足踝部解剖與生物力學(xué)

1、2009 Synthes Foot & Ankle Seminar足踝部解剖與生物力學(xué)足踝部解剖與生物力學(xué)2009 Synthes Foot & Ankle Seminar目錄目錄足的演進踝穴足的結(jié)構(gòu)足的三柱模型足踝在步態(tài)中的作用總結(jié)2009 Synthes Foot & Ankle Seminar足的演進足的演進 約500萬年前，人類開始逐漸由黑猩猩演變而來。 現(xiàn)代類人猿的沒有較僵硬的足弓，為跟腱提供杠桿作用的力臂非常短，因此在步行中，推動力遠(yuǎn)不及人足。手手or足？足？2009 Synthes Foot & Ankle Seminar足的演進足的演進現(xiàn)代人，以

2、踝關(guān)節(jié)為旋轉(zhuǎn)點，跟腱的牽拉力臂較短，通過僵硬的中足，傳至跖骨頭時，成倍放大，在步行中起到啟動和助推作用啟動和助推作用?，F(xiàn)代人類的第一跖列活動度非常小，由于第一跖楔關(guān)節(jié)比較僵硬，因此已不具有外展功能，內(nèi)收功能外展功能，內(nèi)收功能由于縱弓的演變也受到了限制。 2009 Synthes Foot & Ankle Seminar足的演進足的演進足跟的肥大足跟的肥大 站立時跟骨負(fù)擔(dān)約50體重，行走時可至約4倍體重。根據(jù)Wolf定律，長期行走使跟骨增大、骨小梁排列改變、鈣質(zhì)沉積、足跟皮膚增厚、皮下脂肪致密且受纖維隔約束，使之適應(yīng)負(fù)重、行走、跑步等。但結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)但結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)不夠完美，因此，跟骨是最易骨折部位之

3、一。不夠完美，因此，跟骨是最易骨折部位之一。2009 Synthes Foot & Ankle Seminar足的演進足的演進第一跖骨的增厚、肥大第一跖骨的增厚、肥大第1跖骨頭是足底承重點之一在足跟離地時，第1跖骨頭和拇趾幾乎承受全部體重第1跖骨較第2跖骨短，因此，部分重力轉(zhuǎn)移至2、3跖趾關(guān)節(jié)。關(guān)節(jié)往關(guān)節(jié)往復(fù)運動是造成復(fù)運動是造成2、3跖骨跖骨疲勞骨折的原因之一。疲勞骨折的原因之一。第一跖骨頭負(fù)重區(qū)第一跖骨頭負(fù)重區(qū)2009 Synthes Foot & Ankle Seminar足的演進足的演進第一跖骨的增厚、肥大第一跖骨的增厚、肥大2009 Synthes Foot &

4、; Ankle Seminar足的演進足的演進楔骨靠攏楔骨靠攏正常負(fù)重使跗骨逐漸轉(zhuǎn)位楔形，且由堅強韌帶固定為拱形整體但第1、2楔骨間存在微動，使第1跖骨不穩(wěn)定，長期負(fù)重、超重行走會出現(xiàn)足弓腫脹、疼痛等。一些學(xué)者認(rèn)為此結(jié)構(gòu)與一些學(xué)者認(rèn)為此結(jié)構(gòu)與扁平足和拇外翻有關(guān)。扁平足和拇外翻有關(guān)。2009 Synthes Foot & Ankle Seminar足的演進足的演進現(xiàn)代足的功能現(xiàn)代足的功能足的功能足的功能1.充當(dāng)支撐的基礎(chǔ)，它能以最小的肌力提供直立姿態(tài)必要的穩(wěn)定性2.在站立行走時為脛骨和腓骨提供旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)3.提供靈活性以適應(yīng)不平坦的路面4.提供彈性以減輕震蕩5.在行走時充當(dāng)杠桿2009 Sy

5、nthes Foot & Ankle Seminar踝穴踝穴由骨和韌帶組成，其穩(wěn)定性由骨的形態(tài)和韌帶的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)共同支撐踝關(guān)節(jié)各骨的穩(wěn)定性由兩個韌帶復(fù)合體兩個韌帶復(fù)合體提供，在行走或跑步時起到穩(wěn)定踝關(guān)節(jié)的作用。2009 Synthes Foot & Ankle Seminar踝穴踝穴韌帶復(fù)合體（下脛腓復(fù)合體韌帶復(fù)合體（下脛腓復(fù)合體 ）下脛腓聯(lián)合將脛腓骨遠(yuǎn)端聯(lián)合在一起組成富有彈性的踝穴。組成：脛腓前韌帶連接脛骨前結(jié)節(jié)（Tillaux-Chaput結(jié)節(jié)）和外踝；脛腓后韌帶連接于脛骨后結(jié)節(jié)（Wolkmann結(jié)節(jié)）和外踝，較強韌較強韌；骨間韌帶在腓骨切跡處將腓脛骨聯(lián)合起來，近端延續(xù)為骨間

6、膜。2009 Synthes Foot & Ankle Seminar踝穴踝穴韌帶復(fù)合體（副韌帶）韌帶復(fù)合體（副韌帶）脛腓前聯(lián)合脛腓前聯(lián)合脛腓后聯(lián)合脛腓后聯(lián)合距腓后韌帶距腓后韌帶跟腓韌帶跟腓韌帶跟腓韌帶跟腓韌帶距腓前韌帶距腓前韌帶（最易損傷）（最易損傷）脛距前韌帶脛距前韌帶脛舟韌帶脛舟韌帶脛跟韌帶脛跟韌帶脛距后韌帶脛距后韌帶踝關(guān)節(jié)背伸或跖屈，踝穴內(nèi)各關(guān)節(jié)面均緊密接觸，這對踝關(guān)節(jié)均衡承重具有重要意義，因此損傷必須修復(fù)。2009 Synthes Foot & Ankle Seminar踝穴踝穴踝關(guān)節(jié)非鉸鏈關(guān)節(jié)：背伸背伸距骨外旋和腓骨外移及外旋 跖屈跖屈距骨的內(nèi)旋踝關(guān)節(jié)的軟骨較薄，關(guān)

7、節(jié)的關(guān)節(jié)的匹配對于防止應(yīng)力集中和繼匹配對于防止應(yīng)力集中和繼發(fā)變性非常重要。這種關(guān)節(jié)發(fā)變性非常重要。這種關(guān)節(jié)的正常狀態(tài)一旦發(fā)生輕微的的正常狀態(tài)一旦發(fā)生輕微的紊亂，即可降低接觸面積而紊亂，即可降低接觸面積而導(dǎo)致關(guān)節(jié)軟骨的超負(fù)。導(dǎo)致關(guān)節(jié)軟骨的超負(fù)。2009 Synthes Foot & Ankle Seminar踝穴踝穴踝穴增寬1mm，踝關(guān)節(jié)的最大接觸壓力將增加50。很多生物力學(xué)研究指出，損傷后踝穴持續(xù)增寬將導(dǎo)致不良預(yù)后損傷后踝穴持續(xù)增寬將導(dǎo)致不良預(yù)后。正常的踝關(guān)節(jié)可外翻至30，踝穴相對于膝關(guān)節(jié)為外旋200300。2009 Synthes Foot & Ankle Seminar足的

8、結(jié)構(gòu)足的結(jié)構(gòu)26塊骨頭和關(guān)節(jié)組成的復(fù)合體 分為前足、中足、后足前足、中足、后足三個部分，任一部分或關(guān)節(jié)都非獨立體，而是共同參與足踝部的功能。2009 Synthes Foot & Ankle Seminar足的結(jié)構(gòu)足的結(jié)構(gòu)縱弓縱弓 縱弓的結(jié)構(gòu)使人類更有利于長期行走，足弓可以減震減震，且為神經(jīng)、血管提供安全的通道神經(jīng)、血管提供安全的通道。更重要的是為跟腱提供較長的前足力臂，對于穩(wěn)定的縱弓，跟骨至跖骨頭之間的關(guān)節(jié)是較僵硬的，因此可以較好的提供杠桿力的傳遞力的傳遞。2009 Synthes Foot & Ankle Seminar足的結(jié)構(gòu)足的結(jié)構(gòu)縱弓縱弓2009 Synthes Fo

9、ot & Ankle Seminar足的結(jié)構(gòu)足的結(jié)構(gòu)縱弓縱弓 縱弓由內(nèi)外側(cè)柱構(gòu)成，內(nèi)內(nèi)側(cè)柱高且較重要側(cè)柱高且較重要，包括跟、距、舟、3塊楔骨及內(nèi)側(cè)3塊跖骨構(gòu)成。外側(cè)柱低而著地，由跟、骰及外側(cè)2塊跖骨構(gòu)成。第一跖楔關(guān)節(jié)不穩(wěn)定會導(dǎo)致拇外翻畸形，因為這種不穩(wěn)定是三維的，因此拇外翻患者常伴有扁平足畸形。2009 Synthes Foot & Ankle Seminar足的結(jié)構(gòu)足的結(jié)構(gòu)縱弓縱弓 縱弓的高度異常會導(dǎo)致足底的正常壓力分布發(fā)生變化，不利于長期行走。 局部長期異常負(fù)重會導(dǎo)致骨關(guān)節(jié)炎骨關(guān)節(jié)炎的發(fā)生。2009 Synthes Foot & Ankle Seminar足的結(jié)構(gòu)足

10、的結(jié)構(gòu)橫弓橫弓橫弓由第2、3楔骨及2、3、4跖骨呈楔形排列而成。骨的寬面向上，窄面向下，構(gòu)成弓形。2009 Synthes Foot & Ankle Seminar足的結(jié)構(gòu)足的結(jié)構(gòu)足部關(guān)節(jié)的重要性足部關(guān)節(jié)的重要性關(guān)節(jié)名稱關(guān)節(jié)名稱重要性重要性踝關(guān)節(jié)距下關(guān)節(jié)距舟關(guān)節(jié)跟骰關(guān)節(jié)舟楔關(guān)節(jié)跖楔關(guān)節(jié)跖骰關(guān)節(jié)跖趾關(guān)節(jié)趾間關(guān)節(jié)必要必要必要非必要非必要非必要必要必要非必要2009 Synthes Foot & Ankle Seminar足的結(jié)構(gòu)足的結(jié)構(gòu)距骨距骨距骨表面大部分為關(guān)節(jié)軟骨覆蓋，沒有肌肉附著。這些關(guān)節(jié)的功能與后足的活動緊密相關(guān)。距骨在小腿與足之間起到力力的傳遞和分散作用的傳遞和分散作用。

11、2009 Synthes Foot & Ankle Seminar足的結(jié)構(gòu)足的結(jié)構(gòu)距骨角度距骨角度根據(jù)三條線估計畸形：(1)在正位片上測定跟距角，正常小于30；(2)測量第一跖骨縱軸和距骨縱軸所交叉的角，正常為020；(3)X線側(cè)位片測量距骨縱軸和跟骨跖面所形成的角，正常3555。2009 Synthes Foot & Ankle Seminar足的結(jié)構(gòu)足的結(jié)構(gòu)距骨的血供距骨的血供 至跗骨竇的動脈自足背動脈及腓動脈 至跗管的動脈自脛后動脈 三角動脈三角動脈自脛后動脈，供應(yīng)距骨體 至關(guān)節(jié)囊及韌帶的血管來源眾多 骨間吻合支廣泛交通2009 Synthes Foot & An

12、kle Seminar足的結(jié)構(gòu)足的結(jié)構(gòu)距骨的血供距骨的血供骨折或脫位很容易損傷距骨部分或全部的血供，導(dǎo)致缺血性壞死缺血性壞死。手術(shù)過程同樣可能損傷距骨血供，雖然較少出現(xiàn)缺血性壞死，但可因缺血而導(dǎo)致骨不連骨不連。2009 Synthes Foot & Ankle Seminar足的結(jié)構(gòu)足的結(jié)構(gòu)跟骨跟骨相比于距骨，跟骨有充足的血供和軟組織附著。跟骨骨折常愈合良好， “That is why it is called the heal (heel) bone!”2009 Synthes Foot & Ankle Seminar足的結(jié)構(gòu)足的結(jié)構(gòu)跟骨跟骨載距突部皮質(zhì)較厚，與跟骨內(nèi)側(cè)壁構(gòu)成

13、內(nèi)側(cè)承重柱。載距突上有彈簧韌帶、跟距骨間韌帶附著。足垂直內(nèi)翻損傷時，足垂直內(nèi)翻損傷時，長致載距突劈裂骨長致載距突劈裂骨折。折。載距突載距突2009 Synthes Foot & Ankle Seminar足的結(jié)構(gòu)足的結(jié)構(gòu)跟骨跟骨Bhler角：角：正常為270330，跟骨骨折時此角可減小、消失或為負(fù)，影響足弓后壁，從而減少小腿三頭肌的力量。Gissane角：角：國外統(tǒng)計數(shù)據(jù)為12001450，國內(nèi)數(shù)據(jù)為123.88.70，跟骨骨折時此角常增大，臨床用于判斷骨折程度和評估療效。2009 Synthes Foot & Ankle Seminar足的結(jié)構(gòu)足的結(jié)構(gòu)跗三角骨跗三角骨 附三角

14、骨只出現(xiàn)在不足7的人群中，位于拇長屈肌腱的深、外側(cè)，可與跟骨后壁相關(guān)節(jié)。在長期跖屈的人（如芭蕾舞者）可出現(xiàn)激惹癥候。2009 Synthes Foot & Ankle Seminar足的結(jié)構(gòu)足的結(jié)構(gòu)后足關(guān)節(jié)后足關(guān)節(jié)距下關(guān)節(jié)有前、中、后三個關(guān)節(jié)面，后關(guān)節(jié)面為鞍狀，與前后關(guān)節(jié)面相對分開。生物力學(xué)研究指出，距下關(guān)節(jié)并沒有固定的活動軸，而是類似于鋸齒狀活動。在跟骨外翻時，在跟骨外翻時，也存在后移；內(nèi)翻時則也存在后移；內(nèi)翻時則伴隨前移。伴隨前移。跗管跟距后關(guān)節(jié)載距突跟距前關(guān)節(jié)2009 Synthes Foot & Ankle Seminar足的結(jié)構(gòu)足的結(jié)構(gòu)后足關(guān)節(jié)后足關(guān)節(jié) 距舟關(guān)節(jié)和距下

15、關(guān)節(jié)的活動具有高度的相關(guān)性。融合距融合距舟關(guān)節(jié)，距下關(guān)節(jié)的活動度舟關(guān)節(jié)，距下關(guān)節(jié)的活動度將全部消失；融合距下關(guān)節(jié)，將全部消失；融合距下關(guān)節(jié)，距舟關(guān)節(jié)的活動度將減少距舟關(guān)節(jié)的活動度將減少7575。跟骰關(guān)節(jié)對于后足關(guān)節(jié)并不重要，單獨融合跟骰關(guān)節(jié)，不影響距下關(guān)節(jié)的活動度；而距舟關(guān)節(jié)的活動度仍可保留67。2009 Synthes Foot & Ankle Seminar足的結(jié)構(gòu)足的結(jié)構(gòu)后足關(guān)節(jié)后足關(guān)節(jié)后足生物力學(xué)機制后足生物力學(xué)機制后足外翻（旋前）時，距舟關(guān)節(jié)和跟骰關(guān)節(jié)軸相平行。這種對線關(guān)節(jié)使得這些關(guān)節(jié)處于非限制狀態(tài)。后足內(nèi)翻時，距舟和跟骰關(guān)節(jié)軸呈發(fā)散狀，這會“鎖住” Chopart關(guān)節(jié)，使足

16、弓僵硬。步態(tài)周期中，在足跟抬高階段，脛后肌腱翻轉(zhuǎn)后足使足弓僵硬，因此跟腱的力量便可以通過足弓傳至跖骨頭。盡管后足的所有關(guān)節(jié)都沒有單獨的運動軸，但后足的生物力學(xué)模型仍然假設(shè)這些軸的存在。2009 Synthes Foot & Ankle Seminar足的結(jié)構(gòu)足的結(jié)構(gòu)后足韌帶后足韌帶距下關(guān)節(jié)周圍韌帶較多，外側(cè)韌帶主要對抗內(nèi)翻力量。彈簧韌帶由跟骨載距突至舟骨，是維持縱弓最重是維持縱弓最重要的結(jié)構(gòu)要的結(jié)構(gòu)。跖長韌帶由跟骨至骰骨，也是足弓的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)之一。2009 Synthes Foot & Ankle Seminar足的結(jié)構(gòu)足的結(jié)構(gòu)中足韌帶中足韌帶 Lisfanc韌帶韌帶自內(nèi)側(cè)楔骨至

17、第2跖骨基底部，對中足的穩(wěn)定有非常重要的作用。 跖足底韌帶自楔骨至跖骨基底部。跖背側(cè)相對薄弱，對中足穩(wěn)定性也相對次要。Lisfranc Ligament2009 Synthes Foot & Ankle Seminar足的結(jié)構(gòu)足的結(jié)構(gòu)中足關(guān)節(jié)中足關(guān)節(jié)舟楔關(guān)節(jié)活動度很?。货判P(guān)節(jié)也非常穩(wěn)定。但骰骨和第4、5跖骨間的關(guān)節(jié)存在一定的活動度，這使得足的外側(cè)柱可有一定的屈外側(cè)柱可有一定的屈伸幅度，使步行比較舒服。伸幅度，使步行比較舒服。應(yīng)盡量避免融合此關(guān)節(jié)。應(yīng)盡量避免融合此關(guān)節(jié)。2009 Synthes Foot & Ankle Seminar足的結(jié)構(gòu)足的結(jié)構(gòu)前足關(guān)節(jié)前足關(guān)節(jié)MTP關(guān)節(jié)在

18、步行中非常重要，而跖骨頭對于負(fù)重也是必要的。站立時，第一跖骨承受40的體重。趾間關(guān)節(jié)對足底功能影響不大，因此融合或切除尚可忍受。2009 Synthes Foot & Ankle Seminar足的結(jié)構(gòu)足的結(jié)構(gòu)前足關(guān)節(jié)前足關(guān)節(jié)第一跖趾關(guān)節(jié)下的2顆籽骨位于拇短屈肌腱內(nèi)，如果切除2籽骨后不修復(fù)拇短屈肌腱，將導(dǎo)致MTP關(guān)節(jié)的內(nèi)外翻畸形。只切除1個籽骨對足的功能影響尚可忍受。2009 Synthes Foot & Ankle Seminar足的結(jié)構(gòu)足的結(jié)構(gòu)跖筋膜跖筋膜跖筋膜連接于跟骨和前足。跖筋膜對足弓起到穩(wěn)定對足弓起到穩(wěn)定作用作用，完全斷裂將導(dǎo)致足弓高度喪失。2009 Synthes

19、 Foot & Ankle Seminar足的結(jié)構(gòu)足的結(jié)構(gòu)第一跖列第一跖列第一跖列在人足的活動度受到限制。1935年，哥倫比亞大學(xué)解剖學(xué)醫(yī)生Morton提出：第一跖列不穩(wěn)定可能是足部一些畸形的原始因素。第一跖列不穩(wěn)定可能是足部一些畸形的原始因素。盡管此假設(shè)不被很多專家認(rèn)同，但無疑拇外翻是由于跖楔關(guān)節(jié)和MTP關(guān)節(jié)畸形所引起。因為楔骨和跖骨的外形不會隨著年齡而改變，而拇外翻多為獲得性疾病，因此必然和關(guān)節(jié)不穩(wěn)定密切相關(guān)。2009 Synthes Foot & Ankle Seminar足的結(jié)構(gòu)足的結(jié)構(gòu)第一跖列第一跖列第一跖列跖楔關(guān)節(jié)的不穩(wěn)定不只導(dǎo)致拇外翻畸形，也可能引起第1跖骨的抬高

20、，負(fù)重便會向第2跖骨頭轉(zhuǎn)移，這常是轉(zhuǎn)移性跖痛的原因。2009 Synthes Foot & Ankle Seminar足的三柱模型足的三柱模型三柱分別為：足跟、第1跖骨頭、第5跖骨頭，此三柱的平衡對足的穩(wěn)定很重要。第1跖骨的升高或降低會使此結(jié)構(gòu)傾斜。Talus2009 Synthes Foot & Ankle Seminar足的三柱模型足的三柱模型一些第1跖楔關(guān)節(jié)脫位或凹陷的患者，會導(dǎo)致內(nèi)側(cè)柱塌陷，三柱缺乏一柱支撐，后足會受力異常導(dǎo)致外翻。最終導(dǎo)致平足畸形。（舟楔關(guān)節(jié)或距舟關(guān)節(jié)失穩(wěn)也會導(dǎo)致同樣的結(jié)果：后足外翻畸形后足外翻畸形）同樣，第1跖骨跖屈畸形會導(dǎo)致后足內(nèi)翻，最終結(jié)果將是高弓內(nèi)翻畸高弓內(nèi)翻畸形形。2009 Synthes Foot