距下关节稳定术治疗青少年柔韧性平足症的研究进展

张世勇，王成伟

(新疆医科大学第六附属医院骨科，新疆 乌鲁木齐 830002)

平足是指由于各种原因引起的足部畸形，其主要表现为足弓塌陷、前足外展及跟骨外翻。足弓主要包括足外侧纵弓、足内侧纵弓以及足横弓，内侧纵弓为足弓最重要的组成部分，在传导受力、缓冲压力及步态推进中发挥主要作用，而导致平足发生的主要是内侧纵弓的塌陷。根据在非负重情况下是否仍有足弓塌陷，可将平足分为僵硬性平足和柔韧性平足。柔韧性平足也称可复性平足，即足部处于非负重时可见正常或大部分足弓，而在负重时足弓消失，表现出平足畸形[1]。如果平足畸形伴随有足部的疼痛、运动能力受限等临床表现，则称为平足症。

目前的研究显示青少年中平足畸形的发病率为7.1%～32.0%，而出现症状的平足畸形(即平足症)的发生率为0.8%～3.7%”[2]。青少年柔韧性平足症的治疗目前仍存在许多争议，其主要原因在于青少年骨骼及软组织未完全发育成熟，仍具有较强的矫正潜能，应该在尽可能小的创伤前提下，给予辅助矫正畸形，使得平足畸形可以通过后期机体的正常生长发育来完成畸形的矫正。近年来，距下关节稳定术已在国内外广泛应用，效果良好。本文就青少年柔韧性平足症及距下关节稳定术最新进展作一综述，并探讨进一步研究方向。

1 青少年柔韧性平足症的研究现状

青少年柔韧性平足的具体致病因素暂无统一定论，有研究显示，青少年柔韧性平足的发生率与身体质量指数(body mass index，BMI)呈正比例关系[3]。目前认为骨骼及软组织发育异常、胫后肌腱功能不全、外伤以及遗传因素等是导致畸形发生的主要原因，而其治疗方案及年龄段的选择也尚未达成一致。在国内外的一些足部标本试验及生物力学研究发现，柔韧性平足症患足在负重位时表现出距骨相对于跟骨和舟骨发生动态的过度跖曲、外翻及旋前，从而导致跟骨外翻，使各跗骨关节面及相应的软组织结构因受力不均而发生损伤。又由于足部畸形而引起下肢的力线发生改变，最终会导致髋、膝关节甚至脊柱的病损[4-5]。因此，越来越多的学者指出青少年柔韧性平足应当引起重视并早期行治疗。以往对青少年柔韧性平足症的治疗并不具针对性，所选治疗方案主要根据临床医生的个人经验，且基本衍自于成人或儿童的治疗方案。常规的治疗方案包括保守治疗(如足弓垫、支具)、软组织手术(如韧带折叠术、肌腱转位术)及骨性重建手术(如跟骨内移截骨、外侧住延长等)，或者同时行两种手术的联合术式。从以往的治疗经验上来看，对青少年柔韧性平足症患者行保守治疗效果不理想，其原因首先是青少年依从性较差而保守治疗周期漫长；其次无论是足弓垫还是支具，相较于儿童较小的体重及活动量，其对青少年患者的塑形效果大多不佳；故对于青少年患者，在发现畸形之初可试行一段时间的保守治疗，若畸形无明显改善，应及时行进一步治疗。但是，无论是软组织手术还是骨性手术对青少年患者的创伤性均较大。现在越来越多的学者指出，青少年患者正处于机体发育时期，单纯的软组织手术效果欠佳，而骨性手术不但创伤太大且可能影响骨的正常生长发育。

距下关节稳定术的目的是希望通过较小的操作纠正畸形，在剩余的生长时间内依靠跗骨的生长塑形使得距骨及距跟关节重新稳定于正常的位置。Christensen等[6]研究发现距下关节稳定术不会影响足部正常生物力学，与其他骨性手术相比，其具有操作简单、手术创伤小、并发症相对较少、术后康复快等优点。在骨组织发育成熟后，可以通过较小的手术取出制动器，对患者的生活不会造成任何影响。因此，目前临床上使用距下关节稳定术来治疗青少年柔韧性平足症的案例不断增加。

2 距下关节的解剖及生物力学特点

距下关节即为距跟关节，是跗骨间关节中最重要的关节，包括前距跟关节、中距跟关节及后距跟关节；距下关节在后足的复杂运动中扮演着至关重要的角色，其力学稳定对于足在负重时的受力分布十分重要，因为其作为一个支点将身体的重量分布于跟骨后部及前足各部，即身体重量从足的后外侧通过距下关节传导至中前足。同时，距下关节在维持足部稳定、协同踝关节运动、支配前足和跗中关节的活动等方面有着重要功能作用。在距下关节中，后关节承受了大部分下行力量，是主要的承重关节；而前、中关节受力则相对较小，其最重要作用是与载距突一起支撑距骨、维持距骨的高度从而稳定内侧纵弓的正常形态。根据足部受力传导力线，前、中关节属于内侧纵弓，后关节尽管也有内侧纵弓受力范围，但其更多的是外侧纵弓受力范围，故而将后关节归属外侧纵弓。在一些研究发现距下关节在足部运动中可以发生一些可视的微动[7]，这种微动是一种三维方向上的活动，在足的运动中表现为各关节面的非同向滑动，且在活动范围及形式上有着较大的不同，但各关节面之间的活动又有着密切的关联性。周军杰等[8]在正常足标本上研究了距下关节在足部运动中的生物力学特性，发现随着无论是足的背伸跖屈、内收外展还是内外翻活动度的改变，距下关节各关节面的活动范围均符合线性改变，尤其在三维方向上的活动各关节面存在着密切的相关性。在之前的一些传统研究中认为，距下关节在足部的不同运动形式中展现出不同的作用，但又以在足的内外翻、内收外展活动中起着不可或缺的作用。有学者指出胫距关节的主要作用为背伸、跖屈，距下关节的活动主要是内、外翻，其平均活动度为内翻25°～30°，外翻5°～10°。距下关节的轻微活动度是足内翻和外翻的重要基础，这种活动机制有助于足部适应不平的路面[9]。

当由各种原因导致平足畸形时，足部呈旋前位并可出现中足的塌陷、前足外展以及跟骨外翻。对于柔韧性平足而言，在足部负重时内侧纵弓完全或部分消失，距骨头呈内倾状态伴距舟覆盖角减小；跟骨外翻使得载距突位置发生改变，失去了对距骨的支撑作用，可加剧距骨头的下沉，进一步加重平足畸形。当足部出现上述形态改变时，足部呈旋前伴前足外展位，足部负重力线将向前内侧移动，导致距下关节前、中关节受力显著增加；此外跟骨外翻使得距下后关节受力面积发生改变，向内侧倾斜的后关节跟骨关节面使得接触受力点向外侧部集中，从而导致距下关节面受力不均匀，并出现一系列的临床症状。长时间的距下关节、距舟关节以及跟骰关节面的不匹配接触及受力分布紊乱，可导致相应关节面的软骨出现损伤，进而出现创伤性关节炎，后期在足部负重或行走时即可出现足局部的疼痛。当跗骨关节出现较严重的骨关节炎时，足内侧纵弓于非负重位时也彻底消失，足部出现部分关节僵硬，此即为僵硬性平足；而到达该期平足时，几乎不能只通过软组织手术来纠正畸形，截骨矫形术甚至跗骨关节融合术成为必要的治疗手段。对于青少年而言，无论是截骨矫形术还是关节融合术，其创伤性均较大，故在对待青少年期柔韧性平足患者时，应尽早行治疗，尤其宜行创伤性较小的治疗方式，如距下关节稳定术等治疗方案。

3 距下关节稳定术的基础研究和临床应用

近年来，距下关节稳定术的应用逐渐开展起来，该术式即通过在跗骨窦内植入制动器来稳定距下关节，从而恢复及维持距骨的正常位置[1，10-11]。在距下关节中、后关节之间，存在一个从内后向前外延伸的骨性腔隙，这个腔隙即跗骨窦，其外侧部呈锥形开口于距骨颈外下方、内侧部呈管型开口于载距突上方。跗骨窦由中、后距跟关节面之间的距骨面与跟骨面构成，在正常生理情况下跗骨窦周围的韧带起维持距跟关节的作用，从而保持跗骨窦的正常空间与位置。跗骨窦内充满神经元细胞，当距下关节发生紊乱致跗骨窦内压力增高或跗骨窦周围韧带发生损伤时，可出现跗骨窦内或周围局部的疼痛，其症状有时与跗骨窦综合征的表现相似。根据足部的解剖特点、国内外的研究发现，通过恢复距下关节的正常位置关系及稳定性，可以对平足畸形进行有效的纠正与维持，从而恢复足的正常外形和功能，解除平足症所带来的一系列症状[12]。事实上，近年来对于柔韧性平足症的治疗，已经有越来越多的临床医生把治疗选择聚焦于距下关节。因为距下关节是足部受力及传导的始动关节，从实验室尸体标本试验及临床使用效果可发现，当恢复了距下关节的正常位置关系后，临近小关节和解剖结构亦可通过与其连接的韧带等结构间接复位相关结构的正常形态；在足部的生物力学和运动机制研究中发现，中足和前足各关节的活动中，距下关节起着协调和传导的作用。距下关节稳定术即通过重塑距下关节的正常位置形态、限制距下关节的过度活动来纠正平足畸形；其力学机制主要是通过跗骨窦内植入不同材料的制动器，撑起已下沉的距骨头，配合纠正外翻的跟骨，以此恢复正常的距下关节力线。当距下关节的正常解剖关系得以恢复时，便可通过骨间韧带间接恢复跟骰关节、距舟关节等中足关节的正常位置，从而得以重塑足的纵弓及横弓，使得平足畸形得到有效纠正。对处在机体快速发育期的青少年而言，平足畸形得到纠正能为后续的骨骼及软组织生长提供正确的发育姿态。

Chambers等[13]于1946年报道了1例用自体骨块植入跗骨窦以限制距下关节活动的病例，这是首次有临床医师通过距下关节的制动来纠正平足畸形。其后又有许多临床医师陆续报道通过使用不同形态的异体骨来进行距下关节制动。随着材料技术的发展，金属或高分子以及可吸收材料的制动器逐渐取代了植骨。Graham等[14]最早提出距下关节稳定术的概念，经过不断的临床效果总结和改进，距下关节稳定术的手术方式及制动器的形态设计也得以不断完善。目前，一些研究认为距下关节稳定术并非近些年所新发明的治疗方案，而是通过距下关节制动术的临床使用情况不断改进的改良术式[15-16]。距下关节制动术在以往的临床使用中包括两种术式，即跗骨窦假体植入和跟骨防滑螺钉植入，而距下关节稳定术采用的是前者[17]。临床上距下关节稳定术所采用的制动器根据形态可分为Ⅰ类和Ⅱ类，Ⅰ类制动器又可分划为ⅠA(柱状)和ⅠB(椎状)，无论是ⅠA还是ⅠB均是单一形态的制动器，临床使用效果均欠佳，多为早期采用的制动器型号；Ⅱ类制动器为椎-柱复合形状，为目前临床上使用的主要制动器[18]。Ⅱ类制动器主要是根据跗骨窦前外侧至后内侧的形态而逐渐设计完善的，依其形态不同内侧狭窄部称为跗骨窦管，外侧宽大部为跗骨窦腔，二者之间没有明确分界。目前，国内外在进行距下关节稳定术时选择的制动器也基本以复合形态的Ⅱ类制动器为主，主要包括HyProCure、KalixⅡ、Talar-Fit等。但近来也有学者指出，HyProCure、Kalix Ⅱ等这类制动器不应归类为Ⅱ类制动器，而应该单独归为一类。

4 距下关节稳定术的适应证与禁忌证

以往的多数研究结果指出，距下关节稳定术的适应证为伴有疼痛或足部运动功能受限等临床症状的柔韧性平足症，且患者在出现临床症状后经过了至少3个月的保守治疗而效果欠佳，但又未达到需要通过融合距下或/和跟骰等跗骨关节来纠正畸形的严重程度[19]。目前对于临床上采用距下关节稳定术来治疗柔韧性平足症患者年龄的选择尚未达成统一共识。但近年来越来越多学者指出，儿童生理性足部外翻在10岁左右可以自行纠正，足弓及足部外形可以自发进展成正常形态，因此畸形的矫正应在10岁后进行[20-21]。Carranza等[22]认为手术的最佳年龄为12岁以后，以避免过早手术导致的后期出现高弓足畸形等。而对于成年柔韧性平足症患者，尽管目前的制动器具有良好的生物相容性，但成年患者骨骼及软组织发育已停止，如果行距下关节稳定术，则制动器需要终身留在体内，否则制动器的取出会导致足弓的再次塌陷，足部畸形的复发；此外对于近些年使用距下关节稳定术尤其是采用Ⅱ类制动器治疗成年柔韧性平足症的临床效果，还缺乏长期的随访研究结果。之前也有研究指出柔韧性平足症应在儿童时期给予纠正，以免发展成僵硬性平足。近年来的多项研究证明，对青少年柔韧性平足症患者行距下关节稳定术，可以取得较满意的纠正效果，与传统手术相比不但创伤较小，而且在纠正畸形后取出制动器不会导致足弓的再次塌陷[23-24]。所以，尽管柔韧性平足症最佳治疗年龄尚未有统一标准，但对于青少年柔韧性平足症患者采用距下关节稳定术来治疗畸形，已经得到了大多数学者及临床医师的认可。并且，距下关节稳定术既可以作为一个单独的手术进行，也可以联合其他矫正手术同时进行。

距下关节稳定术的绝对禁忌证为僵硬性平足症，年龄小于6岁也是其绝对禁忌证。当伴有前足严重外展畸形、跗骨窦综合征、距下关节及跟骰关节等跗骨关节炎、足部韧带严重松弛等病变时，也为距下关节稳定术的相对禁忌证。此外，对于足部或下肢有并存畸形的患者，应综合考虑治疗方案，不应只着眼于局部的畸形矫正，而应以整体功能的恢复为治疗原则。

5 距下关节稳定术的并发症

尽管在相关的研究及文献中，距下关节稳定术有着良好的治疗效果，尤其是近年来不断改进完善的制动器种类，其在材料选择和形态设计上都有着较好的生物力学匹配，但也并没有能完全避免一些并发症的发生。主要的并发症还是来自于该术式及制动器本身所导致的局部疼痛不适、矫正不足及矫正过度[25-26]。曹乐等[24]在使用Kalix Ⅱ制动器治疗青少年平足症时发现，当制动器大小与跗骨窦即使有轻微不匹配，在足处于极度内翻时制动器较易脱出至手术失败，需经二次手术重新植入相匹配的制动器。研究发现部分患者在术后出现跗骨窦区域的疼痛，个别患者通过跗骨窦区的局部封闭治疗后疼痛得到完全缓解，但大多数的疼痛会导致二次手术，包括选用更加匹配的制动器重新植入或永久去除制动器[21]。在临床随访中也发现在出现术后疼痛的患者中，较大比例的患者身体质量指数(body mass index，BMI)较高。Siff等[27]曾报道了1例患者在植入制动器10年后出现异物反应性的距骨无菌性坏死。另外切口感染、跟骨微骨折、腓骨肌痉挛等也有过报道。Gutierrez[28]曾报到27%的病例在术后会出现暂时性的足外翻，但这种情况在所有的患足中均得到自行缓解，其中症状持续1个月的占35%，持续3个月的占41%，持续4个月及以上的占24%。也有文献报道了其他一些罕见的并发症，包括巨细胞反应的异物性滑膜炎以及距骨骨囊肿[29]。

6 总结及展望

综上所述，尽管采用距下关节稳定术治疗青少年柔韧性平足症目前还缺乏长期疗效的研究，但其近期及中期随访结果良好。总的来说，采用距下关节稳定术治疗青少年柔韧性平足症对于患者有积极的意义，其技术操作方便、手术创伤小，且不影响未来的进一步手术治疗等优点，相较于其他治疗方式更符合青少年患者的特点。但目前发现的一些并发症仍不能忽视，为达到更好的治疗效果，在临床上开展治疗时应严格把握适应证，选择合适的制动器、精细的手术操作以及个体化的治疗设计；其次，目前制动器材料多为金属不可吸收材料，在纠正畸形及患者骨骼发育成熟后基本无法避免二次取出手术，使得该治疗方案的患者满意度有所下降。

目前，3D打印技术在临床上的应用越来越广泛，未来的研究和治疗可依托先进的3D打印技术，实施个性化设计和精准医疗；其次，随着未来材料技术和工艺水平的提升，采用更先进甚至可吸收的高分子材料替代目前的金属材料，可有效减少或避免置入制动器的金属切割、甚至避免二次取出手术；另外，青少年柔韧性平足症的病因、病例解剖、更长期的随访调查还需要进一步研究，使青少年柔韧性平足症的治疗效果不断提高。