微型钩钢板固定指骨掌板撕脱性骨折的生物力学研究

尚晓强，段祥林*，王钧，杨平，周祥昆，孙伟，陶圣祥，郑洲

(1.武汉红十字会医院骨科，湖北 武汉 430015；2.武汉大学中南医院骨科，湖北 武汉 430071；3.湖北中医药大学解剖教研室，湖北 武汉 430070)

手指近侧指间关节骨折并脱位的损伤较为常见，其受伤机制多为指尖受到撞击，近节指骨头撞击中节指骨基底部造成中节指骨基底部掌侧骨折，若远端背伸力量较大则会导致远端指骨向背侧脱位。掌板是指间小关节的特有结构，在维持指间关节的稳定和灵活的屈伸运动中发挥着重要的作用[1]。掌板及其周围结构损伤，一旦治疗方法不当，均可严重影响患指的屈伸功能。本实验设计1款微型锁定带钩钢板，通过手标本力学实验对比临床常用的内固定方式，发现该类钢板力学优势明显，现报道如下。

1 对象与方法

1.1 标本入选 新鲜成年手标本6对，男3对，女3对，由湖北中医药大学解剖教研室提供，X射线观察排除骨质破坏或异常的标本。本研究经院伦理委员会讨论通过，项目伦审编号：2019016。

1.2 抽签分组 同一标本左、右手抽签分为实验组和对照组。实验组分为示指、中指、环指、小指4个组，每组均行新型微型锁定带钩钢板固定，微型钩钢板实物及固定见图1；对照组分为示指、中指、环指、小指4个组，示指行微型螺钉固定，中指行克氏针固定(骨折块掌区阻挡)，环指行普通钢板塑形后固定，小指行双孔横形微型带钩钢板固定。

图1 钢板实物图、真人骨骼上模拟内固定的图片及侧位X线片 图2 手指中节基底部掌板撕脱性骨折模型制作手标本及侧位X线片

1.3 模型制作 示指、中指、环指及小指的中节指骨均制作为掌板撕脱性骨折模型(见图2)。“Z”字形切开皮肤后显露掌侧屈肌肌腱，将指深屈肌肌腱向一侧牵开，于指深屈肌肌腱中间切开显露掌板，于掌板止点前置入1.0克氏针。C型臂透视确定截骨方向及大小，确保截骨后骨折波及关节面控制在1/4～1/3关节面，微型骨刀沿克氏针凿开，制作成掌板撕脱性骨折块模型。

1.4 实验方法 实验组(见图3)手标本均采用微型带钩钢板(武汉医佳宝生物材料有限公司)固定，对照组(见图4)示指行1枚1.5 mm微型螺钉(天津正天医疗器械有限公司)固定，中指行2枚克氏针固定，环指行普通钢板塑形(天津正天医疗器械有限公司)后固定，小指行双孔横形微型带钩钢板(武汉医佳宝生物材料有限公司)固定。90°内被动活动指间关节观察骨折端稳定性，伸直位对掌板进行加载测力(见图5)，记录骨折端分离2 mm的最大张力，力学仪器为韦度WD-500数显式推拉力机(上海速衡实业有限公司)。

图3 实验组手标本固定术中照及正侧位X线片

图4 对照组手标本固定术中照及正侧位X线片 图5 力学测试大体照

2 结 果

本实验中，被动屈伸指间关节均未见内固定失效，但对照组中克氏针组可见骨折块有旋转移位。力学测试中环指组对比未见明显差异，余手指实验组与对照组差异均有统计学意义(P<0.05，见表1)。

表1 两组中节骨折端分离2 mm的最大张力比较

3 讨 论

指间关节的骨折脱位受伤机制多为近侧指间关节过伸与轴向负荷共同作用的结果，Eaton将这种损伤分为三种类型[2]，Ⅰ型：过伸型；Ⅱ型：背侧脱位型；Ⅲ型：骨折脱位型。其中Ⅱ型掌板完全撕脱，指骨撕脱性骨折较小；Ⅲ型指间关节骨折并脱位，中节指骨基底部撕脱骨折较大。对掌板撕脱性骨折临床上根据骨折稳定程度决定其治疗方式，主要分为保守治疗和手术治疗。保守治疗多采用铝板、石膏、阻挡支具外固定等方式，但传统的屈曲20°～30°位外固定常导致损伤掌板的挛缩，从而影响伸指功能[3]。近侧指间关节是手指抓握最灵活的关节，它占手指抓握功能的85%以上[4]，如果治疗不当容易出现屈曲挛缩畸形、关节炎、关节过伸畸形等并发症[5]。但是手术治疗也极具挑战性，既要保证骨折端的解剖复位，也要获得足够的稳定，便于手指早期活动，恢复手指的正常功能。近年来，有学者采用切开复位铆钉缝合固定、微型螺钉固定、克氏针阻挡固定、钢丝张力带固定、双线缝合固定、掌板成形等技术治疗掌板撕脱骨折，取得了一定的临床疗效，但每种技术仍存在内固定失效、骨折不愈合、感染、关节挛缩、屈曲畸形等并发症[6-11]。

微型钩钢板在指骨各类型撕脱性骨折中的治疗报道和研究越来越多，但是在掌板撕脱性骨折中的报道却很少，一是本身该类病例较少，二是现没有针对该类骨折特制的钢板，也没有钢板固定该类骨折的系统力学研究。在Thirumalai[12]和Lee[13]对指骨各类型撕脱性骨折的回顾性研究中报道了微型钩钢板在掌板撕脱性骨折中治疗的病例，研究显示该术式能有效固定骨折块，手指功能均完全恢复，但病例数均较少。国内也仅徐雄[14]报道了10例应用自制钩钢板治疗掌板撕脱性骨折的病例，其中有2例有25°的屈曲受限，后经手术松解后改善。在本实验的力学研究结果中显示钩钢板固定组力学优势明显，固定后骨折端稳定性好，活动未见骨折端旋转及分离移位。虽然环指实验组与对照组无明显力学优势，但是手术操作中发现普通微型钢板对掌板和近侧指骨有明显压迫，在临床病例中也可发现钢板对近节指骨头有压迫，而微型钩钢板近端对骨质和掌板仅为点接触，不影响近侧指间关节的活动。

本实验中发现行钩钢板固定掌板撕脱性骨折的手术中需切开手指C2、A3、A4滑车，术后不能完全缝合修复，若应用于临床中可能导致屈曲手指时弓弦样畸形。虽然改变滑车的切开方式能部分修复，但临床并发症仍无法预知。目前国内外无大宗临床病例报道，报道病例均未提及该并发症，具体效果仍值得探讨。但在双孔横形微型带钩钢板固定组中，术中复位固定后可完全修复A3滑车，不存在弓弦样畸形的隐患，固定强度也可达到(28.88±2.00)N，明显高于单纯螺钉固定和克氏针固定组，理论上可早期行康复锻炼，手指关节功能更好。

本实验中，微型钩钢板和双孔横形微型带钩钢板专门为固定指骨撕脱性骨折设计，在固定指骨撕脱性骨折中的力学优势明显，能减少对肌腱、韧带、骨质或掌板的干扰，但临床病例复杂多变，在掌板撕脱性骨折的临床疗效仍需临床实践探讨。