跟骨张力带夹板固定侧方压力的时效、量效关系研究＊

陕西中医学院附属医院骨科（咸阳712083） 李引刚 孟祥东 刘艳平 杨 锋 陈明光

跟骨骨折是一种常见的骨折，约占全身骨折的2%，占跗骨骨折的60%，常常合并脊柱骨折、下肢近端骨折及颅底骨折，致残率高达30%［1］，临床治疗方法较多，我院在传统撬拨复位石膏外固定治疗跟骨骨折的基础上，采用自行设计的张力带夹板固定，在术后维持跟骨宽度、高度、功能康复及减少并发症发生等方面，均优于石膏外固定［2］，对张力带夹板固定中张力带拉力测试已有结论［3］，为探讨跟骨骨折经皮撬拨术后张力带夹板固定法中侧方压力在不同强度下对皮肤损伤时效、量效之间的关系，寻找较合适的压力范围，我们采用自制带气囊的张力带夹板固定，通过观察20例20足健康受试者及20例20足跟骨关节内骨折撬拨术后的患者跟骨内外侧皮肤在不同压强、时间下局部疼痛、麻木、皮肤颜色的改变，结果显示健康受试者侧方压强应＜40k Pa，患者应＜35k Pa，既避免压疮的形成，又防止跟骨横径变宽及跟骨内翻。

材料与方法

1 材 料 张力带夹板（李引刚设计，西安海虹支具有限公司生产，专利号ZL200920032802．2），跟骨内外侧平流性好、贴服性好的气囊压垫（凯迪西北橡胶有限公司制作），橡胶气管及气压止血仪（威海市博华医疗设备股份有限公司生产）。

2 实验对象 观察总数40例40足，其中健康受试者20例20足（男18例，女2例，年龄20～60岁），跟骨骨折20例20足（男17例，女3例，年龄18～56岁，均为高处坠落伤，无合并其他部位损伤），受试者均自愿参与，已签署知情同意书。

3 方 法 选取签订知情同意书的成年健康受试者及跟骨撬拨术后患者，采用仰卧位，室温20～25℃，单足佩戴自制带气囊的张力带夹板固定足部，压垫采用平流性好、贴服性好的气囊，分别用橡胶管与气压止血仪、调节旋钮连通，对气囊充气，调整气压止血仪压强，观察气囊压垫周围皮肤颜色变化，记录受试者在测定90 min时间内，跟骨两侧皮肤受压局部出现疼痛、麻木的人数，并进行比较。

4 数据处理方法 实验数据主要为测定的压强、时间等载荷变化的物理量，先进行粗差误差处理，得到一个满意的数值和置信区间。

结 果

根据P＝F/S，压强与压力成正比，与受力面积成反比；压力越大，在一定受力面积内压强就越大，反之，压力一定，受力面积越大，局部的压强越小。同时，压强一定，作用时间越长，造成局部皮肤压疮的可能性越大。结果见表1～3。从表1可以看出，当压强＞35k Pa时，有2例患者出现疼痛症状；压强＞40k Pa时，健康受试者有13例出现疼痛症状，患者全部出现疼痛症状。因此，患者的无痛区间为0～35k Pa压强范围，健康受试者的无痛区间为0～40k Pa压强范围。从表2可以看出，当压强＞40 k Pa时，健康受试者有15例出现麻木症状；患者有17例出现麻木症状。因此，患者及健康受试者的无麻木区间均为0～40 k Pa压强范围。从表3可以看出，无压疮安全区间：健康受试者为0～45 k Pa压强范围，患者为0～40 k Pa压强范围。根据“压疮shea分期”压疮Ⅰ°标准，综合本次试验受试者跟骨两侧皮肤颜色变化及疼痛、麻木自主症状，本实验测试的健康人跟骨侧方皮肤承受压强应小于40k Pa，跟骨骨折患者跟骨侧方皮肤承受压强应小于35k Pa，否则可能造成跟骨两侧皮肤损伤甚至坏死。

表1 不同压强下受试者疼痛症状例数（VAS评分≥25）［压强（k Pa）］

表2 不同压强下受试者麻木症状例数 ［压强（k Pa）］

表3 不同压强下受试者跟骨侧方出现皮色及皮温改变（压疮I度）的例数 ［压强（k Pa）］

讨 论

1 张力带夹板对跟骨侧方压力测定的意义 张力带夹板有效的解决了术后患肢功能锻炼与相对固定之间的矛盾，通过跟骨两侧压垫及夹板底部扎带随时调整夹板的松紧度，起到既有效固定，又能早期活动踝关节，避免了因功能锻炼而造成Bohler’s角的丢失，以及跟骨横径的增宽、高度丧失及跟骨外翻，从而改变了足弓的着力点及下肢力线［4］，引起创伤性关节炎的发生，为后期功能康复奠定了解剖基础及生物力学基础。传统石膏外固定，由于后期肿胀消退引起松动，不仅限制了关节早期功能锻炼，而且易导致跟骨体横径的增宽及Bohler’s角减少，因此治疗上的棘手被称为骨科界未解决的骨折［3，5］。

2 跟骨侧向压力分析 从跟骨的不规则形态可以看出，距骨作用于跟骨上的力并不是通过单一的关节面来传递的，而是通过相互之间形成一定夹角的两个关节面来传递的。其受力情况如右图所示。其中Gf为作用在距跟关节面上的作用力。根据力学公式得出Gf＝Gt/（2Sinφ/2），由于φ角的存在，不但使作用于跟骨上的力显著增加，而且在跟骨上产生了附加的横向力，该力所产生的弯矩极易使跟骨发生侧向劈裂，导致跟骨横径增宽。根据研究，在静态均衡站立时的体位下，距骨作用于跟骨关节面上的压力很大，约占体重的38．2%［6］，如从高处坠落，足跟着地，跟骨承受的压力则更大，常常使距骨的楔形下方直接插入跟骨的前距下关节之间的交叉角（Gissane’s角）内，形成一个强大的剪切力，从而导致跟骨的侧向劈裂、挤压、移位、变形，给复位、固定等带来很大的困难。我们自行设计的张力带夹板，在跟骨的内外侧均装有可调式压垫，通过调节压力杆，产生向心性的挤压力，防止了跟骨骨折经皮撬拨复位后的骨折块侧向移位及轴向移位，保证跟骨的近解剖形态。

3 亟待改进之处 尽管张力带夹板的设计考虑到克服骨折固定和功能锻炼过程中可能出现的移位情况和形态的改变，但侧向压力没有标准而固定的力学数值，往往根据临床经验而获取，对治疗的严谨性和精确性不够，需要设计加装调试压力（或压强）的计量表；由于足跟部的不规则性，气囊压垫应设计为平流性、贴服性更好的硅胶充填气囊，随压力能均匀的接触受力部位，增加受力面积，减少压疮的发生，也增加了患者的舒适度。

［1］王 琳，马玉林．跟骨骨折的诊断与治疗［J］．宁夏医学杂志，2003，25（5）：316－319．

［2］李引刚，刘艳平，孙崇秋，等．跟骨骨折经皮撬拨术后张力带夹板固定疗效观察［J］．中国骨伤，2010，23（11）：821－824．

［3］李引刚，刘艳平，孟祥东．张力带夹板固定中张力带拉力测试［J］．陕西医学杂志，2011，40（10）：1287－1289．

［4］毛宾尧．足外科［M］．北京：人民卫生出版社，1992：11－60．

［5］Schildhauer TA，Sangeorzan BJ．Push screw for indirect reduction of severe joint depression－type calcaneal fract ures［J］．J Orthop Trau ma，2002，16：422－424．

［6］刘 波，孙献武，戴振国．手法复位气垫靴固定治疗跟骨关节内骨折的生物力学分析［J］．中医正骨，2000，12：7．