大、小多角骨形態與血供的解剖學研究

王雅康，徐永清，袁禮波，張旭林，許育健，羅浩天，魏明杰

1.昆明醫科大學附屬聯勤保障部隊第九二O 醫院，昆明 650032；2.陸軍軍醫大學，重慶 400000

近年來，腕骨缺血性壞死、腕關節退行性疾病、腕關節不穩等疾病成為手外科的熱點問題，其中腕骨缺血性骨壞死起病隱匿，癥狀不典型，部分臨床醫生對其認識不足，容易誤診，最終發展為嚴重腕關節不穩和骨關節炎，增加患者心理和經濟負擔。目前這類疾病病因未完全明確，可能與腕骨形態解剖及自身血供模式有關。國內外關于腕骨解剖學形態與血供有不少研究報道[1～4]，國內章瑩等[5]、覃勵明等[6]通過測量尸體腕標本獲得腕骨形態的解剖學數據。而血管灌注技術從早期的墨汁填充、血管鑄型制作，到如今明膠-氧化鉛放射顯影劑的改進，使血管解剖學得到長足發展，筆者采用樓新法等[7]改良的明膠-氧化鉛血管造影技術對腕關節標本進行灌注，利用具有超高分辨率的Micro-CT 對灌注標本斷層掃描，將掃描數據導入Mimics 軟件三維立體重建大、小多角骨，在不破壞標本原有組織的前提下，顯示其形態和骨、內外血供分布，并對相關數據進行測量、分析，期為腕骨缺血性骨壞死的發生特點提供解剖學依據。

1 材料與方法

1.1 實驗材料和主要儀器、試劑

本研究已通過中國人民解放軍聯勤保障部隊第920 醫院倫理委員會審查。使用成人新鮮冰凍腕關節標本12 例，其中左腕6 例，右腕6 例，所有標本來自昆明醫科大學解剖教研室，C 臂X 線透視排除腕骨畸形、腕骨骨折及脫位，排除嚴重血管病變、腕部重大外傷史及手術史等可能影響實驗結果的因素。明膠粉末（Biofroxx 公司，CAS：9000-70-8）和紅色氧化鉛粉末（天津市風船化學試劑科技有限公司，CAS：1314-41-6）、Micro-CT（PerkinElmer，美國）、Mimics 20.0 軟件（Materialise，比利時）。

1.2 實驗方法

1.2.1 明膠-氧化鉛灌注液配備 將5 g 明膠粉末完全溶解于40 ℃蒸餾水中，緩慢加入100 g 紅色氧化鉛，邊加入邊攪拌，待攪拌均勻且氧化鉛完全溶解后，將制備所得的明膠-氧化鉛灌注液置入40 ℃恒溫水浴箱保存，防止溶質析出。

1.2.2 標本灌注 所有標本置常溫下充分解凍。于前臂中份離斷，在離斷處解剖分離出尺、橈動脈，于尺、橈動脈斷端插入血管灌注導管后以手術縫線牢靠固定，將標本逐一置于37 ℃恒溫水浴箱內，依次使用50 U/L 肝素鈉溶液、10%福爾馬林、50 U/L 肝素鈉溶液反復灌洗，直至標本斷端靜脈流出清亮液體。用恒壓灌注器（壓力保持在130～140 mmHg）緩慢勻速地將灌注液分別從尺動脈和橈動脈插管入口處灌入，灌注時間20 min 左右，當標本離斷處小動脈有紅色明膠-氧化鉛灌注液流出后將其逐一結扎，然后于尺、橈動脈插管處近端分別結扎并撤出灌注導管，最后將灌注標本置于4 ℃冰箱中冷藏24 h 使造影劑凝固，再用10%福爾馬林固定48 h。

1.2.3 Micro-CT 掃描及建模 使用Micro-CT 掃描血管灌注后的腕關節標本（中立位），掃描參數：電壓90 kV，電流160 μA，層厚0.4 mm，分辨率為50 μm。所得數據以Dicom 格式保存并導入Mimics 20.0 軟件，進行腕骨形態及滋養血管的三維重建。

1.3 統計方法

2 結果

2.1 腕骨及滋養血管重建

大多角骨位于遠排腕骨中最橈側，與小多角骨之間形成關節面，大多角骨和小多角骨的近端分別與舟骨遠端形成關節面（圖1C），臨床把舟骨、大多角骨和小多角骨彼此之間形成的關節區域統稱為STT 關節（scaphoid-trapezium-trapezoid），它是維持腕關節穩定性的重要結構，也是經典術式舟骨與大、小多角骨融合術進行骨融合的部位。

大多角骨背側和橈側由橈動脈和拇指背側動脈供應，掌側由橈動脈掌淺支供應。大多角骨背側有1～3 條滋養血管由背側非關節面中央部進入骨內提供其背側血供，掌側有1～3 條滋養血管由中央部進入骨內，橈側有3～6 條較細的滋養血管由非關節面旁中央穿入骨內（圖2A）。

圖1 腕骨及血管三維重建A：腕關節掌側（左手）B：腕關節橈側（左手）C：STT 關節背側（右手）Fig.1 3D reconstruction of carpal bone and bone vesselsA:volar side of wrist(left hand); B:radial side of wrist(left hand); C:dorsal side of STT joint(right hand)

小多角骨位于遠排腕骨大多角骨與頭狀骨之間，來自掌深弓的橈側返支和副橈側返支供應其掌側，2～3 條滋養血管經掌側非關節面中部進入骨內；來自腕骨間弓的動脈發出分支供應其背側，3～4 條滋養血管由背側非關節面中心附近穿入骨內（圖2B）。

2.2 大、小多角骨形態特點

大多角骨呈極不規則的五角狀，分別與小多角骨、第1 掌骨、第2 掌骨及舟骨相關節形成4 個關節面；在橈側、背側、掌側則有3 個非關節面，其骨面粗糙，其上有多條肌腱及韌帶附著（圖3）。本實驗選取不同關節面的骨性解剖標志，測得大多角骨長（16.28±0.64）mm、寬（14.68±0.76）mm、厚（10.54±0.56）mm。

圖2 滋養血管分布圖示（右手）A：大多角骨滋養血管網 B：小多角骨滋養血管網Fig.2 Diagram of distribution of nourishing blood vessels(right hand)A: the trapezium bone vascular network (right hand); B: the trapezium bone vascular network(right hand)

圖3 大多角骨形態（右手）A：近端面 B：尺側面 C：橈側面 a.與舟骨關節面b.與小多角骨關節面c.與第2 掌骨基底關節面d.與第1 掌骨基底關節面e.大多角溝f.掌側結節g.橈背側結節Fig.3 The morphology of the trapezium bone(right hand)A:proximal side; B:ulnar side; C:radial side a,articular surface with the scaphoid bone;b,articular surface with the trapezoid bone; c, articular surface with the second metacarpal bone; d, articular surface with the first metacarpal bone; e, sulcus of the trapezium bone;f,volar tubercle;g,dorsoradial tubercle

圖4 小多角骨形態（右手）A：橈側面 B：遠端面 C：近端面 D：尺側面 a.與大多角骨關節面 b.與第2 掌骨底關節面c.與舟骨關節面d.頭狀骨關節面Fig.4 The morphology of the trapezoid bone(right hand)A:radial side; B:distal side; C:proximal side; D:ulnar side a,articular surface with the trapezium bone;b,articular surface with the second metacarpal bone;c,articular surface with the scaphoid bone;d,articular surface with the capitate bone

小多角骨為不規則的長楔狀，背側寬于掌側，前后徑較長，分別與大多角骨、頭狀骨、舟骨及第2 掌骨形成關節；背側和掌側兩個非關節面粗糙，有韌帶附著（圖4）。選取不同關節面的骨性解剖標志測得小多角骨長（12.11±0.77）mm，寬（12.79±0.74）mm，厚（15.08±0.81）mm。

2.3 舟骨與大、小多角骨關系

舟骨形如扁舟，其遠端分別在橈側和尺側與大、小多角骨形成關節，依靠舟骨遠極上的嵴將后兩者分開，當腕關節活動時，大、小多角骨沿此嵴方向一致運動。由于上述3 骨形態極不規則，筆者選取舟骨近極與大、小多角骨關節面最高點和邊緣作為參考，測得舟骨-大多角骨間距為（38.74±0.66）mm，舟骨-小多角骨間距為（32.48±0.91）mm，大、小多角骨間距為（30.98±0.97）mm。

2.4 大、小多角骨滋養孔位置分布

大多角骨在背側、橈側、掌側有3 個粗糙的非關節面，3 側均有相對恒定的滋養血管穿入骨內，滋養孔數目兩兩比較無統計學差異（P＞0.05）（圖5，表1）。小多角骨在背側和掌側有兩個粗糙的非關節面，均有相對恒定的滋養血管穿入骨內，兩側滋養孔數目比較無統計學差異（P＞0.05）（圖6，表2）。

圖5 大多角骨滋養孔分布（右手） A：橈側 B：背側 C：掌側Fig.5 Distribution of nutrient foramen in the trapezium bone(right hand)A:radial side; B:dorsal surface; C:volar surface

表1 Mimics 三維重建大多角骨骨面滋養孔數目統計（，個）Tab.1 Statistical result of the number of nutrient foramen on different bone surfaces of the trapezium bone after three-dimensional reconstruction by Mimics（Mean±SD）

表2 Mimics 三維重建小多角骨骨面滋養孔數目統計（，個）Tab.2 Statistical result of the number of nutrient foramen on different bone surfaces of the trapezoid bone after three-dimensional reconstruction by Mimics（Mean±SD）

圖6 小多角骨滋養孔分布（右手） A：背側 B：掌側Fig.6 Distribution of nutrient foramen in the trapezoid bone(right hand) A:dorsal surface; B:volar surface

2.5 大、小多角骨三維可視化骨內血管走形

大多角骨經橈側、背側、掌側3 個非關節面旁中央來源的滋養血管穿入骨內后有數級分支且相互廣泛吻合，骨內約70%血供來自背側，30%來自掌側和橈側（圖7）。

小多角骨經背側和掌側非關節面旁中央來源的滋養血管穿入骨內后亦有數級分支，但其骨內存在的分支吻合不如大多角骨豐富，骨內約70%血供來自背側，約30%血供來自掌側（圖8）。

3 討論

3.1 大、小多角骨血供模式與形態的臨床意義

本實驗所有標本中發現，大多角骨有多條相對恒定的滋養血管分別經橈側、背側及掌側進入骨內，然后各自發出許多分支且廣泛吻合，骨內血供主要來源于背側。小多角骨經背側及掌側非關節面亦有多條相對恒定滋養血管穿入骨內并發出分支，但其骨內存在的分支吻合不如大多角骨豐富，骨內血供主要來源于背側。

圖7 大多角骨內血管（右手） A：尺面觀 B：背面觀 C：橈面觀Fig.7 Three-dimensional visualization of blood vessels in the trapezium bone(right hand)A:ulnar side; B:dorsal side; C:radial side

大多角骨因其骨外滋養血管豐富且骨內血管分支間廣泛吻合，這種血供模式決定了大多角骨缺血性骨壞死鮮少發生，而小多角骨雖有較為理想的骨外滋養血管供血，但因其骨內血管分支吻合少于大多角骨，理論上小多角骨發生缺血性骨壞死的可能性相對增加。

長期飲酒、糖皮質激素使用等可能引起腕骨缺血性骨壞死，腕部創傷對腕骨血供破壞也會導致該病的發生。大多角骨是血供較好的腕骨之一，豐富的骨內外血供可能是其較少發生缺血性骨壞死的內在原因，目前尚未發現大多角骨非創傷性缺血性骨壞死病例報道。Zafra 等[8]曾報道1 例20 歲男性摔傷手腕后出現大多角骨缺血性骨壞死。2011 年D'Agostino[9]等報道1 例發生雙側非創傷性小多角骨缺血性骨壞死。

大多角骨和小多角骨缺血性骨壞死起病隱匿，癥狀往往不典型，容易誤診或漏診，腕關節MRI 檢查可以早期發現病變，若保守治療無效建議早期行手術刮除壞死骨組織并將帶血管蒂的橈骨遠端植入骨內，預后較好。

舟骨與大、小多角骨融合術是將STT 關節面軟骨去除，以融合器械固定使之成為一個整體，臨床廣泛應用于腕關節不穩、舟骨骨不連、舟骨旋轉性半脫位等疾病的治療。該手術可能導致某些并發癥，選擇不同的手術方式、手術入路及融合器械，術后并發癥及腕關節功能恢復也會存在一定的差異，研究大、小多角骨形態解剖及位置關系有助于STT 關節融合術的改進及新型融合器械的研發。曾立軍等[10]通過對腕關節標本的舟骨、大多角骨及小多角骨進行局部解剖并測量，為研發新型STT 關節融合器械提供了參考依據。徐永清等[11]結合國人腕骨解剖特點研發出新型鏤空三角設計的STT 融合器，可有效減少對腕骨及其血供損傷，便于植骨，用于治療月骨缺血性骨壞死和舟骨旋轉性半脫位的病例取得滿意療效。

綜上所述，筆者認為大多角骨和小多角骨血供豐富，均以背側滋養血管為主要血供來源，臨床行STT關節融合術時應避免過度剝離腕背側軟組織，以減少對腕骨血供的破壞。在微創觀念引領下，經腕關節鏡下行STT 關節融合術較常規切開手術具有一定的優勢，可能是未來發展的新方向[12]。

3.2 不足與改進方案

本實驗實現了大、小多角骨形態及其骨內外血供三維立體可視化觀察與分析，為臨床大、小多角骨缺血性骨壞死疾病的發生因素及STT 關節融合術的改進提供了解剖學依據，但存在一些不足之處：①樣本量較小，今后的研究需要增加實驗樣本量以提供更具普遍性和科學性的數據；②改進血管灌注技術、優化標本灌注后血管顯影效果將是本組下一步的研究方向。