距骨颈骨折微创内固定的解剖学研究.doc

附件1：延安大学医学院学生科研课题立项申报表课题名称：距骨颈骨折微创内固定的解剖学研究课题负责人 ： 刘国玉 起止年月： 2013年12月 至 2014年06月 填报日期： 2013 年 12 月简 表研究项目名称距骨颈骨折微创内固定的解剖学研究项目类型 应用（基础）研究 学科分类骨外科经费总预算（万元）50000.00申请经费（万元）45000.00申请者姓名刘国玉性别男出生日期1985-01-06学历研究生学位硕士专业技术职务住院医师主要研究领域研究骨、软骨组织及神经、血管组织的修复联系电话118991559866E-项目组成员刘国玉高级刘宗智中级刘海军初级刘国玉辅助项目摘要项目研究内容和意义简介：对距骨颈骨折后外侧螺钉内固定安全的钉道进行测量，为临床行距骨颈骨折的后路螺钉内固定提供理论指导。关键字（最多5个）距骨 螺钉内固定 钉道 测量一、课题可行性报告一、立项背景和意义距骨是人体一块重要的跗骨，可分为头、颈、体三部分，其表面6070%1为软骨覆盖，无肌肉附着。距骨在足的生物力学中占有重要地位，人体重力可从胫骨通过距骨传至其它足骨，而且踝关节活动时，腓骨肌产生的应力亦作用于其上。人体行走过程中，通过距骨本身的旋动，来增加足部的稳定性和灵活性。距骨骨折多由高处坠落、交通事故、重物压砸及运动损伤所致，按部位分距骨头、距骨颈和距骨体骨折三部分。其中距骨颈骨折占距骨骨折的50 %80 %3 , 是最常见的距骨骨折, 多发生于2035 岁的男性。距骨颈骨折分类目前多用Hawkins 分型1, 型: 距骨颈无移位骨折, 骨折坏死率0 %13 %; 型: 距骨颈移位骨折, 骨折坏死率20 %50 %;型: 距骨颈移位骨折, 伴有距下关节及胫距关节半脱位或全脱位, 骨折坏死率可达80 %100 %; 型: 距骨颈移位骨折, 合并胫距、距下及距舟关节的半脱位或全脱位, 骨折坏死发生率几乎100 %。距骨颈骨折坏死率与骨折的分型明显相关，按Hawkins分型，其中I型骨折的坏死率最低，IV型骨折的坏死率最高，这可能与距骨颈骨折后骨折端的移位造成血管的牵拉有关。移位越明显，对血管的牵拉就越严重，距骨坏死率就越高。距骨本身无独立的滋养血管, 仅通过增厚的韧带与关节囊2分布于距骨供应其血运, 整个距骨的头颈部较体部的血运丰富。距骨的血液供应主要来自胫前动脉、胫后动脉、腓动脉及其所发出的分支之间形成的血管吻合。胫前动脉、胫后动脉、腓动脉供应距骨的各个分支之间存在着广泛的血管吻合，形态各异，血管吻合主要有三部分，包括由跗骨管动脉与跗骨窦动脉形成的吻合，位于距骨颈的下方，由胫后动脉和腓动脉段各发出跟支形成的距骨后突动脉网，位于距骨的后内侧，由胫上动脉与远端跗骨窦动脉和三角支连接而成的骨膜动脉网，位于距骨的前外侧。这些解剖与血供特点,在距骨骨折脱位时, 进入距骨的血管易受损伤, 未断裂的血管因局部软组织挫伤、肿胀及骨折脱位的挤压导致血供受阻, 可发生距骨缺血性坏死。而距骨的后外侧血管吻合网稀疏，由此行后路螺钉内固定对距骨供养血管破坏小，且稳定骨折端，对距骨骨折后骨折段剩余的血供具有保护作用。由此可见，后外侧置入螺钉内固定治疗距骨颈骨折可以避免损伤和保护距骨的供养血管。为了保护距骨的血运，对于距骨颈骨折，尽早解剖复位固定是非常必要的。针对目前临床上对于闭合性距骨颈骨折脱位,尤其是、II型骨折,可采取手法复位、小腿石膏固定等保守治疗，这些方法有较高的骨头坏死率，效果缓慢，而普通拉力螺钉及克氏针作为内固定物的手术治疗手术方法又不能在直视下行螺钉固定，距骨表面60-70%1为软骨覆盖，为了避免损伤距骨关节面和对踝关节的跖曲活动产生影响，其后外侧区域的安全置钉范围相对有限，而且非直视下打入螺钉容易穿出距骨皮质骨面，向上及前外侧穿出可以损伤骨膜动脉网，向内穿出可以损伤胫后动脉及胫神经，向下穿出可以损伤跗骨管动脉与跗骨窦动脉形成的吻合网。因此，有必要对距骨颈骨折后外侧螺钉内固定安全的钉道进行测量，为临床行距骨颈骨折的后路螺钉内固定提供理论指导。二、国内外研究现状与发展趋势早期的有效固定对于有效保护距骨颈骨折后骨折部位剩余供养血管防止缺血性骨坏死的发生有重要意义4 。临床上对于闭合性距骨颈骨折脱位,尤其是、II型骨折,可采取手法复位、小腿石膏固定等保守治疗。但是小腿石膏固定等保守治疗固定效果不肯定，即使是无移位的I型距骨颈骨折，骨坏死率仍然高达13%，这可能与固定不坚强，骨折端再移位造成对供养血管的进一步损害有关。因此，距骨颈骨折现在一般主张手术治疗。手术治疗距骨颈骨折，普通拉力螺钉及克氏针是最多采用的内固定物。Ly 与Fallat5 认为如能保证距骨骨折端紧密加压，能使坏死率降低10%左右。螺钉因能提供较好的骨端加压能力且不像单纯克氏针固定有脱针的可能,因而更多被采用,可提供更强的抗旋转和抗剪切力。目前国内外在螺钉进钉方向上最常采用由前向后方向进行手术，由于距骨前方无重要的肌腱神经等通过,只需在足背开一道手术切口就可以进行直视手术，具有操作简便的优点,同时手术的安全性也比较高。但是从前向后入钉也有以下缺点：1.钉道与骨折线的垂直度不够在生物力学上不够稳定。2.由于由前向后入钉回时裸露在距骨表面，容易与前方的足舟骨发生摩擦，不利于临床上进行早期锻炼。3.距骨前方有前外侧血管网，前向后入钉易破坏其距骨血运。鉴于以上几点，Swanson等6 认为螺钉由后向前方旋入固定时,能够对骨折端提供更强的稳定力,可允许踝关节在术后更早地进行功能锻炼,有效地防止骨折再移位。Mohammed和David等7通过生物力学实验证实了螺钉由后向前固定的生物力学强度高于由前向后进行螺钉内固定的生物力学强度。另外，距骨颈向内及跖侧各倾斜24，从后外侧向前内侧可以较容易的行中心轴向螺钉内固定，从而保证内固定的力学稳定性。在国内，由于后外侧置入螺钉内固定治疗距骨颈骨折具有固定的生物力学强度大，对骨折端的固定稳定，可避免和加重破坏距骨的供养血管网，已为临床医师所关注。但是该手术方法不能在直视下行螺钉固定，距骨表面60-70%1为软骨覆盖，为了避免损伤距骨关节面和对踝关节的跖曲活动产生影响，其后外侧区域的安全置钉范围相对有限，而且非直视下打入螺钉容易穿出距骨皮质骨面，向上及前外侧穿出可以损伤骨膜动脉网，向内穿出可以损伤胫后动脉及胫神经，向下穿出可以损伤跗骨管动脉与跗骨窦动脉形成的吻合网。目前由于缺少解剖学的相关研究尤其是安全钉道范围的测定，由后外侧置入螺钉内固定治疗距骨颈骨折的手术方式未能在临床上普遍开展。通过对距骨颈骨折微创内固定的解剖学研究,得到手术切口的安全面积以及安全的钉道的范围，可以为临床行行距骨颈骨折的后路螺钉内固定提供理论指导。这方面的研究在国内尚属首次，具有比较高的研究价值。三、项目主要研究开发内容、技术关键以及科研创新的主要方式3.1 主要研究开发内容对距骨颈骨折后外侧螺钉内固定手术的安全手术面积以及安全的钉道进行测量，为临床行距骨颈骨折的后路螺钉内固定提供理论指导。通过对距骨形态进行观察，发现距骨后外侧存在一个近似梯形的骨窗，该骨窗没有关节软骨覆盖，在该骨窗内置入螺钉不会损伤距骨关节面及限制踝关节跖曲活动。其起自距骨后外侧突中上方，向外止于外踝关节面的后方，上界位于距骨滑车的外下方，下界位于距跟关节面的外上方。本课题欲通过对该骨窗上平均面积进行测量，探讨从骨窗入钉的可行性和安全性。另外，安全的钉道有一定的范围，分别以上倾角、下倾角及内外侧偏角及钉道长进行界定。本课题通过对对所提供的距骨尸体标本进行解剖测量获得角度及钉道长度的各个数据，再采用统计学进行分析，得到比较准确的数据，探讨由后向前入钉治疗距骨颈骨折的手术方式的可行性和安全性。3.2技术关键1骨窗作为一个不规则的形状，面积不容易测量。本课题采用拓印后采用网格纸来测量的方法。2.钉道的上下倾角以及内外侧偏角的测定3.临床可行性的分析3.3科研创新的主要方式在国内首次给距骨颈骨折后外侧螺钉内固定手术的安全手术面积以及安全的钉道进行测量，并且采用了科学的骨窗不规则面积的测量方法。四、项目预期目标1.测得距骨颈骨折后外侧螺钉内固定手术的安全手术面积以及安全的钉道范围，为临床行距骨颈骨折的后路螺钉内固定提供理论指导；2.研究结果以论文形式发表，向国家一、二级刊物投稿；3.申请课题鉴定。五.项目实施方案5.1实施步骤1.准备标本：联系指导老师，从老师所在的温州附属第二医院获得相关距骨标本以及手术用的普通拉力螺钉。2.实施实验:（1）对照标本，用纸将骨窗的形状拓印下来，对照网格纸获得该不规则面积的大小数据（2）准备拉力螺钉，用手术的方法将钉子钉入标本。先大概找个角度打入，再按照一定的角度梯度打入钉子，直到钉子穿出骨面，分别获得上倾角、下倾角及内外侧偏角的值。（3）对照打入钉子所形成的孔，用较硬的线穿过钉道，以获得钉道的长度。3.数据分析：把实验所得的数据载入SPSS11.0 软件，采用方差分析，得到最终数据，并制成数据表。交给指导老师进行临床分析。4. 成果发表：分析得到的数据，发表论文。向相关刊物投稿，并申请课题鉴定。 5.2 计划进度安排5.2.1 阶段分拆准备阶段：1. 项目各方面工作筹备，成员协调分工，为项目顺利启动奠定基础。2. 准备实验材料，包括距骨标本和手术使用的拉力螺钉。阶段目标：掌握项目基本流程和熟悉实验室；实施阶段：1.先进行骨窗面积的测量，得到骨窗面积的平均值。2.分别得到钉道的上倾角下倾角和内外侧偏角及钉道长的平均值阶段目标：学会不规则面积的测量和角度及长度测量的方法，同时得到相关数据为后面的数据分析做好准备。(3)数据分析阶段：采用第一阶段的数据，将数据导入 SPSS11.0 软件，采用方差分析，得到最终数据，并制成数据表。针对第二阶段的最终数据，在指导老师指导下进行临床分析。阶段目标：确定距骨颈骨折的后路螺钉内固定手术方法的可行性和安全性。（4）成果阶段：复习文献和成文，参赛报奖阶段目标：发表论文参赛获奖5.2.2 时间分解：1 2013-12至2014-01 实验材料的准备2 2014-01至2014-02 进行实验 ，获得数据3 2014-02至2014-04 统计分析、撰写论文 4 2014-04至2014-06 论文投稿、申请结题53组织方式5.3.1实施原则：高效率、低成本、团结协作5.3.2制度建设项目组例会制：定期召开项目组成员会议，总结阶段成果和不足之处，讨论出现的问题，研究下一阶段任务和目标。项目负责人制：定期向指导老师及校学生科研管理委员会汇报项目进展情况，协调统筹项目组各方面工作。因此在本项目实施前我们将制定一套周详的落实计划，并在实施过程严格执行。同时我们将与有着良好技术背景和操作经验的指导老师合作，并在指导老师的指导与监督下协调各方面的工作。三、课题要求及基础条件1.课题要求：本课题作为一个测量类的课题，只需要进行较为简单的面积，角度以及长度的测量，而临床可行性分析可在指导老师指导下进行，对于拥有一定实验能力和解剖学知识的临床医学专业学生来说并不是很难。2.基础条件：2.1实验设备：试验相关的材料,比如所需的距骨标本和普通拉力螺钉指导老师将为我们提供，已有来源保证;同时温州医学院附属第二医院的指导老师将为我们提供实验的场地和设备。现有的条件完全能满足该课题的各项实验要求。2.2参考文献1 Hawkins L G. Fractures of the neck and the talus. J Bone Joint Surg(Am) 1970 ,52 : 991.2 Sarrafin SK. Anatomy of the Foot and Ankle M .ed.2，Philadelphia：JB Lippincott，1993，4754，295297.3 Baumhauer JF, Alvarez RG. Controversies in treating talus fractures. Orthop Clin North Am 1995, 26 : 335.4 Berlet GC, Lee TH, Massa EG. Talar neck fractures. Orthop Clin North Am 2001 Jan，32(1):5364.5 Ly PN, Fallat LM. Trans-chondral fractures of the talus: a review of 64 surgical cases. J Foot Ankle Surg 1993 Jul-Aug，32(4):35274.6 Swanson TV, Bray TJ, Holmes GB. Fractures of the talar neck. A mechanical study of fixation. J Bone Joint Surg Am 1992 Apr，74(4):54451.7 姜志强，黄东明 跗外侧血管束植入治疗距骨颈骨折脱位_附7例报告 ，关节杂志，1997年第12卷第五期8 吴国正，距骨骨折的手术治疗 ，中国骨伤 ，20