综述 | 使用Shannon 裂钻的前足微创手术

学术   健康   2024-11-05 17:02   北京  

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足部手术中的MIS可以大致分为两大概念:一是传统概念,即使用关节镜或内镜处理关节内或关节外或肌腱病变;二是较新的概念,即使用Shannon裂钻进行各种骨和关节手术。自21世纪初以来,随着Shannon裂钻的引入,前足微创手术(MIS),尤其是拇外翻矫正术,取得了显著进展。Shannon裂钻最初由口腔颌面外科医生和牙医用于骨碎片的挖掘、穿孔和切开。然而,足科医生已将其应用于拇外翻手术中,并证明其在足部手术的多个领域均有用处。Shannon裂钻有多种直径、长度和形状可供选择,可根据骨骼的类型和大小以及截骨术的形状、位置和方向进行选择。

在本综述中,作者审查了关于MIS(不包括关节镜和内镜)在不同前足疾病中应用的相关研究。此外,还讨论了实现良好手术效果和预防每种技术相关并发症的重要考虑因素;分析了每种手术的特点,并确定了未来研究的重点领域。


图1.手术中使用的Shannon裂钻套装。该套装包含各种尺寸和类型的裂钻,旨在微创手术期间进行精确切割和塑形。


  拇外翻(跖骨截骨术)

1.技术演变

拇外翻畸形是第一跖趾关节(MTP)的半脱位,主要影响人群是中年和老年女性。拇外翻的特征是大脚趾向外偏斜和第一跖骨向内偏斜,导致第一跖骨头内侧突出并形成疼痛的拇囊炎。

第一代MIS拇外翻畸形矫正术可追溯到Isham引入的第一跖骨头不完全斜行关节外截骨术。该方法是对19世纪末Reverdin引入的技术的改良,涉及在第一跖骨头进行背内侧闭合楔形截骨术,随后不固定截骨部位(图2A)。虽然该技术具有矫正远端跖骨关节面偏斜的优势,但也存在显著缺点,包括跖骨实际缩短4-6毫米、截骨部位不稳定导致移位或成角、以及无法有效矫正第一至第二跖骨间角(IMA)。

图1 拇外翻矫正的第一代、第二代和第三代微创手术(Minimally Invasive Surgery,MIS)示意图。拇外翻矫正术已逐步发展,旨在通过更小的切口实现更有效、更牢固的固定。

第一代微创手术涉及对第一跖骨头进行内侧闭合楔形截骨,然后闭合截骨部位而不进行固定(A)。

第二代微创手术的特点是在第一跖骨颈处进行横向次全截骨,不包括任何软组织手术,并在跖骨头侧向平移后使用轴向克氏针固定截骨部位(B)。

第三代微创手术则使用Shannon裂钻在跖骨远端区域进行关节外Chevron形截骨(C),允许通过侧向平移、外翻成角和远端骨片轻微旋前来实现三维矫正。

第二代MIS由Bosch等人引入,其特点是在第一跖骨颈进行横向近头截骨术,不包括任何软组织手术,并在跖骨头向外平移后使用轴向克氏针(K-wire)稳定截骨部位(图2B)。该技术被广泛使用,直至第三代MIS的出现,目前仍有许多外科医生采用。然而,多项研究报道了该方法存在的风险,包括因固定不足导致的畸形愈合、复发、针道感染和深部感染。此外,由于横向截骨术的特性,无法对远端骨片进行外翻成角,限制了对侧移成分的矫正。已开发出使用髓内固定装置的方法来解决第二代MIS相关的固定问题,但这些技术并未得到广泛采用,因为它们与第三代MIS技术的出现相重叠。

第三代MIS拇外翻矫正术始于Shannon裂钻的应用。该技术被称为微创chevron Akin截骨术(MICA)或经皮chevron Akin截骨术,最初由Vernois和Redfern描述。该手术涉及一个刺切口和远端跖骨区的关节外chevron形截骨术(图2C),允许通过侧移、外翻成角和远端骨片轻微旋前实现三维矫正。与第一代和第二代技术不同,该方法使用螺钉固定截骨部位,从而确保强大的稳定性。

2.手术效果

众多研究人员报告了使用MICA技术取得的优异手术效果。Lewis等人对292例病例进行了超过2年的随访,并报告了成功的结果和极少的并发症;超过5年的随访显示复发率为7.7%,并发症率为4.8%,表明效果令人满意。与常规开放手术(主要是scarf-Akin截骨术)的比较显示,在所有研究中,MICA截骨术均取得了优异的效果。近期相关研究激增,导致系统综述建议MICA截骨术是一种安全有效的手术方法。这是一个有前景的发展,尤其是与第三代MIS技术出现前的系统综述相比,后者无法就其疗效得出明确结论。

3.手术中的技术考虑

图3. 微创Chevron Akin(MICA)截骨术中近段骨块双皮质螺钉固定的示例。在MICA手术中的螺钉固定过程中,至关重要的是确保至少有一枚螺钉双皮质穿过近段骨块以实现稳固固定。

与传统chevron截骨术相比,MICA手术涉及位于第一跖骨颈附近的关节囊外截骨术。这种关节外囊外截骨术通过保留囊的近端附着来减少囊损伤。它还允许更大的平移和旋转矫正,因为跖骨头部的活动不受囊的限制。跖骨截骨术,通常使用Ø2.2×20 mm的Shannon裂钻。在截骨过程中,需要持续冷却灌洗以防止热损伤,热损伤可导致局部骨坏死和伤口愈合不良。在矫正畸形后,使用两个Ø3.0或Ø3.5 mm的空心螺钉固定截骨部位。在螺钉固定过程中,至关重要的是至少有一枚螺钉穿过近端骨片的双皮质(图3)。然而,畸形矫正程度越小,双皮质固定就越具有技术挑战性。近期研究表明,类似于使用第二代MIS方法的截骨术,横向形截骨术在有效且安全地实现双皮质固定方面具有优势。Lewis等人认为,横向截骨术保留了远端远侧皮质的皮质骨,降低了螺钉插入角度过于平行于皮肤的风险,并实现了更有效和稳定的螺钉插入。Yoon等人也报告说,在使用第三代MIS矫正中重度拇外翻畸形时,横向形和chevron形截骨术的效果相似。此外,他们指出横向截骨术更容易实现远端骨片的旋前。人们普遍认为,远端骨片的外翻成角在横向截骨术中具有挑战性。然而,在实际手术过程中,使用Shannon裂钻进行横向截骨术会形成一个比使用锯更大的间隙。因此,即使使用横向截骨术,远端骨片也能实现相当大的外翻成角。减少术后截骨疼痛的一个关键方面是平滑近端骨片截骨部位内侧的隆起。在伴随截骨术进行的软组织手术中,在透视引导下通过刺切口进行的内收肌腱切断术是最常进行的手术。

对于Akin截骨术,使用Ø2.0×12 mm的Shannon裂钻在近节趾骨干骺区进行截骨术。Peiffer等人报告说,在MIS Akin截骨术中,裂钻的第二次通过导致第一趾骨平均切除内侧楔形骨2.9毫米,并强调过度磨削可能增加过度矫正的风险。因此,与常规开放Akin截骨术(通常涉及内侧闭合楔形截骨术)不同,MICA手术通常采用外侧开放楔形截骨术。在矫正畸形后,可以使用多种方法进行固定,如K-wire或Ø2.0或Ø3.0 mm的空心螺钉。

4.当前问题

一些外科医生仍然质疑MICA手术(在远端跖骨水平进行的截骨术)是否能有效矫正拇外翻角>40°和IMA>16°的严重拇外翻畸形。然而,迄今为止,大多数已发表的研究表明,MICA手术是矫正中重度拇外翻畸形的有效方法。相比之下,Choi等人认为,与远端水平相比,在近端水平进行MICA截骨术对中重度拇外翻畸形更有益。他们解释说,与开放手术类似,近端跖骨水平的截骨术提供了更大的矫正能力。

MICA手术的一个显著近期进展是新引导装置的开发。这些装置与膝关节前交叉韧带重建中使用的装置类似,且市面有售。引导装置有助于保持远端骨片的侧移,并可以简化近端骨片的双皮质螺钉固定,这对初学者来说具有挑战性。然而,没有具体研究证明这些装置的优越性。

总之,第三代MIS拇外翻畸形矫正术已使用约十年,已建立了标准化的手术方案,并证明是一种效果一致且良好的有效方法。预计固定装置和手术工具将有所改进。适当的患者选择和适当的技术应用即使对于严重拇外翻畸形也能取得满意的效果。

  拇外翻(第一跖楔关节融合术)

除了跖骨截骨术外,另一种矫正拇外翻畸形的手术选择是第一跖楔关节融合术,也称为Lapidus手术,该手术尝试以微创方式进行。Vieira Cardoso等人介绍了一种关节镜辅助的MIS技术。在透视引导下,使用Ø2.2或Ø3.0 mm的Shannon裂钻或更厚的楔形裂钻(Ø3.1 mm或以上)磨除软骨,并在矫正畸形后用空心螺钉固定关节。与空心螺钉固定不同,Chaparro等人报告说,轴向钉固定也取得了良好效果。对于通过MIS执行Lapidus手术的外科医生来说,是否能够实现充分的关节准备是一个关键考虑因素。Schilde等人的尸体研究表明,与开放技术相比,MIS导致的软骨剥脱减少了15%,对周围腱性结构的损伤最小,表明MIS仍可能是一个有利的选择。另一项研究指出,尽管MIS Lapidus手术的假关节形成率较低,伤口并发症较少,但拇外翻矫正程度可能较低,需要谨慎。与MICA手术相比,MIS Lapidus手术的研究并不广泛,大多数研究仅限于病例系列和尸体研究。因此,在选择此手术时需要谨慎考虑。

  拇僵硬

1.微创趾骨赘切除术

拇僵硬是由第一MTP关节退行性改变引起的僵硬、疼痛和畸形。它是继拇外翻之后影响第一跖列的第二常见病理状况。一个标志性症状是第一MTP关节背屈时感到疼痛。手术类型基于退行性改变的程度。

在各种手术选择中,趾骨赘切除术(涉及去除骨性突起)是轻度至中度退行性改变患者的主要选择,有时与跖骨或近节趾骨截骨术结合使用。多位作者报告了MIS选项并取得了良好效果。Teoh等人报告说,在87例有症状性拇僵硬患者中使用Ø3.1 mm楔形裂钻进行微创背侧趾骨赘切除术(MIDC)后,曼彻斯特-牛津足部问卷评分显著降低。Morgan等人比较了开放趾骨赘切除术与MIDC,并报告说MIDC在足部疼痛、功能和社交方面提供了相当的改善。相比之下,Stevens等人比较了MIDC与开放趾骨赘切除术的并发症和再手术率,报告说MIDC的并发症和再手术率虽然统计上不显著,但较高,并建议外科医生谨慎行事。一些作者将MIDC与其他技术相结合,因为MIS的一个优点是切口较小,相对容易与其他手术结合。Glenn等人报告说,在MIDC后进行MTP关节镜检查以解决关节内病变取得了良好效果。De Prado等人介绍了一种结合MIDC和第一跖骨头及近节趾骨截骨术(使用Shannon裂钻)的手术方法。

对于执行MIDC的外科医生来说,背内侧皮神经损伤的风险是一个关键考虑因素。为防止这种情况,建议在术前如果可触及神经通路,则在皮肤上标记出来。此外,在MIDC期间确保充分灌洗至关重要,以防止骨碎片残留,这可能导致关节内嵌顿、炎症和疼痛。目前尚未发表关于MIDC的长期随访研究,建议未来在该领域进行研究。

2.微创第一跖趾关节融合术

融合术是一种牺牲关节的手术,包括融合术、间置关节成形术、全关节置换术或使用聚乙烯醇水凝胶的半关节置换术,这些手术可考虑用于已进展为终末期关节炎的病例。

先前的研究报告了关节镜辅助第一MTP关节融合术的结果。已引入经皮技术(无关节镜),该技术使用楔形裂钻或Shannon裂钻进行关节面准备,随后进行空心螺钉固定。根据Hodel等人的系统综述,MIS第一MTP关节融合术的结果与开放手术相当。Angthong等人进行了一项尸体研究,并得出结论:微创和关节镜第一MTP关节融合术在关节面准备和安全性方面无显著差异。与MIDC类似,骨碎片灌洗不足可导致术后疼痛,需要外科医生仔细注意。此外,外科医生在防止背内侧和背外侧皮神经损伤时应谨慎行事。

  小趾囊炎

小趾囊炎,也称为裁缝趾,特征为第五跖骨外翻和第五趾内翻。这种情况通常伴有第五MTP关节半脱位。突出的第五跖骨头通常因穿紧身鞋而受到刺激,导致滑囊炎和皮肤角化过度,随后引起疼痛。手术的主要目的是通过切除部分头部(趾骨切除术)或通过截骨术将第五跖骨头的位置内移来减轻其突出。

最广泛认可的技术是近头横向截骨术,这与第二代MIS拇外翻畸形矫正术相似。近头横向截骨术需要在第五跖骨颈区域进行小于1厘米的微小切口,随后在跖骨颈进行横向截骨术。Gianini等人将此手术命名为SERI(简单、有效、快速、经济)截骨术,这仍是使用最广泛的术语。随后,将第五跖骨头向内侧平移,并从趾尖插入一根纵向K-wire进入近端骨片的髓内空间。然而,如果第四至第五IMA过大,可考虑近端水平截骨术,尽管这种方法与远端截骨术相比存在延迟骨愈合的风险更高。

鉴于SERI截骨术所需的切口极小,可能有人会质疑是否需要进一步减小切口大小。然而,在使用Shannon裂钻之前,Magnan等人开发了一种使用微型Lindemann骨锯的技术,该技术甚至允许的切口更小

  小趾跖趾关节问题

“小趾跖趾关节(MTP)问题”这一术语涵盖了多种状况;然而,本研究重点关注跖骨抛物线中断情况下的微创手术(Minimally Invasive Surgery,MIS)技术。从第一到第五跖骨头形成一条平缓的抛物线。特定跖骨长度异常或诸如拇外翻畸形等状况改变第一跖骨相对于第二跖骨的相对长度时,可能导致跖骨痛、跖骨头距地面的高度变化、跖趾关节半脱位以及足底皮肤过度角化。手术治疗的主要目标是通过缩短过长的跖骨来恢复跖骨抛物线。在迄今为止报道的各种手术技术中,Weil截骨术是最常用的技术。该手术涉及在跖骨颈处从跖骨头背侧远端向足底近端方向进行斜向截骨。截骨后,轻轻推挤远端骨块以达到所需的缩短程度,然后使用一枚或两枚微型螺钉进行背侧-足底侧固定。

远端跖骨微创手术(Distal Metatarsal Minimally Invasive Osteotomy,DMMO)是解决这一问题的代表性MIS技术。De Prado等人建议使用Ø2.0 × 12 mm的Shannon裂钻进行类似于Weil截骨术的截骨术,且不进行固定,从而允许立即全前足负重。他们认为,这种方法能够使远端骨块自然移位到所需位置,从而实现骨性愈合。尽管由于缺乏固定,人们可能担心截骨部位会出现不愈合或畸形愈合,但先前的一项研究报告称,有固定和无固定的手术结果在统计学上无显著差异。尽管为了预防截骨部位畸形愈合和不愈合,需要克服显著的学习曲线,但已有众多研究报告了DMMO的良好结果。一项关于DMMO的早期系统评价对该手术持否定意见。然而,DMMO已不断进化,包括截骨部位的改变和截骨方向的调整。尽管DMMO相对简单,且通过微小切口进行而不进行固定,但其效果已显示出与传统开放手术相当。这表明DMMO是一个具有发展前景的领域,可能以更小的创伤提供相似的疗效。

  小趾畸形

小趾畸形包括槌状趾、锤状趾、爪形趾和卷曲趾畸形。用于矫正这些畸形的微创手术(Minimally Invasive Surgery,MIS)技术可分为截骨术、髁切除术、肌腱切断术和关节融合术。通常,这些手术需要多处趾骨截骨术和联合软组织手术,而非单一的趾骨手术。MIS趾骨截骨术涉及使用Ø2.0 × 8 mm的Shannon裂钻在畸形顶点进行不完全闭合楔形截骨。通过闭合截骨间隙矫正畸形后,截骨部位不进行内固定,仅通过敷料包扎期望其愈合。多位作者已报告使用此方法取得了良好效果。相反,Lee等人报告了在趾骨干水平进行背外侧闭合楔形截骨术,并用克氏针临时固定4周,成功矫正了有症状的卷曲趾畸形。微创肌腱切断术也可在多种肌腱上进行,包括趾长屈肌、趾短屈肌和趾伸肌。然而,有报告指出,不完全的肌腱切断术可能导致不良结果,因此需要谨慎操作。

在所有手术过程中,都应注意避免潜在的指神经损伤。对于关节融合术,需要采用与开放手术相似的纵向空心螺钉固定。Mateen等人报告指出,在锤状趾矫正方面,开放手术和MIS关节融合术的手术结果没有显著差异。尽管只有少数相关研究聚焦于MIS在小趾畸形矫正中的应用,但考虑到趾骨截骨部位的愈合时间比其他骨骼短,MIS有可能在这一领域最大化其优势。因此,它是一种具有发展前景的技术,值得未来进一步开发。

  结论

在本综述中,作者探讨了每种手术程序的特点,并讨论了外科医生未来研究的方向。此外,本综述还讨论了外科医生为确保手术成功并获得更满意结果而必须考虑的关键因素。也证实了通过持续研究进一步发展的巨大潜力。

获得满意手术结果的关键不仅仅在于执行微创手术,更在于根据适当的适应症恰当地选择患者,并在外科医生能力范围内执行手术。


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