引用本文： 王斌, 王鵬飛, 王宇鵬, 賈松, 楊煥友, 尹佳麗, 蔣文平, 趙剛. 脛骨截骨延長的血管解剖學研究. 中國修復重建外科雜志, 2015, 29(7): 835-839. doi: 10.7507/1002-1892.20150181 復制
四肢高能量損傷后導致四肢管狀骨大段缺損、再植后肢（指）體明顯短縮、骨感染后導致骨缺損、嚴重軟組織損傷導致骨壞死、骨不愈合及殘肢（指）等，采用傳統方法修復困難，其中脛骨是四肢骨骼中較易損傷的部位之一[1]。Ilizarov技術是人為截骨后，再沿其延長軸方向施加持續緩慢的牽引力將兩斷端牽開，使缺損的空間連續產生骨生成活動的一項技術，在脛骨損傷中應用最多。目前截骨方式[2]有骨干皮質骨截骨、骨骺分離、干骺端截骨及干骺端-骨干截骨，其中干骺端-骨干截骨得到國內外大多數學者的認可[3]。但目前對于干骺端-骨干截骨具體位置的研究尚罕見報道。2010年8月－2014年7月，我們對此進行了研究，對脛骨遠近端血管進行了解剖學測量及統計學分析，為臨床明確判定脛骨截骨部位提供解剖學依據。
1 材料與方法
1.1 實驗標本
10側新鮮成人小腿標本，其中男7側，女3側；年齡32～45歲，平均34.4歲；左側3 例，右側7 例。標本來源于唐山市第二醫院截肢肢體，由河北聯合大學解剖學教研室負責肢體灌注，分別經腘動脈加壓灌注紅色乳膠，以切開足趾皮膚見有乳膠滲出表明灌注已充分；然后冷凍24 h，解剖前常溫解凍24 h。測量工具為游標卡尺和皮尺。按Mysorekar方法[4]測量脛骨全長，即脛骨平臺內側緣至脛骨內踝尖端的垂直距離，本組為（372.2±25.1）mm。
1.2 實驗方法
取小腿前正中切口，顯露小腿前群肌肉；由脛骨前肌外側緣與趾長伸肌、長伸肌間隙進入，分離并暴露脛前動脈及其主要分支，再由脛骨外側面與脛骨前肌間隙進入，充分顯露脛前動脈骨膜分支；取后側切口，顯露小腿后群肌肉，分別切斷腓腸肌內、外側頭及比目魚肌，暴露脛后動脈及其主要分支；由長屈肌與脛骨后肌間隙進入，分離暴露腓動脈。對脛前后動脈、腓動脈及其分支進行觀察測量。
將脛骨分為近段（近1/3）、中段（中1/3）、遠段（遠1/3），每段約124 mm。① 測定脛骨最佳截骨位置：測量時上端以脛骨平臺內側緣（內側髁上緣）、脛骨粗隆上極、腓骨小頭上緣為參照，下端內側以脛骨內踝尖端、外側以脛骨外踝尖端、遠側以脛骨下端關節面為參照，測量脛骨遠、近段主要供血動脈與骨端參照物的垂直距離，精確至0.1 mm。根據供血動脈的解剖位置改變點，選擇脛骨遠、近端對脛骨血供破壞最少的截骨平面范圍，確定脛骨遠、近端最佳截骨位置。② 截骨指數測定：測量截骨位置距骨端的長度及脛骨全長，按以下公式計算截骨指數：截骨位置距骨端的長度/脛骨全長×100，以此表示截骨部位在脛骨全長上的相對位置。測定截骨指數后，可于術前行X線片檢查，測量脛骨全長后便可計算出截骨部位與脛骨平臺內側緣或內踝尖端的距離，便于術中操作。
2 結果
2.1 脛骨近段主要供血動脈及截骨部位測量
脛后動脈距離脛骨平臺內側緣（73.5±20.1）mm發出脛骨滋養動脈后，穿過脛骨后肌，沿脛骨后面下行（42.2±18.3） mm后斜行通過滋養孔進入脛骨髓腔。脛骨近段主要供血動脈與脛骨平臺內側緣、脛骨粗隆上極及腓骨小頭上緣的距離見表 1。結果顯示脛骨近段血供豐富，是優良截骨部位。根據標準確定的截骨部位：距離脛骨平臺內側緣（78.2± 19.5） mm，距離脛骨粗隆上極（41.8±16.0）mm，距離腓骨小頭上緣（66.7±16.4）mm。
表1
脛骨近段主要供血動脈與脛骨平臺內側緣、脛骨粗隆上極、腓骨小頭上緣距離（n=10，mm，2.2 脛骨遠段主要供血動脈及截骨部位測量
脛前動脈位于脛骨外側面，在走行中可發出6～7支直接骨膜支；而在脛骨中下段較恒定地發出3支直接骨膜支，緊貼脛骨外側面，自下往上進行測量，第1支距離脛骨內踝尖端（44.2±17.3）mm，第2支（86.4±14.6）mm，第3支（94.3±22.1）mm。脛后動脈在脛骨遠端發出2～3支直接骨膜支，有2支較恒定，均位于脛骨遠段。腓動脈穿支距脛骨內踝尖端（107.5±21.2）mm，起自腓動脈，向內下走行途中不僅通過吻合支、交通支與脛后動脈相連，沿途還發出2～3支骨膜支營養脛骨后面骨膜。脛骨滋養動脈髓內降支主要供應脛骨中下段骨內膜的血供。
脛骨遠段主要供血動脈與脛骨內踝尖端、脛骨下端關節面、脛骨外踝尖端的距離見表 2。脛骨下端截骨部位選擇脛后動脈與腓動脈穿支吻合支至脛前動脈骨膜支第2支之間的范圍。因此確定的截骨部位：距離脛骨內踝下緣以上（70.8±12.1）mm，距離外踝尖端下緣以上（83.3±13.0）mm，距離脛骨下端關節面（59.1±11.7）mm。
表2
脛骨遠段主要供血動脈與脛骨內踝尖端、脛骨下端關節面、脛骨外踝尖端距離（n=10，mm，2.3 截骨指數測定
脛骨近段截骨指數為18.45～23.35，平均20.46；脛骨遠段截骨指數為14.36～23.05，平均18.81。
3 討論
20世紀50年代，Ilizarov創立并不斷完善了環形外固定、骨延長、骨搬移技術，使其成為當今骨科主流代表技術之一。其生物原理基礎“張力牽拉法則”即是將截斷的骨或組織給予一定速度持續牽拉，可促進骨及軟組織再生。即使截骨部位不同，牽拉成組織也均會達到預期的延長長度及再生骨愈合，但會造成治療時間、骨生成質量的差別及治療并發癥的不同。最佳截骨部位是減少治療周期、決定治療效果的重要因素之一。
3.1 近干骺端骨干截骨的優勢
脛骨近干骺端血供豐富，且富含松質骨，有尚能轉化為成骨細胞的MSCs，故與骨干相比有更強的成骨能力[4]。部分學者[5-7]相繼報道了在脛骨干骺端截骨進行肢體延長及骨段滑移術，取得了良好效果。但在近干骺端截骨易損傷部分肌腱附著點，牽拉過程中往往會出現膝關節及踝關節并發癥[8-9]。干骺端緊鄰脛腓關節，給截骨術中操作帶來很大不便，操作不當會造成脛腓關節脫位及腓總神經損傷。而靠近干骺端骨干緊貼皮下，定位清晰，橫截面積也較小，采用微創皮下橫行截骨，操作更簡便、快捷[10]，這與我們的研究一致，既可保留骨端延長和骨干延長的優點，又可避免兩者不足，是最理想的截骨部位[11]。近干骺端的骨干截骨延長雖在骨愈合速度上不及干骺端，但也能獲得滿意預期效果，且幾乎無嚴重并發癥[12]。將截骨部位選擇在血供豐富的干骺端和骨干連接部位也在國內外學者的報道中得到證實[2]。
3.2 如何在脛骨近段選擇截骨部位
脛骨滋養動脈在髓腔中分為升支與降支，成為脛骨干主要血供來源。脛骨滋養動脈也由脛前動脈、腓動脈及腘動脈發出，但幾率很小[4]。有學者研究表明滋養動脈損傷對脛骨各段血供均有影響，滋養動脈結扎會影響脛骨血供，易引起骨不連、骨延遲連接，若提前去除外支架還會發生再骨折等并發癥[13]。所以在脛骨近干骺端-骨干截骨時要避免損傷脛骨滋養動脈。本研究顯示，脛后動脈距離脛骨平臺內側緣（73.5±20.1）mm發出脛骨滋養動脈，穿過脛骨后肌后，滋養動脈距離脛骨平臺內側緣（87.1±21.4）mm，然后緊貼脛骨后面下行（42.2±18.3） mm斜行通過滋養孔進入脛骨髓腔。即在距離脛骨平臺內側緣（87.1±21.4） mm以近截骨就不會損傷脛骨滋養動脈，而選擇在距離脛骨平臺內側緣(68.3±18.1）mm以遠[距離脛骨粗隆上極（31.5±14.4）mm以遠]范圍進行截骨也不會損傷脛前返動脈以近的其他動脈。
3.3 如何在脛骨遠段選擇截骨部位
有學者認為脛骨下干骺端肌腱較多，術后易造成肌腱粘連且血供相對較差，骨生長速度較慢，不是理想延長部位[14]。李起鴻等[4]施行脛骨下干骺端截骨延長25例，并提出脛骨下干骺端成骨能力不及上干骺端。任志勇等[15]研究發現骨膜的連續性及完整性是截骨后成骨愈合的關鍵因素，而保護骨外膜及其血管有利于骨膜早期活躍性成骨作用[16]。彭少英等[17]則肯定了脛骨下干骺端截骨延長效果，認為下干骺端對膝關節干擾小，發生膝關節屈曲畸形的幾率小。但對于脛骨近段大段骨缺損、小腿近段離斷短縮再植后等，需行脛骨遠段截骨延長。那么應如何在血供較差的脛骨遠段選擇相對血供豐富區域進行截骨？
脛骨遠段血供主要來源于脛前動脈、脛后動脈和腓動脈穿支的分支。脛前動脈發出的直接骨膜支與其發出的內、外踝前動脈在脛骨遠段內外側面形成較密的骨膜血管網，脛后動脈也發出2～3支骨膜支營養脛骨內側面的骨膜；腓動脈穿支在走行過程中不僅發出1～2支骨膜支，還發出吻合支與脛后動脈相連共同組建了脛骨遠段后面的血供。本研究顯示，脛前動脈第2直接骨膜支距脛骨內踝尖端（86.4±14.6）mm。第2支以近區段骨膜動脈網較遠段明顯稀疏，而該區段基本位于脛骨中下1/3，這與脛骨中下1/3是骨折不愈合的好發部位[18]一致。選擇截骨部位既要對遠段主要動脈分支破壞小，又要血供豐富，脛骨遠段從脛前動脈第2直接骨膜支至脛后與腓動脈穿支吻合支區段血供豐富，成為我們首選的截骨區域 [距脛骨內踝尖端（51.7±12.3）~（86.4±14.6）mm]，而盡量避開脛骨中、遠段，即距脛骨內踝尖端（86.4±14.6）mm以近區域。
為何截骨范圍選擇在脛后動脈與腓動脈穿支吻合支至脛前動脈直接第2骨膜支之間？本研究發現，脛前動脈第2直接骨膜支比腓動脈穿支起始部靠近段，從該部位到脛骨末端血供豐富；脛前后動脈越往脛骨遠段越貼近骨膜，如在脛后與腓動脈穿支吻合支[距脛骨內踝尖端（51.7±12.3）mm]以遠截骨，則易損傷脛前、后動脈，腓動脈穿支、吻合支以及下脛腓關節。
3.4 脛骨截骨指數
我們提出的截骨指數，即截骨部位在脛骨全長上的相對位置，可在不同高度人群中方便快速選擇其最佳截骨位置或截骨范圍。本研究顯示，脛骨近段截骨指數為18.45～23.35，平均20.46；脛骨遠段為14.36～23.05，平均18.81。如果要換算成具體數值，以脛骨近段為例：截骨指數為20.46，脛骨全長為372.2 mm，那么截骨位置距脛骨平臺內側緣應為372.2 mm×20.46/100=76.15 mm。
本研究僅從解剖學角度研究肢體延長或骨滑移時的截骨部位，而在活體其血供情況與解剖結果是否一致、活體脛骨截骨后截骨區血管增生程度是否與血管分布相關，均有待進一步研究探討。
四肢高能量損傷后導致四肢管狀骨大段缺損、再植后肢（指）體明顯短縮、骨感染后導致骨缺損、嚴重軟組織損傷導致骨壞死、骨不愈合及殘肢（指）等，采用傳統方法修復困難，其中脛骨是四肢骨骼中較易損傷的部位之一[1]。Ilizarov技術是人為截骨后，再沿其延長軸方向施加持續緩慢的牽引力將兩斷端牽開，使缺損的空間連續產生骨生成活動的一項技術，在脛骨損傷中應用最多。目前截骨方式[2]有骨干皮質骨截骨、骨骺分離、干骺端截骨及干骺端-骨干截骨，其中干骺端-骨干截骨得到國內外大多數學者的認可[3]。但目前對于干骺端-骨干截骨具體位置的研究尚罕見報道。2010年8月－2014年7月，我們對此進行了研究，對脛骨遠近端血管進行了解剖學測量及統計學分析，為臨床明確判定脛骨截骨部位提供解剖學依據。
1 材料與方法
1.1 實驗標本
10側新鮮成人小腿標本，其中男7側，女3側；年齡32～45歲，平均34.4歲；左側3 例，右側7 例。標本來源于唐山市第二醫院截肢肢體，由河北聯合大學解剖學教研室負責肢體灌注，分別經腘動脈加壓灌注紅色乳膠，以切開足趾皮膚見有乳膠滲出表明灌注已充分；然后冷凍24 h，解剖前常溫解凍24 h。測量工具為游標卡尺和皮尺。按Mysorekar方法[4]測量脛骨全長，即脛骨平臺內側緣至脛骨內踝尖端的垂直距離，本組為（372.2±25.1）mm。
1.2 實驗方法
取小腿前正中切口，顯露小腿前群肌肉；由脛骨前肌外側緣與趾長伸肌、長伸肌間隙進入，分離并暴露脛前動脈及其主要分支，再由脛骨外側面與脛骨前肌間隙進入，充分顯露脛前動脈骨膜分支；取后側切口，顯露小腿后群肌肉，分別切斷腓腸肌內、外側頭及比目魚肌，暴露脛后動脈及其主要分支；由長屈肌與脛骨后肌間隙進入，分離暴露腓動脈。對脛前后動脈、腓動脈及其分支進行觀察測量。
將脛骨分為近段（近1/3）、中段（中1/3）、遠段（遠1/3），每段約124 mm。① 測定脛骨最佳截骨位置：測量時上端以脛骨平臺內側緣（內側髁上緣）、脛骨粗隆上極、腓骨小頭上緣為參照，下端內側以脛骨內踝尖端、外側以脛骨外踝尖端、遠側以脛骨下端關節面為參照，測量脛骨遠、近段主要供血動脈與骨端參照物的垂直距離，精確至0.1 mm。根據供血動脈的解剖位置改變點，選擇脛骨遠、近端對脛骨血供破壞最少的截骨平面范圍，確定脛骨遠、近端最佳截骨位置。② 截骨指數測定：測量截骨位置距骨端的長度及脛骨全長，按以下公式計算截骨指數：截骨位置距骨端的長度/脛骨全長×100，以此表示截骨部位在脛骨全長上的相對位置。測定截骨指數后，可于術前行X線片檢查，測量脛骨全長后便可計算出截骨部位與脛骨平臺內側緣或內踝尖端的距離，便于術中操作。
2 結果
2.1 脛骨近段主要供血動脈及截骨部位測量
脛后動脈距離脛骨平臺內側緣（73.5±20.1）mm發出脛骨滋養動脈后，穿過脛骨后肌，沿脛骨后面下行（42.2±18.3） mm后斜行通過滋養孔進入脛骨髓腔。脛骨近段主要供血動脈與脛骨平臺內側緣、脛骨粗隆上極及腓骨小頭上緣的距離見表 1。結果顯示脛骨近段血供豐富，是優良截骨部位。根據標準確定的截骨部位：距離脛骨平臺內側緣（78.2± 19.5） mm，距離脛骨粗隆上極（41.8±16.0）mm，距離腓骨小頭上緣（66.7±16.4）mm。
表1
脛骨近段主要供血動脈與脛骨平臺內側緣、脛骨粗隆上極、腓骨小頭上緣距離（n=10，mm，2.2 脛骨遠段主要供血動脈及截骨部位測量
脛前動脈位于脛骨外側面，在走行中可發出6～7支直接骨膜支；而在脛骨中下段較恒定地發出3支直接骨膜支，緊貼脛骨外側面，自下往上進行測量，第1支距離脛骨內踝尖端（44.2±17.3）mm，第2支（86.4±14.6）mm，第3支（94.3±22.1）mm。脛后動脈在脛骨遠端發出2～3支直接骨膜支，有2支較恒定，均位于脛骨遠段。腓動脈穿支距脛骨內踝尖端（107.5±21.2）mm，起自腓動脈，向內下走行途中不僅通過吻合支、交通支與脛后動脈相連，沿途還發出2～3支骨膜支營養脛骨后面骨膜。脛骨滋養動脈髓內降支主要供應脛骨中下段骨內膜的血供。
脛骨遠段主要供血動脈與脛骨內踝尖端、脛骨下端關節面、脛骨外踝尖端的距離見表 2。脛骨下端截骨部位選擇脛后動脈與腓動脈穿支吻合支至脛前動脈骨膜支第2支之間的范圍。因此確定的截骨部位：距離脛骨內踝下緣以上（70.8±12.1）mm，距離外踝尖端下緣以上（83.3±13.0）mm，距離脛骨下端關節面（59.1±11.7）mm。
表2
脛骨遠段主要供血動脈與脛骨內踝尖端、脛骨下端關節面、脛骨外踝尖端距離（n=10，mm，2.3 截骨指數測定
脛骨近段截骨指數為18.45～23.35，平均20.46；脛骨遠段截骨指數為14.36～23.05，平均18.81。
3 討論
20世紀50年代，Ilizarov創立并不斷完善了環形外固定、骨延長、骨搬移技術，使其成為當今骨科主流代表技術之一。其生物原理基礎“張力牽拉法則”即是將截斷的骨或組織給予一定速度持續牽拉，可促進骨及軟組織再生。即使截骨部位不同，牽拉成組織也均會達到預期的延長長度及再生骨愈合，但會造成治療時間、骨生成質量的差別及治療并發癥的不同。最佳截骨部位是減少治療周期、決定治療效果的重要因素之一。
3.1 近干骺端骨干截骨的優勢
脛骨近干骺端血供豐富，且富含松質骨，有尚能轉化為成骨細胞的MSCs，故與骨干相比有更強的成骨能力[4]。部分學者[5-7]相繼報道了在脛骨干骺端截骨進行肢體延長及骨段滑移術，取得了良好效果。但在近干骺端截骨易損傷部分肌腱附著點，牽拉過程中往往會出現膝關節及踝關節并發癥[8-9]。干骺端緊鄰脛腓關節，給截骨術中操作帶來很大不便，操作不當會造成脛腓關節脫位及腓總神經損傷。而靠近干骺端骨干緊貼皮下，定位清晰，橫截面積也較小，采用微創皮下橫行截骨，操作更簡便、快捷[10]，這與我們的研究一致，既可保留骨端延長和骨干延長的優點，又可避免兩者不足，是最理想的截骨部位[11]。近干骺端的骨干截骨延長雖在骨愈合速度上不及干骺端，但也能獲得滿意預期效果，且幾乎無嚴重并發癥[12]。將截骨部位選擇在血供豐富的干骺端和骨干連接部位也在國內外學者的報道中得到證實[2]。
3.2 如何在脛骨近段選擇截骨部位
脛骨滋養動脈在髓腔中分為升支與降支，成為脛骨干主要血供來源。脛骨滋養動脈也由脛前動脈、腓動脈及腘動脈發出，但幾率很小[4]。有學者研究表明滋養動脈損傷對脛骨各段血供均有影響，滋養動脈結扎會影響脛骨血供，易引起骨不連、骨延遲連接，若提前去除外支架還會發生再骨折等并發癥[13]。所以在脛骨近干骺端-骨干截骨時要避免損傷脛骨滋養動脈。本研究顯示，脛后動脈距離脛骨平臺內側緣（73.5±20.1）mm發出脛骨滋養動脈，穿過脛骨后肌后，滋養動脈距離脛骨平臺內側緣（87.1±21.4）mm，然后緊貼脛骨后面下行（42.2±18.3） mm斜行通過滋養孔進入脛骨髓腔。即在距離脛骨平臺內側緣（87.1±21.4） mm以近截骨就不會損傷脛骨滋養動脈，而選擇在距離脛骨平臺內側緣(68.3±18.1）mm以遠[距離脛骨粗隆上極（31.5±14.4）mm以遠]范圍進行截骨也不會損傷脛前返動脈以近的其他動脈。
3.3 如何在脛骨遠段選擇截骨部位
有學者認為脛骨下干骺端肌腱較多，術后易造成肌腱粘連且血供相對較差，骨生長速度較慢，不是理想延長部位[14]。李起鴻等[4]施行脛骨下干骺端截骨延長25例，并提出脛骨下干骺端成骨能力不及上干骺端。任志勇等[15]研究發現骨膜的連續性及完整性是截骨后成骨愈合的關鍵因素，而保護骨外膜及其血管有利于骨膜早期活躍性成骨作用[16]。彭少英等[17]則肯定了脛骨下干骺端截骨延長效果，認為下干骺端對膝關節干擾小，發生膝關節屈曲畸形的幾率小。但對于脛骨近段大段骨缺損、小腿近段離斷短縮再植后等，需行脛骨遠段截骨延長。那么應如何在血供較差的脛骨遠段選擇相對血供豐富區域進行截骨？
脛骨遠段血供主要來源于脛前動脈、脛后動脈和腓動脈穿支的分支。脛前動脈發出的直接骨膜支與其發出的內、外踝前動脈在脛骨遠段內外側面形成較密的骨膜血管網，脛后動脈也發出2～3支骨膜支營養脛骨內側面的骨膜；腓動脈穿支在走行過程中不僅發出1～2支骨膜支，還發出吻合支與脛后動脈相連共同組建了脛骨遠段后面的血供。本研究顯示，脛前動脈第2直接骨膜支距脛骨內踝尖端（86.4±14.6）mm。第2支以近區段骨膜動脈網較遠段明顯稀疏，而該區段基本位于脛骨中下1/3，這與脛骨中下1/3是骨折不愈合的好發部位[18]一致。選擇截骨部位既要對遠段主要動脈分支破壞小，又要血供豐富，脛骨遠段從脛前動脈第2直接骨膜支至脛后與腓動脈穿支吻合支區段血供豐富，成為我們首選的截骨區域 [距脛骨內踝尖端（51.7±12.3）~（86.4±14.6）mm]，而盡量避開脛骨中、遠段，即距脛骨內踝尖端（86.4±14.6）mm以近區域。
為何截骨范圍選擇在脛后動脈與腓動脈穿支吻合支至脛前動脈直接第2骨膜支之間？本研究發現，脛前動脈第2直接骨膜支比腓動脈穿支起始部靠近段，從該部位到脛骨末端血供豐富；脛前后動脈越往脛骨遠段越貼近骨膜，如在脛后與腓動脈穿支吻合支[距脛骨內踝尖端（51.7±12.3）mm]以遠截骨，則易損傷脛前、后動脈，腓動脈穿支、吻合支以及下脛腓關節。
3.4 脛骨截骨指數
我們提出的截骨指數，即截骨部位在脛骨全長上的相對位置，可在不同高度人群中方便快速選擇其最佳截骨位置或截骨范圍。本研究顯示，脛骨近段截骨指數為18.45～23.35，平均20.46；脛骨遠段為14.36～23.05，平均18.81。如果要換算成具體數值，以脛骨近段為例：截骨指數為20.46，脛骨全長為372.2 mm，那么截骨位置距脛骨平臺內側緣應為372.2 mm×20.46/100=76.15 mm。
本研究僅從解剖學角度研究肢體延長或骨滑移時的截骨部位，而在活體其血供情況與解剖結果是否一致、活體脛骨截骨后截骨區血管增生程度是否與血管分布相關，均有待進一步研究探討。
