Lisfranc韧带重建的解剖与生物力学研究

作     者：刘松波 

作者单位：南方医科大学 

学位级别：硕士

导师姓名：黄东

授予年度：2016年

学科分类：1002[医学-临床医学] 1001[医学-基础医学(可授医学、理学学位)] 100210[医学-外科学(含：普外、骨外、泌尿外、胸心外、神外、整形、烧伤、野战外)] 100101[医学-人体解剖与组织胚胎学] 10[医学] 

主      题：Lisfranc韧带 跖肌腱 韧带重建 踝关节 骨隧道 应用解剖 

摘      要：背景：足是人体负重的部位,在站立、行走、跳跃等过程中承担着重要角色。旦处理不当,将会给伤者的学习、生活、工作带来严重影响。其中跖跗关节在足部的生物力学上承担着重要作用,是联系前足和中足的桥梁,又是足横弓的重要组成部分。稳定的跖跗关节担负着把负重应力从后足往前足传递的重任,其意义重大。通常跖跗关节损伤又称之为Lisfranc损伤,是以法国外科医师Jacques Lisfranc命名,首次描述是从跖跗关节平面截肢来治疗战场上坏疽。随着现代社会的不断进步,车祸伤、坠落伤、运动伤等不断增加,Lisfranc损伤日益受到重视。其包含较为广泛,如单纯韧带损伤,韧带损伤伴骨折或关节内骨折,其在广义上指一个或多个跖跗关节脱位或损伤,但目前更多用来特指第2跖跗关节损伤。由于Lisfranc损伤在临床诊疗中并不常见,约占全身骨折的0.2%,常合并跖骨或跗骨骨折,有研究报道美国的发病率约为1/55000人年,但显然这一数字被明显低估。并且由于存在单纯Lisfranc韧带损伤,普通X线难以进行诊断,初诊时误诊和漏诊率较高,据统计有超过20%的比例被误诊或漏诊。且目前对于Lisfranc损伤的治疗方法多种多样,尚无统一的治疗方法,那种方法最佳一直存在争论,不恰当的治疗方法常常导致严重的并发症。因此,有必要对Lisfranc韧带进行详细的解剖与生物力学研究,为其诊断和治疗提供依据。本课题首先对跖跗关节进行了详细的解剖学研究,测量Lisfranc韧带复合体(包含跖跗背侧韧带,跖跗骨间韧带,跖跗跖侧韧带)的长、宽、横截面积,起止点,以及韧带的走行角度。根据测量数据结果,选取韧带重建的最佳位点和角度,并选取位于跟腱内侧伴行的跖肌腱进行Lisfranc韧带重建的手术模拟。其次,将韧带重建模型固定于生物力学试验机上,通过中立位和跖屈位进行负重加载,对比韧带完整模型和韧带损伤模型,了解韧带重建后模型跖跗关节的横向和纵向稳定性。本课题将分为以下两个部分。第一部分 内侧楔骨与第2跖骨底间韧带重建的解剖学研究目的 通过对内侧楔骨与第2跖骨底间韧带进行形态学测量,为其重建提供解剖学依据。方法 8只成年尸体足部标本,其中左足5只,右足3只。均经肉眼和X线检查已排除足部畸形、创伤等疾病。选中的标本立即用塑料布封闭包装,置于-20°深低温冷冻冰柜中保存,在此温度下,骨和韧带的生物学特性没有明显改变,实验前6小时取出,室温下自然解冻。剔除足背及足底皮肤、肌肉、肌腱。解剖观察跖跗背侧及跖侧韧带、Lisfranc韧带(跖跗骨间韧带)。切开韧带连接,暴露内侧楔骨与第2跖骨间关节面。韧带的长取其两端附着点中点的连线,宽按最宽处进行测量。电子游标卡尺测量Lisfranc韧带在内侧楔骨附着点中心位置距内侧楔骨背侧及舟-楔关节面距离。用量角器测量Lisfranc韧带角度：自第2跖骨向内侧楔骨,将一枚1.25mm的克氏针穿过韧带在两骨上附着点的中心位置,测量克氏针与第2跖骨所呈的角度,第2跖骨上入针点距第2跖骨-中间楔骨关节面距离。按照Lisfranc韧带走行角度和起止点,用2.5mm钻头自第2跖骨向内侧楔骨-第2跖骨方向建立骨隧道,再白内侧楔骨背侧向内侧建立骨隧道。取自体跖肌腱,穿过内侧楔骨-第2跖骨基底(Lisfranc骨道),绕过背侧骨面反折,穿出内侧楔骨,肌腱缝合线予以缝合固定。结果 跖跗背侧韧带长(6.74-7.46 mm),宽(3.02-3.83 mm),面积(15.48～27.12 mm2);Lisfranc韧带长(9.11～12.03 mm),宽(7.36-10.16 mm),面积(92.01-120.01 mm2);跖跗跖侧韧带长(9.88-12.54 mm),宽(5.18-6.22mm),面积(36.94～64.31 mm2)。Lisfranc韧带在内侧楔骨上附着点距背侧骨面(13.17-15.42 mm),距舟-楔关节面(8.72-10.59 mm);韧带走行角度与第2跖骨干所形成的矢状面呈(39.2-47.6°),与第2跖骨干所呈的水平面呈(12.5-19.8°)。Lisfranc骨道在第2跖骨进针点距第2跖骨-中间楔骨关节面距离为(8.25-11.22 mm),在内侧楔骨上的出针点即Lisfranc韧带在内侧楔骨上的附着点。结论 ①通过形态学数据测量,Lisfranc韧带在3条韧带中最为粗壮,重建通道应按照其附着点和走行角度进行重建;②选取自体跖肌腱,通过Lisfranc骨道和内侧楔骨上骨道,能够进行重建Lisfranc韧带和跖跗背侧韧带,不失为一种治疗方法;③跖跗跖侧韧带位于内侧楔骨与第2跖骨跖面,位置较深,受技术所限,尚无法进行重建,本实验重建方法仅为类解剖重建。第二部分自体肌腱重建Lisfranc韧带的生物力学研究目的 ①力学加载下,对比Lisfranc韧带完整模型