新型跟骨载距突螺钉导向器的解剖学设计及在跟骨关节内骨折中的应用

郭宗慧　余霄　杨长春

[摘要] 目的 探討新型跟骨载距突螺钉导向器的解剖学设计及在跟骨关节内骨折中的准确性分析。 方法 ①采用20例成人新鲜及防腐足部标本为研究对象，对载距突进行解剖测量，设计生产载距突螺钉导向器；②回顾性分析2012年11月～2016年11月收治的60例（60足）跟骨关节内骨折患者临床资料：其中男37例，女13例，年龄19～67岁，平均41岁，将其分为A、B两组，各30例。两组患者均采用常规跟骨外侧“L”形切口，均采用载距突螺钉内固定；A组采用常规盲打；B组采用自制新型载距突螺钉导向器辅助下置入。比较两组患者的出血量、手术时间、术中透视次数、切口愈合时间及临床疗效，术后采用Maryland足评分进行疗效评价。 结果 B组患者术中出血量（42.77±10.57）mL，手术时间为（38.56±11.45）min，术中透视次数（3.67±1.45）次，愈合时间（12.28±1.16）周，且总优良率为93.33%，均明显优于A组（P<0.05）。 结论 新型载距突螺钉导向器符合解剖学标准；采用新型跟骨载距突螺钉导向器辅助固定，明显提高载距突螺钉置入的准确性，减少术中出血量、减少手术时间，避免了因术中多次透视对骨科医生的放射性伤害，值得临床推广。

[关键词] 跟骨；载距突；骨折；螺钉导向器；关节内

[中图分类号] R683.42 [文献标识码] A [文章编号] 1673-9701（2018）04-0020-05

[Abstract] Objective To investigate the anatomical design of new-type calcaneus sustentaculum tali screw guide and the accuracy analysis in intra-articular calcaneal fractures. Methods ①20 adult fresh and preserved foot specimens were used as the research object. The anatomical measurement of the sustentaculum tali was conducted， and the LGA screw guide was designed and produced. ②The clinical data of 60 patients（60 feet） with intra-articular calcaneal fractures admitted from November 2012 to November 2016 retrospectively analyzed. Among them there were 37 males and 13 females， aged 19-67 years（average 41 years old）. The patients were divided into group A and B， with 30 cases in each group. The two groups of patients were treated with conventional lateral calcaneal L-shaped incision， with internal fixation of sustentaculum tali screw. Group A received conventional blind implantation， while the screw of group B was implanted assisted by new self-made calcaneus sustentaculum tali screw guide. The bleeding volume， operation time， number of intraoperative fluoroscopy， incision healing time and clinical curative effect were compared between two groups. The Maryland foot score was used to evaluate the curative effect. Results The intraoperative bleeding（42.77±10.57） ml， operation time（38.56±11.45）min， number of intraoperative fluoroscopy（3.67±1.45）times and healing time（12.28±1.16）weeks， the total excellent and good rate 93.33% in group B were all significantly better than those in group A（P<0.05）. Conclusion The new-type sustentaculum tali screw guide meets the anatomic standards. The application of new-type sustentaculum tali screw guide in assisting fixation significantly improves the accuracy of sustentaculum tali screw placement， reduces the intraoperative blood loss and the operation time， and avoids radiological injury to orthopedic surgeons due to multiple intraoperative fluoroscopy， which is worth clinical promotion.

[Key words] Calcaneus； Sustentaculum tali； Fracture； Screw guide； Intra-articular

跟骨骨折占全身骨折的2%，跗骨骨折的60%，约75%为关节内骨折[1，2]。由于跟骨的皮质骨较薄，而松质骨相对较多的特点，发生骨折时距骨的垂直压力常造成跟骨塌陷压缩，特别是后关节面常呈粉碎性骨折[3]。如何把跟骨后关节面复位、良好固定、恢复跟骨Bohler角、Gissane角对于跟骨骨折治疗效果至关重要[4]。

载距突周围被韧带及肌腱限制，即使跟骨骨折时也很少发生移位，治疗跟骨关节内骨折时后关节面的螺钉固定提供了有力把持点，使固定达到最大的生物力学强度[5]。无论改良跟骨外侧“L”型切口还是跗骨窦切口，均可良好暴露外侧的后关节面，但对于内侧的载距突难以暴露，要想固定载距突均需自外向内进行盲打，这样势必会增加术中透视次数，增加因载距突螺钉的偏差引起不必要的手术风险[6，7]。因此，我们通过对载距突的解剖测量进而研制新型载距突螺钉导向器并进行临床应用，大大减少术中透视次数，置钉准确，减少手术风险，值得临床推广，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

1.1.1 解剖学资料 取20例足部解剖标本，均来自宁波大学医学院解剖学教研室，排除足部畸形及足部外伤史，对干燥跟骨标本进行测量。线性测量采用精度为0.1 mm的国产游标卡尺，角度测量则采用普通量角器，测量精度为0.1°。

1.1.2 临床资料 回顾性分析2012年11月～2016年11月收治的60例（60足）骨折跟骨关节内骨折患者临床资料。其中男37例，女23例，年龄19～67岁，平均41岁。将其随机分为A、B两组，各30例。本次两组患者均采用常规跟骨外侧“L”形切口，均给予载距突螺钉内固定，A组载距突螺钉采用常规盲打；B组采用自制新型载距突螺钉导向器辅助下进行载距突螺钉置入。比较两组患者的出血量、手术时间、术中透视次数、愈合时间及临床疗效，术后采用Maryland足评分进行疗效评价。纳入标准[8]：（1）符合跟骨关节内骨折者；（2）无精神障碍疾病者；（3）配合治療并接受随访者；（4）均为外伤性者。排除标准[9]：（1）自身免疫性疾病者；（2）严重骨质疏松者；（3）感染性疾病者；（4）神经功能不全者；（5）治疗依从性差者；（6）多发伤者；（7）不愿接受随访者；（8）合并有严重内脏器官疾病不适宜手术者。A组：男20例，女10例；年龄 20～67岁，平均（32.83±8.16）岁。B组：男19例，女11例；年龄19～66岁，平均（33.76±10.67）岁。两组跟骨骨折患者的一般临床资料比较，差异无统计学意义（P>0.05），具有可比性。

1.2 方法

1.2.1 载距突螺钉导向器的设计方法 （1）对20例跟骨标本测量：载距突形似平行四边形，构成距下中关节面，取载距突最大轴线长为长度， 以其关节面中部宽为宽度，以关节面中点到载距突下骨面的距离为其高度，取载距突轴线相对水平面角度为上翻角，取载距突轴线相对冠状面为前倾角。分别测量下载距突的长、宽、高以及载距突在冠状面与水平面的夹角。（2）沿载距突的四个边分别向跟骨外侧壁进行投影，计算载距突外侧壁的投影区，投影区设计为跟骨载距突导向器定位板上的导向孔，分别以载距突的解剖测量值进行平均计算，将载距突解剖角度平均值定为导向器的方向依据，加工生产导向器。

1.2.2 手术方法 A组患者采用腰部麻醉或者全麻，侧卧位，患足侧方朝上，常规跟骨侧方“L”形切口，保护腓肠神经及腓骨长短肌腱，将皮瓣掀起后3枚克氏针固定于外踝、骰骨、距骨。充分显露跟骨外侧壁及后关节面，骨剥撬拨后关节面使得塌陷的后关节面抬起，恢复后关节面平整后，一枚斯氏针沿跟骨纵轴自跟骨结节处打入撬拨使得跟骨恢复跟骨高度后固定于距骨上，使用榔头敲击跟骨外侧面使得恢复跟骨宽度，术中透视跟骨骨折恢复良好后将进口辛迪思解剖跟骨外侧解剖板调整位置后螺钉固定，其中根据需要一枚螺钉经过盲打固定于载距突处，术中透视，效果满意后，冲洗彻底，一枚引流管后逐层缝合，皮肤钉钉合皮肤。

B组患者麻醉、体位、手术暴露、复位方式同A组，区别在于导向器上边缘（第一侧边11与第二侧边12）与跟骨后关节面边缘对齐，可根据导向器上边角度复位，使后关节面恢复正常的Gissane角，本次导向器设定130°，4个定位孔随机选择两个1.0 mm克氏针固定导向器与跟骨，避免导向器移动引起误差。选择适合导向孔打入电钻，电钻钻头留置跟骨并透视，载距突方向满意后将钢板放于跟骨外侧，选择适合螺钉孔套于钻头处，退出钻头，测深后沿钻头方向拧入一枚长度合适的皮质骨螺钉，拧入钢板其余螺钉。如果术中见未有螺钉孔位于钻头处，可把钻头放于钢板上方，透视跟骨轴位、侧位、Brodens位，满意后，冲洗彻底，一枚引流管后逐层缝合，皮肤钉钉合皮肤。

1.2.3 术后处理 术后患足弹力绷带包扎，术后常规应用抗生素预防感染。抬高患肢以利于消除肿胀，术后即可进行足趾的主动活动和股四头肌的等长收缩训练，术后24～48 h根据引流量情况去除负压引流管，48 h后开始踝和距下关节的主动活动，根据愈合情况2～4周左右拆线，6周后允许拄拐下地，随访时常规拍摄跟骨侧位及轴位、Brodens位X线片，并行CT三维重建检查，12周后视骨折愈合情况完全负重行走。

1.3 观察指标及疗效判定标准

1.3.1 观察指标 观察并统计两组跟骨关节内骨折患者术中出血量、手术时间、术中透视次数、愈合时间及临床疗效。

1.3.2 疗效判定标准 Maryland足评分，包括疼痛45分，功能55分，总分100分。90～100分为优，75～89分为良，50～74分为中，<50分为差。

1.4 统计学方法

所有数据采用SPSS20.0统计学软件进行处理。计量资料以（x±s）表示，组间比较采用t检验，计数资料用（%）表示，采用χ2检验，P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 跟骨载距突解剖测量

对20例跟骨尸体载距突进行测量，计量最小值及最大值，以均数±标准差表示测量结果。获得载距突长、宽、高及载距突轴线相对于水平面的上翻角、相对于冠状面的前倾角数值。见表1。

2.2 跟骨载距突导向器的研制

新型自行研制的跟骨载距突螺钉导向器（国家发明专利号（ZL 201310648853.1）技术参数如下：（1）定位板的厚度≥7 mm，本导向器厚度为10 mm，中间凹槽，便于术中定位器与跟骨外侧壁更好贴合，定位板四角上设有贯通的5个导向孔H、I、J、K、O，HIJK组成的平行四边形，此平行四边形即为载距突反向延长线在跟骨外侧壁的投影区，平行四边形的对角线交点为第5个导向孔O。将四个导向孔中点连线形成的平行四边形与载距突顶点P连接形成四棱锥结构；（2）依据Gissane角设计出定位板上方相邻两面11、12，两面夹角130°；（3）定位板边缘有4个贯通的导向孔H、I、J、K，孔径2.5 mm。导向孔J、K与第二侧边12之间的距离为15 mm，H、I与第二侧边12之间的距离为25 mm，跟骨中立位时，导向孔相对于水平面向上倾斜23°～27°，相对于冠状面向前28°～32°。（4）根据需要定位板四周分别设计4个1.0 mm 的定位孔15，利于定位板与跟骨临时固定；（5）为使用方便，定位板外侧面下边安置一手柄2，利于术中把持。见封三图1～3、图1。

2.3 两组跟骨关节内骨折患者的术中出血量、手术时间、术中透视次数、切口愈合时间比较

A组与B组患者术中出血量、手术时间、术中透视次数、愈合时间比较，差异有统计学意义（P均<0.05）。见表2。

2.4 两组患者临床疗效比较

B组跟骨骨折患者的优良率为93.33%，显著高于A组（66.67%），两组比较差异有统计学意义（P<0.05）。见表3。

3 讨论

3.1跟骨载距突的解剖学特点及临床意义

载距突构成跟骨的中关节面，对人体支撑及力的传导过程中具有重要的作用[10]。在载距突的内侧趾长屈肌腱紧贴载距突內侧方骨面可约束载距突向内移动；在载距突的内下方踇长屈肌腱紧贴骨面行走，对载距突形成强有力的支撑，防止载距突收到自上而下的暴力时载距突的垂直移位。载距突四周不仅有坚固的关节囊附着在载距突的外侧，还有距跟骨间韧带和颈韧带与距骨相连在内侧，坚强的三角韧带将载距突和距骨、内踝紧密联系在一起。因此在跟骨骨折时，载距突很少发生移位，这为后关节面固定提供内侧的支撑点[11]。

跟骨骨折治疗包括保守治疗和手术治疗，对于关节内骨折国内外均达成手术治疗的共识，对于后关节面的解剖复位又是治疗的金标准[12]。由于跟骨的皮质骨较薄，而松质骨相对较多，尤其跟骨后关节面下方跟骨三角区的存在，发生骨折时距骨的垂直压力常造成跟骨后关节面塌陷压缩[13]。在跟骨骨折中影响患足预后最主要的因素是后关节面的完整程度和移位情况[14]。而塌陷的后关节面骨折块又往往是最不稳定、最难处理的。如何把跟骨后关节面复位、良好固定、避免跟骨三角空虚区域对跟骨后期关节面的角度丢失一直是临床上的难题。因此，要使跟骨后关节面骨折块得到有效的固定必须在跟骨的内、外侧壁都有可靠的支撑点[15]。如同房顶与房梁的关系，载距突的稳定性为跟骨后关节面的塌陷复位后螺钉固定起到一个良好的内侧承重柱，能为螺钉提供较好的把持点[16]。而外侧壁上的螺钉孔为载距突螺钉这根“房梁”提供了良好的外侧承重柱。2013年作者曾通过对跟骨骨折时是否进行载距突螺钉内固定的模型进行有限元分析比较，得出当跟骨骨折时螺钉固定载距突较非固定载距突更符合生物力学要求，使得模型更稳定，验证了载距突在跟骨骨折治疗中生物力学优越性[17]。

3.2 新型研制的载距突螺钉导向器的使用说明

跟骨骨折时，为充分暴露后关节面，我们往往采取跟骨外侧常规“L”形切口或跗骨窦微创切口进行跟骨后关节面的撬拨螺钉固定[18]。本实验均采用常规“L”形切口，保护腓肠神经及腓骨长短肌腱，将皮瓣掀起后3枚克氏针固定于外踝、骰骨、距骨。充分显露跟骨外侧壁及后关节面，骨剥撬拨后关节面使得塌陷的后关节面抬起，恢复后关节面平整后，根据导向器第一侧边11与第二侧边12的角度复位，使后关节面达到正常跟骨Gissane角。一枚斯氏针沿跟骨纵轴自跟骨结节处打入撬拨使跟骨恢复跟骨高度后固定于距骨上，使用榔头敲击跟骨外侧面使其恢复跟骨宽度，术中透视跟骨骨折恢复良好后，将导向器4个定位孔随机选择2根1.0 mm克氏针固定导向器与跟骨，选择适合导向孔打入电钻，电钻钻头留置跟骨并透视，载距突方向满意后将钢板放于跟骨外侧，选择适合螺钉孔套于钻头处，退出钻头，测深后沿钻头方向拧入一枚长度合适的皮质骨螺钉，拧入钢板其余螺钉。术中透视跟骨轴位、侧位、Brodens位，满意后，冲洗彻底，一枚引流管后逐层缝合，皮肤钉钉合皮肤。本次试验组手术需要导向器的辅助，看似复杂实则根据手术效果，大大减少了术中透视次数，载距突螺钉打入更为准确，避免了盲打的多次透视及螺钉偏差导致的手术不必要的并发症，适合临床推广应用。见图2～5。

3.3 新型自行研制导向器的研究背景

申请公布号为CN103169536A的中国发明专利申请公开了一种《跟骨载距突螺钉导向器》。其包括外支架与内支架，所述外支架与内支架的一端相铰接连接，所述外支架与内支架的铰接处设置有紧固件，所述外支架对应铰接处设置有第一调节定位件，所述外支架另一端设置有第二调节定位件，所述第一调节定位件与第二调节定位件之间设置有供人体脚踝穿过的间距且两者在同一直线上，所述内支架对应铰接处设置有第一植入螺钉导向管，所述内支架另一端设置有第二植入螺钉导向管，所述第一植入螺钉导向管与第二植入螺钉导向管之间设置有供人体脚踝穿过的间距并且两者在同一直线上。使用该导向器能够在一定程度上提高载距突螺钉的定位精度，但是，其结构复杂，调节繁琐，需要通过大量的术中透视所得数据来提供定位参考点，手术费时费力；其内侧载距突螺钉定位点以及螺钉导向管的旋转角度仍和现有技术一样，需要凭借手术医生的经验[19]。

本次自行研制的本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状提供一种能够彻底避免人为因素的影响从而准确定位载距突螺钉点的跟骨载距突螺钉导向器，从而保证手术的成功，避免人为的医源性并发症的发生。本次导向器依据于既往跟骨载距突解剖学研究及自行解剖学测量，数据更加准确，设计更加科学，使用更加方便[20]。

本发明解决上述问题所采用的技术方案：设定定位板，以跟骨跗骨窦处为本定位板的参照点，厚度取10 mm；上方相邻两面11与12，角度设定130°，即为Gissane角的平均值；在定位板上方设有贯通导向孔5个，定位板内侧面周边4个导向孔连线呈矩形，即为载距突在外侧壁的投射区，第5导向孔为矩形的对角线夹角；导向孔到定位板第一侧边的距离分别是15 mm、25 mm；导向孔的轴线相对于水平面向上倾斜23°～27°后再相对于铅垂面向前倾斜28°～32°夹角；将导向孔分别与载距突顶点相连呈四棱锥结构，经过载距突螺钉的测量，设定矩形中心点O与P点55 mm，即为载距突螺钉平均值。同时，该结构也能够很好地适配术中不同的钢板位置，多个导向孔的设计必然使得钢板螺钉孔位于其内。

3.4新型载距突螺钉导向器的优缺点及改进措施

由于载距突位于跟骨内侧，无论常规“L”形切口还是经过跗骨窦处微创切口，均可更好地显露跟骨外侧壁及后关节面，但是对于载距突螺钉固定均需依靠术者的经验进行盲打，术中透视次数多，增加不必要的人为医源性风险，本文使用自行研制的载距突螺钉导向器能明显提高植入的精准性。临床中，我们依据即使关节内各种类型的跟骨骨折跗骨窦处仍难以粉碎并移位的特点，将跟骨跗骨窦处为本次载距突螺钉导向器的参考点，定位板的上面相邻两面的夹角即为Gissane角顶点，角度设定为130°，符合Gissane角的平均值，术中可根据次角度评估后关节面复位程度；根据载距突外侧投射区设定导向孔，本试验设定5孔，根据术中不同位置选择一枚适合导向孔进行钻孔固定载距突。即使外侧壁钢板螺钉孔与导向孔未匹配，可把载距突螺钉放于钢板边缘上方，同样起到支撑后关节面的效果。

由于本实验使用的标本仅20组，解剖学数据过少，我们通过结合以往数据解决这一缺陷；同时我们在临床使用中发现新型导向器导向孔经过摩擦后导致电钻不顺畅的问题，我们通过略增大导向孔孔径，将原来2.5 mm變为2.6～2.7 mm，继续保持目前技术参数前提下进行再次外观设计，使得其方便、美观、实用。

综上所述，新型载距突螺钉导向器来源于对载距突解剖测量，结合前期解剖试验，应用于临床并得到临床证实，符合新器材的研发流程。采用新型载距突螺钉导向器可大大减少术中透视次数，提高载距突螺钉置入的准确性，避免了人为因素引起的载距突螺钉置入的偏差；同时使用方便，适合临床推广。

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（收稿日期：2017-11-13）