手指背侧皮肤薄而柔软,皮下组织疏松,无纵行纤维束与皮肤相连,皮肤可移动性大,握拳时皮肤可作较大范围的伸展。伸肌腱Ⅰ~Ⅱ区是远侧指间关节(distal interphalangeal joints,DIP)伸直装置的重要组成部分,损伤后可以造成伸肌腱连续性中断或伸肌腱延长,使力的传导中断或减弱,末节手指屈伸力量平衡失调。DIP在屈肌腱牵拉作用下呈屈曲状,形成锤状指畸形。
目前,对锤状指治疗方法的研究报道较多[1-4],但尚未见到关于锤状指发生机制的相关解剖学研究。本研究中,我们通过对成人新鲜手标本进行解剖学观察与测量,模拟腱性锤状指畸形的发生机制,制作腱性锤状指模型并进行修复,旨在探讨直接缝合修复伸肌腱的可行性,为临床手术治疗提供解剖基础。
1 材料与方法
1.1 纳入与排除标准纳入标准:成年国人新鲜手标本,外观正常、皮肤完整,关节被动活动良好。排除标准:存在先天性或创伤性畸形,皮肤不完整或存在瘢痕。本研究经唐山市中医医院伦理委员会批准(2021-006-4)。
1.2 标本
成人新鲜手标本 12 只,性别不限,具体年龄不详,由唐山市第二医院创伤外科研究所提供。其中左右手各6只。
1.3 解剖观察与参数测量
取示指、中指、环指、小指各 12 指,分别切开或切除指背皮肤,解剖显露各手指的伸肌装置(图 1~3)。于中节指骨颈位置垂直于指骨纵轴横向贯穿置入 1 枚直径 1.0 mm 克氏针作为参照线 A;DIP、近侧指间关节(proximal interphalangeal joints,PIP)和掌指关节(metacarpophalangeal joints,MP)处于0°伸直位时在A线的背侧于伸肌腱表面画一条平行于A线的为第 1 标记线 B,最大角度屈曲 MP 及PIP、DIP时在 A 线的背侧于伸肌腱表面画平行于 A 线的第2 标记线 C,用游标卡尺(精确度 0.01 mm)测量 2 条标记线之间的垂直距离 B-C,此即伸肌腱Ⅰ~Ⅱ区的最大滑程(图 4、5)。
手指各关节取伸直位,于腕部缝合固定伸肌腱至掌骨基底背侧韧带组织上,限制伸肌腱滑动、被动屈曲DIP,观察到伸肌腱Ⅰ区与中节指骨头背侧最高凸起点紧密接触时,记录此时DIP屈曲角度,并标记该接触点的位置为D点,同时测量 D 点与伸肌腱止点位置 E 点的距离 D-E,此即伸肌腱残留长度[5],见图6。
1.4 腱性锤状指损伤模型建立及损伤修复
1.4.1 建立模型
伸直位固定伸肌腱于掌骨基底背侧限制伸肌腱滑动,被动屈曲 DIP 30°,此时观察到伸肌腱与中节指骨头背侧凸起点紧密接触,伸肌腱于此接触部位形成折顶应力点;在应力点切断伸肌腱,制作腱性锤状指模型。模型制作完成后,牵拉屈指肌腱时 DIP 可完成屈曲动作,牵拉伸肌腱时DIP背伸活动消失,符合锤状指诊断标准[6]。
1.4.2 伸肌腱断端直接缝合术可行性的解剖观察
伸直DIP,将PIP分别置于屈曲0°、45°和90°位,同时牵拉伸肌腱近侧断端,观察其在 PIP 不同屈曲角度时的松弛度,进而直观地判断其长度可否用于直接缝合,以及缝合手术适宜的PIP角度。
1.5 统计学方法
应用SPSS 19.0统计软件进行数据分析,服从正态分布的计量资料以xˉ±s表示。
2 结果
随着MP、PIP、DIP屈曲角度的增加,第1标记线B 距离参照线 A 的距离逐渐增加,各手指关节处于最大屈曲位时伸肌腱Ⅰ~Ⅱ区的最大滑程 B-C 为3.1~7.4(5.3±0.4)mm。伸直位固定伸肌腱并被动屈曲DIP约30°时,伸肌腱与中节指骨头背侧凸起点紧密接触,接触点距离伸肌腱止点距离 D-E 为2.1~3.4(2.8±0.4)mm。见表1。
伸直 DIP的同时,将 PIP置于不同角度,通过牵拉伸肌腱近侧断端观察其张弛度发现,当 PIP 屈曲45°位时,伸肌腱近侧断端最松弛,无张力修复伸肌腱可行。见图7~9。
3 讨论
锤状指患者最常见的主诉是,手在功能位伸手抓物或接球时,指端戳到硬物或球体引起伸直障碍(图 10)。此刻手指屈伸肌腱均处于张力状态下,DIP 被动屈曲,伸肌腱Ⅰ区与中节指骨头背侧凸起点相接触,应力集中于此而断裂(图11),仿若绷紧的绳子突然受到硬物棱角撞击而断裂[7-11](图12)。
本研究中,模拟上述锤状指受伤机制,伸肌腱与中节指骨头背侧凸起点相接触的位置是伸肌腱的应力集中点,受到中节指骨头的撞击而发生断裂,断裂点远端残余肌腱长度为(2.8±0.4)mm。
根据本研究中锤状指模型的构建及实验数据可见,DIP最大屈伸活动时伸肌腱滑动行程为(5.3±0.4)mm,即 DIP 伸 直 0° 位 ,伸 肌 腱 断 端 间 可 有5.5 mm 松弛量,排除伸肌腱断裂后张力性回缩因素,伸肌腱断端间完全可无张力缝合。
应力集中点断裂处至伸肌腱止点距离(2.8±0.4)mm 与近侧断端进行端端缝合存在可操作性。腱性锤状指模型显示,伸肌腱在应力集中处断裂,距离伸肌腱止点有(2.8±0.4)mm 距离,由于伸肌腱自身张力的存在,断裂后的近端会产生一定回缩[12]。
有研究表明,当 PIP 屈曲 45°、DIP 轻度过伸0°~5°时,伸肌腱Ⅰ~Ⅱ区最松弛[13],伸肌腱两个断端可无张力对合[14-15],这是腱性锤状指保守治疗的解剖学基础。但是,很多患者不能做到 6 周×7 天×24 小时持续固定状态,一旦改变了关节固定指位,伸肌腱断端再次出现间隙,伸肌腱无张力愈合将成为不可能。因此,对于腱性锤状指损伤,我们建议尽早手术修复,恢复其正常的解剖结构。手术修复断裂的伸肌腱并不复杂,而且缝合后的效果很好[16-18]。
临床上我们收治的腱性锤状指患者中,大约80%为伸肌腱在中节指骨头背侧凸起处断裂,远侧断端残留 3 mm 左右的肌腱组织,可供直接缝合修复。本研究在标本末节指端给予被动屈曲外力,伸肌腱Ⅰ区与中节指骨头背侧凸起点相接触,应力点位于伸肌腱止点近侧。大部分病例肌腱止点部位残留部分腱性结构,可以进行早期修复[19]。恢复伸指装置正常解剖结构,是恢复手指良好外形和功能、防止残留伸直受限和锤状指复发的基础。
本研究不足之处:临床上腱性锤状指病例是闭合损伤,再加之有伸屈肌腱动态张力影响而发生伸肌腱撕裂,其损伤的真实状况在标本实验中无法完全模拟,目前我们只能采用切断伸肌腱的方法建模;而且,有可能存在其他损伤机制,同样可以复制出锤状指模型,这有待于进一步探讨。
今后我们将应用有限元分析和生物力学试验方法分析和证实锤状指损伤机制,给临床提供更多参考和指导