大、小多角骨形态与血供的解剖学研究

王雅康，徐永清，袁礼波，张旭林，许育健，罗浩天，魏明杰

1.昆明医科大学附属联勤保障部队第九二O 医院，昆明 650032；2.陆军军医大学，重庆 400000

近年来，腕骨缺血性坏死、腕关节退行性疾病、腕关节不稳等疾病成为手外科的热点问题，其中腕骨缺血性骨坏死起病隐匿，症状不典型，部分临床医生对其认识不足，容易误诊，最终发展为严重腕关节不稳和骨关节炎，增加患者心理和经济负担。目前这类疾病病因未完全明确，可能与腕骨形态解剖及自身血供模式有关。国内外关于腕骨解剖学形态与血供有不少研究报道[1～4]，国内章莹等[5]、覃励明等[6]通过测量尸体腕标本获得腕骨形态的解剖学数据。而血管灌注技术从早期的墨汁填充、血管铸型制作，到如今明胶-氧化铅放射显影剂的改进，使血管解剖学得到长足发展，笔者采用楼新法等[7]改良的明胶-氧化铅血管造影技术对腕关节标本进行灌注，利用具有超高分辨率的Micro-CT 对灌注标本断层扫描，将扫描数据导入Mimics 软件三维立体重建大、小多角骨，在不破坏标本原有组织的前提下，显示其形态和骨、内外血供分布，并对相关数据进行测量、分析，期为腕骨缺血性骨坏死的发生特点提供解剖学依据。

1 材料与方法

1.1 实验材料和主要仪器、试剂

本研究已通过中国人民解放军联勤保障部队第920 医院伦理委员会审查。使用成人新鲜冰冻腕关节标本12 例，其中左腕6 例，右腕6 例，所有标本来自昆明医科大学解剖教研室，C 臂X 线透视排除腕骨畸形、腕骨骨折及脱位，排除严重血管病变、腕部重大外伤史及手术史等可能影响实验结果的因素。明胶粉末（Biofroxx 公司，CAS：9000-70-8）和红色氧化铅粉末（天津市风船化学试剂科技有限公司，CAS：1314-41-6）、Micro-CT（PerkinElmer，美国）、Mimics 20.0 软件（Materialise，比利时）。

1.2 实验方法

1.2.1 明胶-氧化铅灌注液配备 将5 g 明胶粉末完全溶解于40 ℃蒸馏水中，缓慢加入100 g 红色氧化铅，边加入边搅拌，待搅拌均匀且氧化铅完全溶解后，将制备所得的明胶-氧化铅灌注液置入40 ℃恒温水浴箱保存，防止溶质析出。

1.2.2 标本灌注 所有标本置常温下充分解冻。于前臂中份离断，在离断处解剖分离出尺、桡动脉，于尺、桡动脉断端插入血管灌注导管后以手术缝线牢靠固定，将标本逐一置于37 ℃恒温水浴箱内，依次使用50 U/L 肝素钠溶液、10%福尔马林、50 U/L 肝素钠溶液反复灌洗，直至标本断端静脉流出清亮液体。用恒压灌注器（压力保持在130～140 mmHg）缓慢匀速地将灌注液分别从尺动脉和桡动脉插管入口处灌入，灌注时间20 min 左右，当标本离断处小动脉有红色明胶-氧化铅灌注液流出后将其逐一结扎，然后于尺、桡动脉插管处近端分别结扎并撤出灌注导管，最后将灌注标本置于4 ℃冰箱中冷藏24 h 使造影剂凝固，再用10%福尔马林固定48 h。

1.2.3 Micro-CT 扫描及建模 使用Micro-CT 扫描血管灌注后的腕关节标本（中立位），扫描参数：电压90 kV，电流160 μA，层厚0.4 mm，分辨率为50 μm。所得数据以Dicom 格式保存并导入Mimics 20.0 软件，进行腕骨形态及滋养血管的三维重建。

1.3 统计方法

2 结果

2.1 腕骨及滋养血管重建

大多角骨位于远排腕骨中最桡侧，与小多角骨之间形成关节面，大多角骨和小多角骨的近端分别与舟骨远端形成关节面（图1C），临床把舟骨、大多角骨和小多角骨彼此之间形成的关节区域统称为STT 关节（scaphoid-trapezium-trapezoid），它是维持腕关节稳定性的重要结构，也是经典术式舟骨与大、小多角骨融合术进行骨融合的部位。

大多角骨背侧和桡侧由桡动脉和拇指背侧动脉供应，掌侧由桡动脉掌浅支供应。大多角骨背侧有1～3 条滋养血管由背侧非关节面中央部进入骨内提供其背侧血供，掌侧有1～3 条滋养血管由中央部进入骨内，桡侧有3～6 条较细的滋养血管由非关节面旁中央穿入骨内（图2A）。

图1 腕骨及血管三维重建A：腕关节掌侧（左手）B：腕关节桡侧（左手）C：STT 关节背侧（右手）Fig.1 3D reconstruction of carpal bone and bone vesselsA:volar side of wrist(left hand); B:radial side of wrist(left hand); C:dorsal side of STT joint(right hand)

小多角骨位于远排腕骨大多角骨与头状骨之间，来自掌深弓的桡侧返支和副桡侧返支供应其掌侧，2～3 条滋养血管经掌侧非关节面中部进入骨内；来自腕骨间弓的动脉发出分支供应其背侧，3～4 条滋养血管由背侧非关节面中心附近穿入骨内（图2B）。

2.2 大、小多角骨形态特点

大多角骨呈极不规则的五角状，分别与小多角骨、第1 掌骨、第2 掌骨及舟骨相关节形成4 个关节面；在桡侧、背侧、掌侧则有3 个非关节面，其骨面粗糙，其上有多条肌腱及韧带附着（图3）。本实验选取不同关节面的骨性解剖标志，测得大多角骨长（16.28±0.64）mm、宽（14.68±0.76）mm、厚（10.54±0.56）mm。

图2 滋养血管分布图示（右手）A：大多角骨滋养血管网 B：小多角骨滋养血管网Fig.2 Diagram of distribution of nourishing blood vessels(right hand)A: the trapezium bone vascular network (right hand); B: the trapezium bone vascular network(right hand)

图3 大多角骨形态（右手）A：近端面 B：尺侧面 C：桡侧面 a.与舟骨关节面b.与小多角骨关节面c.与第2 掌骨基底关节面d.与第1 掌骨基底关节面e.大多角沟f.掌侧结节g.桡背侧结节Fig.3 The morphology of the trapezium bone(right hand)A:proximal side; B:ulnar side; C:radial side a,articular surface with the scaphoid bone;b,articular surface with the trapezoid bone; c, articular surface with the second metacarpal bone; d, articular surface with the first metacarpal bone; e, sulcus of the trapezium bone;f,volar tubercle;g,dorsoradial tubercle

图4 小多角骨形态（右手）A：桡侧面 B：远端面 C：近端面 D：尺侧面 a.与大多角骨关节面 b.与第2 掌骨底关节面c.与舟骨关节面d.头状骨关节面Fig.4 The morphology of the trapezoid bone(right hand)A:radial side; B:distal side; C:proximal side; D:ulnar side a,articular surface with the trapezium bone;b,articular surface with the second metacarpal bone;c,articular surface with the scaphoid bone;d,articular surface with the capitate bone

小多角骨为不规则的长楔状，背侧宽于掌侧，前后径较长，分别与大多角骨、头状骨、舟骨及第2 掌骨形成关节；背侧和掌侧两个非关节面粗糙，有韧带附着（图4）。选取不同关节面的骨性解剖标志测得小多角骨长（12.11±0.77）mm，宽（12.79±0.74）mm，厚（15.08±0.81）mm。

2.3 舟骨与大、小多角骨关系

舟骨形如扁舟，其远端分别在桡侧和尺侧与大、小多角骨形成关节，依靠舟骨远极上的嵴将后两者分开，当腕关节活动时，大、小多角骨沿此嵴方向一致运动。由于上述3 骨形态极不规则，笔者选取舟骨近极与大、小多角骨关节面最高点和边缘作为参考，测得舟骨-大多角骨间距为（38.74±0.66）mm，舟骨-小多角骨间距为（32.48±0.91）mm，大、小多角骨间距为（30.98±0.97）mm。

2.4 大、小多角骨滋养孔位置分布

大多角骨在背侧、桡侧、掌侧有3 个粗糙的非关节面，3 侧均有相对恒定的滋养血管穿入骨内，滋养孔数目两两比较无统计学差异（P＞0.05）（图5，表1）。小多角骨在背侧和掌侧有两个粗糙的非关节面，均有相对恒定的滋养血管穿入骨内，两侧滋养孔数目比较无统计学差异（P＞0.05）（图6，表2）。

图5 大多角骨滋养孔分布（右手） A：桡侧 B：背侧 C：掌侧Fig.5 Distribution of nutrient foramen in the trapezium bone(right hand)A:radial side; B:dorsal surface; C:volar surface

表1 Mimics 三维重建大多角骨骨面滋养孔数目统计（，个）Tab.1 Statistical result of the number of nutrient foramen on different bone surfaces of the trapezium bone after three-dimensional reconstruction by Mimics（Mean±SD）

表2 Mimics 三维重建小多角骨骨面滋养孔数目统计（，个）Tab.2 Statistical result of the number of nutrient foramen on different bone surfaces of the trapezoid bone after three-dimensional reconstruction by Mimics（Mean±SD）

图6 小多角骨滋养孔分布（右手） A：背侧 B：掌侧Fig.6 Distribution of nutrient foramen in the trapezoid bone(right hand) A:dorsal surface; B:volar surface

2.5 大、小多角骨三维可视化骨内血管走形

大多角骨经桡侧、背侧、掌侧3 个非关节面旁中央来源的滋养血管穿入骨内后有数级分支且相互广泛吻合，骨内约70%血供来自背侧，30%来自掌侧和桡侧（图7）。

小多角骨经背侧和掌侧非关节面旁中央来源的滋养血管穿入骨内后亦有数级分支，但其骨内存在的分支吻合不如大多角骨丰富，骨内约70%血供来自背侧，约30%血供来自掌侧（图8）。

3 讨论

3.1 大、小多角骨血供模式与形态的临床意义

本实验所有标本中发现，大多角骨有多条相对恒定的滋养血管分别经桡侧、背侧及掌侧进入骨内，然后各自发出许多分支且广泛吻合，骨内血供主要来源于背侧。小多角骨经背侧及掌侧非关节面亦有多条相对恒定滋养血管穿入骨内并发出分支，但其骨内存在的分支吻合不如大多角骨丰富，骨内血供主要来源于背侧。

图7 大多角骨内血管（右手） A：尺面观 B：背面观 C：桡面观Fig.7 Three-dimensional visualization of blood vessels in the trapezium bone(right hand)A:ulnar side; B:dorsal side; C:radial side

大多角骨因其骨外滋养血管丰富且骨内血管分支间广泛吻合，这种血供模式决定了大多角骨缺血性骨坏死鲜少发生，而小多角骨虽有较为理想的骨外滋养血管供血，但因其骨内血管分支吻合少于大多角骨，理论上小多角骨发生缺血性骨坏死的可能性相对增加。

长期饮酒、糖皮质激素使用等可能引起腕骨缺血性骨坏死，腕部创伤对腕骨血供破坏也会导致该病的发生。大多角骨是血供较好的腕骨之一，丰富的骨内外血供可能是其较少发生缺血性骨坏死的内在原因，目前尚未发现大多角骨非创伤性缺血性骨坏死病例报道。Zafra 等[8]曾报道1 例20 岁男性摔伤手腕后出现大多角骨缺血性骨坏死。2011 年D'Agostino[9]等报道1 例发生双侧非创伤性小多角骨缺血性骨坏死。

大多角骨和小多角骨缺血性骨坏死起病隐匿，症状往往不典型，容易误诊或漏诊，腕关节MRI 检查可以早期发现病变，若保守治疗无效建议早期行手术刮除坏死骨组织并将带血管蒂的桡骨远端植入骨内，预后较好。

舟骨与大、小多角骨融合术是将STT 关节面软骨去除，以融合器械固定使之成为一个整体，临床广泛应用于腕关节不稳、舟骨骨不连、舟骨旋转性半脱位等疾病的治疗。该手术可能导致某些并发症，选择不同的手术方式、手术入路及融合器械，术后并发症及腕关节功能恢复也会存在一定的差异，研究大、小多角骨形态解剖及位置关系有助于STT 关节融合术的改进及新型融合器械的研发。曾立军等[10]通过对腕关节标本的舟骨、大多角骨及小多角骨进行局部解剖并测量，为研发新型STT 关节融合器械提供了参考依据。徐永清等[11]结合国人腕骨解剖特点研发出新型镂空三角设计的STT 融合器，可有效减少对腕骨及其血供损伤，便于植骨，用于治疗月骨缺血性骨坏死和舟骨旋转性半脱位的病例取得满意疗效。

综上所述，笔者认为大多角骨和小多角骨血供丰富，均以背侧滋养血管为主要血供来源，临床行STT关节融合术时应避免过度剥离腕背侧软组织，以减少对腕骨血供的破坏。在微创观念引领下，经腕关节镜下行STT 关节融合术较常规切开手术具有一定的优势，可能是未来发展的新方向[12]。

3.2 不足与改进方案

本实验实现了大、小多角骨形态及其骨内外血供三维立体可视化观察与分析，为临床大、小多角骨缺血性骨坏死疾病的发生因素及STT 关节融合术的改进提供了解剖学依据，但存在一些不足之处：①样本量较小，今后的研究需要增加实验样本量以提供更具普遍性和科学性的数据；②改进血管灌注技术、优化标本灌注后血管显影效果将是本组下一步的研究方向。