跖骨相對(duì)長度的影像學(xué)測量研究進(jìn)展

陳柯宇

【摘 要】拇外翻是一種常見的足部疾病，可并發(fā)其余跖趾關(guān)節(jié)的脫位及跖骨痛，跖骨的相對(duì)長度影響了跖骨頭負(fù)重時(shí)的壓力，一直以來被認(rèn)為是引起跖骨痛的原因之一。治療拇外翻引起的中央型跖骨痛常用的外科手段包括weil截骨術(shù)和關(guān)節(jié)成型術(shù)。外科醫(yī)師在術(shù)前使用合理的影像學(xué)方法對(duì)跖骨相對(duì)長度做出評(píng)估，對(duì)于指導(dǎo)拇外翻和跖骨痛的手術(shù)方案來說至關(guān)重要。本文將對(duì)跖骨相對(duì)長度的影像學(xué)測量研究進(jìn)展做一綜述。

【關(guān)鍵詞】拇外翻;跖骨痛;影像學(xué);測量

1 跖骨突出度測量法

1951年，Hardy和Clapham[1]對(duì)踇外翻進(jìn)行多因素分析，并用跖骨突出度評(píng)估跖骨長度。此前關(guān)于跖骨突出度的描述是不統(tǒng)一的，Hardy使用一個(gè)統(tǒng)一的方法來測評(píng)這些足樣本，第一步：在負(fù)重X線足正位畫出第一、第二跖骨的長軸，第二步：連接距舟關(guān)節(jié)面內(nèi)側(cè)點(diǎn)和跟骰關(guān)節(jié)面外側(cè)點(diǎn)，以這條線與第二跖骨長軸的交點(diǎn)作為圓心;第三步分別以圓心到第一跖骨遠(yuǎn)端、第二跖骨遠(yuǎn)端作為半徑，畫圓弧，兩條弧線的距離為跖骨突出度。理想情況下，這些圓弧應(yīng)該是以兩跖骨長軸的交點(diǎn)為圓心，但在實(shí)踐中，當(dāng)跖間角很小時(shí)，圓心的距離很遠(yuǎn)，這就給測量帶來了不便。如圖1所示。

1935年，Morton在第二跖骨遠(yuǎn)端做垂直于第二跖骨長軸的橫線，測量這條線到第一跖骨遠(yuǎn)端的距離，評(píng)估跖骨相對(duì)突出度，這種方法與Nilsonne描述的一致，而Hardy認(rèn)為跖骨間角的增大會(huì)使這種跖骨相對(duì)突出度的測量結(jié)果明顯減小。如圖2所示。

2014年，Gabriel認(rèn)為以往的學(xué)者只將跖骨突出度的測量運(yùn)用于第一第二跖骨，而對(duì)五個(gè)跖骨彼此間的相對(duì)長度缺乏認(rèn)識(shí)。為統(tǒng)計(jì)五個(gè)跖骨相對(duì)長度的差值，作者運(yùn)用Hardy測量法，以距舟關(guān)節(jié)面內(nèi)側(cè)點(diǎn)和跟骰關(guān)節(jié)面外側(cè)點(diǎn)連線與第二跖骨的長軸交點(diǎn)為圓心，分別以五個(gè)跖骨的最遠(yuǎn)端為半徑畫圓，測量各圓弧間的距離。作者統(tǒng)計(jì)了169個(gè)足部樣本，得出結(jié)果：M2-M1的平均值為0.94±2.71mm，M2-M3的平均值為4.44±1.63mm，M2-M4的平均值為11.17±2.21mm，M2-M5的平均值為20.21±3.77mm。

2 跖骨指數(shù)測量法

1991年，Viladot提出了一種跖骨公式，將足的形態(tài)分成3種。2007年，Coughlin更詳細(xì)的描述了這種分類方法，在Hardy跖骨突出度的測量基礎(chǔ)上，對(duì)第一第二跖骨的相對(duì)突出度進(jìn)行對(duì)比，第一種形態(tài)：第一跖骨比第二跖骨更短，記做跖骨指數(shù)-;第二種形態(tài)：第一跖骨與第二跖骨一樣長，記做跖骨指數(shù)±;第三種形態(tài)：第一跖骨比第二跖骨更長，記做跖骨指數(shù)+。

3 前足二維坐標(biāo)

1995年Tanaka提出一種平面坐標(biāo)系，選用第二跖骨長軸作為坐標(biāo)的X軸，第二跖骨的近端基底是坐標(biāo)原點(diǎn)，垂直于X軸過原點(diǎn)做出Y軸。每一個(gè)跖骨頭分別標(biāo)記為MH1—MH5，跖骨基底標(biāo)記為MB1—MB5，足趾最遠(yuǎn)端分別標(biāo)記為T1—T5。為了使測量結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)化，盡管腳的大小不同，但這些坐標(biāo)數(shù)值用第二跖骨長度的百分比表示。在拇外翻患者中，T1點(diǎn)的X坐標(biāo)和Y坐標(biāo)的平均值明顯更小，第一跖骨的平均長度（從MH1到MB1的距離）為第二跖骨長度的88%，在正常受試者中第一跖骨的平均長度為86%。

4 maestro測量法

2003年，Michel Maestro[2]等人提出一種基于跖骨相對(duì)長度評(píng)估前足形態(tài)的方法，連接距骨的距舟關(guān)節(jié)面內(nèi)側(cè)點(diǎn)和跟骨的跟骰關(guān)節(jié)面外側(cè)點(diǎn)，連線的中點(diǎn)確定為后足的中點(diǎn)，第二跖骨頭的最遠(yuǎn)端點(diǎn)連接后足中點(diǎn)得到的軸線被確定為足的矢狀軸，也就是坐標(biāo)的縱軸，在一個(gè)和諧的足部，矢狀軸通常與第二跖骨軸線合并;過外側(cè)籽骨中心作一條垂直于矢狀軸的橫軸，這條軸線通常情況下穿過第四跖骨頭的中三分之一略遠(yuǎn)端，所以作者將這個(gè)坐標(biāo)橫軸稱為SM4線。過五個(gè)跖骨頭的最遠(yuǎn)端點(diǎn)作橫軸的垂線，測量垂線的距離是五個(gè)跖骨的相對(duì)長度，作者稱第二跖骨相對(duì)長度減去第三跖骨為M2-M3，第三跖骨相對(duì)長度減去第四跖骨為M3-M4，以此類推。

為了指導(dǎo)跖骨的截骨手術(shù)，Maestro統(tǒng)計(jì)了154例足部樣本，其中包括50個(gè)踇外翻足，30個(gè)拇僵硬足，84個(gè)沒有癥狀的普通足。作者通過分析得出和諧的前足形態(tài)是：第二跖骨的軸線穿過后足中點(diǎn)，SM4線穿過第四跖骨頭的中三分之一略遠(yuǎn)端，第一跖骨相對(duì)第二跖骨短縮不超過10mm，其中M2-M3的均值為3.37mm±0.96mm，M3-M4的均值為6.54mm±1.03mm，M4-M5的均值為12mm±1.91mm，這四個(gè)跖骨的相對(duì)長度差值可視為一個(gè)公比為2的等比數(shù)列（M2-M3：M3-M4：M4-M5=3：6：12或者3.5：7：14）。

此外作者還提出三種不和諧的前足形態(tài)：中間跖骨過長型（M2-M3數(shù)值過大）在84個(gè)沒有癥狀的普通足中占30%，外側(cè)跖骨過短型（M3-M4、M4-M5數(shù)值過大）占37%，第一跖骨過長型（M1-M2數(shù)值過大）占2.4%。在50例踇外翻樣本中M2-M3過長型和M4-M5過短型分別占24%和62%，在30例踇僵硬中M1-M2過長型占6.5%，M1=M2型占48.4%。

當(dāng)?shù)诙殴菍?duì)比第一跖骨過長時(shí)，作者根據(jù)前足理想形態(tài)（M1=M2，M3=M2-3，M4=M3-6，M5=M4-12）預(yù)測截骨量，發(fā)現(xiàn)第二跖骨截骨后可能短于第三跖骨，為了避免轉(zhuǎn)移性跖骨痛，有時(shí)多個(gè)跖骨的截骨短縮是必要的。 如圖3所示。

Deleu Paul等人[3]對(duì)Maestro指標(biāo)的可靠性、精確性進(jìn)行研究，采用兩名觀察者分別測量73例足的標(biāo)準(zhǔn)負(fù)重正位X線片并對(duì)形態(tài)進(jìn)行分類，得出結(jié)果：和諧的前足形態(tài)占25.3%，M1過長占4.1%，M1過短占2.7%，M2-M3過長占15.1%，M4-M5過短占52.8%，在兩個(gè)觀察者之間發(fā)現(xiàn)前足形態(tài)類型的分類有92.6%的一致性。M1-M2， M2-M3， M3-M4， M4-M5作為四個(gè)變量，它們的觀察者內(nèi)部相關(guān)系數(shù)分別為0.997、0.982 、0.993 、0.996;95%置信區(qū)間分別為0.996、0.975、0.990、0.994。Portney和Watkins[4] 認(rèn)為ICC值小于0.75表明可靠性差。對(duì)于臨床測量，他們建議ICC值應(yīng)該超過0.9的可靠性水平。Deleu Paul證明Maestro測量方法具有高度的可靠性與精確性。

5 結(jié)語

綜上所述，跖骨相對(duì)長度的測量方法繁多，不同的測量方法顯示了不同的結(jié)果。前足的改變會(huì)導(dǎo)致負(fù)重分布的不平衡，這會(huì)導(dǎo)致跖骨頭的機(jī)械負(fù)荷過重，并可能發(fā)展為疼痛和足底的胼胝。外科手術(shù)的主要目的是減輕疼痛，恢復(fù)理想的前腳形態(tài)，恢復(fù)前足的壓力分布[5]，由于2毫米的差異可能導(dǎo)致矯正不足疼痛復(fù)發(fā)或矯正過多跖骨痛轉(zhuǎn)移，在術(shù)前計(jì)劃縮短一個(gè)或多個(gè)跖骨截骨時(shí)，使用可靠的影像學(xué)測量是必要。跖骨遠(yuǎn)端拋物線的研究應(yīng)該量化跖骨長度，進(jìn)而對(duì)前足形態(tài)進(jìn)行分類和計(jì)算截骨短縮的量。如果測量結(jié)果和分類都是可重復(fù)的，這將提高術(shù)前測量的準(zhǔn)確性。但到目前為止，還沒有影像學(xué)測量跖骨長度的黃金標(biāo)準(zhǔn)，不同的測量方法之間也缺乏一致性。

（通訊作者：吳英華）

參考文獻(xiàn)

[1]Hardy R H， Clapham J C. ?Observations on hallux valgus; based on a controlled series.[J]. Journal of Bone & Joint Surgery British Volume， 1951， 33-B（3）：376.

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[3]Paul-André， Deleu， Hons P， Thibaut L， et al. Reliability of the Maestro radiographic measuring tool[J]. Foot & Ankle International， 2010， 31（10）：884-891.

[4]Portney， LG， Watkins，MP.Foundation of clinical research： applications to practice[Z].Norwalk， Appleton & Lange，1993.

[5]Haque S， Kakwani R， Chadwick C， et al. Outcome of Minimally Invasive Distal Metatarsal Metaphyseal Osteotomy （DMMO） for Lesser Toe Metatarsalgia[J]. Foot & Ankle International， 2015， 37（1）：58-63.