改良McBride手術聯合跖骨雙截骨術治療青少年踇外翻的生物力學分析

陳波，雷鈞，魏勇，王斌

（海警總隊醫院 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，向外側過度偏斜移位，主要表現為踇趾外展外翻畸形，足部踇囊炎，踇趾內側關節囊紅腫、疼痛，穿鞋行走受限等，嚴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，發生率約為10%，以女性最常見。目前，踇外翻的治療包括手術和非手術治療。非手術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治療，以矯正外翻畸形為目的[3]。

目前，青少年踇外翻的手術治療以軟組織松解術和跖骨截骨術為主[4]。改良McBride 手術是軟組織松解的代表性手術，該術式將足踇收肌腱移至第1 跖趾關節外側，同時清除跖骨和籽骨上突出的骨贅。McBride 手術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]。截骨術則通過減少跖趾關節的立體容量，消除跖外側攣縮，改變跖趾關節的負重功能，該術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果表明，與改良McBride 手術相比，改良McBride 手術聯合跖骨雙截骨術可顯著改善踇外翻畸形，降低不良預后和復發率[8]。然而，尚不清楚該術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對踇外翻患者的足部壓力進行分析，從生物力學的角度評估改良McBride 手術聯合跖骨雙截骨術對青少年踇外翻的治療效果，以期為該術式的臨床應用提供研究基礎。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2015年4月—2018年8月在海警總隊醫院治療的青少年踇外翻患者45 例。采用隨機數字表法將患者分為對照組和實驗組，分別采用改良McBride手術和改良McBride 手術聯合跖骨雙截骨術治療。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。納入標準：①臨床診斷為踇外翻并接受手術治療；②年齡16 ～30 歲；③患者知情并同意參與研究。排除標準：①因其他系統疾病引起的足部畸形；②合并足部感染或足部外傷史；③存在手術禁忌證而不能耐受手術；④不能配合治療或中途退出研究。

1.2 足底壓力測試系統

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

1.3 方法

1.3.1 手術方法及術后處理對照組患者采用軟組織松解術，具體操作方法：患者采用腰麻聯合硬膜外麻醉，止血帶綁緊患肢大腿，沿第1 跖趾關節內側切開皮膚，切口呈縱弧形以松解皮下組織。切開內側關節囊后，由遠向近依次清除跖骨頭內側骨贅，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，以松解踇收肌和關節囊。用克氏針貫穿跖趾關節，固定后縫合內側關節囊滑囊瓣和皮膚。實驗組患者的跖趾關節內側切口與對照組相同，清除跖骨頭內側骨贅，松解踇收肌后行跖骨雙截骨術，即在第1 跖骨頭頸交界處，以內側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1.5 cm 處截骨，截骨線垂直于跖骨[8]。將遠端截除的楔形骨塊插入近端截骨線內，內側骨贅修整后植于截骨周圍，用螺釘和接骨板將截骨端固定，同時縫合內側關節囊滑囊瓣和皮膚。

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

1.3.3 足底壓力測試兩組患者于術前3 天和術后隨訪1年進行足底壓力測試。測試前告知患者相關測試程序，并要求患者先沿測試跑道行走幾圈，以熟悉環境和測試過程，待其步態穩定后再開始測定。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，連續記錄3 次數據。采用系統配套的Footscan 軟件分析數據，計算平均值。將足底分為10 個區域：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、足跟內側和足跟外側。

1.4 觀察指標

1.4.1 影像學檢查術前3 天和術后隨訪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 足功能評估術前3 天和術后隨訪1年采用美國足踝外科協會足趾-跖趾-趾間關節AOFAS 功能評分評估前足功能。

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

1.4.4 足底壓力測量術前3 天和術后隨訪1年采用足底壓力測試系統測量患者足底各個區域的平均壓力峰值和平均沖量值。

1.5 統計學方法

數據分析采用SPSS 21.0 統計軟件。計量資料以均數±標準差（±s）表示，比較用t檢驗，P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組患者手術前后畸形觀察指標比較

兩組患者術前HVA、IMA、IM 4-5、VAS 評分和AOFAS 評分比較，經t檢驗，差異無統計學意義（P＞0.05）；術后隨訪1年，兩組上述指標比較，差異有統計學意義（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，兩組患者手術前后典型足部X 射線檢查結果表明，改良McBride 手術聯合跖骨雙截骨術對青少年踇外翻的治療效果更好（見圖1、2）。

表1 兩組患者手術前后畸形觀察指標比較 （±s）

表1 兩組患者手術前后畸形觀察指標比較 （±s）

HVA/（°） IMA/（°） IM4-5/（°） VAS 評分 AOFAS 評分術前 術后 術前 術后 術前 術后 術前 術后 術前 術后對照組 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前后足部情況

圖2 X 射線檢查實驗組患者手術前后足部情況

2.2 兩組患者手術前后足平均壓力峰值比較

兩組患者術前足底各區域，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、足跟內側和足跟外側的平均壓力峰值比較，經t檢驗，差異無統計學意義（P＞0.05）。術后隨訪1年，兩組雙足第1 跖骨平均壓力峰值比較，差異有統計學意義（P＜0.05），實驗組低于對照組；而其他區域的平均壓力峰值比較，差異無統計學意義（P＞0.05）。見表2、3。

表2 兩組患者術前足平均壓力峰值比較 （±s）

表2 兩組患者術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 足跟內側 足跟外側左足 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 兩組患者術后足平均壓力峰值比較 （±s）

表3 兩組患者術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

續表3

2.3 兩組患者手術前后足平均沖量值比較

兩組患者術前足底各區域，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、足跟內側和足跟外側的平均沖量值比較，經t檢驗，差異無統計學意義（P＞0.05）。術后隨訪1年，兩組患者雙足第2 ～5 趾骨、第1 跖骨、足跟內側和足跟外側的平均沖量值比較，差異有統計學意義（P＜0.05），實驗組均低于對照組；而其他區域的平均沖量值比較，差異無統計學意義（P＞0.05）。見表4、5。

表4 兩組患者術前足平均沖量值比較 （±s）

表4 兩組患者術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 足跟內側 足跟外側左足 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 兩組患者術后足平均沖量值比較 （±s）

表5 兩組患者術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 足跟內側 足跟外側左足 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，踇外翻的發病原因尚不完全清楚，常見病因包括家族遺傳、性別、創傷、骨性結構異常、神經肌肉系統疾病、穿戴過緊的鞋襪、肥胖或高跟鞋等[9-10]。流行病學資料顯示，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，導致踇外翻的發生率居高不下。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，導致踇長伸肌肌腱向踇趾外側偏移，而踇短屈肌和踇收肌緊張收縮，促使第1 跖骨內翻和踇外翻畸形形成[12]。

踇外翻的手術治療大致分為軟組織修復及截骨矯形2 種方式[13-14]。McBride 術是軟組織修復術的代表性術式，該術式操作簡單、內固定物少，但術后復發率高。截骨術方式多種多樣，可根據畸形程度和病理變化，選擇針對性的手術方法[15-16]。跖骨雙截骨術的特點是在不改變第1 跖骨長度的基礎上，復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，從而改善踇內翻[17-18]。本研究將改良的McBride 手術與跖骨雙截骨術融合在一起，探究這種綜合術式治療踇外翻的效果。結果表明，與改良McBride 手術相比，改良McBride 手術聯合跖骨雙截骨術可降低HVA、IMA、IM 4-5 和VAS 評分，升高AOFAS 評分。表明該術式可明顯改善踇外翻畸形，降低不良預后和復發率，具有良好的臨床應用前景。

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構。足橫弓擁有適宜的彈性，結構上也較為穩定，起到吸收震蕩和能量、均衡足底壓力、保護血管和神經的作用，其結構和功能對于維持正常的足部功能至關重要[19-20]。研究表明，踇外翻患者的跖趾關節脫位，籽骨和跖骨的位置關系改變，正常的足橫弓結構被破壞，足橫弓塌陷。足橫弓結構的變形破壞了足部壓力的正常分布，其中以第1 跖骨區壓力升高最明顯[21-22]。研究表明，相較于足部其他區域，踇外翻患者第1 跖骨區的壓力顯著升高，減輕第1 跖骨區的負重和壓力可能起到延緩或治療踇外翻的作用[23]。

足部壓力測量系統是目前國內外研究足底部生物力學的先進工具，在足部患者的臨床及康復治療中發揮重要作用[24-25]。壓力峰值和沖量值是評估足底壓力變化的主要指標，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 跖骨區的壓力峰值和沖量最大，其次為第4 跖骨區。而踇外翻患者第1 跖骨區的壓力峰值和沖量顯著升高，高于第4 跖骨區[26]。然而，尚不清楚不同手術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 足底壓力分布系統分析不同術式對踇外翻患者足底壓力變化的影響。結果表明，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 手術聯合跖骨雙截骨術可能通過降低第1 跖骨區壓力和負重，平衡足底受力，改善踇外翻畸形。

綜上所述，改良McBride 手術聯合跖骨雙截骨術可能通過降低第1 跖骨區壓力和負重，改善踇外翻畸形，降低不良預后和復發率，表明該術式具有良好的臨床應用前景。然而，本研究仍有一些局限性：一是單中心研究，病例數較少，需進行多中心、大樣本研究來驗證該術式的療效；二是隨訪時間較短，需進一步評估該術式的遠期療效。