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编号:10232368
距跟关节的内稳定结构和不稳矫正
http://www.100md.com 《临床骨科杂志》 1999年第1期
     作者:毛宾尧 刘明廷 杨星光 李保文 高文彬

    单位:毛宾尧 宁波市第一医院,宁波市骨科研究所,浙江 宁波 315010;刘明廷 杨星光 李保文 高文彬 滨州医学院骨病—康复研究所,山东 滨州 256603

    关键词:距跟关节; 关节不稳定性; 人体测量术; 韧带; 尸体;关节稳定性

    临床骨科杂志990102

    【摘要】 目的 研究距跟关节的内稳定结构和不稳定的矫正办法。方法 观察7只尸体足和40副距跟骨的距跟关节(距下关节)。结果 发现维护距跟关节的内在稳定机制有三:(1)距跟关节的鞍状镶嵌作用;(2)短粗有效的距跟骨间韧带;(3)有限的活动度。对距跟骨间韧带的位置、形态和三束韧带纤维等特点进行运动学观察。结论 发育障碍和病损、破坏距跟关节的稳定机制是造成该关节不稳定的主要原因。
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    【中图分类号】 R322.72

    Intra-stability mechanics of talocalcaneal joint and surgical problems

    Mao Binyao, Liu Mingting, Yang Xingguang, Li Baowen, Gao Wenbin

    (Ningbo 1st Hospital and Institute of Ningbo Orthopaedic Surgery,Ningbo,Zhejiang 315010)

    【Abstract】 Objective To study the inter-stability mechanics of talocalcaneal joint and correction techniques for instability. Methods Observation of the talocalcaneal joint(subtalar joint) was carried out on cadaver feet specimens and 40 pairs of talus and calcaneus with intact talocalcaneal joints. Results There were three importent parts to defend the inter-stabilization of the talocalcaneal joint, including the saddle-inlay effect between the subtalar joints, the short and thick talocalcaneal interosseous ligaments, and the limited articular motion. The position, pattern and the kinematical analysis of the three bundle of the fibrous ligament were studied. Conclusion The important reasons of articular instabilization were joint dysplasia, injury and disorder, which damaged the stability mechanics of the subtalar articulation. The technique of the subtalar arthrodesis was modified according to 12 patients in recent years and the result was satisfactory.
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    【Key words】 subtalar joint; joint instability; anthropometry; ligaments; cadaver; joint stability

    距骨和跟骨的骨体大而关节接触面小,观察发现距跟关节是借助其鞍状镶嵌的关节面、距跟骨间韧带和有限的关节活动度维持其内在稳定。当内稳定机制受到破坏,会导致距跟关节(距下关节)不稳而行外科治疗。

    1 材料与方法

    用成人干燥距、跟骨40副(不分左右)和7只经10%福尔马林处理的成人尸体足(女6,男1; 右4, 左3; 其中新鲜1足),以游标卡尺(0.02 mm)和分规,对距跟骨间前、中、后关节面、形态、活动轴〔1〕和距跟骨间韧带位置、截面、长度与作用进行观测,分析其对距跟关节内在稳定功能。
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    2 结果

    2.1 距跟骨长宽度与其关节面长宽度 见表1。

    表1 距跟骨长宽度与其关节面长宽度的比较(mm,n=40,±s)

    长度

    宽度

    关节面

    总长度

    关节面

    总宽度

    距骨

, http://www.100md.com     53.61±5.66

    34.01±4.75

    17.05±2.53

    27.86±3.98

    跟骨

    78.21±4.11

    57.39±3.08

    15.32±2.43

    26.81±3.76

    注:关节面总长度、总宽度指距下前、中、后关节面矢径之和、横径之和。

    2.2 距跟骨间韧带测量(mm)与距下关节运动轴角度 韧带跟骨面:宽41.00±2.80,长5.62±1.24; 韧带距骨面:宽17.13±2.97,长5.36±0.99。韧带与关节运动轴角度:70°±3°。
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    2.3 距跟骨间韧带长度与关节间沟宽度(mm) 韧带总长度:10.12±3.94; 韧带内外侧长度差(内缘长-外缘长):4.12±1.77; 韧带矢状径:5.27±2.11;韧带横径:14.64±3.91; 关节间沟宽度:5.62±1.24。

    距跟骨间韧带的形态(图1,2):距跟骨间韧带位于距下后、前(中)关节之间的骨间沟内,偏中、内段。起点在距骨关节间沟内,呈椭圆、长方或梯形;止点在跟骨关节间沟内,偏后,呈内宽外狭的梯形或长圆形。骨间韧带内侧半明显致密。韧带矢状切开,见韧带纤维分前上→后下的前束、后上→前下的后束和上→下纵束;前、后两束在韧带中段交叉后达对侧抵止部,所有纤维呈螺旋形交织(圆);其中段多呈圆柱形,少数扁平稍狭,可有间隙与前(中)后关节相通。这种情况表明足部软弱。仅留距跟骨间韧带,切断周围附丽韧带和肌腱作被动强力内翻时,跟内翻达13°~18°(16°±3°),最大18°;强力外翻时,跟外翻达4°~5°(表2)。韧带外周无滑液囊,但有不完整的菲薄关节囊。
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    图1 距跟骨间韧带的三束(矢状剖面)内侧观

    图2 距跟骨间韧带外侧观

    表2 被动距跟关节运动幅度(±s)

    内翻

    外翻

    完整尸体足

    13°±3°

    5°±1°

    仅留距跟骨间韧带

    16°±3°
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    5°±1.5°

    3 讨论

    足踝部经常有内翻捩伤,除因踝关节内侧结构特别致密,较少足踝外翻损伤外,重要的原因是距跟关节内在稳定遭到损害。维护距跟关节的稳定性,不外肌肉韧带的附丽(谓关节外稳定功能)和关节的结构与骨间韧带的作用(谓关节内稳定功能)。前者较易理解,后者尚少研究。

    3.1 距跟关节的内稳定机制 距跟关节为一多个关节结构,谓距下复合关节。在正常情况下,虽距跟骨上下相叠,接触面(关节面)狭小,距骨和跟骨体与其间的关节面相比,其不稳定性似可想知。事实上,距跟关节的稳定性凭借着解剖学和功能学上的特点,相当可靠。

    3.1.1 关节面鞍状镶嵌的稳定作用 距跟关节分为距下后、中和前三个小关节,距下中关节可能缺如(13/40),或与距下前关节相融。每一个小关节多各自独立,但又共有一关节活动轴[1]。距下后关节为顶高两侧翼低的“∧”形鞍状关节,后方高,前方略低,从顶到基部内、外侧缘各为13.12 mm±3.02 mm和11.42 mm±2.27 mm,两侧翼关节面跨度为22.23 mm±4.14 mm,关节顶高13.29 mm±3.28 mm。关节轴偏内侧、跖倾。距下前关节为“∨”形鞍状关节,比后关节小而略平,从谷底到内外侧缘各为9.23 mm±2.17 mm和11.32 mm±3.12 mm,两侧翼基部跨度为17.39 mm±4.51 mm,谷底深为9.68 mm±3.16 mm,越向前内,关节面越趋平。距下中关节在40副标本中仅17副见到,其关节形态有11副与后关节一样呈“∧”形,6副与前关节相近,呈“∨”形。无论形态如何,都比后、前关节低且浅,状若过渡型。距下前、中关节的轴偏于足纵轴的内下方,与后关节轴一致。故距跟关节面虽然狭小,但由于3副小关节面的特殊鞍状镶嵌为补充的稳定机制,使本来易于左右摇摆不稳的关节对合趋于牢稳。
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    3.1.2 距跟骨间韧带的形态结构及其作用 从跗骨窦内侧斜向内前方,成一宽平均为7.21 mm±2.12 mm的骨间沟称距跟骨间沟,由距跟骨分别各有一沟,相对合后上下沟为距跟骨间韧带起止。放大镜下距跟骨间韧带剖面分前、纵、后三束下行,前、后束下行至中段交叉达对角止点,纵束则与之交织达跟骨骨间沟。韧带纤维的分布并不是均匀的,内侧致密,外侧则稀疏得多;前、后方则较一致,纤维束间有细小血管。表明系应力性代偿在该韧带上的反映,足内侧需要坚韧,外侧则受力相对较小,毋需特别强健。少数骨间韧带中段偏薄,有中孔,是距下后关节与前(中)关节相通的通道〔1〕。骨间韧带与距下关节轴成70°角,向前内倾斜,显示该韧带在防止距骨沿关节轴下滑和内、外翻中的重要机制。

    3.1.3 有限的距跟关节的活动度与稳定性 鞍状镶嵌的距跟关节和距跟骨间韧带,限制着该关节的有限活动度:内翻10°~15°,外翻5°~8°,内外向滑动和内外旋转各为3°~5°,前、后位滑动2~3 mm,无绕足横轴活动。因此,距跟关节仅可微小活动而属微动关节(amphiarthrosis)。若距跟骨之间作强力被动活动,内翻活动可达14°±2.31°,外翻几无增加。若切断距跟关节外附丽的所有韧带,仅保留距跟骨间韧带时,被动内翻运动达18°,外翻也只在5°左右。这表明骨间韧带的坚韧性在保持距跟关节的稳定性方面有重要作用。
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    按常例,关节囊的坚韧作用是不可忽视的,但距跟关节的各个小关节虽有各自的关节囊,惜关节囊壁均菲薄,不完整,有前后相通的孔道。因此,它们对这一类关节的稳定性几乎无足轻重。

    3.2 距跟关节不稳 距跟关节不稳常见。除距跟关节外周围的附丽腱膜、肌肉过于薄弱或瘫痪因素外,最重要的是其内在的稳定机制因发育不良或遭破坏而受到损害。发育不良表现为距下后、中、前关节鞍状镶嵌缺失或过浅,即“∨”或“∧”形的谷底深或顶高太小,其谷底和顶部钝圆,其左右、前后滑移、内外翻和旋转幅度过大。部分标本发现距下后关节鞍状镶嵌良好,而距下前、中关节发育差,呈浅平碟状,这是距跟骨前部关节失稳的原因,并可诱致后关节失稳。

    其次是距跟骨间韧带发育不良和后天损伤,韧带纤细、松弛,腱纤维细长。这种情况,既是距跟关节不稳的原因,也是关节不稳的后果。

    距跟关节活动轴过于偏离足纵轴〔1〕,若过于偏内(>30°)和跖倾(>10°),会造成足外翻和距跟关节不稳;活动轴过于偏外(<20°)和跖倾消失(0°)时,表现为足内翻、平足和距跟关节不稳。此外,距跟关节发育不良或变异所致的鞍状镶嵌过浅,引起关节内外、前后滑移运动超常,是跟内翻、外翻和足弓低平的因素。
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    3.3 距跟关节不稳的预防和矫正 严重足内翻或足外翻捩伤,除引起踝外和踝内侧结构损伤外,往往还累及距跟关节,导致鞍状关节骨折和骨间韧带的断裂或撕裂。

    保护幼儿期良好足形,穿软鞋,不宜过早学站、走。少儿期穿高跟鞋尤不宜,否则会造成距跟关节轴偏离,足纵轴异常、足纵弓和横弓失常。不论内翻抑或外翻踝部捩伤,须想到距跟关节内损伤的可能,有距跟骨间异常运动,可以X线断层摄片和CT扫描结果为依据〔2,3〕。而在普通X线正侧位和斜位片上难以发现。此时宜严格制动,促进骨间韧带和关节损伤的愈合〔4〕。作者观察和矫治大量距跟关节不稳、跟骨内外翻患者,他们普遍有骨间韧带松弛,“∨”形鞍状关节低平和各向活动度过大等异常,多采用切除距跟关节行关节融合术〔5〕,必定影响距跟骨高度,引起距舟、跟骰关节对合位移,继发关节退变和创伤性关节炎。近年作者改进Batchclor或Grice-Green关节外距跟关节固定术,采用经跗骨窦向前和向后的环锯切除距跟关节,环锯取骨柱填塞植骨融合关节,也改进Bingold后路手术为后路环锯切除距下后、前(中)关节,插入骨柱植骨融合术,共施行12例,手术简便,融合率高,不降低距跟骨高度,不干扰相邻关节,取得满意疗效。
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    作者简介:毛宾尧,男,59岁,教授,主任医师,副院长,研究所所长。研究方向:脊柱,大关节,足外科

    参考文献

    1 毛宾尧,刘明廷,李保文,等. 距跟骨骨小梁与距下关节. 中华骨科杂志,1994;14(12):742~745

    2 Kjaersgaard-Anderson P, Wethelund JO, Helming P, et al. The stabilizing effect of the ligamentous structures in the sinus and canalis tarsi on movement in hind foot An experiment study. Am J Sports Med, 1988;16(6):512~516

    3 Sarrafian SK. Biomechanics of the subtalar joint complex. Clin Orthop Relat Res, 1993;(290):17(8):1 210~1 218

    4 Melvin HJ. Disorders of the foot and ankle: medical and surgical management. 2nd ed. Philadphia:WB Saunders, 1991:409~416

    5 毛宾尧. 足外科学.第1版,北京:人民卫生出版社,1992:406~408

    1998-08-11收稿,1998-10-27修回, http://www.100md.com