第1、2跖跗关节关节面的解剖研究及其临床意义

wyzhong123 2016-10-08

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作者：

李春光俞光荣张代松李华李兵杨云峰张明珠

中华解剖与临床杂志, 2016,21(01): 22-25. DOI: 10.3760/cma.j.issn.2095-7041.2016.01.005

摘要

目的

观察螺钉贯穿第1、2跖跗关节关节面对关节面的损伤情况，为临床治疗跖跗关节损伤提供解剖学依据。

方法

2011年6–12月选取新鲜成年人足部标本20例进行研究。将足部标本从跖跗关节之间离断，确保跖跗关节面的软骨的完整性；采用数字表法随机将足部离断标本随机分成A、B组，每组10例。A组用1.0 mm导针由跖骨向楔骨方向贯穿第1、2跖跗关节1次，拧入4.0 mm空心钉固定；B组分别用1.0 mm导针和4.0 mm空心钉以同样方向贯穿第1、2跖跗关节2次。观察2组标本跖跗关节面的损伤情况，测量第1、2跖骨底关节面和楔骨远端内侧、中间关节面的面积，计算螺钉贯穿造成第1、2跖骨底以及楔骨远端内侧、中间关节面损伤的面积占相应关节面面积的比例。

结果

20例标本的第1、2跖骨底关节面及楔骨远端内侧、中间关节面的面积分别为(3.13±0.32)cm²、(2.15±0.31)cm²、(3.44±0.40)cm²、(1.70±0.30)cm²。A组10例标本的第1、2跖骨基底关节面和楔骨远端内侧、中间关节面损伤范围均为螺钉造成的孔洞，损伤面积占相应关节面面积的比例分别为5.11%±0.26%、7.44%±0.86%、4.65%±0.58%、9.41%±0.45%，孔洞周围关节面良好、无骨折。B组中10例标本的第1跖骨基底关节面、楔骨远端内侧关节面和6例标本的第2跖骨基底关节面、楔骨远端中间关节面损伤范围为螺钉造成的孔洞，2次螺钉贯穿造成关节面损伤的面积占相应关节面面积的比例分别为10.22%±0.67%、9.30%±0.32%、13.32%±0.38%、17.48%±0.84%，孔洞周围关节面良好、无骨折；另外4例标本的第2跖骨基底和楔骨远端中间关节面损伤范围较大，螺钉孔洞周围关节软骨面出现裂隙、骨折，2次螺钉贯穿造成关节面损伤的面积占相应关节面面积的比例分别为16.45%±0.57%、20.07%±0.55%。

结论

楔骨内侧关节面的面积略大于第1跖骨底关节面，楔骨中间关节面的面积略小于第2跖骨底关节面。跖跗关节2次植入导针及螺钉，可加大对关节面的破坏范围。

引用本文: 李春光, 俞光荣, 张代松, 等. 第1、2跖跗关节关节面的解剖研究及其临床意义 [J]. 中华解剖与临床杂志,2016,21( 1 ): 22-25. DOI: 10.3760/cma.j.issn.2095-7041.2016.01.005

正文

跖跗关节损伤常表现为单纯脱位或骨折脱位。由于跖跗关节的内侧柱和中间柱的活动度较外侧柱小，因此，在跖跗关节损伤中常见伤及第1、2跖跗关节^[1]。在临床治疗中，跖跗关节损伤多选用切开复位内固定手术治疗，内固定物多选用3.5 mm皮质骨螺钉或4.0～4.5 mm空心钉^[2,3]，术后常见关节退变、慢性疼痛等并发症，且不恰当的治疗易导致陈旧性损伤，治疗较为棘手^[4]。手术中螺钉贯穿关节面造成的关节面损伤是引发关节退变的重要因素^[5]。本研究测量第1、2跖跗关节关节面的面积，并观测螺钉贯穿关节面造成损伤的比例，从而为临床治疗跖跗关节损伤提供解剖学依据。

1　材料与方法

1.1　材料

2011年6–12月选取新鲜成年人足部标本20例进行研究，其中15例标本由同济大学医学院解剖学教研室提供，5例标本来源于上海市同济医院外伤截肢患者(已签署研究知情同意书)。其中男13例、女7例，左、右侧各10例，平均年龄59.3岁(25～73岁)。标本保存在－20°深低温冰箱中。标本纳入标准：足部骨质关节无损伤的标本。标本排除标准：X线片显示骨与关节退行性变、代谢性疾病、肿瘤、畸形及骨质异常改变。研究经同济医院伦理委员批准。

1.2　实验仪器设备

解剖使用的器械包括解剖刀、血管钳、拉钩、解剖剪、解剖镊、骨刀、电钻、克氏针、螺钉等。游标卡尺(精确度为0.02 mm)。－20°深低温冷冻箱(中国，海尔，DW-40W100)，数码相机(中国，佳能，ixus95)，Image J图像分析软件(美国，National Institutes of Health，1.48 u)。

1.3　解剖测量方法

将足部标本从跖跗关节之间小心离断，确保跖跗关节面的软骨完整(图1)。仔细清理第1、2跖骨底关节面和楔骨远端内侧、中间关节面，剔除软组织。足部离断标本按数字表法随机分成A、B组，每组10例。模拟手术内固定方法：A组用1.0 mm导针由跖骨向楔骨方向贯穿第1、2跖跗关节，拧入4.0 mm空心钉固定牢固后，将螺钉导针拔除，观测跖跗关节面损伤情况；B组分别用1.0 mm导针和4.0 mm空心钉以同样方向2次贯穿第1、2跖跗关节，确保2次打入的钉道不同，将螺钉导针拔除，观测跖跗关节面损伤情况(图2)。

图1 离断的第1、2跖骨底关节面

图2 分别用1.0 mm导针和4.0 mm空心钉以同样方向2次贯穿第1、2跖跗关节后，楔骨中间关节面(箭)发生骨折

图3 Image J软件计算第1、2跖骨底关节面和楔骨远端内侧、中间关节面的面积，图中黄色线内是第1跖骨基底关节面的面积

1.4　观测项目

用佳能数码相机拍摄离断后的跖跗关节横断面，将图像数据导入Image J图像分析软件，计算第1、2跖骨底关节面和楔骨远端内侧、中间关节面的面积(图3)，以及螺钉贯穿造成第1、2跖骨底以及楔骨远端内侧、中间关节面损伤的面积占相应关节面的比例。

1.5　统计学方法

应用SPSS 14.0统计软件对数据进行处理，近似正态分布的计量资料以±s表示。

2　结果

本组20例标本中，测得第1跖骨底关节面的面积为2.62～3.76 cm²，平均(3.13±0.32)cm²；第2跖骨底关节面的面积为1.68～2.58 cm²，平均(2.15±0.31 )cm²；楔骨远端内侧关节面的面积为2.94～4.18 cm²，平均(3.44±0.40 )cm²；楔骨远端中间关节面的面积为1.36～2.28 cm²，平均(1.70±0.30)cm²。楔骨远端内侧关节面面积略大于第1跖骨底关节面，楔骨远端中间关节面的面积略小于第2跖骨底关节面。

A组中，10例标本的第1、2跖骨基底关节面和楔骨远端内侧、中间关节面的损伤均为螺钉直径造成的孔洞，孔洞周围关节面良好、无骨折；螺钉贯穿造成关节面损伤的面积占相应关节面面积的比例分别为5.11%±0.26%、7.44%±0.86%、4.65%±0.58%、9.41%±0.45%。

B组中，10例标本的第1跖骨基底关节面、楔骨远端内侧关节面和6例标本的第2跖骨基底关节面、楔骨远端中间关节面的损伤的范围为螺钉直径造成的孔洞，孔洞周围关节面良好、无骨折，2次螺钉贯穿造成关节面损伤的面积占相应关节面面积的比例分别为10.22%±0.67%、9.30%±0.32%、13.32%±0.38%、17.48%±0.84%。另外4例标本的第2跖骨基底和楔骨远端中间关节面的损伤范围较大，除螺钉直径造成的孔洞外，关节软骨面出现裂隙、骨折，2次螺钉贯穿造成关节面损伤的面积占相应关节面面积的比例分别为16.45%±0.57%、20.07%±0.55%，其中发生足部关节面骨折的皆为第2跖跗关节关节面积较小的标本。

3　讨论

Lisfranc关节的组成除跖跗关节外，广义上的Lisfranc关节还包括跖骨间关节和跗骨间关节，称为Lisfranc关节复合体；而狭义的Lisfranc关节仅包含第1、2跖跗关节及第1、2楔骨间关节(第1、2跖骨间无关节)。临床中应注意区分，单纯第1、2跖跗关节的损伤称为Lisfranc损伤，1～5跖跗关节损伤称为Lisfranc关节损伤，跖跗关节伴跗骨的损伤称为Lisfranc关节复合体损伤^[6]。

跖跗关节损伤的治疗较为棘手。手术治疗中关节的解剖复位和稳定的固定支持是预后的关键。复位不佳将引起中足关节退变，术后足部疼痛。良好复位是成功治疗的前提^[7,8]。由于第1、2跖跗关节活动度较小，因此成功复位后的第1、2跖跗关节，还需要一个稳定的环境才能对其损伤进行修复。这就需要对第1、2跖跗关节进行有效的固定，内固定物的选择有螺钉、钢板、克氏针、骑缝钉等。螺钉固定跖跗关节具有固定强度大、对软组织损伤较小、术后切口感染率低、恢复良好等优点，不足之处是螺钉对关节面损伤较大^[9]。本实验应用螺钉固定跖跗关节，观测螺钉对第1、2跖跗关节面的损伤情况，为临床治疗跖跗关节损伤提供解剖学依据。

创伤性关节退变常见于关节内骨折或关节脱位患者，同时也是贯穿关节内固定物导致的常见并发症。切开复位螺钉内固定对于修复第1跖跗关节可提供良好的稳定支持^[10]。Kuo等^[1]回顾48例跖跗关节损伤患者的资料发现，15例患者为单纯韧带损伤，同时40%的单纯韧带损伤患者发展成为跖跗关节退变。Ly和Coetzee^[11]在前瞻性随机对照研究中发现，单纯的跖跗关节韧带损伤治疗中，早期关节融合效果明显优于切开复位内固定效果；20例患者在行切开复位贯穿关节面内固定手术后，有15例短期随访影像学发现关节退变：该研究表明，贯穿关节面内固定在关节退变发展过程中有重要影响。Gaines等^[12]测量用4.0 mm空心钉导针跨关节2次打入第1、2跖跗关节对关节面的破坏面积，发现第2次打入的导针对关节面的破坏范围比第1次大。

本研究结果显示，B组2次植入导针及螺钉时，可加大对关节面的破坏范围，4/10的标本出现第2跖骨基底和中间楔骨远端关节面的骨折，且损伤的范围所占关节面比例是A组单次螺钉损伤造成比例的2倍以上。笔者分析主要原因有两点：(1)第2跖跗关节位于足横弓的最高点，关节所承受的表面应力最大，当其受到损伤时，容易继发较大损伤。(2)第2跖跗关节面积较小，螺钉对其损伤所占比例较大，也是导致骨折的因素。因此，对于跖跗关节损伤的患者，为避免多次置入导针加大对关节面的损伤，尤其是减少引起第2跖跗关节面骨折和术后发生跖跗关节退变的发生率，应尽可能减少手术中置入导针螺钉的次数，确保一次置入成功。

钢板固定在Lisfranc损伤中也有广泛的应用。钢板为跨关节固定，不会损伤关节面，且在愈合过程中，钢板承受了大部分应力，利于患者的早期活动。Alberta等^[13]证实了背侧钢板与螺钉具有相当的生物力学强度，建议对Lisfranc骨折脱位的患者采用1/4管型钢板固定。然而，由于钢板置入需要剥离的软组织较多，不利于骨折的愈合。另外，向跖侧脱位的Lifranc损伤，使用背侧钢板显然无法达到加压固定的效果，若经跖侧入路将钢板置于跖侧难度较大。Cosculluela等^[14]推荐对内侧柱不稳的Lisfranc损伤，可选择用背内侧桥接钢板固定，侧打的螺钉还能纠正内侧楔骨与第2跖骨基底部关节及楔骨间关节的不稳。近年来锁定钢板也开始应用于Lisfranc损伤的固定，但远期疗效有待观测。

与钢板类似，对于Lisfrance损伤骑缝钉固定也属于跨关节固定，不会损伤关节面，而且骑缝钉的体积小，对软组织的剥离程度远远小于钢板，因而具有较大的优势^[15]，但临床上有关骑缝钉治疗跖跗关节损伤的报道也较少。

近年来，一种更符合Lisfranc韧带生理特点的缝合钮扣开始应用于Lisfranc损伤的病例中。Panchbhavi等^[16]比较缝合钮扣和空心钉的生物力学强度，发现两者固定强度相当，但缝合钮扣能提供非刚性的解剖复位且不需要二次手术取出，优势相当明显。缝合钮扣多用于Lisfranc韧带损伤后内侧楔骨与第2跖骨基底部间的固定，可代替Lisfranc螺钉用。Brin等^[17]报道了5例Lisfranc损伤后使用缝合钮扣治疗的患者，其中4例患者短期疗效良好。Lundeen等^[18]将缝合钮扣用于螺钉固定失败而行翻修术的病例，获得满意的疗效。因此，为有效预防跖跗关节损伤螺钉固定引发的关节退变，可选用跨关节钢板等对关节面无损伤的方法进行手术治疗。

总之，跖跗关节损伤的治疗可供选择的方法较多，治疗时应结合受伤的情况选择合理的内固定方式，在达到固定要求的基础上，选用对关节面的损伤尽可能少的固定方式。由于本次研究所用的标本数量有限，且未结合临床手术治疗效果进一步比较。下一步应开展相应临床手术，比较不同手术方式术后疗效的差异，以利选择最佳手术方法。

参考文献

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