肱骨骨髓腔的解剖学测量和肱骨交锁髓内钉设计的相关性研究
作者：冯德宏 郑祖根 董启榕
单位：冯德宏(江苏省无锡市第一人民医院骨科，无锡 214002)；郑祖根(苏州医学院附二院骨科，苏州 215004)；董启榕(苏州医学院附二院骨科，苏州 215004)
关键词：肱骨；骨髓腔；交锁髓内钉；相关性
中国矫形外科杂志000909 摘 要 目的：为肱骨交锁髓内钉的设计和应用提供解剖学依据。方法：将国人肱骨标本及X光片按大结节至外上髁间距(L)分成30个节段，观测髓腔内径及走向。结果：髓腔峡部位于19、20节段，髓腔于22～25节段有一膨大区域。自20～22节段始向桡侧弯、自23、24节段始明显弯向前侧。结论：受髓腔体积和形态的制约，钉长度=L×(25～26)/30 ；钉直径以髓腔峡部内径为标准；钉体呈“C”形符合髓腔走向；24、25节段髓腔两侧松质骨为自锁固定点所在。
中图分类号 R323.71 文献标识码 A
, http://www.100md.com
文章编号 1005-8478(2000)09-0862-04
The Relational Study about Anatomical Measure of Chinese Humeral Medullary Cavity and Design of Humeral Interlocking Intramedullary Nail
FENG De-hong,ZHENG Zu-gen,DONG Qi-rong.
(Department of Orthopaedics,The First People's Hospital,Wuxi,Jiangsu,214002.)
Abstract Objective: To provide anatomical basis for the design of humeral interlocking nail.Methods:36 humeri of Chinese and the X-ray photographs of them were divided into 30 segments from greater tubercles to lateral epicondyles.To measure the diameter of medullary cavity and observe the trend of the cavity.Results:The narrowest area of humeral cavity is in the 19th and 20th segment. There is an expanding part in the cavity from 22nd to 25th segment.In medullary cavity,there is a slight curve which incline towards the external side from 20th,21st and 22nd segment,and another curve incline to the front obviously from 23rd and 24th segment.Conclusion:Restricted by the volume and forward curve of medullary cavity,the reasonable length of the nail must be L(25～26)/30.The size of the narrowest area of the cavity can be used as the criterion of the nail diameter determination.For the purpose of fitting the shape of the cavity,the overall shape of the nail has been designed just like “c”.The best autolocking fixational point is in the cancellous bone which lie in the two sides of the cavity of 24th and 25th segment.
, 百拇医药
Key words Humerus Medullary cavity Interlocking intramedullary nail Relationality
国人肱骨骨髓腔的形态学研究及论述甚少[1]，仅杨桂姣等[2]对肱骨髓腔横径及皮质厚度作过测量，但缺乏与设计髓内钉密切相关的肱骨中下段髓腔的详尽资料。由于国人和欧美人种在体格上的差异，国外文献中关于肱骨髓内钉长度和直径的资料也不能很好地适用于国人而参照应用[3、4]。
以设计符合国人体格的肱骨交锁髓内钉为目的，我们就一组国人肱骨标本的骨髓腔并着重于其中、下段进行了较为全面的应用性解剖学测量。
1 材料和方法
1.1标本采集 随机抽取我国成人干燥肱骨标本36支(不分左右及性别)。
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1.2 测量
(1)肱骨全长。
(2)肱骨大结节顶点至外上髁间距(L)。各骨以L为标准行30等分而成30节段。
(3)摄取肱骨X线正侧位片，了解髓腔在冠状面和矢状面上的走向[1]。冠状面(正位X线片)：以9/10节段分界线与两侧骨皮质髓腔缘交点连线之中点为A点，以16/17相应点为B点，23/24为C点，26/27为D点，观察AB线与CD线相交之节段及交角[2]；矢状面(侧位X线片)：同理，了解A′B′线与C′D′线相交节段及交角，并观察A′B′线切入背侧骨皮质的节段(图1)。
图1 肱骨髓腔在冠状面和矢状面上的走向
, 百拇医药
AB和CD线相交节段(直方图左) A′B′和C′D′线相交节段(直方图中) A′B′线切入背侧骨皮质节段(直方图右)
图2 测量髓腔内径
A.纯髓腔最大相容圆直径
B.有效髓腔最大相容圆直径
C.纯髓腔最大矢径和横径
D.有效髓腔最大矢径和横径
(4)髓腔内径：将肱骨按30等分线锯开，观察截面可见肱骨干分为外层密质骨与内层松质骨。以松质骨以内为“纯髓腔”，密质骨以内为“有效髓腔”(即略行扩髓后的髓腔)，设定纯髓腔和有效髓腔各自的最大相容圆直径为2个髓腔内径。测量两者在每个截面上的值(图2)。
, 百拇医药
(5)纯髓腔和有效髓腔的最大矢、横径(图2)。
(6)肱骨背侧密质骨最薄处厚度。
1.3 将36支肱骨的测量值进行统计学处理。
2 结 果
(1)肱骨全长(307.03±14.86)mm。
(2)大结节至外上踝间距(L)：(271.93±13.08)mm。
(3)AB和CD线相交节段见图1直方图(左)，交角为3.25°±1.99°；A′B′和C′D′线相交节段见图1直方图(中)，交角为4.99°±2.03°；A′B′线切入背侧骨皮质节段见图1直方图(右)。
(4)纯髓腔和有效髓腔最大相容圆直径见表1。
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(5)纯髓腔和有效髓腔最大矢、横径见表2。
(6)肱骨背侧密质骨最薄处厚度见表2。
表1 纯髓腔和有效髓腔的最大相容圆形直径(
+s) 截 面
纯 髓 腔
有效髓腔
11/12
10.10±1.64
12.17±1.90
12/13
9.54±1.64
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11.45±1.81
13/14
9.50±1.55
10.91±1.93
14/15
8.97±1.55
10.50±1.73
15/16
8.51±1.46
10.16±1.86
16/17
8.27±1.35
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9.70±1.78
17/18
7.86±1.24
9.37±1.61
18/19
7.73±1.33
9.29±1.66
19/20
7.63±1.11
9.27±1.72
20/21
7.72±1.34
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9.38±1.57
21/22
7.75±1.39
9.30±1.53
22/23
7.71±1.14
9.16±1.52
23/24
7.92±1.17
9.13±1.40
24/25
7.70±1.23
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8.90±1.31
25/26
7.07±1.17
8.79±1.19
26/27
5.03±1.14
8.77±1.39
27/28
部分肱骨已无纯髓腔存在
8.43±1.48
注：*与**比较 P<0.05 表2 纯髓腔和有效髓腔的最大矢径和横径以及肱骨背侧最薄处皮质厚度(有效髓腔以外)(±x) 截面
, 百拇医药
纯 髓 腔
有 效 髓 腔
皮质厚度
横径
矢径
P值
横径
矢径
P值
17/18
9.33±1.61
10.14±1.89
<0.05
, 百拇医药
10.06±1.64
13.13±2.70
<0.01
3.03±1.05
18/19
9.19±1.58
10.37±1.49
<0.01
9.85±1.50
12.59±2.60
<0.01
3.06±1.03△ △
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19/20
9.07±1.47
10.03±1.66
<0.01
9.83±1.74
12.28±2.39
<0.01
2.95±1.09
20/21
9.19±1.43
10.05±1.52
<0.01
, 百拇医药
10.02±1.56
11.96±2.34
<0.01
2.93±1.07
21/22
9.45±1.53*
9.81±1.75
<0.05
10.07±1.63
11.77±2.32
<0.01
2.91±0.97
, 百拇医药
22/23
9.62±1.34
9.71±1.49
>0.05
10.29±1.58
11.56±2.24
<0.01
2.84±0.85
23/24
10.03±1.46 ▲
9.53±1.55
, 百拇医药
<0.05
10.69±1.58
10.83±1.89
>0.05
3.00±0.70
24/25
10.09±1.37 ▲
9.23±1.46
<0.01
11.15±1.89
10.15±1.76
<0.01
, 百拇医药
3.04±0.79
25/26
10.3±1.62 ▲
8.74±1.21
<0.01
12.00±2.22
9.91±1.71
<0.01
3.04±0.78
26/27
9.37±2.36▲ ▲
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6.81±1.85
<0.01
14.10±2.65
9.56±1.83
<0.01
2.86±0.79△
27/28
部分肱骨已无纯髓腔存在
18.33±3.41
9.04±1.91
<0.01
2.86±0.68△
, 百拇医药
注：*与**比较 P<0.05,▲与▲▲比较 P<0.05, △与△△比较 P>0.05
3 讨 论
大结节与外上髁为肱骨体表标志点，因而测量时将两者间距(L)作30等分而不用肱骨全长。杨桂姣等[2]将不同长度肱骨均按1cm等分较不合理，这样会使不同长度肱骨的相同解剖和功能部位不能位于或接近同一标志点而导致测量结果欠准确。
317L不锈钢成钉后刚度大，弹性形变小；置钉时允许不扩髓、不击打，而钉体过细则影响强度，这就要求髓内钉最大限度地符合髓腔固有形态。本钉远端除横向交锁之外，兼具分叉自锁功能，如此还须找到分叉结构在髓腔内的最佳支撑点。作者根据以上要求设计的肱骨分叉交锁髓内钉已由常州康辉医疗器械有限公司试制成功并用于临床(图3)。设计与肱骨髓腔的解剖学测量之相关性表现在：
, 百拇医药
图3 肱骨(分叉)交锁髓内钉
A 钉体：中空不锈钢管，上端开孔行常规交锁，下端开孔可行交锁、亦可置内芯分叉伸出自锁
B 内芯：远端分叉伸出自锁
C 调节螺母：调节分叉伸出长度
D 螺栓：顶压内芯维持自锁状态
E 近、远端锁钉 F 上端封闭螺钉
3.1 钉长度 髓腔始于23、24节段的前弯至27、28节段已很明显(图1)，纯髓腔的最大相容圆直径也在26、27节段急剧减小(表1)，提示钉尾最多只能伸至25、26节段，髓内钉合理长度=L×(25～26)/30(200～250mm)。肱骨远端扩髓时的谨慎操作常被强调[5]，表2示肱骨背侧皮质厚度自17/18至27/28截面未见明显变薄，可见对扩髓深度的制约主要是因于肱骨远端髓腔的前弯。
, 百拇医药
3.2 钉截面 肱骨髓腔截面形状是自大至小的圆形到远端的扁三角形，17/18至27/28截面髓腔的横径与矢径的大小对比发生明显的变化，髓腔最大径呈90°扭转(表2)。使用截面为圆形的髓内钉置钉时受髓腔形态变化影响小而较易控制。由于髓腔内一个小骨突即可阻碍髓内钉的插入，又允许置钉时不扩髓，则应以纯髓腔峡部即19/20截面的最大相容圆直径(7.63±1.11)mm(68.27%变量值范围)为依据确定钉直径，约6.5～9.0mm。
3.3 钉总体形态和进钉点选择 钉远段3°成角与始于20～22节段的肱骨髓腔桡侧弯相吻合(图2)，使钉尽可能多地伸入肱骨远端而增加其固定骨折的轴向稳定性和适用范围。钉近段的7°～9°弯曲使整个钉呈“C”形，既可保证在大结节附近吻合于肱骨冠状面插钉而不损伤肱骨头关节面、也可避免进出钉时钉尾翘起顶卡肱骨内侧皮质造成手术困难和骨劈裂。
3.4 分叉伸出的部位 肱骨纯髓腔在峡部以远以23/24截面为中心有一膨大部(表1)，在横径上自21/22至25/26截面亦有一膨大范围(表2)，将由于分叉伸出而体积增大的钉尾“充填”于此髓腔膨大区域内可有效防止骨折的轴向分离与短缩。分叉插入松质骨渐多的24至28节段髓腔两侧将使自锁更为稳固。24、25节段及以后纯髓腔和有效髓腔的横径均大于矢径(表2)，即髓腔截面近乎卵圆形，分叉在此处支撑于横径(即卵圆形长径)的两端将使内固定得到良好的抗扭转性能，较之Seidel钉远端分叶呈“膨胀螺丝状”的均衡张开的抗扭转机理更为科学和有效。
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作者简介：冯德宏(1964-)，男，江苏无锡人，副主任医师，医学硕士。研究方向：关节及四肢外科，显微外科。电话：(0510)2700778×5255(办)。
参考文献：
[1] 郭世绂.临床骨科解剖学[M].天津：天津科学技术出版社，1988，434.
[2] 杨桂姣，高雨仁，王玉海，等.肱骨胫骨骨髓腔的应用解剖[J].解剖学杂志，1992，15(1)：3～5.
[3] Seidel H.Humeral Locking nail:a preliminary report[J].Orthopedics,1989,12:219.
[4] Russel TA,Simard J,Taylor JC,et al.Interlocking intramedullary nailing of humeral shaft fractures[J].Orthop Trans,1992,16:334.
[5] 罗先正，邱贵兴.髓内钉内固定[M].北京：人民卫生出版社，1997，126.
(收稿：1999-12-21 修回：2000-04-25), http://www.100md.com
单位：冯德宏(江苏省无锡市第一人民医院骨科，无锡 214002)；郑祖根(苏州医学院附二院骨科，苏州 215004)；董启榕(苏州医学院附二院骨科，苏州 215004)
关键词：肱骨；骨髓腔；交锁髓内钉；相关性
中国矫形外科杂志000909 摘 要 目的：为肱骨交锁髓内钉的设计和应用提供解剖学依据。方法：将国人肱骨标本及X光片按大结节至外上髁间距(L)分成30个节段，观测髓腔内径及走向。结果：髓腔峡部位于19、20节段，髓腔于22～25节段有一膨大区域。自20～22节段始向桡侧弯、自23、24节段始明显弯向前侧。结论：受髓腔体积和形态的制约，钉长度=L×(25～26)/30 ；钉直径以髓腔峡部内径为标准；钉体呈“C”形符合髓腔走向；24、25节段髓腔两侧松质骨为自锁固定点所在。
中图分类号 R323.71 文献标识码 A
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文章编号 1005-8478(2000)09-0862-04
The Relational Study about Anatomical Measure of Chinese Humeral Medullary Cavity and Design of Humeral Interlocking Intramedullary Nail
FENG De-hong,ZHENG Zu-gen,DONG Qi-rong.
(Department of Orthopaedics,The First People's Hospital,Wuxi,Jiangsu,214002.)
Abstract Objective: To provide anatomical basis for the design of humeral interlocking nail.Methods:36 humeri of Chinese and the X-ray photographs of them were divided into 30 segments from greater tubercles to lateral epicondyles.To measure the diameter of medullary cavity and observe the trend of the cavity.Results:The narrowest area of humeral cavity is in the 19th and 20th segment. There is an expanding part in the cavity from 22nd to 25th segment.In medullary cavity,there is a slight curve which incline towards the external side from 20th,21st and 22nd segment,and another curve incline to the front obviously from 23rd and 24th segment.Conclusion:Restricted by the volume and forward curve of medullary cavity,the reasonable length of the nail must be L(25～26)/30.The size of the narrowest area of the cavity can be used as the criterion of the nail diameter determination.For the purpose of fitting the shape of the cavity,the overall shape of the nail has been designed just like “c”.The best autolocking fixational point is in the cancellous bone which lie in the two sides of the cavity of 24th and 25th segment.
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Key words Humerus Medullary cavity Interlocking intramedullary nail Relationality
国人肱骨骨髓腔的形态学研究及论述甚少[1]，仅杨桂姣等[2]对肱骨髓腔横径及皮质厚度作过测量，但缺乏与设计髓内钉密切相关的肱骨中下段髓腔的详尽资料。由于国人和欧美人种在体格上的差异，国外文献中关于肱骨髓内钉长度和直径的资料也不能很好地适用于国人而参照应用[3、4]。
以设计符合国人体格的肱骨交锁髓内钉为目的，我们就一组国人肱骨标本的骨髓腔并着重于其中、下段进行了较为全面的应用性解剖学测量。
1 材料和方法
1.1标本采集 随机抽取我国成人干燥肱骨标本36支(不分左右及性别)。
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1.2 测量
(1)肱骨全长。
(2)肱骨大结节顶点至外上髁间距(L)。各骨以L为标准行30等分而成30节段。
(3)摄取肱骨X线正侧位片，了解髓腔在冠状面和矢状面上的走向[1]。冠状面(正位X线片)：以9/10节段分界线与两侧骨皮质髓腔缘交点连线之中点为A点，以16/17相应点为B点，23/24为C点，26/27为D点，观察AB线与CD线相交之节段及交角[2]；矢状面(侧位X线片)：同理，了解A′B′线与C′D′线相交节段及交角，并观察A′B′线切入背侧骨皮质的节段(图1)。
图1 肱骨髓腔在冠状面和矢状面上的走向
, 百拇医药
AB和CD线相交节段(直方图左) A′B′和C′D′线相交节段(直方图中) A′B′线切入背侧骨皮质节段(直方图右)
图2 测量髓腔内径
A.纯髓腔最大相容圆直径
B.有效髓腔最大相容圆直径
C.纯髓腔最大矢径和横径
D.有效髓腔最大矢径和横径
(4)髓腔内径：将肱骨按30等分线锯开，观察截面可见肱骨干分为外层密质骨与内层松质骨。以松质骨以内为“纯髓腔”，密质骨以内为“有效髓腔”(即略行扩髓后的髓腔)，设定纯髓腔和有效髓腔各自的最大相容圆直径为2个髓腔内径。测量两者在每个截面上的值(图2)。
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(5)纯髓腔和有效髓腔的最大矢、横径(图2)。
(6)肱骨背侧密质骨最薄处厚度。
1.3 将36支肱骨的测量值进行统计学处理。
2 结 果
(1)肱骨全长(307.03±14.86)mm。
(2)大结节至外上踝间距(L)：(271.93±13.08)mm。
(3)AB和CD线相交节段见图1直方图(左)，交角为3.25°±1.99°；A′B′和C′D′线相交节段见图1直方图(中)，交角为4.99°±2.03°；A′B′线切入背侧骨皮质节段见图1直方图(右)。
(4)纯髓腔和有效髓腔最大相容圆直径见表1。
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(5)纯髓腔和有效髓腔最大矢、横径见表2。
(6)肱骨背侧密质骨最薄处厚度见表2。
表1 纯髓腔和有效髓腔的最大相容圆形直径(
+s) 截 面纯 髓 腔
有效髓腔
11/12
10.10±1.64
12.17±1.90
12/13
9.54±1.64
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11.45±1.81
13/14
9.50±1.55
10.91±1.93
14/15
8.97±1.55
10.50±1.73
15/16
8.51±1.46
10.16±1.86
16/17
8.27±1.35
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9.70±1.78
17/18
7.86±1.24
9.37±1.61
18/19
7.73±1.33
9.29±1.66
19/20
7.63±1.11
9.27±1.72
20/21
7.72±1.34
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9.38±1.57
21/22
7.75±1.39
9.30±1.53
22/23
7.71±1.14
9.16±1.52
23/24
7.92±1.17
9.13±1.40
24/25
7.70±1.23
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8.90±1.31
25/26
7.07±1.17
8.79±1.19
26/27
5.03±1.14
8.77±1.39
27/28
部分肱骨已无纯髓腔存在
8.43±1.48
注：*与**比较 P<0.05 表2 纯髓腔和有效髓腔的最大矢径和横径以及肱骨背侧最薄处皮质厚度(有效髓腔以外)(
±x) 截面, 百拇医药
纯 髓 腔
有 效 髓 腔
皮质厚度
横径
矢径
P值
横径
矢径
P值
17/18
9.33±1.61
10.14±1.89
<0.05
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10.06±1.64
13.13±2.70
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10.37±1.49
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23/24
10.03±1.46 ▲
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8.74±1.21
<0.01
12.00±2.22
9.91±1.71
<0.01
3.04±0.78
26/27
9.37±2.36▲ ▲
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6.81±1.85
<0.01
14.10±2.65
9.56±1.83
<0.01
2.86±0.79△
27/28
部分肱骨已无纯髓腔存在
18.33±3.41
9.04±1.91
<0.01
2.86±0.68△
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注：*与**比较 P<0.05,▲与▲▲比较 P<0.05, △与△△比较 P>0.05
3 讨 论
大结节与外上髁为肱骨体表标志点，因而测量时将两者间距(L)作30等分而不用肱骨全长。杨桂姣等[2]将不同长度肱骨均按1cm等分较不合理，这样会使不同长度肱骨的相同解剖和功能部位不能位于或接近同一标志点而导致测量结果欠准确。
317L不锈钢成钉后刚度大，弹性形变小；置钉时允许不扩髓、不击打，而钉体过细则影响强度，这就要求髓内钉最大限度地符合髓腔固有形态。本钉远端除横向交锁之外，兼具分叉自锁功能，如此还须找到分叉结构在髓腔内的最佳支撑点。作者根据以上要求设计的肱骨分叉交锁髓内钉已由常州康辉医疗器械有限公司试制成功并用于临床(图3)。设计与肱骨髓腔的解剖学测量之相关性表现在：
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图3 肱骨(分叉)交锁髓内钉
A 钉体：中空不锈钢管，上端开孔行常规交锁，下端开孔可行交锁、亦可置内芯分叉伸出自锁
B 内芯：远端分叉伸出自锁
C 调节螺母：调节分叉伸出长度
D 螺栓：顶压内芯维持自锁状态
E 近、远端锁钉 F 上端封闭螺钉
3.1 钉长度 髓腔始于23、24节段的前弯至27、28节段已很明显(图1)，纯髓腔的最大相容圆直径也在26、27节段急剧减小(表1)，提示钉尾最多只能伸至25、26节段，髓内钉合理长度=L×(25～26)/30(200～250mm)。肱骨远端扩髓时的谨慎操作常被强调[5]，表2示肱骨背侧皮质厚度自17/18至27/28截面未见明显变薄，可见对扩髓深度的制约主要是因于肱骨远端髓腔的前弯。
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3.2 钉截面 肱骨髓腔截面形状是自大至小的圆形到远端的扁三角形，17/18至27/28截面髓腔的横径与矢径的大小对比发生明显的变化，髓腔最大径呈90°扭转(表2)。使用截面为圆形的髓内钉置钉时受髓腔形态变化影响小而较易控制。由于髓腔内一个小骨突即可阻碍髓内钉的插入，又允许置钉时不扩髓，则应以纯髓腔峡部即19/20截面的最大相容圆直径(7.63±1.11)mm(68.27%变量值范围)为依据确定钉直径，约6.5～9.0mm。
3.3 钉总体形态和进钉点选择 钉远段3°成角与始于20～22节段的肱骨髓腔桡侧弯相吻合(图2)，使钉尽可能多地伸入肱骨远端而增加其固定骨折的轴向稳定性和适用范围。钉近段的7°～9°弯曲使整个钉呈“C”形，既可保证在大结节附近吻合于肱骨冠状面插钉而不损伤肱骨头关节面、也可避免进出钉时钉尾翘起顶卡肱骨内侧皮质造成手术困难和骨劈裂。
3.4 分叉伸出的部位 肱骨纯髓腔在峡部以远以23/24截面为中心有一膨大部(表1)，在横径上自21/22至25/26截面亦有一膨大范围(表2)，将由于分叉伸出而体积增大的钉尾“充填”于此髓腔膨大区域内可有效防止骨折的轴向分离与短缩。分叉插入松质骨渐多的24至28节段髓腔两侧将使自锁更为稳固。24、25节段及以后纯髓腔和有效髓腔的横径均大于矢径(表2)，即髓腔截面近乎卵圆形，分叉在此处支撑于横径(即卵圆形长径)的两端将使内固定得到良好的抗扭转性能，较之Seidel钉远端分叶呈“膨胀螺丝状”的均衡张开的抗扭转机理更为科学和有效。
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作者简介：冯德宏(1964-)，男，江苏无锡人，副主任医师，医学硕士。研究方向：关节及四肢外科，显微外科。电话：(0510)2700778×5255(办)。
参考文献：
[1] 郭世绂.临床骨科解剖学[M].天津：天津科学技术出版社，1988，434.
[2] 杨桂姣，高雨仁，王玉海，等.肱骨胫骨骨髓腔的应用解剖[J].解剖学杂志，1992，15(1)：3～5.
[3] Seidel H.Humeral Locking nail:a preliminary report[J].Orthopedics,1989,12:219.
[4] Russel TA,Simard J,Taylor JC,et al.Interlocking intramedullary nailing of humeral shaft fractures[J].Orthop Trans,1992,16:334.
[5] 罗先正，邱贵兴.髓内钉内固定[M].北京：人民卫生出版社，1997，126.
(收稿：1999-12-21 修回：2000-04-25), http://www.100md.com