,,,,

(1.郑州颐和医院骨三科,河南 郑州 450003;2.南京邦德骨科医院手足外科,江苏 南京 210018;3.巢湖紫晨手外科医院,安徽 巢湖238000)

指伸肌腱Ⅰ区为近指间关节(proximal interphalangeal joint,PIPJ)伸直装置的重要组成,外伤后此处伸肌腱损伤可导致肌腱延长或连续性消失,力的传导减弱或中断,手指末节屈伸力量平衡失调,PIPJ在屈指力量的作用下呈现屈曲状态,形成锤状指畸形。Ⅰ区伸肌腱断裂所致的锤状指在临床较常见,患者常因疼痛、远指间关节(distal interphalangeal joint,DIPJ)伸直受限等问题给生活、工作带来不便而烦恼,特别对于年轻患者来说还影响其个人形象。目前对闭合的、新鲜的、单纯Ⅰ区伸肌腱断裂的锤状指大多采用保守疗法;而陈旧性的锤状指因肌腱已畸形愈合,故需手术治疗。开放性的锤状指因创口污染严重、肌腱挫伤严重,故多采用手术治疗;带有较大骨块撕裂的锤状指目前临床上也多主张采用手术治疗。对于锤状指,无论保守疗法或是手术治疗,去除外固定或拔出内固定后仍有部分患者存在背伸受限和肌腱再次断裂的可能,以致于临床上存在不少Ⅰ区伸肌腱断裂锤状指保守治疗和手术治疗效果不佳的病例。究其原因主要在于肌腱愈合不佳,而影响肌腱愈合的关键因素在于外固定范围、位置的不当而造成肌腱断端张力过大,减慢了肌腱的愈合。当肌腱处于低张力时,有利于肌腱的愈合,从而缩短锤状指的临床愈合时间,减少因外固定过久而造成的患指皮肤感染、变性、麻木不适、畸形、局部溃疡等并发症的发生率,提高临床疗效,改善患者生活质量。但是各治疗方案中PIPJ关节的固定问题仍然存在争议。本研究的主要目的是通过对成人标本伸肌腱的解剖测量,探讨近指间关节活动对伸肌腱Ⅰ区张力的影响,并寻找出伸肌腱Ⅰ区张力最小时PIPJ的固定位,为临床治疗锤状指选择最优固定位提供解剖学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

成人上肢标本20只(由南京医科大学临床医学院解剖实验室提供),性别不限,取示、中、环、小指各20指。

1.2 测量方法

PIPJ屈曲90°~100°[1],分别测量各指在PIPJ伸直位、屈曲20°位、屈曲40°位、屈曲60°位、屈曲80°位、屈曲100°位时,DIPJ最大被动屈曲角度。于DIPJ背侧皮肤行“蛇”形切口,向近端分离充分显露Ⅰ区伸肌腱,用直径1.0 mm克氏针固定DIPJ于伸直位,另取直径1.0 mm克氏针垂直末节指骨基底部进针穿透指骨,黑色记号笔平行于克氏针在Ⅰ区伸肌腱上做标记,用以测量肌腱滑动距离(图1),于伸肌腱末端标记线处横形切断,制作锤状指模型。采用同样的方法对PIPJ固定不同角度时DIPJ被动屈曲角度及断端距离进行测量并进行统计分析。

a:分离出Ⅰ区伸肌腱;b:用克氏针固定PIPJ,然后用量角器测量DIPJ被动屈曲角度;c:用克氏针固定于伸直位,然后用记号笔标记Ⅰ区伸肌腱;d:用克氏针固定PIPJ后用游标卡尺测量Ⅰ区伸肌腱两断端距离

图1锤状指标本的制作及固定

1.3 统计学方法

2 结果

2.1 PIPJ伸直屈曲时I区伸肌腱近端移动距离

通过人工制作锤状指模型,观察到当PIPJ处于伸直位时,Ⅰ区伸肌腱末端近侧断端向近端回缩,断端处出现间隙,大小为(1.322 8±1.078 9)mm。当屈曲PIPJ至100°位时,近侧断端向远侧滑移,平均滑移距离为(1.540 5±0.690 7)mm,断端间隙逐渐缩小,但PIPJ屈曲至100°位时,两断端逐渐靠近,甚至出现肌腱断端重叠。

2.2 不同手指在PIPJ处于不同角度时DIPJ的最大被动屈曲角度

对不同手指在PIPJ处于不同屈曲角度:0°、20°、40°、60°、80°、100°时DIPJ的最大被动屈曲角度分别进行单因素方差分析,差异均有统计学意义(P<0.05)。对示指、中指、环指、小指的DIPJ的最大被动屈曲角度分别进行单因素方差分析,当PIPJ处于不同屈曲角度时4组手指之间的差异有统计学意义(P<0.05);PIPJ处于相同屈曲角度时示指组与小指组DIPJ的最大被动屈曲角度差异具有统计学意义(P<0.05),这同两指解剖结构是相符的(表1)。图2是将PIPJ处于不同屈曲角度时对应DIPJ最大被动屈曲角度的均值做出的线性图,更加直观地展现出二者的线性关系,可以得出DIPJ最大被动屈曲角度随着PIPJ屈曲角度的增大而增大。

2.3 不同手指在PIPJ处于不同角度时伸肌腱Ⅰ区两断端间距离及近端向远端滑动的距离

对不同手指在PIPJ处于不同屈曲角度(0°、20°、40°、60°、80°、100°)时伸肌腱Ⅰ区两断端的距离分别进行单因素方差分析,差异均有统计学意义(P<0.05),见表2;对不同手指在PIPJ处于不同屈曲角度(0°、20°、40°、60°、80°、100°)时伸肌腱Ⅰ区两断端中的近端向远端滑动的距离分别进行单因素方差分析,差异均有统计学意义(P<0.05),见表3;图3是将PIPJ处于不同屈曲角度时对应伸肌腱Ⅰ区两断端的距离及伸肌腱Ⅰ区两断端近端向远端滑动的距离的均值做出的线性图,更加直观地展现出二者分别与PIPJ屈曲角度的线性关系,可以得出伸肌腱Ⅰ区两断端的距离随着PIPJ屈曲角度的增大而减小,伸肌腱Ⅰ区两断端近端向远端滑动的距离随着PIPJ屈曲角度的增大而增大。

表1 不同手指在PIPJ处于不同角度时DIPJ的最大被动屈曲角度的报告)

图2 DIPJ最大屈曲角度与PIPJ屈曲角度的关系

度数示指中指环指小指0°1.971±1.2961.031±0.8361.101±0.8471.445±0.33320°1.593±0.9950.723±0.7360.764±0.9871.150±0.37740°1.170±0.8760.588±0.7860.467±0.6190.910±0.33360°0.900±0.9730.153±1.1350.181±0.4120.778±0.32980°0.462±0.832-0.132±1.171 -0.299±0.694 0.441±0.324100°0.168±0.846-0.295±1.078 -0.617±1.115 0.130±0.170F 7.4253.31210.74114.523P 0.0000.0110.0000.000

度数示指中指环指小指0°-1.971±1.296 -1.031±0.836 -1.101±0.847 -1.445±0.333 20°0.378±0.0990.308±0.0140.337±0.0260.295±0.02340°0.801±0.4660.443±0.0090.634±0.1860.535±0.05160°1.071±0.6950.878±0.1480.920±0.2160.667±0.04980°1.509±1.0511.163±0.2061.400±0.2601.004±0.030100°1.803±0.9901.326±0.2281.718±0.4621.315±0.095F47.99360.72859.361194.195P0.0000.0000.000 0.000

图3伸肌腱Ⅰ区两断端间距离、近端向远端滑动距离与PIPJ屈曲角度的关系

3 讨论

Ⅰ区伸肌腱主要由两外侧腱及其汇聚形成的终腱构成。两外侧腱由指伸肌腱外侧束、骨间肌外侧束、蚓状肌的腱纤维、支持带及三角韧带纤维形成,在中节指骨远端集中交错形成终腱。支持韧带是由一稀疏纤维带在中节指骨侧面,且起自近节指骨侧面的骨沟和指纤维鞘的纤维束,经近指间关节,止于外侧腱。三角韧带走形在两束外侧腱之间,部分支持韧带横行[2]。正常生理状态下,手指末端屈伸肌腱力量处于动态平衡,当Ⅰ区伸肌腱受到闭合性或开放性损伤后,伸肌腱对力传导的连续性中断,原来的动态平衡被破坏,屈肌腱的力量占优势而拉动末节指骨,造成锤状指的形成。

目前对于锤状指治疗中远指间关节的固定位已基本达成共识,即固定远指间关节于伸直位或过伸位[3-8]。研究发现在伸肌腱Ⅰ区靠近终腱的近心端处切断指伸肌腱后,将PIPJ及掌指关节固定于伸直位时,使DIPJ屈曲角度每增加20°(5°~60°),肌腱止点裂隙约可增加0.60 mm,将DIPJ固定于背伸5°位时伸肌腱断端的间隙逐渐消失[9-10]。本研究发现当PIPJ处于伸直位时在伸肌腱Ⅰ区靠近终腱的近心端处切断指伸肌腱,近心端的伸肌腱断端出现回缩,断端间出现空隙;当DIPJ关节处于过伸位时,伸肌腱两断端间的空隙消失。从而可以断定将DIPJ固定于轻微过伸位有助于Ⅰ区伸肌腱张力的减小。但PIPJ的固定位现在仍未达到共识。近指间关节的屈伸位置可以改变近指间关节以近的伸肌装置的位置,但并不影响伸肌腱在远指间关节的相对位置[11]。也有人认为伸肌腱终末断端空隙的出现是因为DIPJ位置的伸屈活动变化所引起,与PIPJ无关[12]。但无论从伸指装置的解剖学特点还是从临床实践中,我们都对上述观点表示怀疑。理论上当PIPJ处于屈曲位时,中间腱、中间束被牵向远端,带动两内侧束被牵向远端,从而带动两外侧束也向远端移动,最终使组成终腱的两外侧束在PIPJ以远处于松弛状态,对终腱的拉力减小,Ⅰ区伸肌腱松弛,张力下降[10,13]。若再把DIPJ固定在过伸位就可以使断裂伸肌腱两断端更加接近,从而使伸肌腱张力进一步减小,更有利于伸肌腱的愈合。

本研究结果提示PIPJ的活动虽然对Ⅰ区伸肌腱的张力有影响,但当PIPJ处于伸直位时,且固定远指间关节于伸直位,Ⅰ区伸肌腱张力已处于最大,即使断端处出现间隙,也不会进一步增大,取出固定远指间关节于伸直位的克氏针后,将DIPJ固定于轻微过伸位,可使断端间隙消失,甚至可使Ⅰ区伸肌腱处于无张力状态。所以在临床治疗锤状指畸形时,当固定DIPJ于伸直位或过伸位后,理论上只要保证PIPJ没有过伸,就可以使Ⅰ区伸肌腱不会受到更大张力的影响,这同国外学者治疗锤状指不固定PIPJ的观点是一致的[10,14]。临床研究结果显示,治疗锤状指时仅固定DIPJ于过伸位即可获得更佳的舒适度和良好的疗效[15-20]。

本研究中人工制造锤状指模型后,克氏针固定DIPJ于伸直位,可观察到随着PIPJ屈曲角度逐渐减小,近侧断端向近侧滑动,断端间隙逐渐增大,至伸直位时肌腱两断端距离最大;相反随PIPJ屈曲角度逐渐增大,两断端间隙逐渐减小甚至出现重叠。当PIPJ关节处于伸直位时,DIPJ最大被动屈曲角度减小,小于PIPJ屈曲100°位时。这从侧面显示当PIPJ屈曲时,Ⅰ区伸肌腱张力降低,有利于伸肌腱末端向远侧滑动,故可以使DIPJ被动屈曲角度增大。

本研究中用克氏针横穿过末节指骨基底部作为标记,用以观察并测量Ⅰ区伸肌腱相对于末节指骨的滑动来排除因克氏针固定不牢而导致的DIPJ活动造成断端间隙增大产生的影响。为避免因掌指关节屈伸活动可能造成的影响,实验中全部采用掌指关节伸直位。考虑各标本保存年限、质量、性别及个体发育不同,肌腱长度及张力大小存在差异,虽然多次测量取值,但样本量不大,实验结果仍可能存在误差,且每次实验过程不可能完全一样,故本研究中不能排除此项误差。本研究从DIPJ的被动屈曲角度和Ⅰ区伸肌腱滑动距离入手,间接阐述了PIPJ活动对伸肌腱Ⅰ区张力的影响,若要获得更直接的张力变化,需要进一步的生物力学研究。

[1] 陈孝平,汪建平.外科学(第8版)[M].北京:人民卫生出版社,2013:664-665.

[2] 高士濂.实用解剖图谱(第3版,上肢分册)[M].上海:上海科学技术出版社,2012:273-274.

[3] 冯江学,杨 渊,马志芳,等.Ⅰ区伸肌腱断裂锤状指治疗效果不佳的原因分析[J].广西医科大学学报,2012,29(4):628.doi:10.3969/j.issn.1005-930X.2012.04.060.

[4] Han C,Naito K,Sugiyama Y,et al.Bony mallet finger without epiphyseal plate injury in childhood[J].Int J Surg Case Rep,2015,14:172-174.doi:10.1016/j.ijscr.2015.08.005.

[5] Kreuder A,Pennig D,Boese CK,et al.Mallet finger:a simulation and analysis of hyperflexion versus hyperextension injuries[J].Surg Radiol Anat,2016,38(4):403-407.doi:10.1007/s00276-015-1577-6.

[6] Bellity JP,Tonkin MA.Combined tendon avulsion and fracture in a mallet finger injury in a juvenile[J].J Hand Surg Eur Vol,2015,40(8):870.doi:10.1177/1753193415571777.

[7] Zhang X,Shao X,Huang Y.Pullout wire fixation together with distal interphalangeal joint Kirschner wire stabilization for acute combined tendon and bone(double level) mallet finger injury[J].J Hand Sury Am,2015,40(2):363-367.doi:10.1016/j.jhsa.2014.11.011.

[8] 朱 其,邱海胜,吴建伟.微型骨锚修复止点撕脱锤状指畸形的临床应用[J].实用医学杂志,2010,26(20):3759-3761.doi:10.3969/j.issn.1006-5725.2010.20.045.

[9] 薛云皓,田光磊.172例闭合性锤状指畸形的统计学分析[J].中华手外科杂志,2014,30(2):94-97.doi:10.3760/cma.j.issn.1005-054X.2014.02.006.

[10] Mifune Y,Inui A,Takase F,et al.Two extension block kirschner wire’ technique for bony mallet thumb[J].Case Rep Orthop,2016. doi:10.1155/2016/8086594.

[11] Schweitzer TP,Rayan GM.The terminal tendon of the digital extensor mechanism:Part II,kinematic study[J].J Hand Surg Am,2004,29(5):903-908.doi:10.1016/j.jhsa.2004.04.025.

[12] Sierakowski A,Zweifel C,Sirotakova M,et al.Joint replacement in 131 painful osteoarthritic and post-traumatic distal interphalangeal joints[J].J Hand Surg Eur Vol,2012,37(4):304-309.doi:10.1177/1753193411422679.

[13] Giddins G.The nonoperative management of hand fractures in united kingdom[J].Hand Clin,2017,33(3):473-487.doi:10.1016/j.hcl.2017.04.006.

[14] Wang T,Qi H,Teng J,et al.The role of high frequency ultrasonography in diagnosis of acute closed mallet finger injury[J].Sci Rep,2017,7(1):11049.doi:10.1038/s41598-017-10959-x.

[15] 陈少贞,张 涛,朱庆棠,等.两种不同外固定方式对新鲜锤状指Ⅰ陆床疗效的单盲随机对照研究[J].中国康复医学杂志,2012,27(11):1006-1010.doi:10.3969/j.issn.1001-1242.2012.11.005.

[16] 张净宇,于志亮,高顺红,等.改良克氏针固定并肌腱修复治疗儿童腱性锤状指[J].中华手外科杂志,2014,30(2):104-106.doi:10.3760/cma.j.issn.1005-054X.2014.02.011.

[17] Lamaris GA, Matthew MK.The diagnosis and management of mallet finger injuries[J].Hand(NY),2017,12(3):223-228.doi:10.1177/1558944716642763.

[18] Valdes K, Naughton N, Algar L.ICF components of outcome measures for mallet finger:A systematic review[J].J Hand Ther,2016,29(4):388-395.doi:10.1016/j.jht.2016.06.005.

[19] Mak L, Aitkens LD,Novak CB,et al.Mallet finger injuries-A new method to maintain distal interphalangeal joint extension[J].J Hand Ther,2016,29(3):352-355.doi:10.1016/j.jht.2016.01.002.

[20] Salazar Botero S, Hidalgo Diaz JJ, Benaïda A,et al.Review of acute traumatic closed mallet finger injuries in adults[J].Arch Plast Surg, 2016,43(2):134-144.doi:10.5999/aps.2016.43.2.134.