足踝部解剖與生物力學(xué).ppt

1、2009 Synthes Foot & Ankle Seminar,足踝部解剖與生物力學(xué),2009 Synthes Foot & Ankle Seminar,目錄,足的演進(jìn) 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(jìn),約500萬(wàn)年前，人類開(kāi)始逐漸由黑猩猩演變而來(lái)。 現(xiàn)代類人猿的沒(méi)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(dòng)力遠(yuǎn)不及人足。,手or足？,2009 Synthes Foot & Ankle Seminar,足的演進(jìn),現(xiàn)代人，以踝關(guān)節(jié)為旋轉(zhuǎn)點(diǎn)，跟腱 的牽拉力臂較短，通過(guò)僵硬的

2、中足， 傳至跖骨頭時(shí)，成倍放大，在步行 中起到啟動(dòng)和助推作用。,現(xiàn)代人類的第一跖列活動(dòng)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)收功能由于 縱弓的演變也受到了限制。,2009 Synthes Foot & Ankle Seminar,足的演進(jìn)足跟的肥大,站立時(shí)跟骨負(fù)擔(dān)約50體重，行走時(shí)可至約4倍體重。根據(jù)Wolf定律，長(zhǎng)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)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(jìn)第一跖骨的增厚、

3、肥大,第1跖骨頭是足底承重點(diǎn)之一 在足跟離地時(shí)，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)往復(fù)運(yùn)動(dòng)是造成2、3跖骨疲勞骨折的原因之一。,第一跖骨頭負(fù)重區(qū),2009 Synthes Foot & Ankle Seminar,足的演進(jìn)第一跖骨的增厚、肥大,2009 Synthes Foot & Ankle Seminar,足的演進(jìn)楔骨靠攏,正常負(fù)重使跗骨逐漸轉(zhuǎn)位楔形，且由堅(jiān)強(qiáng)韌帶固定為拱形整體 但第1、2楔骨間存在微動(dòng)，使第1跖骨不穩(wěn)定，長(zhǎng)期負(fù)重、超重行走會(huì)出現(xiàn)足弓腫脹、疼痛等。一些學(xué)者認(rèn)為此結(jié)構(gòu)與扁平足和拇外翻有關(guān)。,2009 Synthes

4、 Foot & Ankle Seminar,足的演進(jìn)現(xiàn)代足的功能,2009 Synthes Foot & Ankle Seminar,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(gè)韌帶復(fù)合體提供，在行走或跑步時(shí)起到穩(wěn)定踝關(guān)節(jié)的作用。,2009 Synthes Foot & Ankle Seminar,踝穴韌帶復(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(qiáng)韌；骨間韌帶在腓骨切跡處將腓脛

5、骨聯(lián)合起來(lái)，近端延續(xù)為骨間膜。,2009 Synthes Foot & Ankle Seminar,踝穴韌帶復(fù)合體（副韌帶）,脛腓前聯(lián)合 脛腓后聯(lián)合 距腓后韌帶 跟腓韌帶 跟腓韌帶 距腓前韌帶 （最易損傷） 脛距前韌帶 脛舟韌帶 脛跟韌帶 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(duì)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,踝關(guān)節(jié)非鉸鏈關(guān)節(jié)： 背伸距骨外旋和腓骨外移及外旋 跖屈距骨的內(nèi)旋 踝關(guān)節(jié)的軟骨較薄，關(guān)節(jié)的匹配對(duì)于防止應(yīng)力集中和繼發(fā)變性非常重要。這種關(guān)節(jié)的正常狀態(tài)一旦發(fā)生輕微的紊亂，即可

6、降低接觸面積而導(dǎo)致關(guān)節(jié)軟骨的超負(fù)。,2009 Synthes Foot & Ankle Seminar,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。 正常的踝關(guān)節(jié)可外翻至30，踝穴相對(duì)于膝關(guān)節(jié)為外旋200300。,2009 Synthes Foot & Ankle Seminar,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、后足三個(gè)部分，任一部分或關(guān)節(jié)都非獨(dú)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)縱弓,縱弓的結(jié)構(gòu)使人類更有利于長(zhǎng)期行走，足弓可以減

7、震，且為 神經(jīng)、血管提供安全的通道。更重要的是為跟腱提供較長(zhǎng)的 前足力臂，對(duì)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。,2009 Synthes Foot & Ankle Seminar,足的結(jié)構(gòu)縱弓,2009 Synthes Foot & Ankle Seminar,足的結(jié)構(gòu)縱弓,縱弓由內(nèi)外側(cè)柱構(gòu)成，內(nèi)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(huì)導(dǎo)致拇外翻畸形，因?yàn)檫@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 S

8、eminar,足的結(jié)構(gòu)縱弓,縱弓的高度異常會(huì)導(dǎo)致足底的正常壓力分布發(fā)生變化，不利于長(zhǎng)期行走。 局部長(zhǎng)期異常負(fù)重會(huì)導(dǎo)致骨關(guān)節(jié)炎的發(fā)生。,2009 Synthes Foot & Ankle Seminar,足的結(jié)構(gòu)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)足部關(guān)節(jié)的重要性,2009 Synthes Foot & Ankle Seminar,足的結(jié)構(gòu)距骨,距骨表面大部分為關(guān)節(jié)軟骨覆蓋，沒(méi)有肌肉附著。 這些關(guān)節(jié)的功能與后足的活動(dòng)緊密相關(guān)。 距骨在小腿與足之間起到力的傳遞和分散

9、作用。,2009 Synthes Foot & Ankle Seminar,足的結(jié)構(gòu)距骨角度,根據(jù)三條線估計(jì)畸形： (1)在正位片上測(cè)定跟距角，正常小于30； (2)測(cè)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(cè)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)距骨的血供,至跗骨竇的動(dòng)脈自足背動(dòng)脈及腓動(dòng)脈 至跗管的動(dòng)脈自脛后動(dòng)脈 三角動(dòng)脈自脛后動(dòng)脈，供應(yīng)距骨體 至關(guān)節(jié)囊及韌帶的血管來(lái)源眾多 骨間吻合支廣泛交通,2009 Synthes Foot & Ankle Seminar,足的結(jié)構(gòu)距骨的血供

10、,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。 手術(shù)過(guò)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。,2009 Synthes Foot & Ankle Seminar,足的結(jié)構(gòu)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)跟骨,載距突部皮質(zhì)較厚，與跟骨內(nèi)側(cè)壁構(gòu)成內(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(shí)，長(zhǎng)致載距突劈裂骨折。,載

11、距突,2009 Synthes Foot & Ankle Seminar,足的結(jié)構(gòu)跟骨,Bhler角：正常為270330，跟骨骨折時(shí)此角可減小、消失或?yàn)樨?fù)，影響足弓后壁，從而減少小腿三頭肌的力量。 Gissane角：國(guó)外統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)為12001450，國(guó)內(nèi)數(shù)據(jù)為123.88.70，跟骨骨折時(shí)此角常增大，臨床用于判斷骨折程度和評(píng)估療效。,2009 Synthes Foot & Ankle Seminar,足的結(jié)構(gòu)跗三角骨,附三角骨只出現(xiàn)在不足7的人群中，位于拇長(zhǎng)屈肌腱的深、外側(cè)，可與跟骨后壁相關(guān)節(jié)。在長(zhǎng)期跖屈的人（如芭蕾舞者）可出現(xiàn)激惹癥候。,2009 Synthes Foot & Ankle Se

12、minar,足的結(jié)構(gòu)后足關(guān)節(jié),距下關(guān)節(jié)有前、中、后三個(gè)關(guān)節(jié)面，后關(guān)節(jié)面為鞍狀，與前后關(guān)節(jié)面相對(duì)分開(kāi)。 生物力學(xué)研究指出，距下關(guān)節(jié)并沒(méi)有固定的活動(dòng)軸，而是類似于鋸齒狀活動(dòng)。在跟骨外翻時(shí)，也存在后移；內(nèi)翻時(shí)則伴隨前移。,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)后足關(guān)節(jié),距舟關(guān)節(jié)和距下關(guān)節(jié)的活動(dòng)具有高度的相關(guān)性。融合距舟關(guān)節(jié)，距下關(guān)節(jié)的活動(dòng)度將全部消失；融合距下關(guān)節(jié)，距舟關(guān)節(jié)的活動(dòng)度將減少75。,跟骰關(guān)節(jié)對(duì)于后足關(guān)節(jié)并不重要，單獨(dú)融合跟骰關(guān)節(jié)， 不影響距下關(guān)節(jié)的活動(dòng)度；而距舟關(guān)節(jié)的活動(dòng)度仍可保 留67。,2009 Synthe

13、s Foot & Ankle Seminar,足的結(jié)構(gòu)后足關(guān)節(jié),盡管后足的所有關(guān)節(jié)都沒(méi)有單獨(dú)的運(yùn)動(dòng)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)后足韌帶,距下關(guān)節(jié)周圍韌帶較多，外側(cè)韌帶主要對(duì)抗內(nèi)翻力量。 彈簧韌帶由跟骨載距突至舟骨，是維持縱弓最重要的結(jié)構(gòu)。 跖長(zhǎng)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)中足韌帶,Lisfanc韌帶自內(nèi)側(cè)楔骨至第2跖骨基底部，對(duì)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(duì)薄弱，對(duì)中

14、足穩(wěn)定性也相對(duì)次要。,Lisfranc Ligament,2009 Synthes Foot & Ankle Seminar,足的結(jié)構(gòu)中足關(guān)節(jié),舟楔關(guān)節(jié)活動(dòng)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(dòng)度，這使得足的外側(cè)柱可有一定的屈伸幅度，使步行比較舒服。應(yīng)盡量避免融合此關(guān)節(jié)。,2009 Synthes Foot & Ankle Seminar,足的結(jié)構(gòu)前足關(guān)節(jié),MTP關(guān)節(jié)在步行中非常重要，而跖骨頭對(duì)于負(fù)重也是必要的。 站立時(shí)，第一跖骨承受40的體重。 趾間關(guān)節(jié)對(duì)足底功能影響不大，因此融合或切除尚可忍受。,2009 Synthes Foot & Ankle Semi

15、nar,足的結(jié)構(gòu)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(gè)籽骨對(duì)足的功能影響尚可忍受。,2009 Synthes Foot & Ankle Seminar,足的結(jié)構(gòu)跖筋膜,跖筋膜連接于跟骨和前足。 跖筋膜對(duì)足弓起到穩(wěn)定作用，完全斷裂將導(dǎo)致足弓高度喪失。,2009 Synthes Foot & Ankle Seminar,足的結(jié)構(gòu)第一跖列,第一跖列在人足的活動(dòng)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。盡管此假設(shè)不被很多專家認(rèn)同，但無(wú)疑拇外翻是由

16、于跖楔關(guān)節(jié)和MTP關(guān)節(jié)畸形所引起。因?yàn)樾ü呛王殴堑耐庑尾粫?huì)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)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，負(fù)重便會(huì)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,三柱分別為：足跟、第1跖骨頭、第5跖骨頭，此三柱的平衡對(duì)足的穩(wěn)定很重要。 第1跖骨的升高或降低會(huì)使此結(jié)構(gòu)傾斜。,Talus,2009 Synthes Foot & Ankle Se

17、minar,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(huì)導(dǎo)致內(nèi)側(cè)柱塌陷，三柱缺乏一柱支撐，后足會(huì)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(huì)導(dǎo)致同樣的結(jié)果：后足外翻畸形） 同樣，第1跖骨跖屈畸形會(huì)導(dǎo)致后足內(nèi)翻，最終結(jié)果將是高弓內(nèi)翻畸形。,2009 Synthes Foot & Ankle Seminar,足踝在步態(tài)中的作用,正常成人步調(diào)為101122步/min，女人和小孩的頻率稍快。 步調(diào)不會(huì)隨年齡增長(zhǎng)而改變，但步幅會(huì)減小。 正常步態(tài)可減少耗能和不適。,2009 Synthes Foot & Ankle Seminar,足踝在步態(tài)中的作用,在人的步態(tài)中，踝關(guān)節(jié)承重要遠(yuǎn)大于其它關(guān)節(jié)。 在人站立和行走時(shí)，承重方向幾乎和地面垂直，這可使重力在足部分配比較均衡。,2009 Synthes Foot & Ankle Seminar,足踝在步態(tài)中的作用,足跟觸地后，脛前肌控制踝關(guān)節(jié)由跖屈轉(zhuǎn)為背伸，脛前肌腱斷裂或腓總N損傷在這一環(huán)節(jié)中將失去對(duì)踝關(guān)節(jié)的控制。 腿處于步幅一半時(shí)，踝關(guān)節(jié)背屈約10