應(yīng)用脛腓骨骨橋技術(shù)的小腿截肢術(shù)時空參數(shù)步態(tài)分析

楊照田，呂輝照，趙楓，曹杰，張冬福

(解放軍第180醫(yī)院骨二科，福建 泉州 362000)

小腿截肢術(shù)在肢體毀損傷、周圍血管病變和肢體惡性腫瘤中應(yīng)用廣泛，但給患者身體和精神帶來巨大創(chuàng)傷。如何完善截肢技術(shù)，恢復(fù)盡可能正常的行走功能，對提高患者生活質(zhì)量、更好地融入社會具有重要意義[1]。我院骨科2005年11月至2016年1月，應(yīng)用脛腓骨骨橋技術(shù)行小腿截肢術(shù)12例，同期采用傳統(tǒng)小腿截肢術(shù)20例，現(xiàn)對術(shù)后時空參數(shù)步態(tài)分析進行比較，為臨床選擇合適的術(shù)式提供參考。

1 資料與方法

1.1 納入標(biāo)準(zhǔn)與排除標(biāo)準(zhǔn) 納入標(biāo)準(zhǔn)：a)膝關(guān)節(jié)以下嚴重毀損傷，無法修復(fù)或保肢無效；b)嚴重外周血管病變致小腿或小腿以下肢體缺血壞死或感染，保肢治療無效；c)足或踝部惡性腫瘤，有截肢指證；d)行單側(cè)截肢術(shù)。排除標(biāo)準(zhǔn)：a)中或重度顱腦損傷；b)脊髓損傷或外周神經(jīng)損傷影響患側(cè)肢體功能；c)對側(cè)肢體外傷或疾患影響行走功能。

1.2 一般資料 2005年11月至2016年1月，共有32例患者符合納入標(biāo)準(zhǔn)，術(shù)中根據(jù)脛骨截骨平面以遠殘留骨質(zhì)情況進行分組。若脛骨截骨以遠3 cm以內(nèi)骨質(zhì)未受開放傷污染或腫瘤污染，且具有活性，納入骨橋組，反之，納入對照組。其中骨橋組12例，采用脛腓骨骨橋技術(shù)行小腿截肢術(shù)；對照組20例，采用傳統(tǒng)小腿截肢術(shù)。本研究獲得解放軍第180醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)，所有患者均簽署知情同意書。

骨橋組：男11例，女1例；年齡27～60歲，平均(42.8±10.1)歲。截肢原因：毀損傷10例，外周血管病變1例(其中動脈閉塞性脈管炎1例)，惡性腫瘤1例(其中足部普通型骨肉瘤1例)。截肢平面：小腿上段截肢8例，小腿中段截肢4例。側(cè)別：左側(cè)7例，右側(cè)5例。術(shù)后并發(fā)癥：感染1例，幻肢痛1例。

對照組：男16例，女4例；年齡30～65歲，平均(47.3±9.1)歲。截肢原因：毀損傷16例，外周血管病變3例(其中動脈閉塞性脈管炎1例，嚴重糖尿病足2例)，惡性腫瘤1例(踝部軟骨肉瘤)。截肢平面：小腿上段截肢12例，小腿中段截肢8例。側(cè)別：左側(cè)13例，右側(cè)7例。術(shù)后并發(fā)癥：感染1例，幻肢痛2例。

1.3 手術(shù)方法 骨橋組：全麻麻醉下，在脛骨截骨平面下環(huán)形剝離骨膜，線鋸鋸斷。暴露腓骨，與脛骨同一截骨平面處截斷腓骨。處理截骨面后，自截肢遠端切取2 cm×3 cm正常脛骨骨板，置于脛腓骨截骨面間，在骨質(zhì)上鉆孔，肌腱吻合線縫合固定。其余步驟同對照組。

對照組：全麻麻醉下，根據(jù)預(yù)定的截肢平面設(shè)計“魚嘴樣”切口，將皮瓣上翻，離斷脛前肌及小腿伸肌群，結(jié)扎、切斷脛前動、靜脈，向遠端牽拉腓深神經(jīng)和腓淺神經(jīng)，局部封閉后銳性切斷神經(jīng)使其自行回縮。在脛骨截骨平面下環(huán)形剝離骨膜，線鋸鋸斷。暴露腓骨，在脛骨截骨平面近側(cè)2 cm處截斷腓骨。在脛骨殘端下1～2 cm處切斷比目魚肌、腓腸肌，以覆蓋脛骨殘端。結(jié)扎、切斷脛后動、靜脈，向遠端牽拉脛神經(jīng)后銳性切斷使其自行回縮。處理截骨面后，翻轉(zhuǎn)比目魚肌、腓腸肌，充分包裹脛骨殘端，縫合傷口，放置負壓引流24 h。

1.4 術(shù)后處理及隨訪指標(biāo) 術(shù)后1周開始行關(guān)節(jié)活動及增強肌力與殘端支撐力的康復(fù)鍛煉。術(shù)后3～4周安裝臨時義肢并行假肢操縱、協(xié)調(diào)訓(xùn)練，6～8周后裝配永久假肢，其中假體均使用動態(tài)儲能小腿假肢。術(shù)后1年進行時空參數(shù)步態(tài)分析，記錄患者身高、體重及三維步態(tài)時空參數(shù)等指標(biāo)，包括步速、步頻、步長、步寬、擺動相、單足支撐相、雙足支撐相、對稱性、患側(cè)平均足底壓強和患側(cè)最大足底壓強。

1.5 時空參數(shù)步態(tài)分析方法 應(yīng)用平板壓力測試系統(tǒng)進行步態(tài)時空參數(shù)定量分析。系統(tǒng)由4塊壓力傳感器板、傳感器連接器、計算機組成(見圖1)。受試者在安靜環(huán)境下進行測試。測試前需讓受試者在步態(tài)分析儀上進行1～2次的測試練習(xí)，讓其了解相關(guān)要求并熟悉測試過程。每位受試者測量前佩戴好假肢，并調(diào)整至最舒適狀態(tài)，在測試區(qū)域前2 m啟動、后2 m停止，保持勻速并以平常步態(tài)自然行走。足跡應(yīng)落在測試區(qū)域的步道內(nèi)，記錄至少一個完整步行周期的足跡。每個受試者測試3次，每次測試間隔時間30 s。收集步速、步頻、步長、步寬、擺動相、單足支撐相和雙足支撐相、對稱性、平均足底壓強和最大足底壓等數(shù)據(jù)。取3次測量參數(shù)的平均值進行計算及分析。

圖1 平板壓力測試系統(tǒng)

2 結(jié) 果

2.1 一般資料 兩組小腿截肢患者性別、年齡、截肢原因、截肢平面、側(cè)別、體重和身高等一般資料比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，具有可比性，見表1。

2.2 三維步態(tài)時空參數(shù) 兩組患者步長和步寬比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(F=0.227，P=0.962；F=0.015，P=1.000)，而骨橋組在步速、步頻、擺動相、單足支撐相、雙足支撐相、對稱性、患側(cè)足底壓強和患側(cè)最大足底壓強等方面均優(yōu)于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(見表2)。

2.3 典型病例 a)39歲男性患者，機器絞傷致右小腿中下段毀損1 h，急診采用骨橋技術(shù)進行右小腿中段截肢術(shù)。手術(shù)前后影像學(xué)資料見圖2～3。b)47歲男性患者，車輪碾壓致右小腿中下段毀損3 h，急診進行右小腿中段傳統(tǒng)截肢術(shù)，手術(shù)前后影像學(xué)資料見圖4～5。

表1 兩組小腿截肢患者一般資料比較

表2 兩組小腿截肢患者三維步態(tài)時空參數(shù)比較

圖2 術(shù)前X線片示右脛腓骨下段骨折，周圍軟組織紊亂 圖3 術(shù)后X線片可見脛腓骨截骨面之間有骨橋連接 圖4 術(shù)前X線片示右脛腓骨下段粉碎性骨折 圖5 術(shù)后X線片示截肢水平滿意

3 討 論

3.1 傳統(tǒng)小腿截肢術(shù)在行走功能中的缺陷 小腿截肢術(shù)在肢體毀損傷、外周血管病變及惡性腫瘤廣泛應(yīng)用，全世界創(chuàng)傷相關(guān)截肢患者中約64.6%為經(jīng)小腿截肢[2]。小腿截肢術(shù)除了要獲得有功能的殘肢外，最重要的是要獲得盡可能接近正常的行走能力和外觀步態(tài)，進而更好地融入社會，減輕截肢導(dǎo)致的心理障礙[1]。雖然傳統(tǒng)小腿截肢技術(shù)仍是目前截肢技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)，但其存在較多不足。最首要的不足在于小腿配戴假肢后，負重力全部傳導(dǎo)至脛骨截骨面，而脛骨截骨橫截面積小，應(yīng)力過于集中，容易出現(xiàn)小腿殘端疼痛、抗負荷能力下降[3]。Bateni等[4]在膝下截肢后的步態(tài)研究中發(fā)現(xiàn)，截肢后的行走功能參數(shù)與截骨面的壓強呈反比，應(yīng)力越集中，抗負荷能力越差，佩戴假肢后的步態(tài)越偏離正常步態(tài)。所以如何增加殘端截骨面的橫截面積，對改善患者的行走能力、步態(tài)外觀及行走舒適性具有重要意義。

3.2 脛腓骨骨橋技術(shù)在小腿截肢術(shù)后行走功能中的優(yōu)勢 自從1949年Ertl[5]提出脛腓骨截肢骨橋理論，并經(jīng)Dederich[6]的完善，截肢骨橋理論開始應(yīng)用于臨床，并有少量文獻報道。Pinto等研究認為，脛腓骨骨橋創(chuàng)造了更加穩(wěn)定的負重平臺和更大的截骨面積，在步態(tài)的負重階段可以承載更大的應(yīng)力[7]。Pinzur等[8]采用假肢評估問卷調(diào)查表對小腿截肢患者進行分析，發(fā)現(xiàn)采用小腿骨橋技術(shù)的患者在行走舒適度上優(yōu)于傳統(tǒng)截肢患者。但文獻對截肢骨橋技術(shù)的評估，多采用健康調(diào)查量表或假肢體驗量表，存在較大的主觀性，難以對兩種截肢術(shù)后的行走功能進行量化比較。針對上述不足，我們應(yīng)用步態(tài)分析方法來量化截肢術(shù)后的行走功能，以期更好地比較兩種截肢方法對行走能力的影響。

任何行走功能異常都可導(dǎo)致步態(tài)異常，通過步態(tài)分析的方法可以較好地了解患者的行走功能。目前時空參數(shù)步態(tài)分析是國內(nèi)外研究最多、臨床應(yīng)用最廣泛的步態(tài)分析指標(biāo)，通過步長、步寬、步頻及支撐相、擺動相等參數(shù)，可以反映出人行走時最基本的步行特征和雙下肢步行功能，最完整地還原及量化行走狀態(tài)[9]。本研究結(jié)果顯示應(yīng)用骨橋技術(shù)行小腿截肢后1年，所獲得的各項步態(tài)時空參數(shù)與健康成人的步態(tài)時空參數(shù)最為接近[10]，提示截肢骨橋技術(shù)增加的脛腓骨截骨面積，有利于最大限度糾正異常步態(tài)，可以獲得最接近于健康人的行走功能。

本研究中應(yīng)用脛腓骨骨橋技術(shù)進行小腿截肢的行走步長(57.1±8.5)cm和步寬(28.1±4.7)cm，并不優(yōu)于傳統(tǒng)小腿截肢術(shù)，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(F=0.227，P=0.962；F=0.015，P=1.000)。這可能是因為步長和步寬與截肢負重面積無關(guān)，而與身高、下肢肌力和行走頻率有關(guān)[11]。但在患側(cè)足底壓強(122.5±4.6)kPa和最大足底壓強(240.4±5.2)kPa方面，骨橋組明顯優(yōu)于傳統(tǒng)截肢組(107.7±8.8)kPa和(223.5±12.5)kPa，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(F=3.121，P=0.005；F=2.224，P=0.038)，這直接量化印證了增加截肢負重面積可以有效增高殘端抗負荷能力的設(shè)想，也為其余步態(tài)時空參數(shù)分析提供了循證依據(jù)。傳統(tǒng)小腿截肢術(shù)負重力量傳導(dǎo)全部集中在脛骨截骨面，而且容易出現(xiàn)腓骨的不穩(wěn)和疼痛，而應(yīng)用脛腓骨骨橋技術(shù)的小腿截肢術(shù)，在脛骨和腓骨截骨面之間植骨，不但可以將負重面積增加至2～3倍，而且通過融合后的脛腓骨骨橋與上脛腓骨關(guān)節(jié)形成穩(wěn)定的框架結(jié)構(gòu)，增加了抗負荷能力和負重時的穩(wěn)定性[12]。Gailey等對102例行小腿截肢術(shù)的殘疾運動員進行運動能力測試時發(fā)現(xiàn)，殘端可耐受的最大壓強與運動員主訴的跑、跳等運動能力和運動時的舒適性呈正比，認為可耐受壓強越大，可以縮短步伐周期、加快步伐速度，并提高患肢單足支撐能力和時間，有利于改善行走和運動能力，但該研究中未對具體的步態(tài)參數(shù)進行測量和評估[13]。本研究中對步速、步頻、擺動相、單、雙足支撐相和步伐對稱性等具體行走步態(tài)時空參數(shù)均進行了測量，發(fā)現(xiàn)骨橋組顯著優(yōu)于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，表明骨橋技術(shù)在小腿截肢術(shù)中的改進，可以提高患者使用假肢的行走功能，而且通過改善步態(tài)外觀，也可以提高患者假肢使用的滿意程度和生活質(zhì)量。

3.3 研究的不足之處 小腿截肢后的行走能力與骨關(guān)節(jié)、神經(jīng)、肌肉因素密切相關(guān)，本研究雖已排除神經(jīng)因素的影響，但不同的截肢原因(如創(chuàng)傷、血管疾病或惡性腫瘤等)和截肢平面及體質(zhì)因素可能會對下肢肌力產(chǎn)生不同程度的影響，繼而影響研究結(jié)果，尚需后續(xù)進一步研究。

綜上所述，脛腓骨骨橋技術(shù)應(yīng)用于小腿截肢術(shù)可獲得良好的步態(tài)時空參數(shù)，行走功能和步態(tài)外觀滿意，是一種值得推廣的小腿截肢方法。

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