0 引言 Introduction

跟骨是人体最大的跗骨，在人体正常步行的过程中起到重要的作用，在生物力学上，它承担全身体质量，维持支撑足部外侧柱，并保证腓肠肌-比目鱼肌发挥正常作用。跟骨骨折是足部常见骨折类型，约占全身骨折的2.1%[1-2]。跟骨受伤时的机制目前还存在一定争议，较为公认的说法是高能量的垂直暴力由距骨施加于跟骨上，造成压缩骨折，此类损伤多见于高处坠伤。

目前治疗跟骨骨折的经典方法是经扩大的外侧L型切口，使用跟骨大钢板行骨折切开复位内固定[3]。尽管采用了标准化的手术切口、非接触技术以及术后引流加压包扎，此类手术的切口并发症问题仍然无法避免[4]。经跗骨窦间隙有限切开是目前最常用的跟骨微创切口，对外侧皮瓣的血运干扰较少，很少发生切口问题[5-6]，国内首先由施忠民提出的“关节面排钉结合螺钉三点一体”的治疗理念应用于治疗SandersⅡ型跟骨骨折，取得了良好的效果。这种固定方式采用了微型钢板桥接固定跟骨体的后关节面及跟骨体前部，由2枚螺钉分别支撑内外侧柱[7]。在这个基础上，作者改良了该方法，使用邦美公司的L型高柔韧型F3微型钢板(High flex type F3 fragment plating system，Biomet，Miami，USA)替代常规的微型钢板来支撑固定后关节面骨折块。此改良方法不仅在SandersⅡ型跟骨上取得了良好的效果，并且在应用于Sanders Ⅲ型骨折时也取得了不错的临床疗效；但是高柔韧性钢板的生物力学强度明显弱于常规的跟骨钢板，那么这种三点一体的固定方式是否能切实承受人体正常活动时的应力，而不发生内固定物断裂松动；或者即便内固定物没有失效，但在负重状态下，骨折块之间发生微动幅度是否存在远大于正常固定后骨折块间的微动，都需要通过生物力学验证，由此作者设计了以下实验。

1 材料和方法 Materials and methods

1.1 设计 生物力学实验。

1.2 时间及地点 于2016年3月至2017年7月在上海市第一人民医院南院骨科实验室完成。

1.3 材料

1.3.1 新鲜冰冻成人标本 5具标本由患者自愿捐献于海军军医大学(原第二军医大学)，后赠予上海交通大学附属第一人民医院创伤中心解剖室。

1.3.2 手术器械 手术刀、骨膜剥离子、血管钳、摆锯、线锯、电钻、台虎钳、克氏针。

1.3.3 植入物 邦美高柔韧型F3钢板、捷迈空心螺钉(图1)，材料的具体理化性能见表1。

表1 ｜植入物介绍Table 1 ｜Introduction of implants?

1.3.4 生物力学测试平台 上海交通大学机械动力学院生物力学测试平台。

1.3.5 Motion Capure System 三维动作捕捉系统(瑞典Qualisys公司) 可精确地捕捉与分析物体运动轨迹，能提供在室内、外环境中使用的技术支持。Qualisys三维运动采集与分析系统由数台数字运动捕捉摄像机(5台Qpus3+摄像头)、分析软件(QTM软件)、获取单元、校准设备、标记球和设备固定装置组成。 红外高速镜头具有红外采集和高速视频采集双重功能，根据实际情况可设定镜头功能， 支持实时的数据采集和传输。

1.4 实验方法

1.4.1 Sanders Ⅲ型跟骨关节内骨折的模型制备 修整胫骨近端以保留适当胫骨长度，并完整保留标本踝关节以上10 cm的所有软组织，分离皮下组织及筋膜、骨膜直至跟骨表面。

分3步截骨制作Sanders ⅢAB型骨折，截骨示意图见图2。将后关节面平均分为3等份，由外向内分别标记外侧关节面骨块即彗星骨块(骨块L)、关节面中间骨块(骨块Md)及内侧关节面骨块即恒定骨块(骨块M)；由前外侧向后内侧以15°角，分别沿A，B 线截骨，形成后关节面AB型Sanders Ⅲ型骨折线，并如示意图红线所示沿后关节面下沿水平截骨至内侧，最后在Gissane角转角处垂直截断跟骨前部与跟骨中部。将包含前中关节面的跟骨前部骨块标记为骨块A，最后沿跟骨后部沿绿线将跟骨后结节与跟骨中部截断；并将含有跟骨后结节的后部骨块标记为骨块P。在骨块M、L、A和P上分别打入3枚1.5-2.0 mm的克氏针，分别在克氏针尾端安放一个荧光反射球(Marker)，这样每3个荧光球形成一个刚体，即刚体M、L、A和P，利用Qualisys系统捕捉4个刚体之间的相对位移，以及骨块间在循环载荷和极限载荷时的运动轨迹。

1.4.2 负载实验 安装常规跗骨窦入路，分离皮下组织，牵开腓骨肌腱，暴露跟骨骨块，按照图示截骨后，将骨块M、L、A和P复位后，克氏针临时固定，后关节面以F3微型锁定钢板排钉技术固定，并由2枚空心钉，自后向跟骰关节及载距突支撑固定内外侧柱，并透视确认(图3)。