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趾间关节融合术的融合方式和固定方式探析

时间:2020-03-24

  摘    要: 目的 对趾间关节融合术矫治趾间关节畸形的研究进展进行综述。方法 广泛查阅国内外关于趾间关节融合术相关文献,对其适应证、融合方式、固定方式、并发症等方面进行总结分析。结果 趾间关节融合术适应证为锤状趾、爪形趾、槌状趾等足趾畸形。从融合面不同形态来看,融合方式包括端-端融合、榫卯融合、球窝融合及V形截骨融合。固定方式分为经皮克氏针固定、钢丝缝扎固定及骨髓内固定三类,骨髓内固定物种类繁多。趾间关节融合术并发症包括血管损伤、固定物相关并发症及一般外科手术后并发症三大类。结论 趾间关节融合术是矫正部分足趾畸形的一种良好术式,但其各种并发症发生率不容忽视,临床上仍缺乏有关趾间关节融合术的研究。

  关键词: 足趾畸形; 锤状趾; 关节融合术;

  Abstract: Objective The research progress of interphalangeal arthrodesis in the treatment of interphalangeal joint deformity was reviewed. Methods The literature of interphalangeal arthrodesis at home and abroad were extensively consulted, and the indications, fusion methods, fixation methods, complications, and so on were summarized and analysed. Results The indications of interphalangeal arthrodesis are hammer toe, claw toe, and mallet toe. From the different forms of fusion surface, fusion methods include end-to-end, peg-in-hole, conical reamer type, and V-shape arthrodesis. There are three kinds of fixation methods: K-wire fixation, stainless-steel wire suture fixation, and intramedullary fixation, and there are many kinds of intramedullary fixation. The complications of interphalangeal arthrodesis include vascular injury, fixation related complications, and postoperative complications. Conclusion Interphalangeal arthrodesis is a good way to correct some deformities of toes, but the incidence of various complications can not be ignored, and there is still a lack of clinical research on interphalangeal arthrodesis.

  Keyword: Toe deformity; hammer toe; arthrodesis;

  趾间关节由近侧趾骨滑车和远侧趾骨底构成,除踇趾只有1个趾间关节,第2~5趾均包括近、中、远节趾骨,以及它们形成的近端趾间关节和远端趾间关节。趾间关节属屈戍关节,能做背屈、跖屈运动,辅助完成这些运动的结构分别为趾长伸肌肌腱、趾固有肌肌腱、趾骨屈肌腱以及跖板和侧副韧带。多种病因可导致以上各足趾屈伸肌力不平衡,并形成足趾关节半刚性/刚性畸形,对于这种畸形的矫正可通过手术和非手术治疗。外科骨性手术包括趾间关节融合术和趾间关节成形术,为达到持久的畸形矫正,其多与其他骨性手术和肌腱手术同时进行。本文将对趾间关节融合术的研究进展作一简要综述。

  1、 常见足趾畸形和趾间关节融合术适应证

  足趾畸形包括踇趾畸形(踇外翻、踇内翻、踇僵直)和其他足趾畸形(锤状趾、爪形趾、槌状趾、第5跖骨外翻),其中趾间关节融合术适应证为锤状趾、爪形趾和槌状趾。在不同文献中各种畸形定义不一致,但都包括近端趾间关节和/或远端趾间关节屈曲[1]。发生以上畸形的病因包括鞋子长期不合适、足弓畸形、先天性锤状趾、先天第2跖趾序列过长、创伤、踇趾外翻畸形、结缔组织疾病、神经肌肉疾病(脊髓前角灰质炎、进行性肌萎缩、马尾神经疾患、类风湿性关节炎、尺神经损伤等),以及引起足趾感觉减退的疾病(如糖尿病和腰椎间盘病)[2,3,4]。临床上,刚性畸形或经久不愈的胼胝体破溃、疼痛者,可通过趾间关节融合术来纠正趾间关节畸形,改善足部生物力学环境,缓解趾间压力异常带来的不适,消除足部胼胝体及足趾疼痛。

  2、 趾间关节融合术的融合方式

  1910年Soule首先描述了趾间关节融合术,采用足底入路,术后通过石膏外固定方式矫正足趾畸形。之后1940年,Taylor首次将克氏针应用于趾间关节融合术。现今,趾骨融合端切割方式从平面发展到类榫卯结构、球窝再到V形,固定方式也多种多样。
 

趾间关节融合术的融合方式和固定方式探析
 

  2.1、 手术入路

  通用入路为取患趾趾间关节背侧作一纵向或横向椭圆切口,钝性分离软组织,切断伸肌肌腱,切开背侧关节囊,松解内外侧副韧带,可视趾间关节。

  2.2、 融合端骨面准备

  2.2.1、 端-端融合

  趾间关节融合术旨在达到矫正严重畸形和缓解疼痛的目的,最早临床医师希望通过切除关节两端趾骨的末端[5],缩短趾骨,同时另造一平行可融合的趾间关节。这种融合方式称为端-端融合,其融合端操作便捷,大多趾间关节融合术均沿用此融合方式。可视趾间关节后,用矢状锯或骨切割钳切除近端趾骨头部,通常在颈部突出部内,然后切除中节趾骨基底部软骨至暴露软骨下骨,两趾骨断面平行且可良好接触最佳。

  2.2.2、 榫卯融合

  榫卯结构可以有效缓解地震等晃动带来的影响,临床医师们同样在趾间关节融合面创造出类似榫卯结构,以提高融合稳定性。取一动力环钻,在近节趾骨远端略低于背侧皮质层轴向作一“桩”,剥去中节指骨近端关节面,在对应“桩”的位置钻一孔,注意保留皮质骨,将近节趾骨远端作成骨栓,中节趾骨近端作一骨穴,骨栓和骨穴能达到充分接触最佳[6]。

  2.2.3、 球窝融合

  使用球窝组合铰刀辅助准备类似于髋关节的球窝融合面,通过增加融合面接触表面积,以达到骨愈合更快、更稳定的目的。具体为普通绞刀切除近节趾骨头内外侧髁后,凹形绞刀套住剩余近节趾骨头,将其打磨成光滑球端融合面,中节趾骨基底部的中央部位被相应尺寸的凸形铰刀打磨出光滑的“窝”,由此可以实现在融合端骨-骨U形良好接触[7]。

  2.2.4、 V形截骨融合

  V形截骨融合是冠状面或矢状面的V形融合,与端-端融合比较,可在增加接触面积同时受到压力后位移更少。手术使用动力锯或咬骨钳移除相应近节趾骨头部和中节趾骨基底部软骨和软骨下骨,矢状面或冠状面上以45°角从每个趾骨端移除骨质,形成V形断面,使近节趾骨的凸顶点刚好嵌入中节趾骨的凹顶点[8]。

  3 、趾间关节融合术的固定方式

  为保证趾间关节两端良好接触和完美的骨性愈合,需应用某些固定物辅助,包括经皮克氏针、髓内植入物、钢丝缝扎固定等。

  3.1、 经皮克氏针固定

  该固定方式出现最早、应用最广。待骨融合面准备完毕,取1枚克氏针自剩余的中节趾骨向远端钻出趾尖,对齐复位骨融合端,再倒向钻入近节趾骨,固定患趾于中立位,维持数周。经皮克氏针固定具有操作方便、价格低廉、拔除手法简单、固定时间机动化等优点;但也存在许多缺点,例如暴露在皮肤外的部分会给患者带来不便,术后不能立即下地行走,以及与此相关的针道感染、针的意外拔除等,同时过长的克氏针对未行手术的DIP会造成短时间内的被动“融合”[9,10]。

  3.2 、钢丝缝扎固定

  Harris等[11]在距趾间关节融合面5~10 mm的趾骨冠状面上作一骨内通道,然后将0.045英寸的不锈钢丝穿过并绞紧,达到足够的断面压缩力,切除多余金属丝,绞紧的残端与相邻趾骨平行放置。这种固定方法优点在于可以用最少工具达到最大固定效果,其抵抗移位的能力强、对骨髓管损伤较少,能减少骨髓水肿,后续不用取出内固定物,当单纯钢丝缝扎固定失败时可随时加用经皮克氏针固定。缺点为贴附于趾骨表面的不锈钢丝使得足趾组织异物感明显。

  3.3、 趾骨髓内固定

  趾骨骨髓腔作为一个潜在腔隙,可容纳植入物固定趾间关节,这种方法统称为“髓内固定”,它可以有效减少经皮克氏针固定带来的针道感染、行动不便、足趾刺激等问题。其特殊点在于固定物放置前的趾骨扩髓。骨融合面准备好后使用适宜大小的钻头打开近、中节趾骨的髓内管,再用配套光滑金属钻钉扩展打开的髓内管;扩展好的趾骨髓内管内可容纳各种内固定物辅助融合面骨愈合。

  3.3.1、 髓内克氏针固定

  髓内应用克氏针通过融合面逆行置入近节趾骨,钢丝切割机切割剩余克氏针只留3~5 mm,然后手动弯曲裸露克氏针置入中节趾骨髓腔内,复位融合关节面,注意克氏针不穿透远端趾间关节。该法假性关节病和骨不连发生率较高[12]。

  3.3.2、 髓内刚性套管固定

  选择尺寸合适的植入物套管,置于趾间关节两侧趾骨骨髓腔,复位融合关节面[13]。Richman等[9]研究显示,髓内刚性套管固定组有1.9%患者复发畸形,低于经皮克氏针固定组的9.5%,但差异无统计学意义。髓内固定装置的主要缺点在于植入物成本较高;其次,一旦发生植入物断裂或感染,移除装置较为困难。

  3.3.3、 Pro-Toe植入物固定

  Pro-Toe植入物两端形状不一致,带螺旋状螺纹部分插入近节趾骨的预钻孔,另一端刀片状部分插入中节趾骨的扩孔管,复位,平齐趾骨融合面。Basile等[14]报道Pro-Toe植入物应用于趾间关节融合术能很好地缓解组织疼痛症状,疼痛视觉模拟评分(VAS)从术前(8.70±1.21)分降至末次随访时的(1.78±0.94)分,美国矫形足踝协会(AOFAS)评分从(15.4±2.5)分提高到(87.4±1.3)分,差异均有统计学意义(P<0.05);同时83.33%患者达到良好的骨融合影像学征象,15.00%患者形成坚固纤维结合。但有71.67%患者术后出现脚趾肿胀,持续时间≤6个月,另有5.00%显示术后足趾持续肿胀。

  3.3.4、 热敏合金智能趾固定

  一种由50%镍和50%钛组成的合金智能趾有两种角度,分别是低温储存时的0°和在体温下膨胀达到10°。扩髓后将低温保存下的0°合金智能趾固定于配套专用支架中,近端插入近端趾骨骨髓腔;手法复位足趾使远端合金智能趾套入中节趾骨骨髓腔,保持30 s;体温影响下合金智能趾膨胀到10°嵌套住趾骨,由此可对融合关节面提供稳定的压缩固定[15]。Angirasa等[16]研究发现与埋置克氏针治疗组(n=15)比较,智能趾治疗组(n=13)患者术后疼痛明显减少(VAS评分1.6 vs 0.33),但因样本量太少,未能证明两组之间差异有统计学意义(P>0.05)。

  3.3.5、 髓内可吸收针固定

  髓内可吸收针放置手法复杂,扩髓后通过中节趾骨钻孔逆行放置带金属头可吸收针,装置钻出趾尖后拔去顶端金属装置,仅留针的锥形塑料尖端(即“销”)从趾尖显露出来;将针的另一端置于近节趾骨钻孔中,复位近端趾间融合关节面,冲击器推进髓内可吸收针,直到插入整个近节趾骨;然后根据脚趾的大小将销拉出5~7 mm,切断皮肤外侧多余的针,冲击器将针推进埋入远离皮肤的中节趾骨中,最后弯曲足趾使针永久弯曲,足趾成自然外观形态[17]。

  Konkel等[17]报道47例足趾畸形应用髓内可吸收针矫正,融合率为87%,与Basile等[14]使用ProToe植入物的融合率相近。同时该文指出髓内可吸收针畸形愈合率低,并发症少,并且当患者对金属过敏时,可吸收固定是一个很好的选择[17]。然而,其他研究者[18,19]认为生物可吸收针力学性能差,存在于组织中时间长,易发生不良组织反应。

  3.3.6、 聚酮带角度髓内植入物固定

  聚酮带角度髓内植入物可预先确定植入物的角度,该角度由相邻脚趾的位置决定,以避免愈合后足趾挤压。用合适的支架插入植入物的较长部分至近节趾骨,将中节趾骨复位置于植入物较短部分上,确保融合面紧密接触,髓内压力由弹性植入物尖头特殊形态的“三叉”获得。Averous等[20]报道了337例使用聚酮带角度髓内植入物固定的足趾畸形矫正,结果显示该植入物具有良好的即时机械稳定性、适当的畸形矫正和较高的骨愈合率(83%),患者满意率为94%,无感染、植入物破裂,未表现出旋转不良;但近端趾间关节术后角度与植入物成角形状,可能导致足趾僵直。

  3.3.7、 骨同种异体移植物固定

  将骨同种异体移植物插入近端趾骨髓腔,同时施加缓慢的稳定压力直至完全就位并保持,复位足趾使骨同种异体移植物远端嵌入中节趾骨骨髓腔,施加稳定压力以使两趾骨融合端良好接触。骨同种异体移植物在有效减少机体异物反应的同时保持着较高骨愈合率,Kominsky等[21]报道应用骨同种异体移植物固定可达到97%的骨愈合率,直至随访完成,无并发症报道。

  3.3.8、 髓内空心螺钉固定

  扩髓后先取一金属针,采用经皮克氏针置入法固定趾骨于自然位,然后金属针引导植入3 mm钛制空心螺钉至近、中节趾骨骨干髓质管。该技术优点在于螺纹对应融合关节面,能达到稳定的压缩固定,不愈合率较低;缺点为螺钉穿透会损伤远端趾间关节[22]。

  3.3.9、 两件式髓内融合装置——Stayfuse固定

  Stayfuse融合装置由两部分组成,其中带尖端部分旋入中节趾骨骨髓管,另一部分旋入近节趾骨,两部分卡入到位;手动复位趾间关节,正确接合两部分装置,对融合关节面提供稳定的压缩固定[23]。Stayfuse融合装置同样具有有效缓解疼痛、患者满意度高等优点,但装置两部分组件接合处是受力薄弱点,易断裂[24]。

  4、 并发症

  趾间关节融合术并发症包括血管损伤、各种固定物所致并发症及一般外科术后并发症。

  足趾畸形手术入路最大限度远离血管分布区,但手术过程对足趾血供造成损伤或患者血凝功能障碍情况下,会导致足趾末节血管损伤,甚至末节足趾缺血坏死。Yassin等[10]报道2例锤状趾畸形使用克氏针固定矫正患者,术后足趾出现血管损伤,其中1例需要截肢。Kramer等[13]回顾分析2 698例采用克氏针固定矫正足趾畸形,发现16例(0.6%)血管损伤,其中有10例(0.4%)需要截肢。

  经皮克氏针作为应用时间最长、最广泛的固定方式,其术后针道感染问题已逐渐被临床医生重视。众多文献报道克氏针并发针道感染率多在0.3%~18%之间[2,9,10,12,13,18,25]。经皮克氏针另一突出并发症为内固定松动(针移位、断裂、滑脱),Kramer等[13]回顾性分析发现94例(3.5%)出现克氏针移位,2例(0.1%)出现克氏针断裂。与一些学者提倡的根据趾骨髓内管确定克氏针尺寸的观点[13,18]不同,Zingas等[25]认为克氏针断裂与其长度和直径相关,趾间关节融合术所选用克氏针应当规定长度及直径。由此,Yassin等[10]使用0.054英寸克氏针固定矫正足趾畸形,结果显示454例中25例(5.51%)出现了克氏针移动,其中23例(5.05%)需要提前取出克氏针,余2例为针体弯曲和针轻微移动。经皮克氏针的其他并发症也有较多报道,例如其有一定的骨不愈合发生率,文献报道使用经皮克氏针固定的患者中有81%~82.1%可达骨性愈合[24,26];有2.1%~3.3%患者出现对位不良[10,13];4.7%~9.5%患者出现畸形复发[9,10,13]。

  使用髓内加压螺钉固定的患者可并发螺钉头突出,由此带来的不适感导致需要提前取出螺钉[27]。可吸收髓内钉会出现浮趾或植入物破损的问题[13,16,28]。不锈钢金属丝受力表面易被磨损和腐蚀,这种金属植入物比骨更硬,可能因应力屏蔽而导致骨质减少[29]。另外也可能出现一般骨科手术后发生的并发症,如骨不连、趾骨背侧皮质骨折和畸形再复发、持续性趾腹水肿、疼痛、小腿深静脉血栓形成、腓神经神经炎,以及未适当松解肌腱或包膜造成新发足趾畸形等[9]。

  5 、总结

  足趾畸形发病率高却不危急,患者往往因趾间关节背侧或趾尖疼痛导致穿鞋不适就诊。趾间关节融合术是矫正足趾畸形的良好术式。国际上多位学者报道过关于趾间关节融合术矫正组织畸形的回顾性研究,但仍存在随访时间不够和样本量过少等问题。我国大部分足趾畸形患者选择保守治疗,趾间关节融合术临床资料匮乏;而我国现今大多数趾间关节融合术依旧应用经皮克氏针固定方式。因此,后续可作关于国内趾间关节融合术经皮克氏针固定效果,或经皮克氏针与髓内固定等方法比较的大样本研究,以指导临床实际应用。

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