新型导向器用于经皮螺钉固定治疗舟状骨骨折

doi:10.12307/2024.007

中国组织工程研究 ›› 2024, Vol. 28 ›› Issue (12): 1885-1889.doi: 10.12307/2024.007

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新型导向器用于经皮螺钉固定治疗舟状骨骨折

白江博1，高瑞姣1，张阿茹1，于昆仑1，张春欢2，田德虎1

河北医科大学第三医院，1手外科，2科研处，河北省石家庄市 050051

收稿日期:2022-12-19 接受日期:2023-03-06 出版日期:2024-04-28 发布日期:2023-08-22
通讯作者: 田德虎，主任医师，河北医科大学第三医院手外科，河北省石家庄市 050051
作者简介:白江博，男，1982年生，河北省武安市人，2006年河北医科大学毕业，博士，主要从事腕部骨折的微创治疗研究。
基金资助:
河北省医学科学研究重点课题(20180440)，项目负责人：白江博

Percutaneous screw fixation with a novel guide for the treatment of scaphoid fractures

Bai Jiangbo1, Gao Ruijiao1, Zhang Aru1, Yu Kunlun1, Zhang Chunhuan2, Tian Dehu1

1Department of Hand Surgery, 2Office of Academic Research, Third Hospital of Hebei Medical University, Shijiazhuang 050051, Hebei Province, China

Received:2022-12-19 Accepted:2023-03-06 Online:2024-04-28 Published:2023-08-22
Contact: Tian Dehu, Chief physician, Department of Hand Surgery, Third Hospital of Hebei Medical University, Shijiazhuang 050051, Hebei Province, China
About author:Bai Jiangbo, MD, Department of Hand Surgery, Third Hospital of Hebei Medical University, Shijiazhuang 050051, Hebei Province, China
Supported by:
Key Project of Hebei Medical Science Research, No. 20180440 (to BJB)

摘要/Abstract

摘要：

文题释义：

新型导向器：包括调节架、调节臂、连接臂以及套筒。在调节架上开有滑槽，滑槽为弧形，且滑槽位于调节架的一端，调节臂从该端穿接于滑槽内。连接臂固定在调节臂的端部，在连接臂的端部设有尖钩，滑槽与调节臂为圆弧形，滑槽与调节臂的圆心相同，且尖钩位于滑槽与调节臂的圆心处。在调节架的另一端开有穿接孔，套筒穿接于穿接孔内，套筒方向始终指向尖钩。
舟状骨骨折主要损伤机制：摔倒时手掌着地，腕关节极度背屈，轻度桡偏；或直接打击造成轴向负荷增大引起。在外力作用下，腕关节过度背伸使舟状骨受到大多角骨、小多角骨及桡骨远端关节背侧缘的压力，引起舟状骨骨折。

背景：舟状骨骨折是临床上常见的腕部骨折，主要采用经皮螺钉治疗，首先闭合复位骨折端，然后将空心加压螺钉精准置于舟状骨轴心并加压固定骨折端，能够促进骨折愈合，使腕关节获得良好功能。

目的：评价一种新型克氏针导向器辅助经皮空心加压螺钉治疗舟状骨骨折的临床疗效。
方法：回顾性分析2015年1月至2020年12月河北医科大学第三医院手外科收治的15例舟状骨骨折患者的临床资料。所有患者均采用新型导向器辅助经皮空心加压螺钉固定治疗。统计患者的骨折愈合时间、手术时间、透视次数、重返工作的时间及并发症。术后12个月采用改良Mayo腕关节评分对腕关节功能进行评估，测量患侧及健侧腕关节掌屈、背伸、尺偏、桡偏活动度及握力。

结果与结论：所有患者均完成了12个月随访。术后X射线片示：空心压力螺钉位于舟状骨轴心位置。所有舟状骨骨折均获骨性愈合，平均愈合时间10.0周。手术平均历时55.7 min，术中平均透视次数10.9次，平均10.3周重返工作岗位。腕关节功能：优9例，良5例，可1例，优良率93.3%。患侧及健侧的腕关节掌屈、背伸、尺偏、桡偏活动度及握力相比较，差异无显著性意义(P > 0.05)。所有患者均未发生伤口感染、骨折畸形愈合、螺钉松动及断裂等并发症。结果表明，应用新型导向器可以缩短手术时间，减少术中透视次数，提高螺钉精准度，缩短重返工作时间，腕关节功能恢复良好。该导向器使空心加压螺钉治疗舟状骨骨折手术更容易。

https://orcid.org/0000-0001-9119-168X (白江博)

中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

关键词: 舟状骨骨折, 空心加压螺钉, 导向器, 腕关节功能, 骨折愈合时间, 并发症

Abstract: BACKGROUND: Scaphoid fractures are common wrist fractures. The percutaneous screw is used to treat scaphoid fractures. The closed reduction of the fracture site, the precise placement of the hollow compression screw in the scaphoid axis and the compression fixation of the fracture site can promote fracture healing and achieve the better function of the wrist.
OBJECTIVE: To evaluate the efficacy of percutaneous hollow compression screw fixation of scaphoid fractures using a novel Kirschner wire guide.
METHODS: Between January 2015 and December 2020, clinical data from 15 patients with scaphoid fractures selected at the Department of Hand Surgery, Third Hospital of Hebei Medical University were retrospectively analyzed. All patients underwent percutaneous hollow compression screw fixation by a novel Kirschner wire guide. Fracture healing time, operation time, number of intraoperative fluoroscopies, time to return to work and complications were collected. According to the modified Mayo wrist scoring system, the functional outcomes of wrists were assessed 12 months after surgery. Wrist flexion, extension, ulnar deviation, radial deviation and grip strength were measured.
RESULTS AND CONCLUSION: All patients were followed up for 12 months. The compression screw was located in the axial position of the scaphoid by routine immediate postoperative radiographs. All scaphoid fractures united at an average of 10.0 weeks. The average operation time was 55.7 minutes. The number of intraoperative fluoroscopies was 10.9. The average time to return to work was 10.3 weeks. The results of wrist joint function were excellent in 9 cases, good in 5 cases, and average in 1 case, with an excellent and good rate of 93.3%. No significant differences in wrist flexion, extension, ulnar deviation, radial deviation and grip strength were found between the affected and healthy sides (P > 0.05). None of the patients had wound infection, malunion, screw displacement, or screw breakage. These findings indicate that the application of a novel guide can shorten the operation time, reduce the number of intraoperative fluoroscopies, improve the accuracy of screw insertion, and shorten the time to return to work. The function of the wrist was satisfactory after the operation. The novel Kirschner wire guide made percutaneous hollow compression screw fixation easier for scaphoid fractures.

Key words: scaphoid fracture, hollow compression screw, guide, wrist joint function, fracture healing time, complication

中图分类号:

白江博, 高瑞姣, 张阿茹, 于昆仑, 张春欢, 田德虎. 新型导向器用于经皮螺钉固定治疗舟状骨骨折[J]. 中国组织工程研究, 2024, 28(12): 1885-1889.

Bai Jiangbo, Gao Ruijiao, Zhang Aru, Yu Kunlun, Zhang Chunhuan, Tian Dehu. Percutaneous screw fixation with a novel guide for the treatment of scaphoid fractures[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2024, 28(12): 1885-1889.

图/表（结果） 3

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引言

舟状骨骨折是较为常见的腕部骨折，约占腕部骨折的80%，多发于青壮年[1-2]。舟状骨骨折的最佳治疗方案仍存在争议，石膏固定术是治疗稳定型舟状骨骨折的主要方法，然而约20%的舟状骨骨折经保守治疗后出现骨折不愈合[3]。此外，稳定型舟状骨骨折采用石膏固定术的愈合时间为8-12周，但长时间石膏固定可导致腕关节僵硬、手的握力减弱、肌肉萎缩和失用性骨质疏松等，影响了腕和手的功能[4]。为缩短石膏固定的时间，众多学者推荐用螺钉固定稳定型舟状骨骨折[5]。对于不稳定型舟状骨骨折，其破坏了向近端骨折端的逆行血流，发生骨不连和舟状骨近端缺血性坏死的风险较高[6]，采用手术治疗不稳定型舟状骨骨折，避免了骨折不愈合发生，可促进骨折愈合和腕关节功能恢复。切开复位内固定术可提供较好的视野，利于解剖复位和螺钉置入理想位置，但切开复位内固定术损伤韧带和关节囊，影响骨折端血运等[7]，进而影响骨折愈合及腕关节功能。为了避免开放手术潜在的弊端，STRELI[8]将经皮螺钉用于舟状骨骨折治疗，缩短了石膏固定时间，提高了骨折的愈合率。由于舟状骨体积小，结构复杂，尽管使用现代的透视技术，有经验的手外科医生都难以将螺钉置于舟状骨内理想位置。LIU等[9]采用机器人辅助空心螺钉置入治疗舟状骨骨折，获得较好的临床效果，但设备昂贵，学习曲线长，不宜普及等。对此，课题组研发了一种舟状骨骨折克氏针导向器(专利号：ZL 201920736185.0)，可精准置入导针，再引导空心加压螺钉置入舟状骨，提高了置钉的准确度，且此操作简单，易于推广。中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

材料方法

1.1 设计回顾性病例分析，采用配对样本t检验。
1.2 时间及地点 2015年1月至2020年12月在河北医科大学第三医院手外科完成。
1.3 材料纳入15例新鲜舟状骨骨折患者，男11例，女4例；年龄19-55岁，平均36.5岁；右侧9例，左侧6例；致伤原因：摔伤8例，高处坠落伤4例，车祸伤3例。按Hebert分类：A2型4例，B1型4例，B2型7例。所有舟状骨骨折患者均行标准腕关节后前位、侧位和舟状骨位X射线片以及腕关节多层螺旋CT检查，明确骨折断端情况，制定手术方案。
纳入标准：①年龄满18岁，小于65岁的新鲜舟状骨骨折患者；②有明确的创伤史；③闭合性骨折，按Hebert分类，舟状骨骨折类型为A2、B1、B2；④术前双侧上肢无创伤史和功能障碍；⑤对侧上肢各关节活动和功能正常；⑥随访时间至少12个月；⑦患者自愿加入此研究，并签署知情同意书。
排除标准：①未满18岁，大于65岁的舟状骨骨折患者；②合并腕关节其他腕骨骨折及脱位；③腕部存在软组织感染，无法行手术治疗；④合并严重的内科疾患，不能耐受手术；⑤患侧腕关节存在陈旧性创伤并留有后遗症；⑥患有类风湿性关节炎、风湿性关节炎及其他疾病致腕关节功能受限；⑦各种原因致患者不能完成12个月的随访。
该试验获得河北医科大学第三医院伦理委员会批准，审批号为科2022-015-1。

1.4 材料空心加压螺钉由天津正天医疗器械有限公司提供，材质为钛合金，其具有良好的组织相容性，优秀的抗腐蚀性能及更高的强度，见表1。

1.5 方法

1.5.1 导向器的设计导向器的结构包括调节架、调节臂、连接臂以及套筒。在调节架上开有滑槽，滑槽为弧形，且滑槽位于调节架的一端，调节臂从该端穿接于滑槽内。连接臂固定在调节臂的端部，在连接臂的端部设有尖钩，滑槽与调节臂为圆弧形，滑槽与调节臂的圆心相同，且尖钩位于滑槽与调节臂的圆心处，在调节架的另一端开有穿接孔，套筒穿接于穿接孔，套筒为空心，套筒指向尖钩。套筒内径分为1.2，1.7，2.2 mm，以满足不同直径的导针。调节架与调节臂的半径相同，调节架在调节臂内滑动时，套筒方向始终指向尖钩。见图1。

1.5.2 手术方法所有患者均采用臂丛神经阻滞麻醉，取仰卧位，手臂外展放置于手术桌，上臂近端使用气囊性止血带，术前静脉注射抗生素预防感染。选择掌侧经皮入路，将腕关节被动尺偏，在透视引导下通过桡骨茎突钻入1枚克氏针(直径1.5 mm)至舟状骨近极，临时固定舟状骨近侧骨折端。在舟状骨结节掌侧及舟状骨近极背侧分别切开皮肤及皮下组织5 mm，分离软组织至骨质。被动桡偏及背伸腕关节复位骨折断端。如果舟状骨断端复位不成功，可采用1枚克氏针(直径1.5 mm)从舟状骨背侧钻入舟状骨远侧端，作为操纵杆辅助复位骨折断端。在透视下证实复位达到满意程度后，连接臂的尖钩勾住舟状骨近极，调节调节臂和套筒顶端位于舟状骨结节掌侧，沿套筒钻入导针，透视证实导针位于舟状骨轴心，并穿过骨折部位达骨折近侧端，再平行于第1枚导针钻入第2枚抗旋转导针，然后沿第1枚导针钻孔，拧入1枚合适长度的空心加压螺钉。在舟状骨近端固定于桡骨茎突的情况下，拧入空心加压螺钉，不仅避免了骨折断端分离，而且实现了对骨折断端加压固定。通过透视确认螺钉位于舟状骨轴心位置和舟状骨骨折端复位满意后，去除导向器、导针及克氏针。松开止血带彻底止血，生理盐水冲洗，逐层缝合，用无菌敷料覆盖伤口，最后，采用掌侧夹板固定腕关节，手指和拇指可自由活动。
1.5.3 术后处理术后24 h，给予静脉注射抗生素预防感染。抬高患肢促进静脉回流，减轻患肢肿胀。术后开始手指主动屈伸活动，同时进行肩关节及肘关节的活动。术后2周内在手术医师的指导下行腕关节适度屈伸活动，2周后在康复医师指导下行腕关节屈伸活动同时进行前臂旋转功能和尺偏桡偏功能锻炼。术后2周拆除伤口缝合线。术后4，8，12周分别行腕关节后前位、侧位和舟状骨位的X射线片检查，以评估骨折愈合情况。当X射线片获得充分的舟状骨骨折愈合证据时，行腕关节CT检查进一步证实骨折愈合情况。
1.6 主要观察指标
1.6.1 骨折愈合时间骨折愈合标准为骨折断端无局部压痛及叩击痛，X射线片及CT示骨折断端由骨痂连接，骨折线模糊[10]。延迟愈合定义为术后3个月未达到骨折愈合标准；骨折不愈合定义为术后6个月仍未能达到骨折愈合标准。
1.6.2 腕关节功能评分采用改良Mayo腕关节功能评分评估腕关节功能[11]，包括疼痛程度、腕关节屈伸活动度、工作状态及握力4个方面，将其分为优(91-100分)、良(80-90分)、一般(65-79分)、差(低于65分)。采用Jamar握力测试仪(Sammons Preston inc，Bolinbrool，IL，USA)测量手的握力[12]。握力测量时，取坐位，肘关节屈曲90°，前臂中立位，测量3次，每次间隔1 min，取3次测量的平均值。
1.6.3 患侧与健侧掌屈、背伸、尺偏、桡偏及握力比较对于右手优势者，右手的握力高于左手握力10%，采用右手握力的90%与左手握力比较；对于左手优势者，左手的握力稍高于右手握力，可采用两手握力直接比较[10]。观察患侧和健侧的握力有无差异。
1.6.4 其他观察手术时间、术中平均透视次数、重返工作的时间及并发症。
1.7 统计学分析采用SPSS 24.0统计学软件进行数据分析。计量资料服从正态分布采用x±s描述，如不服从正态分布采用中位数描述。患者双手握力比较采用配对t检验，如计量资料不符合正态分布采用秩和检验。P < 0.05为差异有显著性意义。文章统计学方法已经由河北医科大学生物统计学专家审核。

讨论

舟状骨位于腕关节近侧列，其远端达头状骨腰部，舟状骨在近侧列与远侧列之间起杠杆作用，其完整性对腕关节的正常功能极为重要[13]。舟状骨表面约85%由关节软骨覆盖[14]，舟状骨的血运供应主要来自桡动脉，其滋养动脉分别从舟状骨掌侧及背侧入骨[15]。GELBERMAN等[15]描述桡动脉的滋养动脉从舟状骨的背侧脊入骨，供应舟状骨近端70%-80%；其滋养动脉从舟状骨结节入骨，供应舟状骨远端20%-30%。MORSY等[16]进行标本血管灌注研究发现绝大多数舟状骨的滋养血管从舟状骨背侧及掌侧进入骨内，滋养血管从背侧脊入骨，供应舟状骨近端约83.1%，滋养血管从舟骨结节入骨，供应舟状骨远端约16.9%。多项研究均证实舟状骨近端主要靠逆行血流供应[17]。舟状骨外形呈舟形而得名，外形不规则，中部较细，称为腰部。舟状骨骨折主要损伤机制是摔倒时手掌着地，腕关节极度背屈，轻度桡偏，或直接打击造成轴向负荷增大引起[18]。因腰部结构较细，在外力作用下，腕关节过度背伸使舟状骨受到大多角骨、小多角骨及桡骨远端关节背侧缘的压力，引起舟状骨骨折，在所有舟状骨骨折中舟状骨腰部骨折为最常见[13]。舟状骨腰部及近端骨折后，骨内逆行供血系统被切断，骨折近侧端血液供应明显减少，易发生舟状骨骨折不愈合[17]。
舟状骨通常发生于青年男性，如果治疗方式不得当，可发展为骨不连、创伤性关节炎及腕关节塌陷等[19]。60%-80%舟状骨骨折发生于舟状骨的腰部，部分患者合并其他腕部骨折及尺桡骨骨折[20]。对于稳定型舟状骨腰部骨折，最佳治疗方案是保守治疗还是手术治疗，目前还没有达成共识[21]。对于依从性差特别是临床症状比较轻的患者，石膏可能较早被抛弃，导致发生舟状骨延迟愈合或者不愈合[22-23]。对于活动量大的患者，例如年轻、体力劳动者、运动员及职业要求高者，倾向早期活动，可采用手术治疗。采用经皮螺钉固定和石膏固定治疗稳定型舟状骨骨折，骨折愈合率相似，但经皮螺钉固定的骨折愈合时间比石膏固定早5周，恢复工作早7周，腕关节功能及握力较石膏固定满意[24-25]。保守治疗不稳定型舟状骨骨折易发生骨折不愈合，即使骨折愈合也存在较高比例骨折畸形愈合，舟状骨畸形通常表现为驼背畸形，其限制桡腕关节过伸及腕中关节的活动[26]。舟状骨骨折端移位是舟状骨骨折发生不愈合的重要因素。SINGH等[27]采用石膏固定治疗不稳定型舟状骨骨折的骨折不愈合率是无移位性的4.4倍。因此，不稳定型舟状骨骨折更需要手术治疗。
舟状骨骨折的主要手术方式为：切开复位内固定、经皮内固定及腕关节镜辅助复位内固定。切开复位内固定术是治疗舟状骨骨折的主要手术方式，此手术方式的骨折端进针点显露清晰，骨折断端复位满意，但开放性手术损伤掌侧或背侧关节囊及韧带，损伤舟状骨端的血供，影响舟状骨骨折愈合[28]。为此，对于舟状骨骨折首选经皮内固定术[29]，此手术方式具有创伤小、无需切开皮肤及关节囊、对舟状骨骨折端的血供影响较小等优势。与石膏固定相比，经皮内固定治疗稳定型舟状骨骨折具有愈合时间短、腕关节功能恢复好、重返工作时间短等优点[21]。对于移位型舟状骨骨折需克氏针复位，再行经皮内固定术[7]。经皮固定的内固定物主要有克氏针和空心加压螺钉。克氏针操作方便，但其固定不牢固且对骨折端无加压作用，术后需要辅助石膏外固定，目前临床较少采用。空心加压螺钉是目前主要的内固定物，但操作复杂，需要在透视下引导置入导针，然后拧入空心加压螺钉，对骨折断端具有加压固定作用。精准置入空心加压螺钉是手术的关键，往往需要重复操作和反复透视才能完成[30]。Xiao等[30]采用机器人辅助治疗舟状骨骨折，取得良好的临床效果，但设备昂贵，操作复杂，难以在临床上推广应用。除此之外，在拧入空心加压螺钉时，骨折断端可见分离现象，需格外注意这种情况的发生。随科学技术的发展，采用腕关节镜辅助骨折断端复位并维持复位，无需切开关节韧带及关节囊，具有保护舟状骨骨折端血运的优点。腕关节镜手术具有需要特殊器械、操作者学习曲线长、视野及操作空间小等缺点[31-32]。为此，该研究设计了新型导向器辅助治疗舟状骨骨折。
该研究首先固定舟状骨近侧端，复位并维持骨折端，再利用导向器置入导针，然后再置入空心加压螺钉。手术技巧：①将腕关节尺偏，采用1枚直径1.5 cm克氏针斜形钻入桡骨茎突至舟状骨近侧骨折端，将舟状骨近侧骨折端桡偏位固定于桡骨茎突处，舟状骨近侧骨折端处于桡偏位利于舟状骨骨折端复位。②于舟状骨结节掌侧及近极背侧切开皮肤及皮下组织，钝性分离至骨质，避免损伤肌腱、神经及血管。③不稳定型舟状骨骨折移位或(合)驼背畸形，进行桡偏及背伸腕关节可复位舟状骨骨折断端。对于稳定型舟状骨骨折，此方法同样适用。④安装舟状骨骨折克氏针导向器，尖钩勾住舟状骨近极，套筒尖部顶住舟状骨结节，沿套筒在舟状骨内置入导针，C型透视导针位于舟状骨轴心位置。⑤固定舟状骨近侧骨折端，维持腕关节桡偏背伸位使舟状骨骨折断端复位及加压，拧入空心加压螺钉可实现骨折断端进一步加压固定。研究结果显示：术后平均13.7个月随访，患侧及健侧腕关节功能比较无明显差异，平均手术时间为55.7 min，术中透视次数10.9次，术后平均10.3周重返工作岗位，结果证实了该手术方式手术时间仅需
1 h，具有置钉精准、操作简单、损伤小及疗效可靠的优点，利于患者腕关节功能的恢复及重返工作岗位。
该研究结果初步证实新型导向器辅助治疗舟状骨骨折是一种安全、有效、精准的手术方法，为临床医师治疗舟状骨骨折提供了一种新思路及新方法。但是，该研究的局限性包括样本较小和缺少对照组，需前瞻性随机对照试验提供更完善、可靠的证据，充分支持此手术方式的优越性。中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

新型导向器用于经皮螺钉固定治疗舟状骨骨折

Percutaneous screw fixation with a novel guide for the treatment of scaphoid fractures

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