跟骨形态结构特点及其临床意义
梁 军 周家钤 李明 曾至立胡滨成* 马仁治
摘要 目的 为跟骨骨折的治疗提供形态学依据和标准。方法 观察正常成人跟骨的形态特征和骨小梁分布，测量跟骨的长、宽、高和Bohler’s角、Gissane’s角等。结果 ①跟骨形态结构较复杂，骨皮质薄，骨松质多，跟骨前部跟骨沟下方骨小梁稀疏，后部内侧骨小梁密集。②正常跟骨长、宽、高等测量值左右两侧无明显差异，而不同性别间除Gissane’s角外，其他各项指标均有显著差异；跟骨高/长的比值>1/2。结论 ①跟骨形态学上存在力学薄弱点，易骨折，骨折多数复杂。②正常跟骨高/长固定>1/2,作为跟骨治疗的参照指标，临床上使用方便；跟骨Bohler’s角、Gissane’s角的改变和跟骨宽度的增加是跟骨骨折诊断、治疗的要点；骨折后可参照本文测量结果恢复跟骨的长、宽、高等。
关键词 跟骨 形态学 跟骨骨折
morphological character of calcaneus and its clinical signifiance.
Abstract Objective To provide the morphology standard and basis of calcaneus for clinical treatment. Methods The normal form of adult calcaneus example and distribution of trabeculae in sagittal and coronal planes of calcaneul were observed; then the length, breadth, height and Bohler’s,Gissane’s angle of calcanel were measured. Results The form and structure of calcaneus are complex,in which dense bone is thin and spongy bone is dominant;The trabeculae in the front of calcaneus and below the calcaneus sulcus is scarce,but in posterior-medial,the trabeculae is thick.All the ratio of calcaneus height to length is>1/2. Conclusion There’s a tendency of easily fracturing and producing complex fractures on the morphology of calcaneus,and its posterior-joint surface is the main factor to maintain the subtalar. The changes of Bohler’s and Gissane’s angle aye not enough compiete to evaluate the calcaneus fracture,it must be connectted with the changes of calcaneus breadth and the injured-degress of its posterior-joint surface.
Key Words calcaneus morphology calcaneus fracture
跟骨是最大的跗骨，在人体负重和行走中起重要的作用，而跟骨骨折临床上多见，约占全身骨折的2％，其中大部分骨折涉及距下关节面，预后较差，即使精心治疗也总有部分患者遗留持续性疼痛和严重功能障碍，致残率高达30%[1]，其原因在于跟骨骨折后复位、固定难度大，骨折畸形愈合[2]。因此，力求恢复骨折后跟骨的正常形态和位置成为治疗跟骨骨折的关键。本文对跟骨进行了观察、测量，统计了正常跟骨的形态数值，结合临床分析讨论跟骨形态结构上的易骨折性和发生骨折的复杂性，旨为治疗跟骨骨折提供形态学的理论依据。
1 材料和方法
1.1 跟骨形态观测
收集完整成人跟骨124例（男女各半，左右各半），分别观察其形态特征，并测量:跟骨全长、跟骨高、跟骨前部宽、后部宽、跟骨中部最大宽（载距突最内侧至后关节面最外侧点间的距离）和最小宽（跟骨体内侧面最凹点至外侧面最凹点间的距离）、跟骨结节关节角（Bohler’s 角）和跟骨交叉角（Gissane’s角）等(见图１)，测量距离精确至1mm，角度至0.25°。
1.2 跟骨结构观察
分别经跟骨后关节面中心作矢状、冠状切面剖开跟骨各10个，观察骨皮质、骨松质分布和骨小梁排列情况。
2 结果
2.1 跟骨形态观察结果
跟骨形态较复杂，呈不规则长方体，上面有三个关节面，后关节面最大，以其为界可将跟骨分为三部分，以前是前部，以后为后部，前窄后宽。跟骨前部前面是跟骰关节面，上面有跟距前、中两关节面，两关节面时有融合，前关节面也可缺如（本文融合率为62.10％，缺如率为1.61%），而中、后关节面之间由于有跟骨沟，沟中有神经血管等穿行，因此，中后关节面间不会融合。
跟骨后关节面下方是跟骨中部，后关节面长轴呈凸弧形斜向前下外方，组成跟距关节的大部分；跟骨中部内侧有载距突，载距突下可见明显的 长屈肌腱沟，沟周围较为空坦，有利于血管、肌腱通行；中部外侧粗糙，有滑车突，本文观察滑车突并不明显。跟骨后部为跟骨结节，跟骨结节后下方移行为跟骨结节内、外侧突。
2.2 跟骨形态测量结果
见表1～2。经t检验，各测量值左右两侧无差异，而不同性别间除Gissane’s角外，其他各值均有差异。
表1 跟骨测量结果x±s(min～max)mm
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项目 |
性别 |
左 |
右 |
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全长 |
男 |
73.4±4.3(62.6~85.5) |
73.3±3.9(65.9~82.7) |
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女 |
66.5±3.8(57.6~73.4) |
66.5±3.9(59.0~75.0) |
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最大宽 |
男 |
42.2±3.3(44.7~47.0) |
42.0±3.1(36.8~47.9) |
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女 |
38.0±3.0(32.5~47.4) |
38.1±3.1(31.2~43.0) |
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最小宽 |
男 |
27.1±2.6(19.6~31.5) |
27.4±2.7(20.0~33.9) |
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女 |
23.5±2.9(17.1~29.8) |
23.8±2.8(16.2~28.9) |
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前部宽 |
男 |
26.0±2.4(24.2~30.1) |
25.3±2.3(20.6~29.0) |
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女 |
24.0±2.6(19.8~29.1) |
22.9±2.4(18.1~27.7) |
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后部宽 |
男 |
32.5±3.5(26.4~39.5) |
31.9±2.7(25.9~38.0) |
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女 |
28.3±2.7(23.3~33.6) |
27.8±2.6(23.3~33.9) |
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跟骨高 |
男 |
43.4±3.2(36.4~51.3) |
42.4±3.7(35.6~53.0) |
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女 |
38.7±3.2(32.0~45.0) |
37.9±3.0(31.0~42.8) |
表2 跟骨角度测量结果x±s(min～max) °
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项目 |
性别 |
左 |
右 |
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Bohler’s角 |
男 |
29.92±3.32(22.50~37.25) |
30.27±3.33(22.25~35.50) |
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女 |
37.26±5.91(27.75~53.50) |
37.32±4.97(30.25~54.50) |
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Gissane’s角 |
男 |
131.88±5.91(121.25~145.50) |
135.69±5.15(127.25~150.75) |
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女 |
132.15±6.59(116.75~146.50) |
134.08±5.40(124.50~142.25) |
2.3 跟骨结构观察结果
跟骨大部分由骨松质组成，仅在后关节面前下方及跟骨结节后下方骨皮质稍厚约1～2mm，其他部位骨皮质极薄。跟骨骨小梁有三种走向：（1）从后距下关节皮质层起作扇形朝向跟骨结节，上达跟骨结节后上缘，下至跟骨结节下端，较密集。（2）从跟骨沟前缘向前下方分布，较稀疏。（3）从跟骨底部皮质向后上延伸达跟骨结节上部，并有少许向前延伸达跟骨前部。前两种是压力骨小梁，后者是张力骨小梁（见图2～3）。
3 讨论
3.1跟骨形态特征
由于跟骨后关节面长轴呈凸弧形斜向前下外方，组成跟距关节的大部分，因此，后关节面的完整性是维持距下关节功能的主要因素，研究表明[3],后关节面的凸面与距骨凹面相交错,生物学上具极高的稳定性。负重时后关节面必须靠跟骨的外翻来完成与中心轴位的距骨关节面的吻合，这样便造成了跟骨运动轴的偏心，即跟骨结节略偏外侧对应距骨中心形成运动轴，有资料描述[4]胚胎期、新生儿期跟骨呈内翻位，随着负重，跟骨后关节面斜度渐减小，表明了后关节面的倾斜是导致跟骨偏心性的原因。跟骨后部内侧突较外侧突粗大，这并不仅仅与肌肉牵拉有关，我们认为更主要的原因在于跟距运动轴的偏心性，正常情况下跟骨外翻状着地，着力点主要在内侧突，支撑着人体大部分重力所致。
测量跟骨标本发现跟骨全长与跟骨高有相当固定的比例关系，即跟骨高／跟骨长>1/2，跟骨骨折后由于骨折块压陷，则跟骨高／跟骨长<1/2，压陷越重，比值越小，临床上骨折的治疗应首先满足这种比例关系。
跟骨中部最大宽明显超过前、后部宽度，表明内侧的载距突突出，支撑着距骨，承受来自距骨的压力，因而载距突部位易骨折；跟骨中部最小宽度则提示了跟骨骨瓣的可能厚度，本文结果约5mm～10mm，与文献基本相同[5]。本文测量的其他有关跟骨正常形态的数值结果也可作为临床跟骨骨折治疗时恢复跟骨的正常形态、选择内固定器械尺寸的参照。
3.2 跟骨结构特征
跟骨压力、张力骨小梁多数在跟骨体后部内侧密集、重叠，即形成所谓的“跟骨丘部”[6]，而在跟骨前下方跟骨沟下部存在一个骨小梁稀疏区，呈不规则三角形，尖端向上，称“中和三角区”[7]，是跟骨结构的薄弱区，有人认为该区是血管进入跟骨髓腔处，但跟骨是短骨，没有髓腔，我们认为“中和三角区”的出现是运动力学的结果，因它所受人体重力和运动压力小所以稀疏，而跟骨后部因负重、负压致压力骨小梁密集且坚固；张力骨小梁的出现是由于维持正常的跟骨形态的一种拉力，对压力骨小梁起牵引、固定作用，压力越大，张力越大。
3.3跟骨形态结构与跟骨骨折
跟骨骨折多由垂直暴力所致，跟骨形态学的特征也导致了跟骨骨折的倾向性：由于跟骨前部是力学薄弱点，一个不大的暴力撞击即可造成跟骨前突骨折；跟骨周缘多数部位皮质薄，常可发生跟骨载距突、跟骨结节纵形或鸟嘴形等骨折；当一个暴力造成跟骨丘部骨折，这个暴力一定很大，常可使跟骨形成两个基本骨折块及在此基础上的粉碎、塌陷性骨折，结果使跟骨高度、长度减小，宽度增加，加之跟骨内骨松质居多，极易压缩，常常使跟骨形态畸变严重，对骨折复位固定造成严重的障碍。
Bohler’s 角、Gissane’s角常被用作判定跟骨骨折严重程度和评估跟骨骨折治疗效果的重要指标。当跟骨骨折造成整个后关节面有分离、塌陷时，Bohler’s角减小，严重时甚为负值，而Gissane’s角常常增大；但当骨折仅压陷后关节面的半侧时，由于构成角的骨性标志仍存在，反映在X-ray片上就是Bohler’s 角、Gissane’s角可无明显变化，仅表现为跟骨宽度的增加，因此，Bohler’s角、Gissane’s角的改变和跟骨宽度的增加、后关节面的损伤情况须一同考虑，是跟骨骨折诊断、治疗的要点。
参考文献
1 Heppenstall RB. Fracture treatment and Healing.
2 Anglen JO.Advances in treatment of caicaneus fracture.MO-MED,1993,90(4):183
3 刘明廷,毛宾尧,杨星光,等.距下关节内在稳定机制的探讨. 中国矫形外科杂志,1995,2(1):31
4 郭世绂主编. 临床骨科解剖学.天津： 天津科学技术出版社，1988,929~969
5 张发惠,方祥源,陈秀清,等.带血管蒂跟骨瓣转位修复距骨骨折的应用解剖.中国临床解剖学杂志,1992,10(4):244
6 Soeur R, Remy R. Fractures of the calcaneus with displacement of the
thalamic portion. J Bone Joint Surg.(Br), 1975,11:57(4):413~421
7 马元璋主编 .关节骨折经皮撬拨复位.上海：上海科学技术出版社，1982,161
图1 跟骨测量指标示意图
a 跟骨全长（跟骨结节向后最突出点至跟骰关节面中点之间的距离）
b 跟骨高（跟骨体上面凹陷的最深面至下面相应点的投影距离）
BA Bohler’s角（以跟骨后关节面后上缘为顶点，分别连接骰骨关节面前上缘中点和跟骨结节后上缘
中点连线的交角）
GA Gissane’s角（跟骨沟分别连接跟骨前突和跟骨后关节面后上缘连线的交角）
