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1、腓骨切除后对踝关节稳定性的影响第14卷第1期2006年1月中国矫形外科杂志OrthopedicJournalofChinaVo1.14.No.1Jan.2006腓骨切除后对踝关节稳定性的影响胡孙君综述,俞光荣审校(同济大学附属同济医院骨科,上海200065)中图分类号R684.7文献标识码A临床上涉及腓骨切除(fibularresection)的手术并不少见,常用于腓骨肿瘤,慢性骨髓炎和严重创伤等治疗,尤其是腓骨移植一直是临床研究的热点.但是腓骨切除后对供区功能的影响日益受到重视.腓骨部分切除后造成患侧踝关节不同程度的活动受限,肌力下降,对儿童甚至产生踝关节外翻畸形,近年来都有不少相关报道-3
2、),对腓骨功能的重要性也有了进一步的认识,本文就此作一综述.1踝关节稳定结构的解剖特点踝关节为胫腓骨远端和距骨滑车共同组成的屈戍关节,两者结合极为严格,Ramsey和Hamilton已证实距骨只要有1mm的侧方位移,两者接触面积就减少42%.踝关节周围有下胫腓韧带联合,踝内外侧韧带共同加强.下胫腓韧带联合包括各自独立的4个部分,分别为下胫腓前韧带,下胫腓后韧带,加深踝穴的下胫腓横韧带,以及由骨问膜增厚形成的下胫腓骨间韧带,对维系胫腓下端,稳定踝穴,保持部分弹性有重要的作用.踝内侧的三角韧带分为浅层和深层,浅层虽然包括胫距,胫跟,胫舟3束,但较薄弱,更为重要的深层几乎呈横位连于内踝丘间沟,后下部
3、和距骨关节面内缘后下方.踝关节外侧结构稳定主要依靠外踝韧带,其中又包括距腓前韧带,跟腓韧带和距腓后韧带.距腓前韧带在踝关节跖屈位时限制足内翻,而在踝关节中立位时,有对抗距骨向前移位的作用.跟腓韧带较为坚强且与外侧关节囊分离,踝关节处于0.角时有限制足内翻和距骨向前移位的功能.距腓后韧带可限制踝关节过度背伸.距腓前韧带和跟腓韧带的夹角在70.140.之间,角度过大易产生踝内翻松弛J.踝关节的运动轴由内向外倾斜,其与距骨关节面所作垂线成(834).角,因此踝关节背伸时呈轻度外翻外旋,而跖屈时呈轻度内翻内旋,这对于踝关节的运动和稳定有重要意义.2腓骨切除后对踝关节负重的影响以往多数学者认为腓骨无负重
4、作用,临床认为腓骨骨折多数情况下可不予整复固定.Lambert认为腓骨承受约17%的体重,在重力传递中骨间膜几乎不起作用.但这种观点已受到挑战,因为腓骨承重比例会随应力的增大而增大,而且踝关节的不同位置也造成腓骨承重的差异.Wang等对人体作者简介:胡孙君(1981一),男,医学学士.研究方向:足与踝关节外科.电话:(021)56051080109166标本实验证实,小腿载荷由250N增至1500N,踝关节中立位的腓骨平均承重比由6.8%增至17.2%,背伸15.时承重比由15.2%增至30.4%,外翻时也由11.2%增至24.8%,内翻时腓骨承重减小,由4.8%增至7.2%.1500N载荷腓
5、骨远端承重(20%)高于近端(14%),骨间膜切除后载荷差消失.这些都显示了腓骨复杂的承重功能.腓骨靠胫腓上,下关节及骨间膜与胫骨相连,远端通过韧带与距,跟骨连接,并与胫骨远端构成踝穴来传导膝关节载荷.正常腓骨承重时外踝相对于内踝向远端位移,以加深踝穴提高稳定性,腓骨所承受载荷越多外踝的相对位移越小.一旦腓骨失却完整性,截取部分腓骨后最大应力减少,距骨内外侧势必受力很不均衡,绝大部分应力集中于内侧,影响踝关节的稳定.Goh等实验证实踝关节中立位时腓骨承受7.12%的体重,在踝关节背屈和外翻时其承重分别达到最高11.34%和13.03%,而腓骨不同程度切除后其承重仅剩0.6%.他们将胫腓远端用螺
6、丝钉固定后,腓骨的承重又明显增加至1.71%一5.14%,但小于正常.Thomas等也证实这点,而且他们认为骨问膜在腓骨承重时起到稳定腓骨的作用.腓骨切除后,胫骨受到偏心应力,踝关节因正常应力结构被破坏而易受伤,膝内侧压力过高易致胫骨骨折,胫骨干内侧和膝关节内髁粗大型改变,腓骨远端因不再负重而出现不同程度的萎缩.多位学者对腓骨移植术后病人的x线评估证实这一点.3腓骨切除后对踝关节活动的影响3.1腓骨切除与踝关节不稳发生率的关系腓骨部分切除后对踝关节的影响报道不一,这与腓骨切除患者的年龄,腓骨切除长度,腓骨远端保留长度,以及术后是否积极的康复锻炼均有密切关系.有报道腓骨切除后所导致的踝关节不稳发
7、生率超过10%13).Zimmermann等叫对42例病人行带血管腓骨移植术,平均切除(9.73.9)am,远端保留7am.随访后发现,平均28d后病人都恢复了行走,其中5例无法达到正常行走能力,92%的病人行走耐力有一定的限制,平均行程在(10471310)m,但个体差异比较大.31.6%的病人术侧肢体有活动受限,包括5例踝关节背伸受限,4例脚趾背伸受限.这些可能与腓骨切除后所致的踝关节不稳有关.Tang等报道了腓骨平均切除l0cm,远端保留8am,随访后发Vo1.14.No.1中国矫形外科杂志OrthopedicJournalofChina第14卷第1期2006年1月现踝关节不稳的发生率达
8、42%,37%患者有踝部无力感,29%躅趾背屈无力,43%躅趾跖屈受限,这与躅长屈肌的损伤有关.Babovic等报道了腓骨部分切除后踝关节不稳的发生率达27.5%,但严重程度不高,对日常生活未造成明显影响.Bodde等报道16例行腓骨切除术者术后感觉踝关节不稳占30%,20%病人跑步不稳,步态分析发现,与正常人相比,手术病人的步行距离明显较少,强度减低(由习惯的1.1m/s降至0.8m/s),长距离行走步伐协同性降低.这也预示着患者在行腓骨部分切除后可能无法恢复到正常的步态.Youdas等对11例行腓骨移植病人分为近期和远期2组进行观察发现,近期组的踝关节活动受限较远期组为重,而足部的肌力在2
9、组都有明显降低.Nathan等将32例腓骨切除病人观察发现,成人组未发生明显的踝关节不稳,儿童组11例中则有3例.年龄<16岁者有一半发生踝部畸形,年龄>16岁的均未发生,这表明成人行腓骨截骨的并发症较儿童轻.由此可见,腓骨中段,远段部分切除可发生不同程度的踝关节不稳.3.2腓骨切除引起踝关节不稳定的部分机理腓骨除有支持胫骨一定的负重功能外,还能保持外踝稳定性,加强小腿骨关节结构强度的功能.许多学者强调外踝对踝关节稳定的重要作用.应力下距骨偏斜和前移的x线片可提示踝关节的不稳,Jones等实验发现,腓骨远端切除越多(韧带修复完整),距骨在应力下倾斜度越大,达到5.4.20.3.,距
10、骨前移5.310.5mm.下胫腓韧带和跟腓韧带损伤可明显引起踝关节不稳,两者分别切断后距骨应力下倾斜达21.6.和25.6.,大于修复后的14.4.和20.3.腓骨切除后引起踝关节不稳的原因尚未明了,影响因素复杂.(1)解剖上腓骨主要由腓骨长,短肌包裹,前面有部分躅长伸肌附着,后面有躅长屈肌和胫后肌纤维附着,作用于腓骨下段后面的肌力大于前面.因此当腓骨切除后,在长时间的负重行走,跑跳活动中,外踝不仅向上和外移位,而且还逐渐向后倾斜,最终可导致外踝后移0j.(2)胫骨在正常生理负重状态下其内侧较外侧应力分布大,腓骨失去连续性后,应力分布到胫骨外侧,导致胫骨应力分布的改变,原负重力线外移导致负重由
11、胫股内侧髁踝共同承重转为由外侧偏心承重,可引起外侧偏心负重的关节紊乱.踝关节外观表现为内踝突出,外踝低平变小,踝关节呈外翻,当单腿负重时,这种改变更为明显,在踝关节抗阻力伸屈活动时,可触及腓骨残端向后活动.(3)腓骨切除后承重功能基本不存在,远端出现不同程度萎缩,外踝韧带应力发生重分布,下胫腓韧带紧张,由于骨间膜和肌肉韧带的牵拉以及距骨对外踝的挤压造成踝穴的松弛,踝关节凹变浅增宽,也导致踝关节的不稳定.3.3腓骨切除与远端保留长度远端腓骨保留的长度至今尚未达成共识,保留愈长,就愈能保持下胫腓韧带联合的正常紧张度,维持踝穴的稳定性,减少踝关节不稳的发生.传统以为保留腓骨下端5cm以上即可维持踝穴
12、的稳定,亦有人认为保留腓骨远端长度达7.5cm以上才能减少踝关节并发症的发生.一般认为腓骨切除达下1/3部位时,必须采取一定措施预防踝关节不稳.也有学者认为切除腓骨中上段一部分对踝关节功能无明显影响.Pacelli等对13对新鲜足标本进行不同程度腓骨远端切除后行生物学分析,发现腓骨远端保留总长度10%以上,也就是下胫腓韧带联合以上的位置,踝关节的运动未发生改变,当远端保留长度少于10%时,踝关节的运动受到限制,在踝内翻和外旋位时尤为明显.然而该实验结果并不能简单推论和反映实际情况,因为生活中踝足的运动和受力情况更为复杂.4儿童腓骨切除后对踝关节的影响不少临床报道显示儿童腓骨切除后的影响较成人发
13、生率更高且严重,足部活动受限和肌力减退也时有发生,且易导致儿童踝关节外翻畸形.Wiltse最早对l0岁以下儿童腓骨切除后的外翻畸形进行了描述后不断有相关的报道.Gonzalez.Herranz等对23例行腓骨切除病人的踝关节长期随访后发现,20%患者术侧胫骨外侧皮质代偿性增厚,45%出现距骨倾斜成角,20%患者发生踝外翻,发生外踝上移者达55%.Fragniere等对20例行腓骨移植儿童平均4.1a后随访发现,45%患者踝关节正位片上出现外翻,其中5例严重需再次手术.国内蔡林等对13例行腓骨移植儿童作长期随访后发现,10例行走运动正常,但长时间大运动量后感小腿及踝关节乏力;2例踝关节外翻,内踝
14、突出,供腿单足站立不稳.x线片结果显示:3例外踝上移或伴有后移,胫骨远端骨骺呈楔形样变,1例下胫腓关节分离;2例腓骨小头轻度下移.也有少数报道称腓骨部分切除后对儿童的下肢及踝关节活动无明显影响.腓骨切除后所致的外翻畸形可能与腓骨失去完整性,生理负重功能的丧失,足外翻位时,距骨向外上方挤压外踝导致外踝移位,胫骨轴过多承重,退缩软组织的牵拉作用等因素相关.近年来不少学者提出运用手术预防或减轻儿童腓骨切除后踝关节外翻的发生,这对于切除腓骨中下段的患者尤为必要.Omokawa等将13例术后病人分成2组,1组行下胫腓固定术,另1组行对照,结果发现手术固定组仅1例出现踝外翻,踝关节未出现明显功能性改变,而
15、对照组均发生不同程度的踝外翻,平均倾斜角度为6.3.,另有3例在发生踝外翻后行手术固定,踝关节外翻的角度未再有明显改变.Fragniere等运用螺钉固定胫腓下端和胫骨移植重建腓骨的方法发现,螺钉固定行之有效,踝外翻发生明显降低,而行腓骨重建后仍有较高的踝外翻发生率及相关并发症.然而对于用螺钉固定的方法仍存在争议,反对者认为:(1)螺丝钉固定的巨大剪切力使负重长久后存在螺钉断裂的危险.(2)无论以何种方式将胫腓骨固定在一起,都会影响腓骨的运动和受力,不符合下肢骨的正常应力分布规律.(3)腓骨被部分截除后,即使将腓骨与胫骨固定在一起,腓骨分载负荷的效力也明显下降,仍不利于踝关节的稳定,难以避免术后
16、并发症的发生.腓骨切除后如何减少术后并发症,尚需进一步的研究.5腓骨短缩和切除与创伤性踝关节炎发生的关系Lambert认为:腓骨缺损或畸形愈合,长轴短缩,胫腓持重力的分布改变,胫侧负重量超过生理承重,是发生创伤性关节炎的原因之一.Rukavina对179例踝关节骨折病人进行回顾性研究.其中有54%病人发生腓骨短缩,而短缩267第14卷第1期2006年1月中国矫形外科杂志OrthopedicJournalofChinaVol_14.No.IJan.2o06mm中86.7%发生创伤性关节炎,69%例病人踝穴增宽,其中63.4%病人发生了创伤性关节炎,踝穴增宽2mm病人中72.5%发生了创伤性关节炎
17、.谷贵山等对150例胫腓骨下段双骨折患者临床对照随访研究也显示,腓骨固定组术后踝关节创伤性关节炎的发生率为6%,远低于单纯胫骨固定组的30%发生率.AO学派认为踝关节的稳定在于腓骨长度及下胫腓联合的完整,二者是防止踝关节创伤性关节炎发生的重要因素.国内学者的实验及临床报告表明切断内踝或切断内踝及下胫腓前韧带,踝关节无明显不稳.腓骨部分切除,特别是在靠近远端时,长时间的负重行走,跑跳活动致外踝上移,踝穴增宽,距骨外移,胫骨与距骨接触面减少而局部压力增加和关节不稳,尤其是胫距关节面软骨的损害,势必会引起创伤性关节炎的发生.6结语临床上不少手术都涉及腓骨的切除,腓骨移植是临床上常用的重建手术,但是其
18、术后对供区的影响,尤其是踝关节稳定性的影响不容忽视,临床上需重视以下几点:(1)腓骨切除的长度和远端保留的长度与并发症相关,须认真考虑.(2)儿童行腓骨切除后的并发症较成人多且严重,要严格控制手术指征.(3)胫腓远端固定术防治踝关节不稳的疗效尚存在争议.(4)积极的术后康复治疗对供侧肢体功能的恢复是有利的.相信随着生物力学,组织学和临床研究的不断深入,腓骨切除x,j-踝关节影响的机理会更清楚,防治踝关节不稳定的方法会更多更有效.参考文献:【1GonzalezHerranzP,DelrioA,BurgosJ,eta1.Valgusdeformityafterfibularresectioninc
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