再造拇指指腹角度的设定及对生物力学的影响

张继春 马晨 夏晓明 王京怀

拇指的缺损会对生活和工作带来不同程度的困难，为了恢复拇指的外观及手部的功能，就需要再造拇指进行功能重建。而在拇指再造的临床实践中，常可见到拇指再造成功后，患者实际应用很少或是不用，从而失去了再造拇指的意义。而造成这种现象的原因，可以从两个方面分析，一是再造拇指的形态欠佳，患者出于美观方面考虑不愿显露，另一方面则是功能欠佳，没有达到较好的功能恢复。本研究通过对拇指不同角度的设定来观察并分析拇指在不同角度下与其它各指之间接触面积及捏力值之间有无改变及其规律，为拇指再造角度的设定提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 标本 采用7例新鲜未固定前臂标本，均为男性，均为右手标本，7例标本均由河北医科大学第三医院实验室提供。

1.2 实验器材 普通外科手术器械，压敏片(日本富士LLLW)，电子捏力计(goldsun，型号 ok99)，电钻，克氏针，骨科量角器，自制标本固定架，砝码，数码相机。

1.3 试验方法 取出新鲜标本后，仔细解剖分离出屈肌腱，去除近端肌腹及尺桡骨，牵拉屈肌腱滑动良好，掌指关节及指间关节活动好，用一枚克氏针纵穿固定拇指指间关节及掌指关节，将标本掌侧向外固定于标本固定架上，保持标本呈垂直状态。将示中环指屈指深肌腱近端连接上牵引重物，分别加以2、4、6 kg的重物，电子捏力计测量拇指与示中环指间的捏力值，分别测量3次，取平均值，然后于拇指近节指骨中段离断，远端拇指分别旋前旋后5°、10°、15°后克氏针固定，重复测量捏力值，方法同前，并统计在不同角度下捏力值有无统计学差异。测量过程中要注意保持拇指及示、中、环指指腹与捏力计保持垂直一面出现误差。将示中环指屈指深肌腱近端连接上牵引重物(4 kg)，电子捏力计测量捏力值，保持捏力值固定，将压敏片用保鲜膜包裹，分别放置于拇示、拇中、拇环指指尖接触处，时间一分钟，取出压敏片，然后于拇指近节指骨中段离断，远端拇指分别旋前旋后5°、10°、15°后克氏针固定，用压敏片重复测量拇指与示中环指指尖接触面积，并分析其有无统计学差异。

1.4 统计学分析 应用SPSS 13.0统计软件，计量资料以表示，采用多因素方差分析进行分析，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

拇指与示、中、环指间的捏力值在拇指不同旋转角度下及不同拉力值情况下均差异无统计学意义(P＞0.05)。拇指与示、中、环指间的接触面积在不同角度下不全相同，拇指与示指间的接触面积在0°、+5°、+10°及 －5°指尖无明显差别(P＞0.05)，当角度小于－5°或大于 +10°时对指面积减小有差别(P＜0.05)，拇指与中、环指间的接触面积在 0°、+5°、+10°、+15°、－5°、－10°间无明显差别(P＞0.05)，当角度小于－15°时对指面积减小有差别(P＜0.05)。见表1～4。

3 讨论

拇指的功能不好单独评价，手的功能依赖拇指与其他手指对指而发挥捏持功能，拇指通常被认为约占整个手功能的40%左右，Slocum等［1］又把拇指的各项活动所占功能比例细分为:握持50%，捏持30%及钩拉20%。整个拇指包括3个关节:第一腕掌关节，掌指关节及指间关节，其中，指间关节仅能做屈伸活动，掌指关节除屈伸活动外还可以做部分侧方活动，第一位腕掌关节活动度最大，可以完成屈伸、内收外展及回旋动作。拇指对掌功能是一个复杂的联合运动，完成拇指对掌、对指功能需要4项活动:外展、旋前、桡偏、屈曲及9个动作:(1)第一掌骨通过腕掌关节的外展、旋前、屈曲3个动作;(2)近节指骨通过掌指关节的旋前、桡偏、屈曲3个动作;(3)末节指骨通过指间关节的旋前、桡偏、屈曲3个动作［2，3］。拇指外展及对掌功能完好是完成捏指动作的基本条件，而第一腕掌关节在拇指的三个关节当中对拇指功能影响最大［4］。如果拇指只有单纯的桡侧外展而没有旋前动作，就会严重影响拇指捏指动作。拇对掌肌是拇指旋前动作的主要动力肌它起点位于腕横韧带及大多角骨，止点位于第一掌骨桡侧缘的全长，此肌肉收缩时主要拉动拇指旋前并起到一定的外展作用及屈曲腕掌关节。拇短展肌也起到部分的旋前作用。刘会仁等［5］曽报道2例病人行第一腕掌关节融合术后，1例仅可与示指对指，1例虽可与示、中指对指，对指力良好，但是握细小物体时握力差，功能受到很大影响。他们认为如果需要进行第一腕掌关节融合，最佳方案为拇指外展对掌，旋前30°～40°，旋前角度过小影响拇指捏握时的方向及对指时的指腹接触面积，旋前过多则拇指掌指关节、指间关节屈曲时不能使拇指充分尺侧移，失去其对腕掌关节对掌运动的代偿作用，使拇指不能与环小指甚至中指对指。薛洪光等［6］认为在拇指大鱼际肌损伤后修复过程中，首先要修复拇短展肌和拇对掌肌，而在选择动力时，则要以小指外展肌或拇短屈肌深头移位效果最好，因为它们的肌纤维方向同拇指对掌肌走向最接近。Mathiowetz等［7］测量的拇指对指时的各活动度平均值为:拇指外展角度 46.8°，第一掌骨旋前 54.13°，近节指骨旋前80.3°。当拇指分别与2～5指做捏持动作时，拇指的外展、旋前、桡偏角度越来越大，而2～5指会有不同程度的旋后。再造拇指的长度、位置、稳定性和力量是维持拇指正常功能最基本的要求，运动、感觉和外形是第二要素。拇指与示中环指的捏力类型分为三种:(1)指尖-指尖类型，是拇指与示中环指指尖间相对互压的捏力方式;(2)指头-指头类型，是拇指远节指腹与示中环指远节指腹相互对压的捏力方式;(3)指头-指侧捏力方式，是拇指远节指腹与示指桡侧面间相互对压的用力方式［8］。Dempsey等［9］研究表明手长及手掌厚度同样对捏力有相关性。在同一人三种捏力方式中，以指尖-指侧型力量最大，而以指尖-指尖型力量最小［10］。本实验将拇指掌指关节及指间关节固定，保留第一腕掌关节活动度的情况下通过对拇指在不同角度下与示中环指间指尖对指尖型接触面积的测量值，可以得出拇指与是中环指间的接触面积在较小角度范围内改变时无明显变化，超出一定范围后接触面积明显减小，以拇示指间接触面积改变最为明显。

表1 屈肌拉力为2 kg时拇指与食、中、环指间旳捏力pond，±s

表1 屈肌拉力为2 kg时拇指与食、中、环指间旳捏力pond，±s

角度0° 5° 10° 15° －5° －10° －15°拇示指 2.7486 ±0.01676 2.7529 ±0.02138 2.7471 ±0.01113 2.7529 ±0.01604 2.7500 ±0.00816 2.7514 ±0.01069 2.7471 ±0.02059拇中指 2.7429 ±0.01254 2.7500 ±0.00816 2.7457 ±0.02299 2.7457 ±0.00535 2.7486 ±0.00900 2.7557 ±0.01618 2.7371 ±0.01113拇环指 2.7543 ±0.01397 2.7471 ±0.01113 2.7429 ±0.01380 2.7514 ±0.01069 2.7514 ±0.01574 2.7557 ±0.01397 2.7486 ±0.01773

表2 屈肌拉力为4 kg时拇指与食、中、环指间旳捏力pond，±s

表2 屈肌拉力为4 kg时拇指与食、中、环指间旳捏力pond，±s

角度0° 5° 10° 15° －5° －10° －15°拇示指 4.4900 ±0.06429 4.5171 ±0.03638 4.5429 ±0.08655 4.5300 ±0.02769 4.5000 ±0.04082 4.5200 ±0.03055 4.5114 ±0.06256拇中指 4.5129 ±0.04071 4.5114 ±0.02410 4.5286 ±0.04298 4.5214 ±0.03805 4.5186 ±0.03338 4.5057 ±0.03259 4.4971 ±0.03147拇环指 4.5257 ±0.08734 4.5329 ±0.04030 4.5143 ±0.03690 4.5314 ±0.02478 4.4914 ±0.04337 4.5029 ±0.05908 4.5000 ±0.03055

表3 屈肌拉力为6 kg时拇指与食、中、环指间旳捏力pond，±s

表3 屈肌拉力为6 kg时拇指与食、中、环指间旳捏力pond，±s

角度0° 5° 10° 15° －5° －10° －15°拇示指 6.4214 ±0.03625 6.4214 ±0.02734 6.4171 ±0.03729 6.4471 ±0.02690 6.4371 ±0.04424 6.4329 ±0.03352 6.4100 ±0.03109拇中指 6.4086 ±0.02673 6.4157 ±0.02299 6.4429 ±0.02430 6.4171 ±0.03200 6.4286 ±0.02340 6.4243 ±0.02225 6.4157 ±0.04429拇环指 6.4200 ±0.04163 6.4243 ±0.02299 6.4357 ±0.01813 6.4314 ±0.02478 6.4443 ±0.02936 6.4314 ±0.03288 6.4271 ±0.04348

表4 屈肌拉力为4 kg时拇指与示、中、环指间的接触面积cm2，±s

表4 屈肌拉力为4 kg时拇指与示、中、环指间的接触面积cm2，±s

角度0° 5° 10° 15° －5° －10° －15°拇示指 0.4545 ±0.00643 0.4522 ±0.00631 0.4457 ±0.00887 0.4355 ±0.01494 0.4568 ±0.02003 0.4322 ±0.01661 0.4304 ±0.01143拇中指 0.4454 ±0.01261 0.4438 ±0.01301 0.4393 ±0.01569 0.4298 ±0.01568 0.4435 ±0.01147 0.4346 ±0.01003 0.4223 ±0.00858拇环指 0.4299 ±0.00976 0.4274 ±0.00930 0.4164 ±0.01340 0.4133 ±0.00589 0.4293 ±0.00911 0.4120 ±0.01448 0.3888 ±0.02349

根据实验所得数据及统计结果可以得出，拇指在不同角度下对指间捏力无影响，对拇指与示中环指间的接触面积产生影响，具体结果为:拇指与示、中、环指间的捏力在拇指旋前及旋后15°范围内无明显差别，拇指与示指间的接触面积在拇指旋前10°及旋后5°范围内无明显改变，超出此范围则接触面积减小，拇指与中、环指间的接触面积在拇指旋前15°及旋后10°范围内无明显改变，当拇指旋后15°时则接触面积减小。

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