跟骨关节内骨折微创治疗的基础和临床研究

【摘要】第一部分跟骨关节内骨折微创治疗的尸体解剖及影像学研究目的通过尸体解剖及影像学研究，明确足外侧、跗骨窦及跟骨的解剖学特点，为跟骨关节内骨折的微创治疗提供解剖学依据。方法取8具尸体标本，定义X点是外踝尖，以X点为中心确定3条参考线，分别为外踝尖至跟腱后缘的连线(XA线)、外踝尖至足底的垂线(XB线)、外踝尖至第五跖骨基底部的连线(XC线)。解剖后探及腓骨肌腱、腓肠神经、跟外侧血管，标记3条参考线与上述结构的交点，测量交点与外踝尖的距离。观察各血管之间的吻合情况。然后对标本进一步解剖，观察跗骨窦的解剖学特征。另取15名SandersII型跟骨关节内骨折患者，拍摄双侧跟骨侧、轴位片，测量摄片中跟骨的高度、宽度、长度、跟骨结节关节角（Bhler角）、跟骨交叉角（Gissane角）、后关节面倾斜角，并对测得参数作统计学分析。结果腓骨短肌腱与XA、XB、XC线相交，交点至X点的距离分别为：2.90±1.16mm、6.09±1.63mm、47.42±12.64mm、腓骨长肌腱与XA、XB线相交，位于XC下方，交点至X点的距离分别为7.07±2.15mm和10.40±3.04mm；腓肠神经与XA、XB和XC线相交，交点至X点的距离分别为：17.22±6.48mm，17.40±3.77mm和44.48±8.81mm；跟外侧血管与XA、XB与XC线相交，交点至X点的距离分别为19.14±6.51mm、24.75±5.95mm和33.99±7.27mm。跟骨外侧主要血管及其分支血管之间存在相互吻合，血管网丰富。跗骨窦由前外侧向后内侧斜向走形，前方为距下关节的前、中关节面，后方为后关节面。其内有足背动脉发出的跗骨窦动脉及静脉伴行。腓肠神经发出分支分布于跗骨窦。15例双侧跟骨侧轴位片中测得的跟骨高度平均分别为47.34±6.91mm和38.33±7.43mm（t=9.47，P＜0.0001）、宽度为32.62±4.52mm和41.72±4.69mm（t=8.07，P＜0.0001）、长度为73.67±9.18mm和72.34±9.92mm（t=1.83，P=0.1893）、Bhler角为33.53°±4.87°和8.87°±7.57°（t=22.46，P＜0.0001）、Gissane角为122.87°±14.65°和112.87°±17.45°（t=1.77，P=0.1976）、后关节面倾斜角为64.33°±8.25°和32.60°±17.46°（t=10.43，P＜0.0001）。结论足外侧皮瓣内存在广泛的血管网，跗骨窦外侧区域软组织也存在多条血管吻合，跗骨窦切口对血供破坏影响小，是安全的手术入路。跟骨侧轴位摄片仍是临床评估跟骨骨折的主要影像学方法；跟骨关节内骨折的基本解剖特征为其高度、宽度的丢失，为临床治疗提供了解剖学基础。第二部分跟骨关节内骨折微创治疗的生物力学对照研究及三维有限元分析目的通过生物力学对照研究，明确关节面下排钉结合纵向螺钉内固定治疗跟骨关节内骨折的生物力学稳定性。方法取15例成人跟骨尸体标本，制备SandersII型跟骨关节内骨折模型后，随机分成3组。其中传统固定组（A组）采用3.5mm传统跟骨锁定钢板固定、微创螺钉固定组（B组）采用4枚4.0/6.5mm空心螺钉固定，微创钢板结合螺钉固定组（C组）采用3.5mm微型解剖型跟骨锁定钢板结合两枚4.0/6.5mm纵向螺钉固定。分别进行循环负载测试及固定失效负载测试，记录两项实验的最大位移值及固定失效时负载值，并对结果进行统计学分析。建立跟骨骨折的三维有限元模型，并对两种微创固定方式进行三维有限元分析。结果循环负载测试时，三组固定方式所测出的骨块最大移位值分别是A组为3.60±0.14mm、B组5.63±0.37mm和C组3.55±0.18mm，其中A组和C组间差异无统计学意义（P>0.05），而均与B组有明显差异（P<0.05）。固定失效时的负载三组分别是：A组为1876.00±162.66N、B组为1140.20±84.85N和C组1811.80±141.09N，其中，A组与C组之间无明显统计学差异（P＞0.05），但都与B组有明显统计学差异（P＜0.05），最大移位值平均为A组8.17±0.78mm、B组8.31±0.97mm和C组8.23±0.66mm，其差异无统计学意义（P＞0.05）。建立跟骨关节内骨折三维有限元模型后，在800N的垂直应力下，螺钉固定的骨块最大移位值平均为5.10±0.60mm（4.13mm-6.00mm），微创钢板固定组骨块的最大移位值平均为4.25±0.45mm（3.75mm-5.12mm）。其差异有统计学意义（t=3.19，P=0.0065＜0.05）。结论采用微型钢板关节面下排钉结合纵向螺钉的固定效果及生物力学稳定性与传统锁定钢板相比无明显差异，但较之传统螺钉微创固定效果更佳，是稳定、坚强的固定方式。第三部分跗骨窦切口微创锁定板内固定治疗跟骨关节内骨折目的总结和评价采用跗骨窦切口切开复位锁定板内固定微创治疗跟骨关节内骨折的技术及临床效果。方法自2011年2月至2012年2月共微创治疗16例跟骨关节内骨折患者，术前常规摄片、CT扫描确定骨折类型和关节面受累情况。于伤后平均4d（3～6d）行经跗骨窦有限切口切开复位结合锁定板及经皮螺钉固定。术后患者定期复查X线片，测量Bhler角和Gissane角，并采用直观模拟量表（VAS）、美国骨科足踝外科协会（AOFAS）踝与后足评分系统及简明健康状况调查表（SF-36）综合评估最终治疗效果，同时记录相关并发症情况。结果13例患者最终获得至少1年的术后随访，平均为18个月（12～24个月）。所有患者术后均无切口感染、边缘和皮瓣坏死及内固定失败等并发症发生。X线摄片确定平均术后10周骨折端愈合（8～12周），Bhler角从术前平均13.4°±3.4°（8°～19°）改善至术后平均26.5°±4.5°（21°～38°），差异有统计学意义（t=9.781，P<0.001），Gissane角从术前平均88.1°±7.6°（77°～100°）改善至术后平均116.2°±7.5°（100°～124°），差异有统计学意义（t=12.934，P<0.001）。术后末次随访平均VAS评分为（1.5±1.7）分（0～6分），平均AOFAS踝与后足评分为（84.2±5.9）分（74～95分），平均SF-36评分为（79.5±8.1）分（64～95分）。随访期间未见创伤性关节炎发生。结论采用跗骨窦有限切口切开复位锁定板微创内固定治疗相对简单的跟骨关节内骨折，在获得关节面直接复位及稳定固定的同时，还可避免和减少软组织并发症，是一种安全可靠的治疗技术。第四部分微创与传统术式治疗SandersII型跟骨关节内骨折的疗效分析目的比较和评估经跗骨窦切口与传统外侧扩大切口切开复位内固定两种方法治疗SandersII型跟骨关节内骨折的疗效。方法自2011年2月至2012年2月，经筛选共30名患者纳入研究，入选患者随机分为微创组及切开组。待软组织肿胀消退后，微创组采用经跗骨窦间隙入路的有限切开复位内固定，而切开组则采用经传统的“L”形外侧扩大切口行切开复位内固定。记录两组手术时间、引流量。术后常规定期随访，拍摄X线片明确骨折愈合情况，测量Bhler角和Gissane角，记录相关并发症。末次随访时采用直观模拟量表（VAS）、美国骨科足踝外科协会（AmericanOrthopedicFootandAnkleSociety,AOFAS）踝与后足评分系统及简明健康状况调查表（SF-36）综合评估最终治疗效果。结果两组手术等待时间及手术时间的差异无统计学意义。微创组术后引流量要明显少于切开组（t=9.792，P＜0.001）。切开组中有2例早期并发症，表现为皮肤切缘表皮坏死，而微创组未发现类似早期并发症。影像学检查证实两组病例在术后3月时骨折均已愈合，所有患者均未见内固定断裂、松动和脱出。两组术后Bhler角及Gissane角改善度数无明显差异。末次随访时，两组患者的平均AOFAS、VAS评分无统计学差异，但SF-36评分微创组要优于切开组（t=2.049，P=0.047）。微创组中4例患者出现不同程度距下关节僵硬，而切开组15例患者均出现不同程度距下关节僵硬，其中6例严重影响距下关节活动。另有1例于术后10个月出现距下创伤性关节炎伴持续性疼痛，经口服非甾体类消炎止痛药物后症状缓解。结论对于SandersII型跟骨关节内骨折，两种方法获得的近期疗效无明显差异。但采用有限切开复位内固定术后软组织并发症率低，距下关节功能恢复良好，是一种安全可靠的治疗方式。
【作者】施忠民；
【导师】蒋垚；
【作者基本信息】苏州大学，外科学（专业学位），2014，博士
【关键词】跟骨；尸体解剖；影像学；血供；跗骨窦；跟骨骨折；关节内；生物力学；循环负载；固定失效负载；微创；内固定；

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