手外科多孔钻孔截骨术 - 一种新的应用描述和可行性证明

原作者：T. Haider,corresponding author D. Geisler, G. Thalhammer, 和 J. Erhart

背景
指骨和掌骨的骨折通常与手部功能的损害相关，并且在大多数情况下对于外科医生的治疗是一项具有挑战性的任务。适用时，矫正截骨术是首选治疗方法，切割受影响的骨骼，以便使用凿子或锯子纠正排列不齐。这些器械的使用与手术中的几个缺点有关。作者的目的是确定多钻孔（MDH）截骨术是否适合进行掌骨和指骨的矫正截骨术。

方法
本病例系列包括11例患有指骨或掌骨的畸形或畸形的患者。使用MDH技术进行矫正截骨术。随访检查包括术后2至22个月的频繁间隔的临床评估和放射线照相。

结果
在所有情况下，计划截骨术在MDH技术上在技术上是可行的。除了一例钻头破损外，没有记录术中或术后并发症。所有截肢术均在平均6周内愈合至放射性巩固。在所有情况下，取得了令人满意的结果。

结论
本研究首次测试手部手术的MDH截骨术。相关证明MDH对于掌骨和指骨畸形的矫正截骨术是可行的。优点包括在不同角度进行截骨术的极佳可行性，精确执行，降低附带损伤的风险以及进行关节内截骨术的灵活性。

关键词：截骨术，矫正截骨术，指骨畸形愈合，掌骨畸形，多孔钻孔截骨术

背景
当骨折时，掌骨和指骨骨畸形会带来可怕的并发症。各种潜在的畸形被称为旋转，弯曲，伸展和撞击。在许多情况下，这些畸形导致功能缺陷和美学问题[1,2]。

在重建整形外科手术中，多钻孔（MDH）截骨术是治疗大骨错位的既定技术。 MDH先前被描述并用于矫正和延长胫骨截骨术，矫正桡骨骨折，矫正Madelung畸形[3,4]。与使用振荡锯进行的标准截骨术相比，MDH的优势包括减少对骨膜层的损伤，经皮切断术的能力，更高的精确度和更好的控制，对邻近神经血管结构的附带损伤的可能性更小，发热量更低，截骨术过程中没有限制截骨术和更大的接触面[4]。一项研究还报道了与使用摆动锯进行截骨术相比，MDH截骨术后骨质固结得到改善[5]。或者，颌面外科医生利用超声手术刀进行截骨术;这种技术最近被用于手部手术，结果令人满意。该技术的特征和潜在优势与MDH截骨术相似，但它具有不言而喻的缺点，即需要不常用于整形外科手术的设备[6,7]。

手术中的矫正截骨术代表了位置不正确的掌骨和指骨的患者可能的治疗选择，但目前只有小型病例系列的数据可用于文献[1,2,8-10]。在过去几年中已经提出了几种截骨术技术，包括横向，斜向，开放式楔形，闭合楔形，枢轴和阶梯式切骨术。这些技术通常利用摆动锯来执行截骨术[1,2,8-10]。然而，摆动锯具有若干缺点，包括对神经和软组织的潜在损害，对截骨术的有限控制以及发热。掌骨和趾骨周围的解剖结构非常接近，加剧了这些问题[6]。因此，作者测试了MDH截骨术技术，以进行针对掌骨和指骨骨骼错位的矫正截骨术。

据作者所知，本研究首次将MDH截骨术描述为掌骨和趾骨不对称的潜在手术治疗方法。 本报告旨在提供MDH截骨术治疗11例患者病例系列中指骨或掌骨错位的可行性证据。

方法
该研究得到了维也纳医科大学当地伦理委员会的批准。 这项回顾性观察性研究纳入了11例接受掌骨或趾骨MDH截骨术的患者。 本研究不影响临床程序。 维也纳医科大学的地方伦理委员会放弃了获得知情同意的必要性。 详细的患者和截骨特征列于表1中。

表格1
患者特征。 1 =近端，2 =中间，3 =远端，P =指骨，MC =掌骨


截骨术的位置
两名患者的近端趾骨进行了MDH矫正截骨术，四名患者的中指骨进行了矫正截骨，四名患者进行了手掌畸形。在中指创伤性截肢后，作者还使用MDH切骨术在一例中进行手部复位手术。

截骨的类型
使用MDH技术，作者对两名患者（患者＃1和＃7）进行了旋转截骨术;三名患者的关节截骨术（患者＃2，＃4和＃8）;一名患者（患者＃3）的圆顶截骨术;两名患者（患者＃5和＃6）的开放式楔形截骨术和穹窿截骨术相结合;一名患者（患者＃9）修改过的围巾式截骨术;开放式楔形截骨术，在一名患者（患者＃11）中移植自体皮质髂嵴自体移植物;一名患者（患者＃10）进行二次手部复位手术。

术前计划
在每次计划的截骨术之前进行详细的手部功能和畸形程度的术前评估。对于每个患者，获取受影响的手的至少两个平面中的X射线。另外，在两个病例（患者＃4和9）中进行术前计算机断层扫描，并且在一个患者（患者＃3）中进行额外的术前磁共振成像。手术前，每位患者都会详细了解计划的手术程序，可能的替代治疗方法，潜在的危险因素和术后方案。从所有患者获得书面知情同意书。

手术方法
根据畸形的位置，作者使用了三种不同的方法。对于趾骨非关节错位的MDH截骨术，作者选择了标准的背侧方法。简而言之，在皮肤切口之后，进行伸肌腱的纵向分裂以暴露骨的目标部分。对于掌骨截骨术，将相应的伸肌腱移动并缩回以暴露截骨部位。随后，纵骨切割骨膜层并从骨头上急剧切开，以便在截骨完成时彻底闭合骨膜层;这种闭合允许伸肌腱在截骨部位上正确滑动。对于中节指骨基部（患者＃2和4）的关节错位，作者使用霰弹枪方法暴露截骨部位[11]。

多次钻孔截骨和骨缝合术
每个截骨术都是通过手术钻来实现的，钻头的直径在0.7到1.2毫米之间。在某些情况下，使用直径在0.7和1.2毫米之间的钻头标准K线代替钻头来执行多个钻孔。通过用小凿子或手术刀切割孔（连接孔）之间的骨头来完成截骨术。在可行的情况下，作者倾向于用手术刀完成截骨术，因为它提供了比凿子更多的控制。在透视引导下校正不对准后，根据情况进行骨接合术。用螺钉，平板或两者的组合进行骨复合（表1）。当计划进行板骨接合术时，在进行截骨术之前将板固定在截骨部位的远端。在进行截骨术后，然后在荧光透视引导下将具有安装的电镀的远端片段还原并固定到近端片段。该程序改进了对位校正的控制。在两种情况下，使用自体松质骨，来自髂嵴（患者＃1）或鹰嘴（患者＃2）;在另一个病例（患者＃11）中，放置三角皮髂嵴自体移植物以矫正畸形，然后用板骨接合固定（图1）。在这种情况下，作者在固定板之前进行截骨术，以允许引入自体皮质移植术。


图.1
Pat.＃11：术前放射学研究。患者在食指近端指骨骨折后出现伸展畸形。 b在多次钻孔截骨术后，插入髂嵴自体移植物，然后进行板骨缝合术。 c术后1个月的放射学研究

截骨术
根据畸形，选择不同的截骨术类型。在患者＃2和＃4中，作者使用MDH截骨术来解决中指骨底部的印模畸形。钻孔后，作者用远端引入的小杵重建关节面，插入源自同侧鹰嘴的松质骨自体移植物，并通过板骨接合术稳定截骨部位。在一个病例（患者＃2）中，作者另外用一根K线暂时固定近端指间关节，并在术后6周用局部麻醉将其取出。患者＃8在远端中节指骨中具有印模畸形。沿着骨折的骨折放置多个钻孔，然后向远侧推动碎片并用两个螺钉固定。为了纠正三名患者（患者＃3，＃5和＃6）的掌骨中的屈曲畸形，进行了圆顶截骨术。在患者＃5和＃6中，将穹顶截骨术修改为穹顶和开放式楔形截骨术的组合以实现预期的矫正。完成圆顶形截骨术后，然后将远端部分拉直并用板骨缝合术固定，这允许矫正而不缩短。在一名患者（患者＃11）中进行标准的开放式楔形截骨术以矫正近端趾骨的干骺端错位。另外，在这种情况下，移植了三角皮髂嵴自体移植物。为了解决指骨的旋转畸形，作者对两名患者（患者＃1和＃7，图2）进行了旋转截骨术。在计划的截骨部位的顶部，在背部部位，最初将板固定在预期的截骨术的远侧。然后，沿着斜线放置多个钻孔并用手术刀连接以完成截骨术。在校正旋转之后，然后用螺钉将板固定在近端部位。在一名患者（患者＃9）中，作者使用改良的围巾截骨术来矫正第二掌骨头部的错位。预期的截骨术从远端掌骨的关节外径向至掌骨轴的尺侧方向背侧。截骨术长约2.5厘米，两端用K线标记。然后，放置多个钻孔并用手术刀连接以完成截骨术。然后远端部分向后旋转以矫正错位。


图2
Pat. ＃7：无名指旋转不良的术前临床情况; b多孔钻孔截骨术，背侧入路。在进行截骨术之前将板固定在远端片上。 c术后1个月的临床图像

术后程序
术后协议包括在训练有素的手部治疗师的指导下进行早期主动和被动运动。手术后10至14天进行缝线切除。定期进行术后临床随访检查，包括运动范围和放射摄影的记录。

结果
在该病例系列中，11名患者（5名女性，6名男性;手术时的平均年龄：31.5岁，范围18至60岁）接受MDH截骨术以纠正指骨或掌骨的错位（表1）。初始损伤和矫正截骨术之间的平均时间为7个月（2-18个月）。平均手术时间为133.5分钟（85-215）。 MDH截骨术的适应症包括骨折后的不对称（10例）和中指截肢后的手部复位手术（1例）。截骨术的类型是去旋切骨术，开放式楔形截骨术，闭合楔形截骨术，改良围巾截骨术，关节内截骨术和穹隆截骨术。除了钻孔期间一个钻头（0.8 mm）的断裂（患者＃9）之外，所有计划的截骨术在技术上都是可行的而没有并发症。外科医生能够完全取出破损的钻头，截骨术按计划完成。在一个病例（患者＃9）中，由于低估了掌指关节的软组织挛缩，因此无法实现计划截骨术的整个范围。然而，部分手术为患者提供了令人满意的结果。作者用凿子和手术刀完成截骨术。这些技术在可行性和结果方面具有可比性，没有复杂性。在可能的情况下，作者更喜欢使用手术刀，因为它为完成截骨术提供了更多的控制。

在这个病例系列中，所有截骨术均在平均6周的时间内愈合，在手术和放射学可见的骨固结之间，定义为不可检测的骨折裂隙。作者没有观察到任何与手术相关的术后并发症。所有患者在最终检查中均报告了满意的结果。

讨论
通过这个病例系列，作者提供了第一个证据，证明MDH截骨术对于指骨和掌骨的矫正手术是可行和安全的。尽管本研究中接受治疗的患者人数很少，但作者相信，作者的研究结果为外科医生治疗指骨和掌骨错位病例提供了额外的信息和治疗选择。

一般而言，趾骨或掌骨的矫正截骨术代表了手外科手术的罕见适应症。由于广泛的不良配置和各种治疗方案，这些程序需要高度的个人计划。总之，这些特征需要各种手术技术，这些技术采用重建整形外科手术[1,2,4,8-10]。先前的研究表明MDH截骨术技术与使用摆动锯进行的截骨术相比具有几个优点。在关于“长骨”的重建手术的研究中，MDH技术最小化了手术方法并减少了通常由锯引起的热量产生以优化愈伤组织分心。作者发现，在手外科手术中，MDH在截骨术中提供了更高精度和控制的优势[6,7,12]。这一特征在手外科手术中尤为重要，手术需要紧密的解剖结构;此外，精心策划的手部动作需要解剖学上对齐的掌骨和指骨骨骼，具有较小的耐受边缘。因此，在该区域，截骨术需要精确的计划和执行，高精度和严格的控制。此外，通过限制对周围神经血管结构的损伤，对MDH的更大控制增加了手术的安全性。摆动锯的另一种替代方案是用于进行截骨术的凿子。然而，与MDH方法相比，单独使用凿子进行截骨术具有明显的缺点，包括截骨程度的不可预测性;发生邻近骨折的风险;肌腱，韧带和神经血管结构受到机械损伤的风险;在截骨部位引起骨缺损的风险;并且它对于进行关节内截骨术是不切实际的。最后，MDH技术使其他截骨术成为可能;例如，不需要骨修饰的截骨术，如自体骨移植或骨质缩短。

使用钻孔进行截骨术为截骨术的两个平面增加了压痕，并且增加了接触表面积，这可以潜在地改善初始稳定性。这两个特征都是增强骨愈合的先决条件[4]。当作者在校正排列错误后将它们聚集在一起时，由于多个钻孔产生的轮廓，作者经历了两个截骨边界的主观锁定。该特征提供了对骨接合术前临时固定的改进控制。保留骨膜需要在截骨部位具有高愈合能力。 MDH技术通过减少热量产生和增加接触表面积来促进愈合，这是通过钻孔过程中自然发生的凹痕实现的。此外，与摆动锯相比，钻头允许截骨术具有可变的路线和角度;例如，在患者＃3中进行圆顶截骨术。在这种情况下，替代方案包括标准的闭合楔形截骨术，其将显著缩短拇指，或开楔形截骨术，其需要在骨干骨中转移髂嵴自体移植物。此外，与摆动锯相比，钻头导致不太严重的骨缺损，这是所有截骨术执行中固有的。 MDH技术引起的骨质流失减少有助于关节内截骨术的实施，如在患者＃2和＃4中进行的那样。在这些情况下，替代方案可能是半关节成形术，这与提取部位的发病率有关[13]。

作者认为MDH截骨术在患有掌骨或指骨畸形愈合的患者中没有占优势有两个原因有三个原因：1）整形外科医生习惯于使用锯进行截骨术，2）矫正掌骨或指骨畸形是罕见的迹象，导致采用不同技术的意愿降低，3）在技术可行性和更快的方面使用锯切骨术更容易。更重要的是，本研究为矫正截骨和掌骨畸形骨的矫正截骨术增加了重要知识。

一般来说，不结合代表截骨术的潜在并发症[14,15]。目前的文献表明尺骨缩短截骨术所用的技术与并发症发生率相关。一项研究表明，斜截骨术与较低的不愈合率相关。这些作者声称，增加截骨部位的接触面可以提高愈合率[14,16-18]。截骨术期间的发热被认为与愈合能力降低有关[14,19]。固有地，MDH截骨术既减少了热量的产生又增加了接触面积。在作者看来，这些特征涉及在本病例系列中实现的令人满意的结果和适当的骨愈合（图3）。仅在一例（患者＃5）中，作者观察到长达12周的骨固结期。在这种情况下，穹顶和开放式楔形截骨术的组合对于纠正潜在的错位是必要的。为了避免缩短，需要在骨接合术后剩余的骨间隙导致在这种情况下巩固的时间更长。尽管如此，作者认为骨愈合是在与其他技术相当的适当时间范围内实现的。最近的研究表明，除了转速和进给速率（即钻头在骨内的前向动量）之外，钻头直径是与钻井过程中产生热量相关的关键因素[20,21]。在一项研究中，使用直径为4.5 mm的钻头报告了临界热量产生，使用较小直径钻头钻孔并未导致严重的热量产生[21]。在本研究中，作者使用直径达1.2毫米的钻头。奥古斯丁等人。据报道，使用2.5毫米钻头钻孔时最高温度为41.5°C，远低于热骨坏死的临界温度（47°C）[21,22]。这些作者还表明，钻孔角度与钻井过程中的产热无关。这些发现支持了作者的研究结果，并强调了在手外科手术中使用MDH截骨术的优势。此外，作者在一个钻头断裂案例（患者＃9）中仅使用直径为0.8 mm的钻头进行了手术相关并发症。在这种情况下，作者可以轻松地删除损坏的钻头。为避免这种复杂情况，谨慎钻孔非常重要，特别是在使用小直径钻头时。需要仔细解剖截骨部位以避免钻头偏向软组织，这与钻头破损的风险增加有关。


图3
多孔钻截骨术（a）和常规锯切骨术（b）的比较。Pat.＃7采用MDH截骨术治疗，术后随访3个月，骨性巩固良好（a）与锯切截骨术患者相比，术后3个月进行影像学检查（b）

手术和骨骼巩固之间的短时间间隔使得有可能实施早期积极的术后治疗方案，这与早期的恢复工作相关。根据作者对截骨术的经验，一般来说，在平均6周内实现放射学上可见的骨固结对于截骨术来说是相对短的愈合时间。这种愈合时间与目前MDH研究和自然发生的骨巩固研究中发现的愈合时间相当[23,24]。

最近，描述了患者特异性器械和钻孔导向器用MDH骨切除术治疗桡骨远端复杂畸形[24,25]。这种和类似技术的进一步发展，包括患者专用的钻套，螺钉和板，可能适用于不久的将来的手部手术;此外，这些发展可能会导致个性化的截骨术。

这个小型的回顾性案例系列有一些局限性。由于研究设计，作者无法证明MDH截骨术优于使用摆动锯进行的截骨术。未来的前瞻性临床试验将需要解决这个问题。然而，鉴于患者数量较少，一般而言，需要特定个体治疗策略的病例数量，这种前瞻性临床试验不太可能。幸运的是，本案例系列包括治疗这些罕见的指骨和掌骨排列不良病例的外科医生的重要信息。

结论
目前的观察性病例系列研究证明了在手外科手术中使用MDH矫正截骨术的可行性和安全性。 作者的研究结果表明，MDH截骨术代表了一种有吸引力的替代标准程序，只需使用摆动锯或凿子来矫正指骨和掌骨的骨切开术。 特别是对于复杂病例，作者认为，MDH方法可以扩展潜在外科手术的范围。

参考：
1. Gollamudi S, Jones WA. Corrective osteotomy of malunited fractures of phalanges and metacarpals. J Hand Surg Br. 2000;25(5):439–441. doi: 10.1016/S0266-7681(00)80007-8. [PubMed] [CrossRef]
2. Buchler U, Gupta A, Ruf S. Corrective osteotomy for post-traumatic malunion of the phalanges in the hand. J Hand Surg Br. 1996;21(1):33–42. doi: 10.1016/S0266-7681(96)80009-X. [PubMed] [CrossRef]
3. Harley BJ, Brown C, Cummings K, et al. Volar ligament release and distal radius dome osteotomy for correction of Madelung's deformity. J Hand Surg Am. 2006;31(9):1499–1506. doi: 10.1016/j.jhsa.2006.07.012. [PubMed] [CrossRef]
4. Yasui N, Nakase T, Kawabata H, et al. A technique of percutaneous multidrilling osteotomy for limb lengthening and deformity correction. J Orthop Sci. 2000;5(2):104–107. doi: 10.1007/s007760050136. [PubMed] [CrossRef]
5. Frierson M, Ibrahim K, Boles M, et al. Distraction osteogenesis. A comparison of corticotomy techniques. Clin Orthop Relat Res. 1994;301:19–24. [PubMed]
6. Hoigne DJ, Stubinger S, Von Kaenel O, et al. Piezoelectric osteotomy in hand surgery: first experiences with a new technique. BMC Musculoskelet Disord. 2006;7:36. doi: 10.1186/1471-2474-7-36. [PMC free article] [PubMed] [CrossRef]
7. Hoigne D, Hug U, von Wartburg U. Piezoelectric osteotomy in hand surgery: the autologous osteocartilage transplantation for joint reconstruction. Handchir Mikrochir Plast Chir. 2011;43(5):319–320. doi: 10.1055/s-0031-1285885. [PubMed] [CrossRef]
8. Teoh LC, Yong FC, Chong KC. Condylar advancement osteotomy for correcting condylar malunion of the finger. J Hand Surg Br. 2002;27(1):31–35. doi: 10.1054/JHSB.2001.0694. [PubMed] [CrossRef]
9. Jawa A, Zucchini M, Lauri G, et al. Modified step-cut osteotomy for metacarpal and phalangeal rotational deformity. J Hand Surg Am. 2009;34(2):335–340. doi: 10.1016/j.jhsa.2008.11.018. [PubMed] [CrossRef]
10. van der Lei B, de Jonge J, Robinson PH, et al. Correction osteotomies of phalanges and metacarpals for rotational and angular malunion: a long-term follow-up and a review of the literature. J Trauma. 1993;35(6):902–908. doi: 10.1097/00005373-199312000-00017. [PubMed] [CrossRef]
11. Herren DB, Simmen BR. Palmar approach in flexible implant arthroplasty of the proximal interphalangeal joint. Clin Orthop Relat Res. 2000;371:131–135. doi: 10.1097/00003086-200002000-00016. [PubMed] [CrossRef]
12. Baumgart R, Kettler M, Zeiler C, et al. Indications and technique of bone cutting. Chirurg. 1998;69(11):1188–1196. doi: 10.1007/s001040050556. [PubMed] [CrossRef]
13. Lindenblatt N, Biraima A, Tami I, et al. Hemi-hamate autograft Arthroplasty for acute and chronic PIP joint fracture dislocations. Handchir Mikrochir Plast Chir. 2013;45(1):13–19. doi: 10.1055/s-0033-1337917. [PubMed] [CrossRef]
14. Barbaric K, Rujevcan G, Labas M, et al. Ulnar shortening Osteotomy after distal radius fracture Malunion: review of literature. Open Orthop J. 2015;9:98–106. doi: 10.2174/1874325001509010098. [PMC free article] [PubMed] [CrossRef]
15. Van Sanden S, De Smet L. Ulnar shortening after failed arthroscopic treatment of triangular fibrocartilage complex tears. Chir Main. 2001;20(5):332–336. doi: 10.1016/S1297-3203(01)00055-5. [PubMed] [CrossRef]
16. Chen NC, Wolfe SW. Ulna shortening osteotomy using a compression device. J Hand Surg Am. 2003;28(1):88–93. doi: 10.1053/jhsu.2003.50003. [PubMed] [CrossRef]
17. Kitzinger HB, Karle B, Low S, et al. Ulnar shortening osteotomy with a premounted sliding-hole plate. Ann Plast Surg. 2007;58(6):636–639. doi: 10.1097/01.sap.0000250835.72396.48. [PubMed] [CrossRef]
18. Rayhack JM, Gasser SI, Latta LL, et al. Precision oblique osteotomy for shortening of the ulna. J Hand Surg Am. 1993;18(5):908–918. doi: 10.1016/0363-5023(93)90065-B. [PubMed] [CrossRef]
19. Firoozbakhsh K, Moneim MS, Mikola E, et al. Heat generation during ulnar osteotomy with microsagittal saw blades. Iowa Orthop J. 2003;23:46–50. [PMC free article] [PubMed]
20. Pandey RK, Panda SS. Drilling of bone: a comprehensive review. J Clin Orthop Trauma. 2013;4(1):15–30. doi: 10.1016/j.jcot.2013.01.002. [PMC free article] [PubMed] [CrossRef]
21. Augustin G, Davila S, Mihoci K, et al. Thermal osteonecrosis and bone drilling parameters revisited. Arch Orthop Trauma Surg. 2008;128(1):71–77. doi: 10.1007/s00402-007-0427-3. [PubMed] [CrossRef]
22. Eriksson RA, Albrektsson T, Magnusson B. Assessment of bone viability after heat trauma. A histological, histochemical and vital microscopic study in the rabbit. Scand J Plast Reconstr Surg. 1984;18(3):261–268. doi: 10.3109/02844318409052849. [PubMed] [CrossRef]
23. Kalfas IH. Principles of bone healing. Neurosurg Focus. 2001;10(4):E1. doi: 10.3171/foc.2001.10.4.2. [PubMed] [CrossRef]
24. Schweizer A, Furnstahl P, Nagy L. Three-dimensional correction of distal radius intra-articular malunions using patient-specific drill guides. J Hand Surg Am. 2013;38(12):2339–2347. doi: 10.1016/j.jhsa.2013.09.023. [PubMed] [CrossRef]
25. Oka K, Moritomo H, Goto A, et al. Corrective osteotomy for malunited intra-articular fracture of the distal radius using a custom-made surgical guide based on three-dimensional computer simulation: case report. J Hand Surg Am. 2008;33(6):835–840. doi: 10.1016/j.jhsa.2008.02.008. [PubMed] [CrossRef]