微型鉤鋼板固定指骨掌板撕脫性骨折的生物力學(xué)研究

尚曉強(qiáng)，段祥林*，王鈞，楊平，周祥昆，孫偉，陶圣祥，鄭洲

(1.武漢紅十字會(huì)醫(yī)院骨科，湖北 武漢 430015；2.武漢大學(xué)中南醫(yī)院骨科，湖北 武漢 430071；3.湖北中醫(yī)藥大學(xué)解剖教研室，湖北 武漢 430070)

手指近側(cè)指間關(guān)節(jié)骨折并脫位的損傷較為常見，其受傷機(jī)制多為指尖受到撞擊，近節(jié)指骨頭撞擊中節(jié)指骨基底部造成中節(jié)指骨基底部掌側(cè)骨折，若遠(yuǎn)端背伸力量較大則會(huì)導(dǎo)致遠(yuǎn)端指骨向背側(cè)脫位。掌板是指間小關(guān)節(jié)的特有結(jié)構(gòu)，在維持指間關(guān)節(jié)的穩(wěn)定和靈活的屈伸運(yùn)動(dòng)中發(fā)揮著重要的作用[1]。掌板及其周圍結(jié)構(gòu)損傷，一旦治療方法不當(dāng)，均可嚴(yán)重影響患指的屈伸功能。本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)1款微型鎖定帶鉤鋼板，通過手標(biāo)本力學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)比臨床常用的內(nèi)固定方式，發(fā)現(xiàn)該類鋼板力學(xué)優(yōu)勢明顯，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 對(duì)象與方法

1.1 標(biāo)本入選 新鮮成年手標(biāo)本6對(duì)，男3對(duì)，女3對(duì)，由湖北中醫(yī)藥大學(xué)解剖教研室提供，X射線觀察排除骨質(zhì)破壞或異常的標(biāo)本。本研究經(jīng)院倫理委員會(huì)討論通過，項(xiàng)目倫審編號(hào)：2019016。

1.2 抽簽分組 同一標(biāo)本左、右手抽簽分為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組。實(shí)驗(yàn)組分為示指、中指、環(huán)指、小指4個(gè)組，每組均行新型微型鎖定帶鉤鋼板固定，微型鉤鋼板實(shí)物及固定見圖1；對(duì)照組分為示指、中指、環(huán)指、小指4個(gè)組，示指行微型螺釘固定，中指行克氏針固定(骨折塊掌區(qū)阻擋)，環(huán)指行普通鋼板塑形后固定，小指行雙孔橫形微型帶鉤鋼板固定。

圖1 鋼板實(shí)物圖、真人骨骼上模擬內(nèi)固定的圖片及側(cè)位X線片 圖2 手指中節(jié)基底部掌板撕脫性骨折模型制作手標(biāo)本及側(cè)位X線片

1.3 模型制作 示指、中指、環(huán)指及小指的中節(jié)指骨均制作為掌板撕脫性骨折模型(見圖2)。“Z”字形切開皮膚后顯露掌側(cè)屈肌肌腱，將指深屈肌肌腱向一側(cè)牽開，于指深屈肌肌腱中間切開顯露掌板，于掌板止點(diǎn)前置入1.0克氏針。C型臂透視確定截骨方向及大小，確保截骨后骨折波及關(guān)節(jié)面控制在1/4～1/3關(guān)節(jié)面，微型骨刀沿克氏針鑿開，制作成掌板撕脫性骨折塊模型。

1.4 實(shí)驗(yàn)方法 實(shí)驗(yàn)組(見圖3)手標(biāo)本均采用微型帶鉤鋼板(武漢醫(yī)佳寶生物材料有限公司)固定，對(duì)照組(見圖4)示指行1枚1.5 mm微型螺釘(天津正天醫(yī)療器械有限公司)固定，中指行2枚克氏針固定，環(huán)指行普通鋼板塑形(天津正天醫(yī)療器械有限公司)后固定，小指行雙孔橫形微型帶鉤鋼板(武漢醫(yī)佳寶生物材料有限公司)固定。90°內(nèi)被動(dòng)活動(dòng)指間關(guān)節(jié)觀察骨折端穩(wěn)定性，伸直位對(duì)掌板進(jìn)行加載測力(見圖5)，記錄骨折端分離2 mm的最大張力，力學(xué)儀器為韋度WD-500數(shù)顯式推拉力機(jī)(上海速衡實(shí)業(yè)有限公司)。

圖3 實(shí)驗(yàn)組手標(biāo)本固定術(shù)中照及正側(cè)位X線片

圖4 對(duì)照組手標(biāo)本固定術(shù)中照及正側(cè)位X線片 圖5 力學(xué)測試大體照

2 結(jié) 果

本實(shí)驗(yàn)中，被動(dòng)屈伸指間關(guān)節(jié)均未見內(nèi)固定失效，但對(duì)照組中克氏針組可見骨折塊有旋轉(zhuǎn)移位。力學(xué)測試中環(huán)指組對(duì)比未見明顯差異，余手指實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05，見表1)。

表1 兩組中節(jié)骨折端分離2 mm的最大張力比較

3 討 論

指間關(guān)節(jié)的骨折脫位受傷機(jī)制多為近側(cè)指間關(guān)節(jié)過伸與軸向負(fù)荷共同作用的結(jié)果，Eaton將這種損傷分為三種類型[2]，Ⅰ型：過伸型；Ⅱ型：背側(cè)脫位型；Ⅲ型：骨折脫位型。其中Ⅱ型掌板完全撕脫，指骨撕脫性骨折較小；Ⅲ型指間關(guān)節(jié)骨折并脫位，中節(jié)指骨基底部撕脫骨折較大。對(duì)掌板撕脫性骨折臨床上根據(jù)骨折穩(wěn)定程度決定其治療方式，主要分為保守治療和手術(shù)治療。保守治療多采用鋁板、石膏、阻擋支具外固定等方式，但傳統(tǒng)的屈曲20°～30°位外固定常導(dǎo)致?lián)p傷掌板的攣縮，從而影響伸指功能[3]。近側(cè)指間關(guān)節(jié)是手指抓握最靈活的關(guān)節(jié)，它占手指抓握功能的85%以上[4]，如果治療不當(dāng)容易出現(xiàn)屈曲攣縮畸形、關(guān)節(jié)炎、關(guān)節(jié)過伸畸形等并發(fā)癥[5]。但是手術(shù)治療也極具挑戰(zhàn)性，既要保證骨折端的解剖復(fù)位，也要獲得足夠的穩(wěn)定，便于手指早期活動(dòng)，恢復(fù)手指的正常功能。近年來，有學(xué)者采用切開復(fù)位鉚釘縫合固定、微型螺釘固定、克氏針阻擋固定、鋼絲張力帶固定、雙線縫合固定、掌板成形等技術(shù)治療掌板撕脫骨折，取得了一定的臨床療效，但每種技術(shù)仍存在內(nèi)固定失效、骨折不愈合、感染、關(guān)節(jié)攣縮、屈曲畸形等并發(fā)癥[6-11]。

微型鉤鋼板在指骨各類型撕脫性骨折中的治療報(bào)道和研究越來越多，但是在掌板撕脫性骨折中的報(bào)道卻很少，一是本身該類病例較少，二是現(xiàn)沒有針對(duì)該類骨折特制的鋼板，也沒有鋼板固定該類骨折的系統(tǒng)力學(xué)研究。在Thirumalai[12]和Lee[13]對(duì)指骨各類型撕脫性骨折的回顧性研究中報(bào)道了微型鉤鋼板在掌板撕脫性骨折中治療的病例，研究顯示該術(shù)式能有效固定骨折塊，手指功能均完全恢復(fù)，但病例數(shù)均較少。國內(nèi)也僅徐雄[14]報(bào)道了10例應(yīng)用自制鉤鋼板治療掌板撕脫性骨折的病例，其中有2例有25°的屈曲受限，后經(jīng)手術(shù)松解后改善。在本實(shí)驗(yàn)的力學(xué)研究結(jié)果中顯示鉤鋼板固定組力學(xué)優(yōu)勢明顯，固定后骨折端穩(wěn)定性好，活動(dòng)未見骨折端旋轉(zhuǎn)及分離移位。雖然環(huán)指實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組無明顯力學(xué)優(yōu)勢，但是手術(shù)操作中發(fā)現(xiàn)普通微型鋼板對(duì)掌板和近側(cè)指骨有明顯壓迫，在臨床病例中也可發(fā)現(xiàn)鋼板對(duì)近節(jié)指骨頭有壓迫，而微型鉤鋼板近端對(duì)骨質(zhì)和掌板僅為點(diǎn)接觸，不影響近側(cè)指間關(guān)節(jié)的活動(dòng)。

本實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)行鉤鋼板固定掌板撕脫性骨折的手術(shù)中需切開手指C2、A3、A4滑車，術(shù)后不能完全縫合修復(fù)，若應(yīng)用于臨床中可能導(dǎo)致屈曲手指時(shí)弓弦樣畸形。雖然改變滑車的切開方式能部分修復(fù)，但臨床并發(fā)癥仍無法預(yù)知。目前國內(nèi)外無大宗臨床病例報(bào)道，報(bào)道病例均未提及該并發(fā)癥，具體效果仍值得探討。但在雙孔橫形微型帶鉤鋼板固定組中，術(shù)中復(fù)位固定后可完全修復(fù)A3滑車，不存在弓弦樣畸形的隱患，固定強(qiáng)度也可達(dá)到(28.88±2.00)N，明顯高于單純螺釘固定和克氏針固定組，理論上可早期行康復(fù)鍛煉，手指關(guān)節(jié)功能更好。

本實(shí)驗(yàn)中，微型鉤鋼板和雙孔橫形微型帶鉤鋼板專門為固定指骨撕脫性骨折設(shè)計(jì)，在固定指骨撕脫性骨折中的力學(xué)優(yōu)勢明顯，能減少對(duì)肌腱、韌帶、骨質(zhì)或掌板的干擾，但臨床病例復(fù)雜多變，在掌板撕脫性骨折的臨床療效仍需臨床實(shí)踐探討。