基于MRI 探讨Lisfranc 韧带的形态学特点及临床意义

李文， 杨思艺， 黄蕾， 卿霁雯， 蒋松涛， 张磊,4*

西南医科大学1.附属中医医院骨伤科，2.体育学院，3.临床医学院，4.附属中医医院骨伤疾病研究中心，四川 泸州 646000

Lisfranc 损伤是指跗跖骨和楔骨间关节复合体的损伤，包括稳定的部分扭伤和严重移位且不稳定的骨折或脱位。狭义的Lisfranc 关节包括1、2 跖跗关节及第1、2 楔骨关节，其中内侧楔骨与第2 跖骨之间存有3 条韧带：Lisfranc 韧带、背侧韧带和跖侧韧带[1]。Lisfranc 韧带位于内侧楔骨和第2 跖骨基底部之间，其韧性和强度优于后两种韧带[2]。因此，Lisfranc 韧带对于维持Lisfranc 关节的稳定性至关重要。在足中部骨折或脱位损伤中，第2 跖骨基底部经常发生跖骨撕脱骨折，导致Lisfranc 韧带损伤，进而可导致足的中、内侧柱稳定性下降。随着体育竞技运动及经济社会的发展，Lisfranc 损伤的临床报道越发多见，但由于Lisfranc 韧带位置深，长度短，其损伤是临床诊治中的一大难点，漏诊或误诊率达13%～24%[3]。Lisfranc 损伤误诊、漏诊、治疗不及时或不适当会导致Lisfranc 关节不稳定、足内侧纵弓塌陷，甚至发展为Lisfranc 关节创伤性关节炎而致持续性慢性疼痛。Sripanich 等人[4]研究表明，应用负重位X 片可显示细微的Lisfranc 损伤，超声用于诊断Lisfranc 不稳定性的准确性未得到证实，CT 比X 射线更有助于检测无移位的骨折和半脱位，但MRI 是检测Lisfranc 韧带异常的最佳方法。Ablimit 等人[5]对30 名健康成年志愿者60 侧正常足进行MRI 扫描，测量Lisfranc 韧带相关参数，得出Lisfranc 韧带长（8.02±1.5）mm，宽（2.53±0.61）mm，高（6.96±1.01）mm，与第1 跖骨长轴形成（46.79±3.47）°角，但其未测量Lisfranc 韧带与内侧楔骨及第2 跖骨的夹角，关于Lisfranc 韧带形态学及其与邻近骨的几何数据不足。本研究对正常成人Lisfranc 韧带的MRI图像进行分析和测量，为Lisfranc 损伤的修复治疗提供详细的解剖学依据。

1 材料和方法

1.1 一般资料

选取2010 年1 月至2021 年5 月就诊西南医科大学附属中医医院骨伤科的232 例患者MRI 影像资料，其中男120 例，女112 例，平均年龄（41.81±17.21）岁，BMI（22.9±3.7）kg/m2。纳入标准：年龄18～60 岁；足部标准解剖结构；踝关节MRI 扫描清晰。排除标准：踝关节骨折史及手术史；伴有Lisfranc 关节或韧带损伤史；踝关节发育畸形明显。

本研究遵守赫尔辛基宣言，获西南医科大学附属中医医院伦理委员会批准（KY2018012）。获研究对象口头知情同意。

1.2 研究方法

所有患者采用相同的MRI 扫描（西门子Skyra 3.0T 超导扫描仪，专用线圈）。扫描序列及参数：轴向T2WTSE 序列（TR 2840 ms，TE 66 ms，层厚4 mm，FOV 230 mm）。选取完整显示Lisfranc 韧带的MRI 轴位平面图，测量Lisfranc 韧带的宽和长；Lisfranc 韧带止点至第2 跖骨外侧缘距离；Lisfranc 韧带起点至内侧楔骨内侧缘距离；Lisfranc 韧带与第1 跖骨、第2 跖骨和内侧楔骨中轴的夹角，如图1 所示。

图1 纳入者足部MRI 及Lisfranc 韧带相关参数测量示意图a：足踝轴位MRI b：Lisfranc 韧带宽度测量示意图 c：Lisfranc 韧带止点至第2 跖骨（M2）外侧缘距离 d：Lisfranc 韧带长度测量示意图 e：Lisfranc 韧带起点至内侧楔骨（C1）内侧缘距离 f：Lisfranc 韧带与第1 跖骨（M1）中轴夹角 g：Lisfranc 韧带与内侧楔骨（C1）中轴夹角 h：Lisfranc 韧带与第2 跖骨（M2）中轴夹角Fig.1 Measurement diagram of foot MRI and Lisfranc ligament-related parameters of the patients. a: axial MRI scan of foot and ankle;b: width of Lisfranc ligament; c: distance from the ending point of Lisfranc ligament to the lateral margin of the second metatarsal bone (M2); d: length of Lisfranc ligament; e: distance from the beginning point of Lisfranc ligament to the medial margin of cuneiform bone(C1); f: angle between Lisfranc ligament and the central axis of the first metatarsal(M1); g: angle between Lisfranc ligament and the central axis of medial cuneiform boneC1; h: angle between Lisfranc ligament and the central axis of the second metatarsal bone (M2).

1.3 统计分析

所有数据用SPSS26.0 统计软件进行分析，测量值用（±s）表示。比较左侧和右侧Lisfranc 韧带的数据使用配对t检验进行分析，比较男性和女性使用独立样本t检验和Kolmogorov-Smirnov 检验确定正态分布。检验水平为α=0.05。

2 结果

男女足的MRI 对比显示，成年男性Lisfranc 韧带长度、Lisfranc 韧带止点至第2 跖骨外侧缘距离、Lisfranc 韧带起点至内侧楔骨内侧缘距离大于女性，差异有统计学意义（P＜0.05）；其余指标差异无统计学意义（P＞0.05），详见(表1)。左右足的MRI 对比显示，左足Lisfranc 韧带长度大于右足，右足Lisfranc 韧带与内侧楔骨中轴的夹角大于左足，差异有统计学意义（P＜0.05）；其余指标差异无统计学意义（P＞0.05），详见(表2)。

表1 男女Lisfranc 韧带磁共振成像相关参数（±s）Tab.1 Comparison of magnetic resonance imaging of Lisfranc ligament between male and female (Mean±SD)

表1 男女Lisfranc 韧带磁共振成像相关参数（±s）Tab.1 Comparison of magnetic resonance imaging of Lisfranc ligament between male and female (Mean±SD)

注：* P＜0.05，男性与女性比较Note:The male vs the female，*P＜0.05.

项目Items Lisfranc 韧带宽（mm）Width of Lisfranc ligament (mm)Lisfranc 韧带长（mm）Length of Lisfranc ligament (mm)Lisfranc 韧带止点至第2 跖骨外侧缘距离（mm）Distance from the ending point of Lisfranc ligament to the lateral margin of the second metatarsal bone (mm)Lisfranc 韧带起点至内侧楔骨内侧缘距离（mm）Distance from the beginning point of Lisfranc ligament to the medial margin of cuneiform bone (mm)Lisfranc 韧带与第1 跖骨中轴夹角（°）Angle between Lisfranc ligament and the central axis of the first metatarsal (°)Lisfranc 韧带与内侧楔骨中轴夹角（°）Angle between Lisfranc ligament and the central axis of medial cuneiform bone (°)Lisfranc 韧带与第2 跖骨中轴夹角（°）Angle between Lisfranc ligament and the central axis of the second metatarsal bone (°)男Male 5.55±1.47女Female 5.80±1.48合计Total 5.67±1.47 9.98±2.90*9.22±2.67*9.61±2.81 12.21±2.70*11.13±2.45*11.69±2.63 19.70±3.28*17.90±3.28*18.83±3.39 51.50±12.24 52.02±9.57 51.75±11.01 38.76±12.21 39.11±10.53 38.93±11.40 33.70±11.14 34.20±9.05 33.93±10.17

表2 左右足Lisfranc 韧带磁共振成像相关参数（±s）Tab.2 Comparison of magnetic resonance imaging of Lisfranc ligament of left foot and right foot (Mean±SD)

表2 左右足Lisfranc 韧带磁共振成像相关参数（±s）Tab.2 Comparison of magnetic resonance imaging of Lisfranc ligament of left foot and right foot (Mean±SD)

注：* P＜0.05，左侧与右侧比较Note: Left side vs right side，*P＜0.05.

项目Items Lisfranc 韧带宽（mm）Width of Lisfranc ligament (mm)Lisfranc 韧带长（mm）Length of Lisfranc ligament (mm)Lisfranc 韧带止点至第2 跖骨外侧缘距离（mm）Distance from the ending point of Lisfranc ligament to the lateral margin of the second metatarsal bone (mm)Lisfranc 韧带起点至内侧楔骨内侧缘距离（mm）Distance from the beginning point of Lisfranc ligament to the medial margin of cuneiform bone (mm)Lisfranc 韧带与第1 跖骨中轴夹角（°）Angle between Lisfranc ligament and the central axis of the first metatarsal (°)Lisfranc 韧带与内侧楔骨中轴夹角（°）Angle between Lisfranc ligament and the central axis of medial cuneiform bone (°)Lisfranc 韧带与第2 跖骨中轴夹角（°）Angle between Lisfranc ligament and the central axis of the second metatarsal bone (°)左Left 5.52±1.41右Right 5.82±1.53合计Total 5.67±1.47 9.99±2.67*9.22±2.91*9.61±2.81 11.49±2.53 11.89±2.73 11.69±2.63 18.99±3.33 18.67±3.47 18.83±3.39 51.00±9.81 52.51±12.11 51.75±11.01 36.50±9.31*41.40±12.76*38.93±11.40 32.69±9.04 35.21±11.10 33.93±10.17

3 讨论

Lisfranc 关节是足弓结构的重要组成部分，对足部的承重功能具有重要作用，并负责在站立和行走等足部运动中把重力从中足传递到前足。在其顶点，由第2 跖骨基底部深入到由3 个楔骨形成的马蹄形凹槽中，从而形成拱形结构。这种结构通常被称为“罗马拱门”，在解剖学上形成中足的横向拱门，成为维持足中部稳定性的重要结构[6]。Chiodo 等[7]将前、中足分为3 个纵向柱，内侧楔骨、中间楔骨、外侧楔骨分别用C1、C2、C3 表 示，Cu 代 表 骰 骨，5 个 跖 骨 分 别 对 应M1、M2、M3、M4、M5，关节用相应的连字符表示。内侧柱仅包括C1-M1 关节，中柱包括C2-M2、C3-M3、C1-C2、C2-C3、M2-M3、C3-M2、C3-M4，外侧柱包括Cu-M4/M5 和M4-M5。中柱稳定性最好，活动度最小，对步态影响最大。足中部的稳定性除骨性结构外，肌、肌腱以及韧带结构也参与其中。跖骨间韧带起源于第2、3、4 和5 跖骨，第1、2 跖骨之间没有跖骨间韧带连接。而内侧楔骨与第2 跖骨间有3 条韧带：Lisfranc 韧带、背侧韧带和跖侧韧带，其中Lisfranc 韧带的韧性和强度都高于前二者，所以内侧柱和中柱的稳定性主要依靠Lisfranc 韧带。Kitsukawa 等[8]对尸足进行MRI 扫描并解剖后得出结论，Lisfranc 韧带是从内侧楔骨到第2 跖骨基底部的一束骨间韧带，为连接第2 跖骨和内侧楔骨的主要韧带。Castro 等[9]通过对20 具尸体的解剖研究得出：Lisfranc 韧带最大，是足背韧带的4.5 倍。Suzuki 等[10]解剖20 具尸体40 侧足部标本发现，Lisfranc 韧带最多有3 个纤维束，而C1-M2/3 的足底韧带只有1～2 个纤维束，Lisfranc 韧带其总纤维束宽、厚和角度明显大于C1-M2/3 的足底韧带。由此可见，Lisfranc 韧带对跖跗关节的稳定性至关重要，其损伤会导致整个跖跗关节变得不稳定。

Lisfranc 的损伤机制多为继发于高能量的挤压伤、高处跌落及车祸伤，导致足部屈曲时的高速轴压暴力，进而导致Lisfranc 损伤，其次是运动损伤的低速轴压暴力。广义的Lisfranc 损伤指所有累及跖跗关节的损伤，包括跖骰关节、跖楔关节和楔间关节，损伤形式多样，可为韧带损伤、撕脱骨折或严重的骨折及关节脱位，因此又称为跖跗关节复合体损伤或Lisfranc复合体损伤。在美国每55 000 人中有1 人会发生这种骨折，占所有骨折的0.2%，随着车祸伤及运动伤逐渐增多，Lisfranc 损伤呈逐渐增加的趋势[11]。如未及时诊治，常发展为Lisfranc 关节创伤性关节炎或慢性足痛。对于低能量损伤患者，当X 光片结果不明确时，可通过负重X 光片、CT 或MRI 成像进一步评估[12]。稳定损伤可采用保守治疗，非稳定损伤则需要手术干预。Lisfranc 损伤内固定主要基于切开复位，空心螺钉的放置通常从内侧楔骨向第2 跖骨基底方向斜钻入[13]。该螺钉属于定位螺钉，对Lisfranc 韧带及内侧楔骨与第2 跖骨基底之间的位置没有明显的压力影响。Cho 等[14]研究发现缝合扣固定可获得与常规螺钉固定相当的稳定性和临床效果。无论选择哪种内固定方式，决定Lisfranc 损伤术后结果的是解剖复位的程度。而临床医生对螺钉及其他内固定物的置入部位及角度的选择尚缺乏临床解剖学数据支持，盲目置入会对Lisfranc 韧带起止点造成损伤，影响Lisfranc 韧带修复的有效性。因此，本研究利用MRI资料对Lisfranc 韧带进行影像学研究，了解Lisfranc 韧带及其与邻近骨的影像学解剖关系，为Lisfranc 韧带损伤内固定物的放置提供一定的影像学参考依据。例如内固定物放置时，应注意Lisfranc 韧带长轴分别与内侧楔骨中轴、第1 及第2 跖骨中轴的夹角是否过大或过小，可对比术前术后影像学检查进行判断。若置入螺钉时应注意Lisfranc 韧带起止点分别至内侧楔骨内侧缘、第2 跖骨外侧缘的距离，避免置入过长或过短而损伤Lisfranc 韧带起止点及Lisfranc 复合体。

本研究的局限性：由于人为因素造成的测量误差；图像均来自中国西南地区，缺乏多中心、深入的样本研究，具有一定的局限性；回顾性研究，MRI 扫描时足踝部未进行适当的固定，患者取自然放松的平卧位，足踝处于自然放松的轻度跖屈位，每个患者跖屈角度可能存在轻微差别。

综上，Lisfranc 韧带对跖跗关节的稳定性至关重要，跖跗关节损伤也通常与Lisfranc 韧带损伤有关。因此，使用MRI 图像对Lisfranc 韧带的影像学研究，了解Lisfranc 韧带形态学及其与邻近骨的解剖关系，有助于Lisfranc 损伤的临床诊断和治疗。