8.4.1 研究背景

闭合复位髓内钉内固定是治疗长骨干骨折较常用的手术方式，具有创伤小、固定牢靠，并发症少等优点。由于跟骨为不规则的长方体结构，传统的髓内固定难以应用于跟骨骨折。由于髓内固定的独特优势，近来有学者设计出专用于跟骨骨折的髓内钉（Calcanail）并进行临床试用[21]。该髓内钉由主钉和两端锁钉组成，主钉用于骨内支撑，为中空设计，内部可填充人工骨。两端锁钉可用于横向固定，并与主钉联合支撑跟骨体，图8-17。临床应用证明：Calcanail治疗跟骨骨折可取得满意的临床效果，在一组63例跟骨骨折患者中，髓内固定术后骨折全部愈合，无一例切口感染等并发症，术后一年随访时平均AOFAS评分为85.9分[37]。

尽管髓内固定可以提供有效的固定支撑，但相对于跟骨骨折的复杂程度， Calcanail仅能提供两个方向上的固定作用。因此，有学者对其应用适应症、手术有效性、内固定取出以及二次翻修等提出质疑。但生物力学研究发现，对于SanderⅡB型跟骨骨折，Calcanail的力学强度超过锁定钢板[32]。该研究为Calcanail的临床应用提供了有力的依据，但由于初始设计的局限性，该钉能否用于跟骨粉碎性骨折，尚需进一步研究证明。

辅助螺钉固定技术是骨折治疗最常用的方法之一，如胫骨阻挡钉技术。对于跟骨骨折，也有学者对辅助固定的有效性进行生物力学分析。Wang等人[16]将20例新鲜跟骨关节内骨折分为2组，一组采用侧方钢板螺钉固定，另一组在侧方钢板固定的基础上，辅以纵向螺钉固定。对两组模型的稳定性进行测试，发现辅助螺钉固定组的有效强度是单纯钢板固定的3.6倍。研究发现，辅助螺钉固定可以有效提高跟骨骨折固定的生物力学稳定性。

图8-17 跟骨髓内钉（Calcanail）的结构设计及骨折固定效果[24]

为避免Calcanail治疗跟骨骨折难以固定跟骨前部骨折块的不足，并提高固定的整体稳定性。本研究拟在Calcanail固定跟骨骨折的同时，施加辅助螺钉固定（增强髓内固定）。辅助螺钉从跟骨结节后上方进入，指向跟骰关节方向。由于Calcanail主钉有两个窗口，钉体为中空设计，辅助螺钉可以从主钉窗口中穿过，与主钉形成一个“×”的固定结构，可有效增加Calcanail的固定强度。

由于Calcanail目前尚处于临床试验阶段，市场上缺乏产品供应。因此，本研究拟采计算机分析的方法对Calcanail联合辅助螺钉固定的力学稳定性进行分析。通过建立跟骨骨折的有限元模型，分别模拟Calcanail，Calcanail协同辅助螺钉，以及传统的钢板固定，比较不同固定情况下模型的稳定性。模型中Calcanail的几何参数依据参考文献[21]设定，辅助螺钉为直径3.5mm的松质骨螺钉，模型中以相同直径的圆柱体替代；钢板依据AO解剖钢板绘制，厚度为2.0mm，螺钉以直径3.5mm的柱状体代替。本研究可以为跟骨骨折临床治疗的选择提供有益的参考。