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古代建筑智慧:如何点亮跟骨骨折螺钉分布的设计灵感

 jqw81 2024-10-30

引言

跟骨骨折约占所有骨折的2%,其中约75%为关节内骨折,常发生于青壮年。跟骨骨折与踝关节骨折、跗跖关节损伤并称为踝关节三大最具挑战性的骨关节损伤。随着微创技术在骨科手术中的不断发展和应用,微创治疗已成为跟骨骨折治疗的新趋势。以往经皮微创螺钉固定分布较为随意,缺乏螺钉分布理念。中国古代建筑是利用柱子与纵横梁枋檩条组合的梁架结构,使建筑上部荷载通过梁架和柱子传递至地基,具有良好的稳定性。国内学者由此获得灵感,设计了三种螺钉分布方式来重建跟骨的稳定结构。

古代建筑-螺钉分布

中国古代建筑的檩条、梁和柱分别对应位置螺钉、拉力螺钉和支撑螺钉(图A)。首先,进行经皮撬拨复位,用克氏针完成临时固定(图B、C、D)。然后分别置入拉力螺钉、支撑螺钉和位置螺钉,形成梁架结构的平衡稳定固定。跟骨骨小梁分布特点为内侧、上方和后方区域骨质致密,骨密度最高的区域位于关节面下方、跟骨结节和内侧壁,尤其是距骨支撑区域。螺钉固定于这些区域可提供更强的把持力。因此,梁架螺钉置入方向应平行或垂直于骨小梁分布方向。复位抬高后,距下关节面需要足够支撑,以避免负重时再次塌陷。因此,拉力螺钉位于距下关节面下方,从外侧壁向内指向距骨支撑,起到 “梁” 的作用,支撑并维持跟骨宽度(图E)。支撑螺钉从跟骨结节下部置入到跟骨后关节面,作为 “柱” 来支撑关节面,维持跟骨高度(图F)。位置螺钉从跟腱外侧插入点到跟骰关节面,该螺钉起到 “檩条” 作用,提供跟骨长轴稳定性,维持跟骨长度(图G和图H)。

这种新型跟骨骨折分布模式安全、简便、有效,具有以下优点:模拟中国古代建筑梁架结构的内固定螺钉分布稳定性好,为跟骨形态重建提供了便利和稳定支撑,有利于患者早期进行负重功能锻炼,缩短康复时间。

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图A:展示了中国古代建筑梁架结构与跟骨螺钉分布的对应关系。檩条对应位置螺钉、梁对应拉力螺钉、柱对应支撑螺钉,为后续基于此结构设计跟骨骨折螺钉分布提供了直观的概念框架,使读者能够理解从建筑结构到医学应用的类比思路。

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图B:术中侧位透视图呈现了经皮撬拨复位舌型跟骨结节骨折块,恢复跟骨高度。

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图C:术中侧位透视图呈现了经皮撬拨复位并用克氏针完成临时固定。

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图D术中轴位透视图呈现了经皮撬拨复位并用克氏针完成临时固定。

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图E:中轴位透视图展示了拉力螺钉的位置和作用,其位于距下关节面下方,从外侧壁向内指向距骨支撑,就像建筑中的梁一样,为跟骨提供横向的支撑力,维持跟骨宽度,确保在生理活动中跟骨形态的稳定。

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图F术中侧位透视图展示了支撑螺钉从跟骨结节下部置入到跟骨后关节面的情况,此螺钉如同建筑中的柱,承担着垂直方向的支撑功能,对维持跟骨高度起着关键作用,避免关节面在负重时发生塌陷。

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图G:术中侧位透视图呈现了位置螺钉从跟腱外侧插入点到跟骰关节面的分布,位置螺钉类似檩条,为跟骨长轴提供稳定性,从而保证跟骨在纵向的结构完整,维持其正常长度,对整体的稳定结构起到补充和加强的作用。

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图H:术中轴位透视图呈现了最后三种螺钉(位置螺钉、拉力螺钉和支撑螺钉)的分布图。
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 参考文献:欢迎加入足踝一昇交流群获取原文。


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