Abstract:

BACKGROUND : In recent years, arthroscopy has been widely used in the treatment of calcaneal fractures, but it is often used to treat Sanders type I and II fractures, or as an auxiliary means of complex calcaneal fracture reduction and intraarticular injury exploration and cleaning.

OBJECTIVE: To explore the effect of total arthroscopy-assisted reduction and internal fixation with cannulated screws for treatment of Sanders II and III calcaneal fractures.

METHODS: From December 2016 to November 2018, 42 patients (42 feet) of Sanders II and III calcaneal fractures treated in Foshan Hospital of Traditional Chinese Medicine as the research subjects were divided into two groups according to the surgical plan. Patients in the total arthroscopy group ( n =21) received total arthroscopy-assisted reduction and internal fixation with cannulated screws. Patients in the tarsal sinus approach group ( n =21) received internal fixation of calcaneus anatomical plate through tarsal sinus approach. At 12 months after surgery, adverse reactions were recorded. X-ray films were reexamined. Böhler angle and Gissane angle were examined, and Maryland score and AOFAS ankle/hindfoot score were evaluated. This study was approved by the Ethics Committee of Foshan Hospital of Traditional Chinese Medicine.

RESULTS AND CONCLUSION: (1) Preoperative preparation time and average hospital stay were longer in the tarsal sinus approach group than in the total arthroscopy group ( P < 0.05). There was no injury of posterior tibial vessels, tibial nerve or sural nerve, and no infection of soft tissue in the incision in the total arthroscopy group. In the tarsal sinus approach group, there were three feet with superficial skin infection, one foot with gastrocnemial nerve injury, and no deep incision infection or necrosis. (2) At 12 months after operation, Böhler and Gissane angles in both groups were better than before surgery ( P < 0.05), but there was no significant difference between the two groups ( P > 0.05). (3) Perimeter of the ankle was significantly reduced after surgery than before surgery in both groups ( P < 0.05), and motion range of ankle flexion and extension was significantly increased after surgery than before surgery in both groups ( P < 0.05). The perimeter of the ankle was smaller in the total arthroscopy group than in the tarsal sinus approach group at 1 month after surgery ( P < 0.05). Motion range of ankle flexion and extension was not significantly different at postoperative 1 year in both groups ( P > 0.05). (4) At postoperative 12 months, Maryland scores and AOFAS ankle/hindfoot scores were not significantly different between the two groups ( P > 0.05). (5) Compared with internal fixation of calcaneus anatomical plate through tarsal sinus approach, total arthroscopy-assisted reduction and internal fixation with cannulated screws for the treatment of Sanders II and III calcaneal fractures can promote the recovery of the patient’s foot function and reduce postoperative complications.

Key words: bone, steel plate, internal fixation, calcaneal fracture, arthroscopy, foot function

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1.3 对象 选择 2016 年 12 月至 2018 年 11 月佛山市中医院收治的 42 例单侧 Sanders Ⅱ 、 Ⅲ 型跟骨骨折患者，均为新鲜闭合骨折，其中男 35 例，女 7 例 ； 年龄 24-55 岁 ；Sanders Ⅱ 型 30 例、 Ⅲ 型 12 例 ； 术前跟骨轴位、侧位 X 射线片及 CT 三维重建均完善。按照手术方案分为全关节镜入路组、跗骨窦入路组 ( 跗骨窦入路组主要是既往随访患者，根据全关节镜入路组 Sanders 分型和病例数量随机挑选相同分型及数量的患者进行随访对照 ) ，每组 21 例。试验已通过佛山市中医院伦理委员会批准。 纳入标准 ：骨折分型均为 Sanders Ⅱ 、 Ⅲ 型闭合骨折，且关节内骨折移位 >2 mm ；双下肢无其他合并损伤及陈旧性下肢损伤；年龄 ≥18 岁，认知及沟通正常且对治疗方案知情并自愿签署同意书。 排除标准 ：资料不全或者不按要求随访的患者；依从性差，术后未按要求进行康复锻炼，有踝关节手术病史患者；存在精神系统病变。 1.4 材料 空心螺钉材料介绍见 表 1 。 1.5.1 术前处理 患者入院后均予以甘露醇脱水消肿、冰敷等至肿胀消退。术前均完善跟骨侧位及轴位 X 射线片、跟骨 CT 平扫及三维重建。手术方案选用全关节镜辅助下复位空心螺钉内固定和跗骨窦入路跟骨解剖板内固定，麻醉方式选择腰硬联合麻醉或全麻，取侧卧位， 1.5.2 跗骨窦入路组 患者取侧卧位，于跟骨后缘及外踝前下切开 3.0-4.0 cm( 术中尽可能保留脂肪垫，有利于切口愈合 ) ，牵开腓骨长短肌腱与跟骨外侧壁软组织，保护腓肠神经，内翻跟骨暴露距下关节面，显露骨折端和后关节面，清理血凝块及软组织，在跟骨后方钻入 1 枚克氏针，并撬起塌陷的骨块，恢复距下关节面平整，向后下方牵引、挤压内侧侧壁，恢复跟骨高度、长度、宽度后克氏针临时固定，若关节面下方骨缺损严重，取髂骨或人工骨植入。术中 C 臂透视观察复位效果良好，从跟骨后缘切口安放跟骨解剖钢板。再次 C 臂透视调整钢板至内固定物位置满意后，植入螺钉固定，活动关节见滑动平顺，无明显松动、撞击，冲洗后间断缝合皮肤。 1.5.3 全关节镜入路组 患者取侧卧位，于跗骨窦处、外踝尖前下方 1 cm 位置分别做一 0.5 cm 切口，后外侧入路 ( 外踝尖后侧紧贴跟腱外侧缘，明确拇指屈肌腱为操作界面，于其外侧操作时绝对安全的 ) 插入关节镜及操作器械，清理滑膜及血凝块，取出游离骨碎块，剥脱软骨行软骨成形术。经后外侧入路清理暴露跟骨外侧壁及骨折线，跟骨后结节后下方平行打入 2 枚直径 2.5 mm 克氏针，纠正跟骨结节短缩及后上方移位；以关节镜探查关节内情况，明确后关节塌陷位置，关节镜辅助下恢复关节面平整，如塌陷骨块位于外侧，借助前方通道置入克氏针以撬拨复位，由跟骨外侧平行将后距关节面骨折块固定于载距突上植入全螺纹钉牵引恢复跟骨宽度，自跟骨结节向载距突方向分别打入 2 枚全螺纹钉、跟骨结节下方斜向跟骨外侧壁方向牵引恢复跟骨高度，保证跟距关节面平整；镜下评估关节面解剖复位满意后，再次 C 臂机透视，显示复位满意，生理盐水冲洗，止血缝合，加压包扎。 1.5.4 术后处理 一般情况均未安置引流管，统计疼痛缓解时间；观测踝关节活动度及肿胀程度。术后第 2 天鼓励进行踝关节非负重下的功能锻炼 ( 科室专业的康复医师协助功能锻炼 ) ，术后复查 X 射线、 CT 三维重建检查。在康复医师指导下进行功能康复训练：术后 1 周短腿石膏固定，每日由专业的康复医师进行踝泵训练、肌力训练、被动的距下关节内外翻功能锻炼 ( 出院后尽可能每周回院行 2 次功能康复锻炼 ) ； 1 周后改为行走靴减负支具辅助下地行走， 4 周左右可逐渐半负重行走， 8 周左右基本全负重行走。 1.6  主要观察指标 术后 1 ， 2 ， 3 ， 6 ， 12 个月进行随访，拍摄侧位、轴位 X 射线片，有条件患者行 CT 检查，测量跟骨 Böhler 角和 Gissane 角； 1 年后随访 Maryland 足功能评分及 AOFAS 踝 - 后足评分量表评分； 1 年后无特殊原因取出内固定物。 Maryland 足功能评分总分 100 分，评分越高关节功能恢复越好，其中 90 -100 分为优， 75 -89 分为良， 50 -74 分为可， <50 分为差。 AOFAS 踝 - 后足评分量表评分总分 100 分，评分越高关节功能恢复越好，其中 90 -100 分为优， 75 -89 分为良， 50 -74 分为可， <50 分为差。 1.7 统计学分析 使用 SPSS 20 统计软件进行数据分析，计量资料以 x(_)± s 表示，进行独立样本 t 检验或配对样本 t 检验，检验水准双侧 α =0.05 ， P < 0.05 为差异有显著性意义。 跟骨骨折中有 65%-70% 为关节内骨折，多波及距下关节或跟距关节面，如复位不良极易导致跟骨慢性疼痛及创伤性关节炎发生，进一步对患者日常活动，导致患者生活质量严重下降 ^[6] 。众多生物力学研究显示，即使后距关节面残留 1.0-2.0 mm 微小台阶也可能导致距下关节面明显的压力负荷分布异常，对功能恢复有显著不利影响 ^[7] 。 为保证骨折端及关节面复位良好，尽可能恢复跟骨解剖结构，临床多主张行行手术治疗。其中外侧 “ L ”形入路手术应用最为广泛，也是最经典入路之一，但该术式创伤大， 术后软组织的并发症发生率为 2.8%-14.3% ，感染率从 8% 到 25% 不等 ^[8] ，神经血管损伤的发生率为 1.2%-25% ，其中腓肠神经损伤的发生率高达 7.7% -9.8% ^[9] 。为了解决这一问题，各种微创手术入路不断涌现，其中跗骨窦入路、小切口经皮螺钉固定、载距突入路、腓骨长短肌脱位入路在临床上广泛应用，其中又以各种改良的跗骨窦入路及小切口经皮螺钉固定更为常见 ^[10] 。经皮螺钉固定创伤小、并发症少，但因其暴露困难骨折复位相对差，螺钉植入位置误差大，故对涉及关节面的骨折效果较差。研究表明， CT 扫描提示有接近 24% 的关节螺钉错位在 X 射线片上不可   见 ^[11] 。 DEWALL 等 ^[12] 在 2010 年报道了一组 83 例经皮螺钉固定而未使用关节镜检查的螺钉位置误差率占 12% ，另有 152 例患者采用双重方式确认 (C 臂透视和关节镜检查 ) 误差率降至 1.5% 以下。各种改良跗骨窦微创入路应用更为广泛，较传统的外侧 L 形入路创伤更小、软组织并发症更少，但对跟骨外侧壁、距下后关节面及跟骰关节显露上不如“ L ”形入路充分。跗骨窦入路也存在一定的术后并发症，其最常见的并发症是腓肠神经损伤，发生率为 5.6% -10.8% ^[13] 。此次研究中跗骨窦入路组有 1 例腓肠神经损伤表现，全关节镜入路组无腓肠神经及胫神经损伤者，因为行后外侧入路时明确拇指屈肌腱为操作界面，于其外侧操作是绝对安全的，不会损伤到胫神经及血管。 近年来微创外科技术得以快速发展，关节镜在跟骨骨折治疗中逐步被推广，然而关节镜通常仅用于治疗 Sanders Ⅰ、Ⅱ型骨折，或作为复杂的跟骨骨折的辅助复位、关节腔清理、探查关节面损伤情况的辅助手段 ^[2] 。此次研究采用全关节镜下复位螺钉内固定技术可治疗大部分移位的 Sanders Ⅱ和Ⅲ型跟骨骨折， Sanders Ⅳ型骨折采用镜下距下关节融合。全关节镜下治疗跟骨骨折术后能够获得较好的足部功能预后，该技术具有众多优点：切口小，神经血管及软组织并发症率低，伤口并发症少，恢复快，同时对足部软组织的肿胀程度要求低，术前准备时间和术后住院时间明显缩短。此次研究显示，跗骨窦入路组术前准备时间、平均住院时间长于全关节镜入路组 ( P < 0.05) ，出院标准主要根据伤口疼痛评分、足部肿胀程度、伤口愈合情况而定。全关节镜入路组创伤小，术后疼痛轻、恢复快，术后更加容易接受踝泵训练、肌力训练等康复，故肿胀消退快，满意度高，住院时间短。因为全关节镜入路无需大范围剥离跟骨外侧软组织，显著降低了腓肠神经、跟骨外侧动脉破坏，降低了后期软组织感染坏死率。同时关节镜手术视野清晰，有利于关节内骨折解剖复位、恢复关节面平整，减少术中透视次数。通过距下关节镜探查有近 90% 的患者存在距骨软骨骨折，如不处理后期可能残留长期的疼痛。而跗骨窦入路对跟骨后外侧面暴露不充分，导致术中恢复跟骨高度和宽度的操作难度增加，放置钢板时常难以判断具体位置，术中可能需多次 C 臂透视调整，同时易牵拉损伤腓肠神经 ^[14] 。但临床上 Sanders Ⅳ型和部分 Sanders Ⅲ型跟骨骨折粉碎严重，全关节镜辅下复位困难，且复位三四枚空心螺钉也难以良好地固定骨折块，此时传统入路跟骨解剖板固定更为合适。此外，全关节镜入路并非全无风险，踝关节后方解剖结构复杂，操作空间相对较小，视野暴露要求高，对术者关节镜操作及解剖关节熟悉度要求高，需明确屈拇长肌腱解剖位置关节，尽量肌腱外侧操作相对安全，内侧操作则有损伤血管神经的风  险 ^[15] 。 此次研究中，两组术后 Böhler 及 Gissane 角恢复均优于术前，但组间比较无差别；术后 12 个月的 Maryland 足部功能评分及末次 AOFAS 踝 - 后足评分无统计学差异。然全关节镜辅助下入路组住院时间及术前准备均优于跗骨窦入路组，患者满意度及体验感较高。 LI ^[16] 报道称在伤后 6 d 内采用跗骨窦入路和 L 形入路切开复位内固定是相对危险的，最佳手术时机为伤后 7 -14 d 。关节镜入路明显缩短了术前准备时间，且具有一定安全性，有利于改善 Sanders Ⅱ、Ⅲ型跟骨骨折患者术后足部功能，因其能在清晰术野前提下尽可能减少手术损伤，术中精准控制实现解剖复位。如果手术时机把握不好，很容易出现伤口软组织问题。此次研究中两组伤口均无深部感染，跗骨窦入路组有皮肤浅表感染 3 足，通过抗生素治疗得以控制，两种入路对软组织及血管破坏均相对较小，伤口软组织并发症较低。采用跗骨窦入路时尽可能保留脂肪垫对伤口的愈合至关重要，切莫为了手术视野而大范围清除跗骨窦处的脂肪垫。基于全关节镜辅助下复位内固定的诸多优势，该术式已成为骨科手术发展的新趋势，其也符合 BO 的微创理念。但关节镜技术学习周期长，需要有一定的开放手术经验和熟练的镜下感觉及对解剖结构的熟练掌握，同时应严格把握手术适应证与禁忌证，这些是临床疗效保证的重要因素。 综上所述，全关节镜辅助空心螺钉内固定治疗 Sanders Ⅱ、Ⅲ型跟骨骨折创伤小、恢复快、并发症少，效果显著，有利于促进患者足部功能早期恢复，临床疗效确切。 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
跟骨骨折Sanders分型 ： Sanders 分型基于冠状面 CT 扫描，在冠状面上选择跟骨后距关节面最宽处，向外向内将其分为 3 分 A 、 B 、 C ，分别代表骨折线位置，这样就有 4 部分骨折、 3 部分关节面骨折、 2 部分载距突骨折，Ⅱ型为二部分骨折，Ⅲ型为三部分骨折。 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 目前，切开复位内固定术是临床治疗 Sanders II 、 III 型跟骨骨折主要方案，主要采用传统的 L 形切口、改良跗骨窦微创入路、经皮空心螺钉固定等，优点是复位良好且可为骨折愈合提供坚强内固定，但切口感染、坏死、骨感染、神经损伤等软组织并发症较高，不利于术后早期康复。基于全关节镜辅助下复位内固定术创伤小、恢复快、并发症少，效果显著，有利于促进患者足部功能早期恢复，该术式已成为骨科手术发展新趋势，也符合 BO 的微创理念，在 Sanders Ⅱ 、 Ⅲ 型跟骨骨折临床疗效确切，值得临床推广。 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 #br#