扁平足嚴重程度對膝踝足生物力學影響的橫斷面研究

加國慶，卞瑞豪

(中山大學附屬第一醫(yī)院康復(fù)醫(yī)學科，廣東廣州 510080)

扁平足是一種常見的足部畸形，主要特征為內(nèi)側(cè)弓坍塌、前足外翻、距骨內(nèi)旋及跟骨外翻。有學者報道，男性扁平足的患病率為17%，女性為20%[1-2]。扁平足導致的足部不穩(wěn)定可能在支撐身體重量時引起生物力學問題，并通過下肢運動鏈實現(xiàn)補償。足部形態(tài)的改變會導致背部及下肢區(qū)域的過度使用損傷，如背痛、髕骨股骨疼痛綜合征、足底筋膜炎等[3-4]。如果不及時進行治療，足部畸形會隨著時間的推移而進展、惡化，最終導致明顯殘疾。通過楔形鞋誘發(fā)的扁平足會引發(fā)即時的脛骨和股骨內(nèi)旋、骨盆前傾和腰椎前凸。扁平足等生物力學足部障礙會對整個下肢動力鏈系統(tǒng)和脊柱產(chǎn)生影響，引起下腰痛。一些證據(jù)支持扁平足與機械性下腰痛有關(guān)。核心肌肉(軀干、骨盆和髖部)被認為是運動鏈的中心，其功能障礙可能破壞運動鏈并與下肢損傷和下腰痛有關(guān)[5]。盡管存在將足部功能與下肢和軀干生物力學功能紊亂聯(lián)系起來的強烈理論基礎(chǔ)，但僅有少量研究調(diào)查了扁平足與下肢的影響。

近年來，有學者闡述了扁平足與踇外翻、膝痛等疾患的關(guān)系。然而，各方面相關(guān)的證據(jù)仍有不足，各方研究報道的結(jié)論也并不一致。有研究報道提出，扁平足是踇外翻的發(fā)病因素之一，而另一些研究認為扁平足與踇外翻的發(fā)病并無相關(guān)性[1-4]。AtbaI 等[2]報道內(nèi)側(cè)縱弓的高度與踇外翻的畸形程度具有強相關(guān)性，而另一些研究則提出了與之相反的觀點[3]。現(xiàn)階段，對于扁平足對下肢生物力學的影響仍未在學者中形成共識。基于此，本研究選取2019 年4—9 月于中山大學附屬第一醫(yī)院康復(fù)醫(yī)學科義肢矯形部就診的242 例扁平足患者為對象，旨在通過對其下肢相關(guān)生物力學數(shù)據(jù)進行橫斷面研究，探討扁平足嚴重程度與踇外翻、膝外翻、雙下肢不等長等疾患的關(guān)系，為相關(guān)臨床實踐提供參考依據(jù)。報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取于中山大學附屬第一醫(yī)院康復(fù)醫(yī)學科義肢矯形部就診的242 例扁平足患者為研究對象。納入標準：(1)單側(cè)或雙側(cè)踇外翻；(2)單側(cè)或雙側(cè)扁平足；(3)可配合數(shù)據(jù)測量；(4)自愿參與本研究并簽署知情同意書。排除標準：(1)下肢骨折病史；(2)下肢肌肉肌腱外傷史；(3)中樞神經(jīng)系統(tǒng)病史；(4)雙下肢手術(shù)史；(5)不能配合測量。按照不同扁平足嚴重程度(足印法)將242 例患者分為0 度組、Ⅰ度組、Ⅱ度組及Ⅲ度組。四組患者的各項一般情況比較，組間差異無統(tǒng)計學意義(P＞0.05)，具有可比性，見表1。

表1 各組一般情況比較

1.2 方法

測量患者的雙側(cè)扁平足程度、踇外翻角、膝外翻角、足跟外翻角、舟骨下降高度及雙下肢長度差，具體如下。

1.2.1 扁平足程度(三線法)

患者赤足，踏上浸有3%三氯化鐵溶液的脫脂棉，再立姿踏在事先用3%亞鐵氰化鉀溶液浸透并烘干的試紙上，呈現(xiàn)普蘭色足印。由足印內(nèi)緣最突出部位連一直線作為第1 線，由足跟后緣中點至第3 趾中心點連成第2 線，第1 線和第2 線之間夾角的分角線為第3 線。足內(nèi)緣在第2 線外側(cè)者為正常足(0 度組)，足內(nèi)緣在第2、3 線之間者為輕度扁平足(Ⅰ度組)，在第1、3 線之間者為中度扁平足(Ⅱ度組)，越過第1 線者為重度扁平足(Ⅲ度組)。見圖1[6]。

圖1 扁平足程度劃分(三線法)

1.2.2 踇外翻角

采用量角器外測量法獲得患者的踇外翻角。測量時,量角器兩臂分別平行于第1 跖骨及第1 趾骨近節(jié)縱軸，所得角度即為踇外翻角[7]。為減少測量誤差，應(yīng)由2 名調(diào)查員分別測得取其均值。

1.2.3 膝外翻角

使用量角器測量脛股角作為膝外翻角。脛股角為股骨解剖軸線(股骨中軸線)與脛骨解剖軸線(膝關(guān)節(jié)中心與踝關(guān)節(jié)中心的連線)之間的夾角[8]。

1.2.4 足跟外翻角

囑患者取站立位，將足部和距下關(guān)節(jié)置于中立位，用筆標記跟腱中軸線跟腱上部與足跟部所形成的角度，即為足跟外翻角[9]。外翻為正，內(nèi)翻為負。

1.2.5 舟骨下降高度

采取舟骨跌落試驗測量。具體操作為：身體無負重，即患者站立時，測試員將其足部放置于距下關(guān)節(jié)中立位，測量舟骨到支撐面的垂直高度；之后囑患者自然站立，用標尺測量舟骨結(jié)節(jié)與支撐面間的垂直距離。二者之差即為舟骨下降高度[10]。

1.2.6 雙下肢長度差

(1)絕對長度差：即患者臥位時雙腿股骨大轉(zhuǎn)子頂點至脛骨遠端內(nèi)踝頂點的長度差。(2)相對長度差：即患者臥位時肚臍至脛骨遠端外踝頂點的長度差。

1.3 統(tǒng)計方法

采用SPSS 19.0 統(tǒng)計學軟件進行數(shù)據(jù)分析。經(jīng)檢測，各組數(shù)據(jù)不符合正態(tài)分布，故采用克魯斯卡爾-沃利斯單因素秩方差分析(Kruskal-Wallis 檢驗)計算各組的組間差異，左右側(cè)下肢分別進行統(tǒng)計分析。對有統(tǒng)計差異的組別進一步使用Spearman 等級相關(guān)進行相關(guān)性分析。P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 踇外翻角

踇外翻角(左：χ2=4.868，P=0.182，右：χ2=3.986，P=0.263)在不同扁平足程度上的差異無統(tǒng)計學意義。

2.2 膝外翻角

膝外翻角(左：χ2=3.342，P=0.342，右：χ2=1.182，P=0.757)在不同扁平足程度上的差異無統(tǒng)計學意義。

2.3 足跟外翻角

足跟外翻角的分布在不同扁平足程度組間不全相同(左：χ2=53.01，P=0.000，右：χ2=57.045，P=0.000)。足跟外翻角度大小與扁平程度呈正相關(guān)(左：r=0.440，P=0.000，右：r=0.435，P=0.000，見圖2、圖3)，扁平程度越嚴重，足跟外翻角越大。

圖2 左足跟外翻角與扁平程度的相關(guān)性

圖3 右足跟外翻角與扁平程度的相關(guān)性

2.4 舟骨下降高度

舟骨下降高度的分布在不同扁平足程度組間不全相同(左：χ2=39.872，P=0.000，右：χ2=25.137，P=0.000)。舟骨下降高度與扁平程度呈正相關(guān)(左：r=0.378，P=0.000，右：r=0.316，P=0.000，見圖4、圖5)，扁平程度越嚴重，舟骨下降高度越大。

圖4 左舟骨下降與扁平程度的相關(guān)性

圖5 右舟骨下降與扁平程度的相關(guān)性

2.5 雙下肢長度差

雙下肢絕對長度差(左：χ2=0.591，P=0.898，右：χ2=1.997，P=0.573)、相對長度差(左：χ2=4.056，P=0.256，右：χ2=0.742，P=0.863)在不同扁平足程度上的差異無統(tǒng)計學意義。

3 討論

3.1 足印法可快速有效判斷扁平足嚴重程度

目前，臨床對于扁平足的診斷主要是通過體格檢查，其余還包括足印法、影像學檢查及超聲檢查等[11-17]。體格檢查可通過視覺觀察患者的癥狀、體征進而診斷，是臨床上診斷扁平足最常用的方法，但由于沒有量化、確切的指標，很難對扁平足的嚴重程度進行準確判定。影像學檢查與超聲檢查的弊端在于需由專科醫(yī)生進行操作，且對場地及相關(guān)設(shè)備的要求較高，難以用于臨床快速檢測和社會大量普查。足印分析是一種簡單、快速、經(jīng)濟的測量方法。本研究結(jié)果進一步證實了足印法區(qū)分出的扁平程度與足跟外翻角度、跟骨下降高度成正線性相關(guān)關(guān)系，對于顯示扁平足的標志性體征(跟骨外翻、足舟骨高度下降)具有良好作用。足印法臨床操作簡便，區(qū)分扁平足嚴重程度較為可靠。

3.2 扁平足與踇外翻、膝外翻、下肢不等長均不相關(guān)

國內(nèi)學者有通過足部正側(cè)位X 線片，測量足部縱弓以及第1、2 跖骨間夾角來評估踇外翻與扁平足之間的相關(guān)性，認為雙足患者的輕重度側(cè)相比有差別[18]。其認為扁平足可能是踇外翻的致病原因之一。本研究進行了更大樣本量的測量，發(fā)現(xiàn)踇外翻與扁平足程度并無顯著的相關(guān)關(guān)系。踇外翻是足部第一跖趾關(guān)節(jié)的外翻畸形。遺傳因素、穿鞋習慣、站立時間等因素可能比足內(nèi)側(cè)縱弓下降這一生物力學因素更易引起踇外翻。

下肢、脊柱生物力學方面的研究者有提出過足弓異常、長短腿、骨盆異常、骨盆以上結(jié)構(gòu)異常等是導致脊柱側(cè)彎、慢性頸肩腰背痛、顳頜關(guān)節(jié)紊亂、骨性關(guān)節(jié)炎等疾病的重要因素[19-20]。相關(guān)的生物力學問題近年來一直是相關(guān)研究的焦點，有助于臨床全面深入地理解各類肌肉骨骼疼痛。本研究對于各年齡段患者的數(shù)據(jù)采集顯示，扁平足的嚴重程度與踇外翻、膝外翻、雙下肢長度差均無顯著相關(guān)。足內(nèi)側(cè)縱弓的高低對膝關(guān)節(jié)的構(gòu)成骨的力學對線、雙下肢的骨長度發(fā)育可能并無影響。足弓的高低可能影響了下肢各關(guān)節(jié)的受力分布，但其力學分布可能在膝關(guān)節(jié)、髖關(guān)節(jié)、脊柱各關(guān)節(jié)部位平均分攤。故而在本研究僅進行了下肢的數(shù)據(jù)分析時并無顯著相關(guān)。對于其他關(guān)節(jié)或生物力學上的影響有待進一步探討。

3.3 研究的局限

本研究選擇的患者均為在中山大學附屬第一醫(yī)院康復(fù)醫(yī)學科義肢矯形部就診者，數(shù)據(jù)可能有較大選擇偏倚；采集獲得的數(shù)據(jù)通過體格檢查獲得，可能存在一定的誤差與偏倚。