于嚴重損傷治療效果不佳者，往往需要行融合手術，給患者活動帶來極大不便。在骰骨骨折內固定物的選擇上，臨床上現有的骰骨短梯形、X形內固定接骨板對于單純骰骨骨折均有較好效果，若有外側柱短縮，應行植骨延長恢復外側柱的長度。對于聯合損傷，骨折累及骰骨及其周圍關節，復位后單純的關節內固定無法達到穩定固定的效果。杜曉健等[14-15]報道采用掌指骨接骨板跨關節固定取得良好效果，但并非骰骨專用接骨板。丁堅等[16]采用微型外固定支架固定，雖然對于足部穩定性良好，但外固定支架影響患者術后功能鍛煉。此外克氏針聯合外固定支架固定、無頭加壓空心螺釘等[17]也是常用方法。Punwar等[18]利用肌腱編織成特殊“縫線”固定跟骰關節，在背側及底面雙重固定，這些方法都取得了一定效果。足部解剖結構的復雜性決定了治療的特殊性，骨折粉碎程度越大，關節軟骨面的破壞就越大，若使用螺釘或克氏針對骨折進行固定，則加重了關節軟骨面損傷，更容易引發創傷性關節炎。因此應重視對關節軟骨的保護，微型跨關節接骨板則是一種理想的固定材料。
3.3 生物力學測試
在設計并制作出新型骰骨跨關節接骨板的基礎上，本研究對該接骨板進行了力學測試，與臨床上使用的雙接骨板跨關節內固定方法進行比較。在設計骨折模型時，我們參考了骰骨骨折分類中的骨折線與足外側柱平行，累及跟骰及骰跖雙關節的骨折類型。而在力學加載上，結合患者術后康復鍛煉使用免負重鞋或逐步施加患肢著地力量的特點，模擬平均體重為60 kg（約600 N）單足站立時足所承受的壓力。外側柱5個測試點在骰骨完整時與骰骨骨折處理后的應變值比較發現，骨折線附近的應力值明顯增加。分組將骨折固定后，再次行600 N壓力加載后測試顯示，骨折線附近應力相應減少，接近于骰骨完整時，而其余各個點的應力值變化無明顯差異。A、B兩組不同固定方式各點應力值比較差異無統計學意義，說明兩種方式進行固定后在足部應力分布上是無明顯差異的。骨折線將骰骨分成內外側2個骨折塊，骨折塊在受到加載壓力后隨著足弓塌陷而出現垂直位移，通過百分表記錄骨折固定后加載600N壓力下的位移值，結果顯示，A組2個骨折塊發生的垂直位移均小于B組。結合接骨板的固定特點分析，接骨板在固定前進行預彎塑形，植入螺釘進行固定，其內側與外側的固定螺釘幾近垂直地合抱骰骨，針對不同骰骨骨折類型，骰骨跨關節接骨板均可起到良好固定效果。
對跟骰關節面與骰-第5跖骨關節面的夾角及骰-第5跖骨與第5跖骨干夾角的影像學及足標本測量，為該新型骰骨跨關節接骨板的設計提供了解剖學依據。與雙掌指骨跨關節接骨板固定相比，所設計的骰骨跨關節接骨板對影響跟骰、骰跖關節類型的骰骨骨折固定具有更穩定的效果。
