【转载】马昕:跟骨骨折经皮复位与置钉的历史与未来

2025-06-12

跟骨骨折作为一种常见的高能量损伤,由于跟骨复杂的解剖结构及其损伤后复位和固定的难度,其治疗一直是骨科学领域的挑战之一。传统的“L”型外侧切口开放复位内固定术尽管能提供良好的骨折暴露和复位精度,但其较高的软组织并发症发生率限制了其临床应用。近年来,随着骨科微创技术的快速发展,经皮复位螺钉固定逐渐成为治疗跟骨骨折的重要手段。这种技术可以减少术中软组织损伤及术后并发症的发生,且具有加速康复和降低医疗费用的优势。

然而,由于不同类型跟骨骨折的复杂性以及个体解剖差异,经皮复位和治疗的适应证选择、复位策略的优化以及置钉方案的完善仍然是临床研究的热点和难点。同时,随着数智化医疗的逐步发展,3D打印、导航技术及智能机器人等现代技术的引入,为跟骨骨折的经皮复位带来了更多的可能。通过术前精准规划、术中智能辅助操作及术后个性化康复管理,数智化技术为跟骨骨折的微创治疗提供了全面的解决方案。

鉴于此,本文将围绕跟骨骨折的经皮复位和固定策略,从适应证选择、解剖和受伤机制指导的复位顺序、技术手段的优劣性、置钉方案设计及数智化技术的融合等方面进行全面探讨,为该领域的进一步发展提供参考。


一、跟骨骨折经皮复位技术的发展历史

跟骨骨折的治疗经历了从保守治疗到手术干预的发展历程,期间伴随着解剖学研究的深入、影像学技术的进步以及骨科手术理念的更新,逐渐形成了较为系统的治疗策略。

在20世纪初期,跟骨骨折的治疗主要依赖保守治疗,如石膏固定、牵引和体位调整。这一时期,由于对跟骨解剖学认识的局限性以及缺乏有效的手术固定技术,治疗主要目标是减轻疼痛和防止畸形。然而:保守治疗的效果受限,尤其在移位性关节内骨折中往往导致骨折畸形愈合、创伤性关节炎以及功能障碍。20世纪中叶,随着对跟骨复杂解剖结构的逐步认识,开放手术逐渐成为移位性跟骨骨折的治疗选择。1931年,Böhler提出了通过矫正Bǒhler角和Gissane角以恢复跟骨解剖结构的理念,成为开放手术治疗的理论基础。经典的“L”型外侧扩大切口切开复位内固定术被广泛采用,能够在直视下完成骨折块复位和稳定固定。然而,其较高的软组织并发症发生率(如感染和皮肤坏死)成为主要限制因素。

20世纪50年代以后,跟骨经皮复位和内固定技术进入临床实践。国内较早较系统的报道为1982年马元璋等对跟骨骨折闭合翘拨复位和经皮克氏针的系统性阐述。其操作原理是将骨针插入跟骨的骨折块中,以便于操纵骨块,然后通过撬拨上抬塌陷的关节面骨块,解剖复位关节面,纠正Böhler角与Gissane角,在跟骨纵轴方向牵引恢复跟骨长度及纠正内翻畸形,挤压跟骨两侧以恢复宽度。较之传统的切开复位内固定术,闭合撬拨复位术具有创伤小、有利于早期加速康复及减少医疗费用等优势。近期,Long等发表相关论文提出在跟骨骨折经皮治疗中的程序化分步复位的概念,可实现手术操作步骤的优化和标准化,具有一定的临床价值。

二、跟骨骨折经皮复位技术的适应证选择

跟骨骨折经皮复位技术是治疗跟骨骨折的重要方法之一,具有创伤小、恢复快、并发症少的优势。跟骨骨折经皮复位适用于以下几类患者:首先是跟骨SandersⅡ型及部分Ⅲ型关节内骨折,尤其是无严重移位和关节面不规则的患者并发症。我们认为,经皮复位的主要适应证包括SandersⅡ型及部分Ⅲ型跟骨骨折,此类骨折关节面塌陷较轻,骨折块较少且整复相对简单。在影像学引导下,可借助闭合撬拨复位或牵引复位技术,能够较为理想地恢复关节面的解剖结构。此外,对于软组织条件较差(如严重张力性水泡、皮肤破损)或合并全身性疾病(如糖尿病控制不佳)的患者,开放手术风险较高,经皮复位是一种更安全的选择。然而,对于关节面严重塌陷、粉碎性骨折(尤其是Sanders Ⅳ型或复杂Ⅲ型骨折),单纯经皮复位难以获得满意的复位效果和稳定性,开放手术仍是更为可靠的选择。当然,随着现代导航技术和关节镜技术的不断发展,我们认为Sanders Ⅳ型跟骨骨折亦非经皮技术的手术禁区。

此外,我们不建议将经皮复位技术作为跟骨骨折手术初学者的首选技术。该技术需要较长的学习曲线,且其应用需要严格把握手术适应证,需要术者具备丰富的跟骨骨折开放手术经验、对跟骨解剖结构有足够的理解和术前及术中的影像学支持。术者应根据患者的骨折复杂程度、软组织状况及自身技术特点制定合理的手术方案,以在保证复位及固定效果的同时尽可能减少并发症发生,从而实现**的治疗效果。

在手术时机方面,如使用传统的切开复位则需较为谨慎,通常建议在伤后7~14d待皮肤皱纹出现后进行手术治疗。这是因为在此期间软组织的肿胀和炎症反应逐渐消退,手术切口及术后皮瓣的愈合条件相对较好。然而,对于经皮复位,我们认为手术可在伤后早期,应早尽早进行,患足的肿胀甚至是部分的区域的水泡亦非经皮复位的手术禁忌证,这也是经皮复位技术的优势。

三、基于解剖的跟骨分区理论及对经皮复位顺序的启示

Essex Lopresti将跟骨骨折根据暴力机制分为4个典型骨块,即后结节骨块、载距突骨块、跟骨前部骨块、后关节面骨块。而根据后关节面骨块的解剖特点,又可细分为后关节面舌型块和塌陷骨块,该理论为跟骨的复位提供了清晰的解剖依据。关于经皮复位顺序和策略的研究观点为此理论的应用增添了更多实践指导,但是目前仍然存在争议。一些研究支持以外侧复位为首要步骤,认为外侧柱短缩不仅会导致跟骨长度缩短,还会影响后关节面塌陷的矫正。因此,通过牵引技术先恢复外侧柱的长度和宽度,为后续关节面及内侧柱复位提供基础平台。然而,也有研究认为,仅通过牵引可能难以完全恢复跟骨宽度,需结合外侧壁的压缩整复以实现整体复位效果。另一些学者则提出跟骨骨折经皮复位的“分步”策略,通过程序化的牵引-撬拨-钳夹技术,可实现经皮操作步骤的优化和标准化,具有一定的临床价值。

我们认为,Essex Lopresti的理论为跟骨骨折的经皮复位策略提供了解剖和力学依据,但其在复位顺序与复位策略的应用仍存在争议。未来研究需进一步结合数字化技术和骨折地图,探索不同复位顺序在力学稳定性和功能恢复中的具体作用,以为术者提供更全面的指导依据。

四、经皮置钉时置钉方向、角度与力学考量的优化

跟骨的复杂解剖结构和骨小梁的独特排布为经皮螺钉固定技术的设计和优化提出了较高要求。在跟骨骨折的治疗中,合理的置钉方案不仅能够提供必要的力学稳定性,还能**限度地避免二次损伤,提高骨折愈合质量。跟骨内部的骨小梁呈现出纵向和横向交叉的特点,骨质致密区主要集中在后关节面与跟骨结节部位,这为螺钉的固定提供了天然的力学支撑。基于此,螺钉置入方向应尽可能沿骨小梁的分布路径,以增强固定的力学稳定性。

目前学术界对于跟骨骨折的经皮置钉方向和位置尚无统一标准。生物力学研究显示,从骨量**的跟骨结节部位沿纵向向载距突方向置钉,以支撑长度,从跟骨结节打向距下关节面下方,以支撑高度具有一定的力线稳定性优势。施忠民和顾文奇发表的有限元研究显示,跟骨骨折的内固定放置原则需充分考虑内侧柱和关节面复位后的稳定性和负重力线的传导,在后关节面的塌陷复位后,通过外侧柱和内侧柱螺钉的“三点一面”原则可以有效避免关节面的再塌陷和内翻畸形的发生,特别是内侧柱螺钉的使用,对于支撑跟骨内侧骨小梁、矫正关节面塌陷及保持负重轴稳定具有重要作用。我们认为,在螺钉的排布上,应尽可能避免螺钉间的相互干扰。术者可通过术前规划结合3D打印技术模拟置钉路径,确保螺钉间距及方向合理。基于力学仿真研究增加螺钉的多向排布,例如倾斜螺钉与垂直螺钉相结合,可进一步提高固定的多轴稳定性,从而增强抗旋转能力。

总体而言,我们认为经皮螺钉技术的优化需从解剖学、生物力学及术前规划多个层面综合考虑。螺钉置入应充分结合骨小梁的排布特点,以实现**的力学性能和骨折愈合效果。术者还需不断探索并结合现代数字化技术,为复杂骨折病例提供更加精准和个性化的治疗方案。

五、数智化医疗赋能跟骨骨折经皮复位与螺钉固定

近年来,骨科手术机器人在临床骨科手术中的应用逐渐增加,已成为提高手术精确度的重要工具。特别是在跟骨关节内骨折的治疗中,机器人辅助下的精细化手术操作受到广泛关注。对于空心螺钉的放置,精确性越高,跟骨骨折内固定的稳定性越强。传统的经皮空心螺钉内固定方法往往依赖外科医生的经验,由于徒手操作的挑战和较长的学习曲线,手术过程中常需要反复调整螺钉放置路径,增加了钻孔数量,这不仅提升了肌肉、软组织及骨骼损伤的风险,也加大了手术创伤、失血量及术中辐射暴露。此外,这一过程还会延长手术时间,并增加医护人员和患者接触辐射的时长。

随着计算机辅助导航技术在与各种手术规划模型兼容,具备较强的灵活性并能够执行多样化的工作任务。骨科手术机器人在这一过程中发挥了重要作用,简化了手术步骤并通过专用软件的指导,确保操作规范化,导航精度高,能够提供毫米级的精确定位。在跟骨骨折经皮复位和置钉过程中,精确找到关键骨块并进行准确复位和牢固固定是手术成功的核心。计算机导航技术和骨科机器人在这一领域的应用,显著提升了螺钉置入的准确性。机器人机械臂的稳定性避免了传统手术中因操作不稳定而引起的误差。在手术过程中,机器人能够在规划系统上模拟置钉,在采集的影像上精确定位螺钉的方向与位置,尤其是在跟骨狭小的空间中,一次性精准置入多枚螺钉,避免了螺钉之间的交锁与碰撞,并确保力学平衡。

我们认为,数智化技术要求术者对跟骨的解剖结构和三维构造有深入了解,并且在术前必须详细分析骨折类型、关键骨块的移位方向及其受力点,以设计出个性化的手术方案。术者可借助计算机导航,能够精准找到骨折复位的关键受力点,减少了反复透视的次数,缩短手术时间,并减少了患者及医护人员暴露于辐射的时间。随着机器人操作技术的逐步熟练以及对跟骨透视影像的进一步优化,透视次数将进一步降低。由于机器人操作基本为体外操作,其学习曲线也比传统手术大大缩短。

尽管骨科机器人在精准、安全、高效地辅助经皮撬拨复位和螺钉内固定治疗跟骨骨折方面显示出了巨大优势,可以克服传统手术徒手操作不稳定、术者疲劳等不足。但由于机器人价格昂贵,其在基层医院的技术推广仍面临一定的限制。随着技术的成熟及成本的逐渐降低,未来这一技术将在跟骨骨折治疗中发挥更大的潜力,并推动现代骨科手术的发展。

六、未来研究与临床应用的展望

经皮置钉技术是跟骨骨折微创治疗中的重要组成部分,其以减少手术创伤和并发症为目标,通过合理设计置钉方案,为骨折块提供稳定的力学支撑。以往跟骨骨折经皮治疗的适应证比较局限,随着技术的发展微创治疗跟骨骨折的手段越来越多样,适用范围也越来越广,甚至可以应用于较为严重的跟骨骨折。然而,在复杂骨折的治疗中,如何进一步优化复位逻辑与合理化置钉策略以提高复位效果和长期预后,仍是临床研究的热点与难点。

我们认为,经皮复位技术应结合跟骨解剖特点和骨小梁分布以优化螺钉置入方向和角度,是提高固定效果的关键。另外,后关节面下多方向、多层次、多轴线的螺钉排布能够互相协同,增强内固定体系的稳定性,可以有效避免术后继发性内翻畸形和骨折再移位。此外,数字化技术的引入可为经皮置钉技术的合理地扩大适用范围,是未来跟骨骨折微创手术治疗的一大发展方向。


来源:《中华创伤骨科杂志》2025年1月第27卷第1期

通信作者:马昕



专家简介


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马昕

主任医师,教授,博导,上海市第六人民医院党委书记、国家骨科医学中心主任,国家杰出医师。

现任上海市医学会创伤专科分会主任委员,中国医院协会医疗法治专业委员会副主任委员,上海市体育科学学会第八届理事会副会长;荣获上海市医学科技进步奖4项,中华医学科技奖二等奖1项;获评上海市医务工匠、上海工匠、上海市劳模、上海市优秀专科医师、白求恩好医生、中国好医生、全国抗击新冠肺炎疫情先进个人等荣誉称号。




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