张兴飞,许亚军
(苏州大学附属无锡九院足踝外科,江苏 无锡 214000)
扁平足的特征性表现为负重状态下后足外翻、前足外展及内侧足弓塌陷,当扁平足出现疼痛等不适症状时即为平足症。对于症状性平足保守治疗无效时需要手术治疗,目前主要根据Johnson和Strom[1]以及Myerson[2]提出的分型选择治疗方法。对于Ⅰ期平足,当出现疼痛症状时,可以采取非甾体抗炎药治疗、制动、止痛等对症处理,如果症状不缓解可考虑行滑膜清理术。柔性平足即可复性平足,表现为在非负重状态下畸形消失或可被动矫正,是临床上最为常见的平足状态,也是平足畸形由柔软可复性向僵硬固定性畸形过渡的关键时期,在此阶段给予恰当的治疗,对于控制病情进展尤为重要。保守治疗无效的Ⅱ期平足或者出现关节炎等表现的Ⅲ期、Ⅳ期平足需要手术干预,手术治疗效果很大程度上依赖于生物力学的改善[3]。骨性手术通过矫正力线,恢复足弓形状,为软组织发挥功能提供合适的力学环境;软组织手术可以改善关节周围动静态肌力平衡,恢复中后足关节间正常解剖关系,作为骨性手术的辅助手段,防止或延缓畸形复发。目前多数学者主张根据平足的分期选择软组织手术与骨性手术的联合术式,以期达到持久减轻疼痛和矫正畸形的目的[4]。骨性手术在一定程度上决定了矫形治疗效果,现就平足症的骨性手术研究现状进行综述。
外侧柱延长术(lateral column lengthening,LCL)适用于Ⅱ期成人获得性平足,表现为足外侧疼痛,距下关节尚可活动,前足外展不固定,外翻畸形可以手法复位的患者。该术式保留了距下关节的活动度,可以避免距舟关节、距下关节的融合,减缓了踝关节炎的发展进程。与跟骨内移截骨只能单纯改变后足力线不同的是,通过外侧柱延长可同时矫正扁平足患者后足的外翻及中足的外展畸形[5]。当出现距下或距舟退变性关节炎、前足外展和后足外翻畸形僵硬性固定时即为跟骨截骨延长外侧柱的禁忌证,此时应行跟骰关节撑开植骨融合术来延长外侧柱,避免日后因跟骰关节疼痛再次手术。LCL术的并发症有跟骰关节疼痛、骨关节炎、截骨端不愈合及植骨块脱出等[6]。需要注意的是,跟骨延长截骨可能导致足外侧柱压力增加、跟骰关节半脱位,研究认为外侧柱压力的增高与外侧撑开的距离呈正相关,有研究发现移植物形状与愈合率或愈合风险不相关[7-8]。LCL术虽然可以矫正前足外展,却不能纠正旋后畸形,造成矫形术后足外侧柱过度负荷,邻近关节应力增加,有引发邻近关节骨关节炎的风险,并且影响距下关节和距舟关节的活动度[4]。另外,LCL术式纠正后足外翻能力有限,不能充分纠正跟腱的致畸力量,因此目前主张LCL术式需要联合其他术式使用[8]。
1.1Evans术式 Evans[9]阐述了保留跟骰关节的重要性,建议处理足部畸形时内外侧柱应等长,于1975年提出了跟骨前部截骨延长术,即Evans截骨术,通过延长跟骨达到延长外侧柱、复位距骨头、矫正前足外展畸形的目的。具体操作为在靠近跟骰关节10~15 mm处截骨,撑开截骨端8~10 mm,植入梯形骨块,H形钢板螺钉固定。但有文献认为长方形植骨块比梯形植骨块能更好地恢复跖骨位置或两者相当[5]。Mosca[10]改良了Evans手术,强调截骨方向应为由跟骨近端外侧至远端内侧的斜行方向,截骨起始点在跟骰关节面近端约15 mm处,强调止点位于前距和中距关节面之间,避免损伤距下关节前中关节面。Chan等[11]回顾分析了41例进行Evans手术的Ⅱ期平足患者,发现外侧柱延长矫正前足外展的效果主要取决于LCL手术过程中的植骨量,并且植骨量与前足外展的纠正程度呈线性相关。
1.2Hintermann截骨术 Hintermann等[8]纳入19例Ⅱ、Ⅲ期平足患者,设计跟骨截骨线位于跟骰关节面近端12~20 mm,使截骨线位于跗骨窦、距下关节中后关节面之间,保留内侧骨皮质完整性,截骨端撑开植骨,延长外侧柱0.8~1.3 cm,联合内侧软组织加强,术后79%的患者疼痛完全消失。他们认为内侧肌腱和韧带修复重建对于足弓重建及负重状态足弓的长期维持起着重要作用。该术式的优点在于可避免影响内侧弹簧韧带的附着点,增大了截骨后跟骨前方的体积,保留了内侧皮质完整性,使截骨后断端稳定,截骨后无需内固定,并且截骨接触面积的增加更有利于截骨端的愈合。此外,相对于Evans截骨,Hintermann截骨线在跗骨窦处,更加接近距舟关节和距下关节旋转中心,能更加充分矫正前足外展畸形。Hintermann等[12]认为没有理由对未发生退变性关节炎的关节行融合手术。但是关于Hintermann术式的文献研究并不多见。
1.3跟骰关节撑开融合术(calcaneocuboid distractionarthrodesis,CCDA) 为了避免日后因跟骰关节炎再次手术或者治疗已经存在跟骰关节炎的平足患者,研究者提出了CCDA。CCDA通过在跟骰关节外侧暴露跟骰关节,去除关节面软骨,撑开跟骰关节,植骨融合固定跟骰关节,达到延长足外侧柱的目的,可防止Evans术后因跟骰关节关节炎再次手术的可能。Tien等[13]通过尸体解剖研究分析了CCDA对于前足跖侧压力的影响,发现LCL无论是否行跟骰关节融合均造成前足外侧压力增加和内侧压力减少,但是CCDA时前足外侧压力增加更多。他指出可以通过减少延长的距离、进行内侧柱关节融合或者跖侧截骨来平衡前足负荷。Deland等[14]认为和Astion等[15],相比Evans术式,CCDA可以更灵活地选择前中足的旋转角度,但是CCDA对足的运动功能影响较大,会限制距下关节、距舟关节的活动度,并且融合本身有增加邻近关节炎发生的可能。关于跟骰关节是否需要融合,需要综合考虑是否已存在跟骰关节炎以及后期跟骰关节炎的发生率,但是关于LCL是否增加了跟骰关节的压力以及是否造成跟骰关节炎的发生,学者所持观点不一致,多数学者认为LCL造成跟骰关节及足外侧柱的压力增加,但是Momberger等[16]认为平足患者本身即存在跟骰关节的压力较高,并非由LCL引起。
最早的跟骨截骨矫正平足的技术于1893年由Gleich介绍,1971年Koutsogiannis提出了改良Gleich截骨术式,即跟骨内移截骨术式[17-18]。在跟腱止点前方和跟骨结节足底前方截骨,截骨面位于腓骨肌腱后约1 cm处,与足底呈45°角并与跟骨外侧壁垂直,截骨后将跟骨结节部内移1.0~1.5 cm,确保骨块没有背侧移位,术中可以根据矫形的需要沿截骨面适当旋转,用1~2枚螺钉垂直于截骨线固定[19]。将跟骨负重点内移不仅矫正了足跟外翻畸形,还改变了跟腱作用力方向,减弱了跟腱致后足外翻、足弓变平的作用。另外,该术式还增加了后足的内翻力量,使腓骨长肌更有效地跖屈第一序列,有助于内侧维持内侧足弓的稳定性,达到了跟腱和腓骨长短肌腱的双重肌腱转移作用[20]。但是对于严重柔韧性扁平足的三关节半脱位,单纯的跟骨内移截骨无法有效矫正畸形,并且该术式对于前足外展及距舟覆盖角无矫正作用。跟骨内移截骨联合足LCL是治疗平足前足外展及后足外翻畸形的经典术式,Baxter等[5]2015年报道,手术过程中应先行LCL纠正中足外展再行MCO矫正后足外翻,恢复后足理想的力线,避免造成过度的后足外翻矫正。
Malerba、Marchi和Pisani等于1997年介绍了跟骨外侧闭合Z形截骨矫正后足外翻的术式,2011年Weil和Roukis[17]改良了这一术式,形成了Scarf截骨术式。Feuerstein等[21]回顾性分析研究了行Scarf截骨术的32只平足,认为该术式可以有效矫正平足畸形,并且不会增加跟骰关节炎的发生率。目前跟骨Scarf截骨在平足矫形中的应用属于较为新兴的术式,与既往的截骨在单平面矫正不同的是,该术式由前后两纵臂和中央一横臂构成,是一种三维立体的截骨方式,可以明显增加截骨面接触面积,更有利于截骨术后的骨愈合。对于前足外展畸形,Scarf截骨后在前方截骨面撑开植骨类似于Evans术式,可以降低距舟覆盖角或者距舟未覆盖面积;对于后足外翻畸形,Scarf截骨内移可以有效减少后足外翻角,类似于跟骨内移截骨的作用[20-21]。此外,Scarf截骨断端接触面积更大,愈合更快,患者术后可以早期负重,降低术后关节僵硬的发生率,但是该术式对于术者的经验要求较高,截骨矫形效果有赖于截骨端移位、旋转、植骨撑开程度。尸体解剖研究认为Scarf术式在截骨及内移过程中损伤跟骨内侧神经血管束的风险较高,需要引起重视[22]。Saunders等[7]对比了Scarf术式与Evans术式的临床效果,认为两种术式的远期疗效无明显差异,但是Evans组使用的移植物体积较大,并且内固定去除率较高,Scarf组术后患者愈合时间更短,骨不连发生较少,他的研究也指出Scarf截骨术的腓骨肌并发症发生率较高。
在Evans介绍LCL以前,对于平足症主要行关节融合术,关节融合术主要适用于僵硬性、晚期较为严重的PTTD Ⅲ、Ⅳ期平足,以及高弓足过度矫正导致的平足患者[23]。1921年Hoke首次描述了三关节融合术,但与跟骨延长术相比,关节融合术需要联合使用其他手术[24]。Mill术式(舟楔跖关节融合术)通过跖屈位融合舟楔关节和跖楔关节加深足弓,推进胫后肌腱和弹簧韧带的止点,达到治疗目的。适用于10岁以上柔性平足患者,足弓塌陷在舟楔关节,无明显骨性畸形及软组织挛缩。舟楔关节融合术(Hoke手术)适用于塌陷在舟楔关节的柔性平足,改良Hoke-Mill在第一楔骨中央背侧楔形截骨,截骨处植骨撑开固定,恢复内侧足弓高度及距骨高度,该手术对于足弓塌陷在舟楔或者距舟关节均适用。Durham术式在第一舟楔关节处作基底向内的楔形截骨,纠正前足外展。Lowman手术联合了距舟关节楔形截骨矫正前足外展和足弓塌陷,胫前肌腱转移加强弹簧韧带以及跟腱内侧缘转移维持前足内收三种手段,适用于足弓塌陷在距舟关节的平足[25]。关节融合术对于邻近关节有限制作用,Röhm[26]、Hamel和Nell[27]报道距下关节活动减少80%~90%,并易导致踝关节炎、跟骰关节炎等疾病的发生。踝关节骨关节炎的发生率在60%~77%[28-29],其他并发症还包括不愈合、融合关节的活动度丧失,甚至造成畸形的进行性加重。因此,Taylor和Sammarco[30]认为成人获得性平足症的患者进展至Ⅲ期以前,就应该采取干预措施,以防止畸形的加重及关节融合术。
Chambers[31]首次描述了关节制动术治疗病理性前足旋前,该术式最初采用自体骨块填充于跗骨窦来限制距下关节的活动,其后又出现了各式假体。通过将假体置入跗骨窦或跗骨窦管,抬高距骨头、限制距下关节过度活动、改变距下关节活动轴等作用机制,矫正畸形、改善跗骨关节间的排列关系。它不影响足部骨骼的发育,更适合低龄患儿的治疗,若术后出现疼痛或其他并发症并经保守治疗无效,仅需取出假体,不影响后续的治疗。该术式在成人的应用存在争议,Graham等[32]报道以HyProCure跗骨螺钉为代表的距下关节稳定术在成人柔韧性扁平足的治疗中取得良好疗效。距下关节制动术的并发症主要包括跗骨窦区疼痛、移植物脱出等,最终移除置入物的比例甚至高达40%(28/70)[33]。
近些年计算机辅助技术及数字骨科领域飞速发展,其在平足中的研究及应用也逐渐增多,但仍处于起步阶段。Yoshioka[34]以及Kido等[35-36]利用医学软件第一次研究了活体状态完全负重状态下跗骨的改变,并证实健康足与扁平足之间在跗骨的移动方面存在差异的。通过CT平扫、三维建模手段对平足患者负重状态下的后足及前足运动变化情况进行研究,他们指出虽然平足畸形主要为后足力线及生物力学机制的异常,负重状态的关节不稳出现在后足,但是前足内翻外展也是不容忽视的问题。Xu等[37]通过对比分析平足患者与健康人的负重前后CT重建三维模型,进行平足患者后足负重前后的后足运动变化。Spratley等[38]通过建立有限元模型,分析了平足拇长屈肌腱转位及跟骨内移截骨术后的生物力学现象,为研究平足的手术治疗及生物力学研究提供了新思路。Louie等[39]分析了平足、弓形足与正常足的三维结构,发现踝关节、距舟关节在足踝部不同运动状态以及骨骼关节面的三维形态是具有差异的。Canavese等[40]对LCL后的患者进行三维重建,并分析手术对于跟骨前中关节面损害情况,佐证了截骨线应根据跟骨前中关节面的方向决定。此外还有一些学者进行了负重状态的足弓变化情况、骨骼形态与平足的研究[36,41],以计算机辅助技术为帮助,研究以上形态学在正常、平足、弓形足之间的差异。孙卫东等[42]通过有限元分析对拇外翻进行不同角度的Scarf截骨操作,得出最佳的截骨角度为60°。这些研究丰富了平足症的诊断、治疗及生物力学研究方法,弥补了尸体解剖研究无神经肌肉活性的不足,同一患者可以进行多种手术操作,使得研究对象的标准统一化,更能说明所需研究的问题,相信未来有更为广阔的应用前景。
平足症的治疗目的是纠正平足畸形、恢复足弓形态、改善足部功能,但是首要任务是改善功能及症状,因此需要足踝外科医师在纠正足部畸形的基础上尽可能地保留后足的运动功能。这就需要对患者进行充分术前评估,选择最佳手术方案,进行个体化手术设计,避免矫枉过正或者矫正不足的发生,在矫正畸形的同时最大限度保留关节的运动功能,减少日后关节炎、邻近关节应力增加等并发症发生。当前医学影像技术、计算机辅助技术、数字骨科等领域的发展,以及数字化技术在膝关节、髋关节等领域的应用可以为足踝部的个体化治疗提供参考,优化平足手术治疗效果。因此,利用计算机辅助手段对平足症进行术前模拟及个体化治疗是未来一段时间的发展趋势。