经皮距骨支撑内侧螺钉固定治疗 Sanders II 型和 III 型跟骨骨折的有限元分析及临床应用

为什么跟骨骨折很重要

跟骨断裂不仅仅是痛苦的不便——它可能永久改变一个人的行走、站立和工作方式。传统的手术通常需要较大的切口和金属钢板，可能导致感染、愈合缓慢和住院时间延长。本研究探讨了一种更温和的修复方式：通过几个小螺钉经微小皮肤切口固定某些跟骨骨折，并评估这种更简便的方法在日常活动中是否具有足够的强度和安全性。

修复粉碎性跟骨的新方法

跟骨（calcaneus）在我们每一步着地时起到减震作用。在某些常见损伤中，称为 Sanders II 型和 III 型的骨折，关节面（与踝骨接触的光滑面）出现裂缝并移位。外科医生越来越倾向于对这些损伤采用“微创”技术，使用小切口而不是大切开。一个关键的目标是称为距骨支撑（sustentaculum tali）的致密内侧骨嵴，即使在跟骨其他部位碎裂时，这块骨质通常仍然保持稳定。如果能将螺钉牢固地钉入这块稳定的骨岛，周围的骨折片可能在不使用大块钢板的情况下维持良好对位。

在计算机上测试强度

为评估这种基于螺钉的方法的稳固性，研究者首先从 CT 扫描构建了一个详细的三维跟骨骨折计算机模型。他们制作了三种典型的骨折模式，然后对每种模式用四种不同方式“修复”：三枚螺钉指向距骨支撑、髓内钉、一侧的刚性锁定钢板，以及更细的微创钢板。利用有限元分析——一种标准工程工具——他们模拟了站立时体重通过跟骨的传递情况。研究测量了每种植入物和骨区域承受的应力，以及在载荷下骨折片的位移幅度。

螺钉构型的比较结果

计算机测试显示，三枚螺钉固定入距骨支撑的构型，在骨组织和植入物两方面产生了较低的应力水平。相比之下，髓内钉模型导致骨内应力最高，而锁定钢板模型则在金属自身集中了最多应力。重要的是，在四种修复方法中，骨折片间的微小位移均远低于骨愈合普遍接受的极限。这表明所有方法在力学上都表现出稳定性，但经皮螺钉方法在实现稳定的同时保持了相对较低的应力——提示螺钉松动或植入物疲劳的风险可能更小。

临床验证该方法

计算机模型的数据只有与真实患者情况相符才有意义。研究团队因此回顾了 23 例接受经皮螺钉技术治疗的移位性关节内跟骨骨折患者。大多数为 Sanders II 型或 III 型损伤。所有手术均通过小切口并在 X 光下精确引导完成，大多数患者未用到骨移植。术后采用分阶段康复计划，数月内逐步增加负重。平均随访约 13 个月时，患者使用标准足部功能评分和疼痛量表进行评估。大多数患者达到“良好”到“优良”的功能，疼痛评分很低，且未报告严重的伤口愈合问题。

对患者和外科医生的意义

综合来看，计算机模拟和临床随访结果表明，对于经选择的跟骨骨折，将三枚螺钉精确置入距骨支撑可获得与更复杂植入物相当的稳定性，同时避免了大切口和笨重钢板的许多缺点。对患者而言，这可能意味着更小的疤痕、更低的伤口并发症风险，以及更快恢复舒适行走。然而，作者强调这种方法并不适用于所有骨折类型，且该研究涉及的患者数量相对较少，随访时间仅约一年。在将此技术视为通用解决方案之前仍需更大样本、长期的研究，但结果为一种更简单、微创的修复方式仍能提供坚固可靠的支持提供了令人鼓舞的证据。

引用: Han, H., Li, X., Ha, C. et al. Finite element analysis and clinical application of percutaneous sustentaculum tali screw fixation for Sanders type II and III calcaneal fractures. Sci Rep 16, 4911 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-35521-6

关键词: 跟骨骨折, 微创手术, 螺钉固定, 有限元分析, 足踝