改良McBride手術(shù)聯(lián)合跖骨雙截骨術(shù)治療青少年踇外翻的生物力學(xué)分析

陳波，雷鈞，魏勇，王斌

（海警總隊醫(yī)院 外一科，浙江 嘉興 314000）

踇外翻俗稱“大腳骨”，是指足踇趾偏離中線，向外側(cè)過度偏斜移位，主要表現(xiàn)為踇趾外展外翻畸形，足部踇囊炎，踇趾內(nèi)側(cè)關(guān)節(jié)囊紅腫、疼痛，穿鞋行走受限等，嚴(yán)重者可影響患者的日常活動[1-2]。踇外翻是骨科常見的足部畸形，發(fā)生率約為10%，以女性最常見。目前，踇外翻的治療包括手術(shù)和非手術(shù)治療。非手術(shù)治療以延緩畸形和減輕疼痛為目的，不能從根本上糾正踇外翻。因此，臨床上治療踇外翻多采用手術(shù)治療，以矯正外翻畸形為目的[3]。

目前，青少年踇外翻的手術(shù)治療以軟組織松解術(shù)和跖骨截骨術(shù)為主[4]。改良McBride 手術(shù)是軟組織松解的代表性手術(shù)，該術(shù)式將足踇收肌腱移至第1 跖趾關(guān)節(jié)外側(cè)，同時清除跖骨和籽骨上突出的骨贅。McBride 手術(shù)不僅消除外翻畸形的因素，而且避免第1 跖骨過度偏斜[5-6]。截骨術(shù)則通過減少跖趾關(guān)節(jié)的立體容量，消除跖外側(cè)攣縮，改變跖趾關(guān)節(jié)的負(fù)重功能，該術(shù)式在矯正畸形的同時，還可減輕患者的疼痛[7]。本課題組前期研究結(jié)果表明，與改良McBride 手術(shù)相比，改良McBride 手術(shù)聯(lián)合跖骨雙截骨術(shù)可顯著改善踇外翻畸形，降低不良預(yù)后和復(fù)發(fā)率[8]。然而，尚不清楚該術(shù)式對踇外翻患者足部壓力的影響。因此，本研究采用足部壓力測量系統(tǒng)對踇外翻患者的足部壓力進(jìn)行分析，從生物力學(xué)的角度評估改良McBride 手術(shù)聯(lián)合跖骨雙截骨術(shù)對青少年踇外翻的治療效果，以期為該術(shù)式的臨床應(yīng)用提供研究基礎(chǔ)。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2015年4月—2018年8月在海警總隊醫(yī)院治療的青少年踇外翻患者45 例。采用隨機(jī)數(shù)字表法將患者分為對照組和實驗組，分別采用改良McBride手術(shù)和改良McBride 手術(shù)聯(lián)合跖骨雙截骨術(shù)治療。其中對照組22 例，男性6 例，女性16 例，平均年齡（19.7±3.0）歲；實驗組23 例，男性4 例，女性19 例，平均年齡（20.8±3.6）歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：①臨床診斷為踇外翻并接受手術(shù)治療；②年齡16 ～30 歲；③患者知情并同意參與研究。排除標(biāo)準(zhǔn)：①因其他系統(tǒng)疾病引起的足部畸形；②合并足部感染或足部外傷史；③存在手術(shù)禁忌證而不能耐受手術(shù)；④不能配合治療或中途退出研究。

1.2 足底壓力測試系統(tǒng)

Footscan 足底壓力分布系統(tǒng)由比利時RSscan 公司生產(chǎn)。該測試系統(tǒng)由低磁滯的壓阻式傳感器構(gòu)成，傳感器呈矩陣排列，密度達(dá)4 個/cm2，傳感器的采集頻率最高可達(dá)500 Hz。

1.3 方法

1.3.1 手術(shù)方法及術(shù)后處理對照組患者采用軟組織松解術(shù)，具體操作方法：患者采用腰麻聯(lián)合硬膜外麻醉，止血帶綁緊患肢大腿，沿第1 跖趾關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)切開皮膚，切口呈縱弧形以松解皮下組織。切開內(nèi)側(cè)關(guān)節(jié)囊后，由遠(yuǎn)向近依次清除跖骨頭內(nèi)側(cè)骨贅，修整骨面。自第1 趾蹼背面將切口向近端延伸3 ～4 cm，暴露踇收肌后將其切斷，以松解踇收肌和關(guān)節(jié)囊。用克氏針貫穿跖趾關(guān)節(jié)，固定后縫合內(nèi)側(cè)關(guān)節(jié)囊滑囊瓣和皮膚。實驗組患者的跖趾關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)切口與對照組相同，清除跖骨頭內(nèi)側(cè)骨贅，松解踇收肌后行跖骨雙截骨術(shù)，即在第1 跖骨頭頸交界處，以內(nèi)側(cè)為基底做橫行閉合性楔形截骨，楔形骨塊基底寬度5 ～8 mm，然后在跖骨基底以遠(yuǎn)1.5 cm 處截骨，截骨線垂直于跖骨[8]。將遠(yuǎn)端截除的楔形骨塊插入近端截骨線內(nèi)，內(nèi)側(cè)骨贅修整后植于截骨周圍，用螺釘和接骨板將截骨端固定，同時縫合內(nèi)側(cè)關(guān)節(jié)囊滑囊瓣和皮膚。

1.3.2 術(shù)后處理對照組患者術(shù)后第2 天即可進(jìn)行足踝部功能鍛煉，術(shù)后1 周進(jìn)行足跟著地負(fù)重活動，2個月后拔除克氏針。3 個月后正常負(fù)重行走。實驗組患者術(shù)后進(jìn)行免負(fù)重短腿石膏固定6 周，拆除石膏后進(jìn)行足和足趾的主動鍛煉，術(shù)后1年取出內(nèi)固定物。

1.3.3 足底壓力測試兩組患者于術(shù)前3 天和術(shù)后隨訪1年進(jìn)行足底壓力測試。測試前告知患者相關(guān)測試程序，并要求患者先沿測試跑道行走幾圈，以熟悉環(huán)境和測試過程，待其步態(tài)穩(wěn)定后再開始測定。測試時要求患者脫去鞋襪，目視前方保持放松，以日常步速勻速行走，連續(xù)記錄3 次數(shù)據(jù)。采用系統(tǒng)配套的Footscan 軟件分析數(shù)據(jù)，計算平均值。將足底分為10 個區(qū)域：第1 趾骨、第2 ～5 趾骨、第1 跖骨、第2 跖骨、第3 跖骨、第4 跖骨、第5 跖骨、中足、足跟內(nèi)側(cè)和足跟外側(cè)。

1.4 觀察指標(biāo)

1.4.1 影像學(xué)檢查術(shù)前3 天和術(shù)后隨訪1年行足部X 射線檢查，測量外翻角（IMA）、第1、2 跖骨間角（HVA）和第4、5 跖骨間角（IM 4-5）。

1.4.2 足功能評估術(shù)前3 天和術(shù)后隨訪1年采用美國足踝外科協(xié)會足趾-跖趾-趾間關(guān)節(jié)AOFAS 功能評分評估前足功能。

1.4.3 疼痛評估術(shù)前3 天和術(shù)后隨訪1年采用視覺模擬評分（VAS）評估疼痛。

1.4.4 足底壓力測量術(shù)前3 天和術(shù)后隨訪1年采用足底壓力測試系統(tǒng)測量患者足底各個區(qū)域的平均壓力峰值和平均沖量值。

1.5 統(tǒng)計學(xué)方法

數(shù)據(jù)分析采用SPSS 21.0 統(tǒng)計軟件。計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，比較用t檢驗，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組患者手術(shù)前后畸形觀察指標(biāo)比較

兩組患者術(shù)前HVA、IMA、IM 4-5、VAS 評分和AOFAS 評分比較，經(jīng)t檢驗，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）；術(shù)后隨訪1年，兩組上述指標(biāo)比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），實驗組HVA、IMA、IM 4-5和VAS 評分均低于對照組，AOFAS 評分高于對照組（見表1）。此外，兩組患者手術(shù)前后典型足部X 射線檢查結(jié)果表明，改良McBride 手術(shù)聯(lián)合跖骨雙截骨術(shù)對青少年踇外翻的治療效果更好（見圖1、2）。

表1 兩組患者手術(shù)前后畸形觀察指標(biāo)比較 （±s）

表1 兩組患者手術(shù)前后畸形觀察指標(biāo)比較 （±s）

HVA/（°） IMA/（°） IM4-5/（°） VAS 評分 AOFAS 評分術(shù)前 術(shù)后 術(shù)前 術(shù)后 術(shù)前 術(shù)后 術(shù)前 術(shù)后 術(shù)前 術(shù)后對照組 22 32.6±3.8 20.2±3.2 14.2±2.6 11.8±2.2 15.2±3.0 10.8±2.4 6.4±2.1 3.4±1.4 51.7±6.4 78.4±6.9實驗組 23 33.2±3.9 16.7±3.0 14.9±2.5 9.2±1.9 15.5±2.8 8.4±1.8 6.7±1.9 2.1±1.2 50.8±5.9 88.8±6.3 t 值 0.522 3.787 0.921 4.249 0.347 3.806 0.503 3.349 0.491 5.284 P 值 0.604 0.001 0.362 0.001 0.730 0.001 0.618 0.001 0.626 0.001組別 n

圖1 X 射線檢查對照組患者手術(shù)前后足部情況

圖2 X 射線檢查實驗組患者手術(shù)前后足部情況

2.2 兩組患者手術(shù)前后足平均壓力峰值比較

兩組患者術(shù)前足底各區(qū)域，包括第1 趾骨、第2 ～5 趾骨、第1 跖骨、第2 跖骨、第3 跖骨、第4 跖骨、第5 跖骨、中足、足跟內(nèi)側(cè)和足跟外側(cè)的平均壓力峰值比較，經(jīng)t檢驗，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。術(shù)后隨訪1年，兩組雙足第1 跖骨平均壓力峰值比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），實驗組低于對照組；而其他區(qū)域的平均壓力峰值比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。見表2、3。

表2 兩組患者術(shù)前足平均壓力峰值比較 （±s）

表2 兩組患者術(shù)前足平均壓力峰值比較 （±s）

第1 趾骨 第2 ～5 趾骨 第1 跖骨 第2 跖骨 第3 跖骨左足 右足 左足 右足 左足 右足 左足 右足 左足 右足對照組 22 55.7±16.2 57.3±18.1 28.2±10.6 26.8±11.2 135.5±33.2 130.8±30.4 162.2±45.1 159.4±39.3 171.7±46.3 177.3±48.7實驗組 23 51.2±14.5 53.2±17.4 31.9±12.3 33.2±14.6 138.2±40.8 132.4±34.3 171.7±46.9 173.5±41.2 156.2±40.2 163.8±37.6 t 值 0.983 0.775 1.079 1.644 0.243 0.165 0.692 1.174 1.201 1.044 P 值 0.331 0.443 0.287 0.107 0.809 0.870 0.493 0.247 0.236 0.303組別 n第4 跖骨 第5 跖骨 中足 足跟內(nèi)側(cè) 足跟外側(cè)左足 右足 左足 右足 左足 右足 左足 右足 左足 右足對照組 108.2±30.6 116.2±31.2 65.2±20.4 48.3±14.2 170.3±41.6 155.2±44.5 209.7±49.6 196.7±37.6 154.1±35.5 139.1±36.4實驗組 101.2±28.3 104.2±34.8 74.3±18.4 52.4±17.6 159.0±37.3 143.2±35.5 197.6±42.8 206.4±35.0 167.4±39.1 152.8±27.4 t 值 0.797 1.216 1.573 0.858 0.960 1.002 0.877 0.896 1.193 1.431 P 值 0.430 0.231 0.123 0.396 0.342 0.322 0.385 0.375 0.239 0.160組別

表3 兩組患者術(shù)后足平均壓力峰值比較 （±s）

表3 兩組患者術(shù)后足平均壓力峰值比較 （±s）

第1 趾骨 第2 ～5 趾骨 第1 跖骨 第2 跖骨 第3 跖骨左足 右足 左足 右足 左足 右足 左足 右足 左足 右足對照組 22 51.5±13.9 53.2±16.4 27.3±12.3 28.4±13.6 101.3±22.8 104.2±25.4 158.3±42.0 153.3±40.5 175.4±41.3 160.0±43.7實驗組 23 53.1±12.8 50.9±15.9 29.4±10.8 25.3±12.8 86.3±24.5 80.2±20.1 147.9±43.1 148.2±38.4 159.3±37.2 153.4±39.2 t 值 0.402 0.478 0.609 0.788 2.124 3.523 0.819 0.434 1.375 0.534 P 值 0.690 0.635 0.546 0.435 0.039 0.001 0.417 0.667 0.176 0.596組別 n

續(xù)表3

2.3 兩組患者手術(shù)前后足平均沖量值比較

兩組患者術(shù)前足底各區(qū)域，包括第1 趾骨、第2 ～5 趾骨、第1 跖骨、第2 跖骨、第3 跖骨、第4 跖骨、第5 跖骨、中足、足跟內(nèi)側(cè)和足跟外側(cè)的平均沖量值比較，經(jīng)t檢驗，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。術(shù)后隨訪1年，兩組患者雙足第2 ～5 趾骨、第1 跖骨、足跟內(nèi)側(cè)和足跟外側(cè)的平均沖量值比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），實驗組均低于對照組；而其他區(qū)域的平均沖量值比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。見表4、5。

表4 兩組患者術(shù)前足平均沖量值比較 （±s）

表4 兩組患者術(shù)前足平均沖量值比較 （±s）

第1 趾骨 第2 ～5 趾骨 第1 跖骨 第2 跖骨 第3 跖骨左足 右足 左足 右足 左足 右足 左足 右足 左足 右足對照組 22 15.7±3.0 14.5±3.1 7.9±2.3 8.1±2.2 52.8±10.3 60.2±11.5 62.4±12.6 69.3±10.3 71.0±13.4 77.3±13.6實驗組 23 14.5±3.5 13.7±3.8 7.2±1.8 8.4±2.4 51.2±12.5 64.4±14.1 67.2±14.3 73.1±12.2 66.9±10.2 71.9±12.5 t 值 1.232 0.772 1.140 0.437 0.791 0.306 1.193 1.126 1.158 1.388 P 值 0.225 0.446 0.261 0.665 0.643 0.761 0.240 0.266 0.253 0.172組別 n第4 跖骨 第5 跖骨 中足 足跟內(nèi)側(cè) 足跟外側(cè)左足 右足 左足 右足 左足 右足 左足 右足 左足 右足對照組 45.9±9.2 49.2±10.4 42.2±10.1 48.3±11.2 78.3±14.6 69.7±14.5 97.5±15.3 96.1±17.6 74.3±12.7 79.3±16.0實驗組 48.0±8.6 50.1±9.3 44.3±14.3 52.4±13.6 71.6±13.3 73.3±15.1 93.6±12.8 92.3±15.5 78.5±15.9 72.8±14.3 t 值 0.467 1.140 0.567 1.101 1.611 0.815 0.929 0.770 0.976 1.438 P 值 0.433 0.761 0.574 0.277 0.115 0.420 0.358 0.446 0.334 0.158組別

表5 兩組患者術(shù)后足平均沖量值比較 （±s）

表5 兩組患者術(shù)后足平均沖量值比較 （±s）

第1 趾骨 第2 ～5 趾骨 第1 跖骨 第2 跖骨 第3 跖骨左足 右足 左足 右足 左足 右足 左足 右足 左足 右足對照組 22 12.4±2.4 11.5±2.1 4.2±1.2 3.9±1.2 28.4±4.1 29.2±3.4 55.2±10.2 59.5±10.3 67.2±12.3 67.3±13.1實驗組 23 12.3±2.1 11.7±2.8 3.3±1.0 3.0±0.9 17.3±3.2 18.2±2.7 61.3±12.0 63.1±11.1 63.1±12.8 63.2±10.5 t 值 0.149 0.270 2.738 2.855 10.150 12.050 1.763 1.126 1.095 1.161 P 值 0.882 0.788 0.008 0.006 0.001 0.001 0.085 0.266 0.280 0.252組別 n第4 跖骨 第5 跖骨 中足 足跟內(nèi)側(cè) 足跟外側(cè)左足 右足 左足 右足 左足 右足 左足 右足 左足 右足對照組 47.8±8.5 52.0±10.2 38.2±9.1 38.3±9.4 65.5±12.6 60.7±12.5 87.6±11.3 86.1±15.6 73.3±12.7 74.3±13.4實驗組 43.5±9.4 54.1±11.4 34.3±7.3 42.3±8.6 61.6±13.1 64.3±13.1 71.4±10.9 73.2±11.3 56.5±12.0 52.8±11.5 t 值 1.607 0.650 1.589 1.490 1.017 0.942 4.895 3.187 4.563 5.784 P 值 0.115 0.519 0.119 0.143 0.315 0.351 0.001 0.002 0.001 0.001組別

3 討論

目前，踇外翻的發(fā)病原因尚不完全清楚，常見病因包括家族遺傳、性別、創(chuàng)傷、骨性結(jié)構(gòu)異常、神經(jīng)肌肉系統(tǒng)疾病、穿戴過緊的鞋襪、肥胖或高跟鞋等[9-10]。流行病學(xué)資料顯示，超過70%患者有明確的家族史，其中母系遺傳因素起主要作用[11]。近年來，隨著生活水平的提高，越來越多的年輕女性追求美觀而穿高跟鞋或尖頭鞋，導(dǎo)致踇外翻的發(fā)生率居高不下。高跟鞋或尖頭鞋的前端和根部過窄，長時間行走時身體重心靠前，足底最大壓力前移，導(dǎo)致踇長伸肌肌腱向踇趾外側(cè)偏移，而踇短屈肌和踇收肌緊張收縮，促使第1 跖骨內(nèi)翻和踇外翻畸形形成[12]。

踇外翻的手術(shù)治療大致分為軟組織修復(fù)及截骨矯形2 種方式[13-14]。McBride 術(shù)是軟組織修復(fù)術(shù)的代表性術(shù)式，該術(shù)式操作簡單、內(nèi)固定物少，但術(shù)后復(fù)發(fā)率高。截骨術(shù)方式多種多樣，可根據(jù)畸形程度和病理變化，選擇針對性的手術(shù)方法[15-16]。跖骨雙截骨術(shù)的特點是在不改變第1 跖骨長度的基礎(chǔ)上，復(fù)位塌陷的足橫弓和脫出的籽骨，矯正第1、2 跖骨間夾角，解除踇長伸肌腱的弓懸作用，從而改善踇內(nèi)翻[17-18]。本研究將改良的McBride 手術(shù)與跖骨雙截骨術(shù)融合在一起，探究這種綜合術(shù)式治療踇外翻的效果。結(jié)果表明，與改良McBride 手術(shù)相比，改良McBride 手術(shù)聯(lián)合跖骨雙截骨術(shù)可降低HVA、IMA、IM 4-5 和VAS 評分，升高AOFAS 評分。表明該術(shù)式可明顯改善踇外翻畸形，降低不良預(yù)后和復(fù)發(fā)率，具有良好的臨床應(yīng)用前景。

足橫弓是由足骨（包括5 塊跖骨、3 塊楔骨和骰骨）、肌肉和韌帶共同組成的三維結(jié)構(gòu)。足橫弓擁有適宜的彈性，結(jié)構(gòu)上也較為穩(wěn)定，起到吸收震蕩和能量、均衡足底壓力、保護(hù)血管和神經(jīng)的作用，其結(jié)構(gòu)和功能對于維持正常的足部功能至關(guān)重要[19-20]。研究表明，踇外翻患者的跖趾關(guān)節(jié)脫位，籽骨和跖骨的位置關(guān)系改變，正常的足橫弓結(jié)構(gòu)被破壞，足橫弓塌陷。足橫弓結(jié)構(gòu)的變形破壞了足部壓力的正常分布，其中以第1 跖骨區(qū)壓力升高最明顯[21-22]。研究表明，相較于足部其他區(qū)域，踇外翻患者第1 跖骨區(qū)的壓力顯著升高，減輕第1 跖骨區(qū)的負(fù)重和壓力可能起到延緩或治療踇外翻的作用[23]。

足部壓力測量系統(tǒng)是目前國內(nèi)外研究足底部生物力學(xué)的先進(jìn)工具，在足部患者的臨床及康復(fù)治療中發(fā)揮重要作用[24-25]。壓力峰值和沖量值是評估足底壓力變化的主要指標(biāo)，對研究足部受力程度和判斷易損傷部位具有重要意義。研究表明，健康成人足底第2、3 跖骨區(qū)的壓力峰值和沖量最大，其次為第4 跖骨區(qū)。而踇外翻患者第1 跖骨區(qū)的壓力峰值和沖量顯著升高，高于第4 跖骨區(qū)[26]。然而，尚不清楚不同手術(shù)方式對于踇外翻患者足部壓力變化的影響。因而，本研究使用Footscan 足底壓力分布系統(tǒng)分析不同術(shù)式對踇外翻患者足底壓力變化的影響。結(jié)果表明，與對照組相比，實驗組患者足部第1 跖骨的平均壓力峰值和平均沖量值顯著降低。提示改良McBride 手術(shù)聯(lián)合跖骨雙截骨術(shù)可能通過降低第1 跖骨區(qū)壓力和負(fù)重，平衡足底受力，改善踇外翻畸形。

綜上所述，改良McBride 手術(shù)聯(lián)合跖骨雙截骨術(shù)可能通過降低第1 跖骨區(qū)壓力和負(fù)重，改善踇外翻畸形，降低不良預(yù)后和復(fù)發(fā)率，表明該術(shù)式具有良好的臨床應(yīng)用前景。然而，本研究仍有一些局限性：一是單中心研究，病例數(shù)較少，需進(jìn)行多中心、大樣本研究來驗證該術(shù)式的療效；二是隨訪時間較短，需進(jìn)一步評估該術(shù)式的遠(yuǎn)期療效。