2.1 踝关节的解剖结构特点 踝部的关节是由踝关节、距下关节和距舟关节3部分组成的。内外踝及胫骨关节面后下缘共同组成踝穴,距骨上面的关节面位于踝穴中,外踝较内踝长0.5 cm,距骨体前宽后窄。 踝关节的主要功能是背伸(26°-27°)、趾屈(41°-43°),约70°的活动范围。背伸时较宽的距骨滑车进入踝穴,踝关节较稳定。距下关节由距骨下的关节面与跟骨上关节面构成,主司足的内翻和外翻。距舟关节由距骨的舟骨关节面与舟骨的后关节面构成,也有内外翻的功能。
2.1.1 踝周围韧带 踝关节主要由三组韧带参与加固踝关节的稳定性:踝外侧、内侧和下胫腓联合韧带。
踝外侧韧带:距腓后韧带、跟腓韧带和距腓前韧带。距腓后韧带,相当于踝关节内侧三角韧带的后束,为前、中、后三束中最坚强的一束。由外踝内侧面的外踝窝,经距骨外后面,止于距骨的外侧结节和距跟骨附近骨面。在 长屈肌腱两侧,远较距胫后韧带长,两者均与 长屈肌腱鞘融合。此韧带在外踝上的附着点甚为坚强,距骨与腓骨下端附着部除非较大内翻力,一般较难分离、撕脱。由于距腓后韧带坚强,甚少单独出现损伤,当足极度背伸、内翻暴力时距腓后韧带必定紧张直至断裂。距腓后韧带承受踝关节外侧韧带60%的稳定作用。
跟腓韧带,相当于内侧三角韧带的中束,浅面为腓骨长、短肌腱越过,由外踝尖向后下止于跟骨外侧中部偏上。跟腓韧带中等坚强,由于跟腓韧带运行在距小腿关节轴线之后,仅在踝关节背伸、足内翻时紧张,跖屈足外翻时松弛。跟腓韧带是内翻伤中,受力最大、最易损伤,常最先撕裂或断裂,有时伴踝关节囊的外侧部和胫腓远侧联合前韧带一并撕裂,故有踝关节半脱位、脱位和胫腓远端分离可能。跟腓韧带承受踝关节外侧韧带约30%的稳定作用。
距腓前韧带,相当于踝关节内侧三角韧带的前束,几呈水平方向,由起于外踝前缘向前内方,止于距骨颈的外侧面,它是三束韧带中最薄弱者,但他是防止外翻的主要韧带[5]。距腓前韧带于踝关节跖屈、足内翻时最易损伤,但很少单独出现,其压痛位于外踝前方和距骨颈外侧部,损伤位于趾短肌的深面。这种损伤有时与跗横关节损伤不易区别。距腓前韧带承受踝关节外侧韧带10%左右的稳定作用。
踝内侧韧带[6]:又称三角韧带,强韧,呈三角形。起自内踝尖,从后向前分别为距胫后韧带、跟胫韧带、胫舟韧带和距胫前韧带。分为深浅两层,浅层基本按矢状面排列,主要对抗足的外翻;深层是踝关节内侧的主要韧带结构,主要防止距骨外旋和外移。内侧副韧带的纤维比较致密、坚强,故单纯内侧副韧带损伤较少见,若一旦损伤则往往造成内踝撕脱骨折。
下胫腓联合韧带:包括下胫腓前侧韧带,下胫腓后侧韧带,骨间韧带和下胫腓横韧带。此韧带连接胫腓下端,是维持踝穴稳定性的重要基础。一般情况下不会发生全部联合韧带的断裂,放射检查未见明显的分离指针,诊断有一定的困难、治疗时容易忽略,由此导致踝关节慢性功能受限和不稳定[7]。
踝关节外侧副韧带急性损伤虽为常见,但因不合并骨折、脱位,故常被忽视而延误治疗。结果使损伤的韧带及周围损伤的软组织瘢痕愈合,致外侧韧带松弛,踝关节不稳,反复扭伤,关节内侧负荷增加,渐渐导致距骨和胫骨关节面内侧部分退行性关节炎,关节内侧间隙狭窄,旋转中心内移,加速了踝关节退行性关节炎的进程。造成患者长期踝关节疼痛和踝关节不稳,最终丧失关节功能。
2.1.2 踝周围肌肉 运动踝关节的主要作用肌,有小腿后面的屈肌和小腿前面的伸肌。使踝关节屈的主要肌群有小腿三头肌、胫骨后肌、拇长屈肌、趾长屈肌、腓骨长肌和腓骨短肌;使踝关节伸的主要肌群有胫骨前肌、趾长伸肌、拇长伸肌和第三腓骨肌。
使踝关节屈的肌肉:小腿三头肌:小腿三头肌位于小腿后群,主要由腓肠肌及比目鱼肌构成。腓肠肌的内、外侧头起自股骨内、外侧髁,约在小腿中点处移行为腱性结构;比目鱼肌起自胫腓骨上端后部和胫骨的比目鱼肌线,肌束向下移形为肌腱。3个头会合,在小腿的上部形成膨隆的小腿肚,向下续为跟腱,止于跟骨结节。作用:屈小腿和上提足跟,在站立时,能固定踝关节和膝关节,以防止身体向前倾倒。胫骨后肌:胫骨后肌起端作分歧状,至小腿下部与趾长屈肌同行于内踝后的沟内,向前达足底,止于足舟骨转子,并分多歧,止于载距,内侧和中间楔骨及中间3个跖骨。胫骨后肌亦由胫神经支配,能趾屈与内翻足,是维持足内侧纵弓极其重要的肌肉。拇长屈肌:拇长屈肌为拇趾的屈肌,拇长屈肌起于腓骨后面远侧2及邻近骨间膜,作双羽状,较趾长屈肌大,其腱经过踝关节后达于足底,止于拇趾的远节趾骨底。趾长屈肌:趾长屈肌起于胫骨后面3/5及小腿筋膜深层,腘肌之下,越胫骨后肌达于内踝之后,在足底分为四歧,穿过趾短屈肌的肌腱,分别止于外侧四趾远节趾骨底。腓骨长、短肌:腓骨长肌起于腓骨头,腓骨外侧面上2/3和小腿深筋膜,腓骨短肌起于腓骨外侧面下2/3及前、后肌间隔。在中1/3部,两肌互相叠掩,短肌在长肌之前,两肌相偕下行,至小腿下1/3部,长肌移行为肌腱,短肌至外踝的后下方始移行为肌腱,短肌止于第五趾骨底,长肌则由足的外侧缘进入足底,止于近节趾骨底的外侧及毗邻内侧楔骨的内测。腓骨长短肌的作用能外翻足,并能趾屈距小腿关节。
使踝关节伸的肌肉:胫骨前肌:起于胫骨外侧面上2/3,邻近骨间膜及深筋膜的深面,肌腱经小腿伸肌上、下支持带之下,止于内侧楔骨与第一跖骨底的内侧,能背伸距小腿关节及内翻足。趾长伸肌:趾长伸肌起于腓骨前面上2/3和邻近骨间膜、胫骨上端、前肌间隔及小腿深筋膜,在足部分为4歧,止于外侧四趾,其中间束止于中节趾骨底的背侧,两侧束止于远节趾骨底背侧,趾长伸肌能伸第2-5趾及背伸足。拇长伸肌:拇长伸肌起于腓骨内侧面下2/3及邻近骨间膜,介于胫骨前肌及趾长伸肌之间,止于拇趾远节跖骨底的背面,能伸拇趾及背伸足。第三腓骨肌:第三腓骨肌可能是趾长伸肌的一部分,不恒定存在,起于腓骨前下面1/4,止于第5跖骨底的背侧面,能背伸及外翻足。
通过完整的解剖结构和周围韧带肌肉的加固为踝关节提供了力学的稳定。踝关节面的完整保证了关节软骨密切接触和关节运动不受影响,而踝关节的稳定又高度依赖韧带肌肉的完整性,故关节结构,尤其是踝穴结构及韧带肌肉等的完整性受到影响和破坏都可影响踝关节的稳定性。
2.2 慢性踝关节不稳的定义 踝关节不稳指踝关节内、外侧稳定结构的损害,导致踝关节频繁内/外翻性损伤所引发的踝关节骨关节炎和功能障碍[8]。而慢性踝关节不稳一般认为是多次反复的踝关节损伤后逐渐发生局部疼痛、控制力和本体感觉能力减弱等症状[9],结合前抽屉试验和距骨倾斜试验阳性,则可诊断为慢性踝关节不稳。踝关节因其骨骼、韧带等静力性稳定结构特征,易发生外侧踝关节不稳。目前,国内外对踝关节损伤后功能异常的主要机制有两种较为普遍的说法。把外侧踝关节不稳分为功能性不稳定和机械性不稳定。Baltopoulos等[10]提出功能性不稳定,并用以表示患者所诉的足打软或不稳的感觉状态。踝关节无解剖结构的松弛,而是本体感觉功能受损,对力量和姿势的控制能力不足,踝关节本身并不超出正常活动范围;机械性不稳定则用于特指外侧韧带或关节囊的松弛,超出正常活动范围。
Mizel等[11]曾研究发现,在444名队员中,有42%的功能性不稳者同时伴有机械性不稳,有36%的机械性不稳者同时伴有功能性不稳。因此,功能性不稳与机械性不稳定并不互相排斥,而是存在一定程度的交叉重叠。功能性不稳定主要表现为反复发生的踝关节扭伤,对踝部控制能力的不确定,以及控制无力,可伴有或不伴有机械性不稳定。对机械性不稳定治疗后可以获得满意效果,但是若伴有功能性不稳定,则可能残余部分症状[12]。Hubbard等[13]研究了韧带松弛度、肌力与踝关节稳定性的关系,认为功能性不稳与机械性不稳共同导致慢性踝关节不稳。
2.3 慢性踝关节不稳的发病原因 慢性踝关节不稳定的主要原因是踝关节韧带的陈旧性损伤:慢性踝关节外侧不稳定由距腓前韧带和跟腓韧带的陈旧损伤引起;慢性踝关节内侧相对外侧稳定,一般由于深层韧带暴力拉伤引起。
慢性踝关节不稳的发病原因:
误诊:医师对患者在急性期时不能明确的认识踝关节的解剖结构特征及受伤机制[14],导致做出错误的诊断,以至于影响最佳的治疗时机,最终发展成为慢性踝关节不稳。
治疗方法不当:当急性踝关节损伤发生后,一般先判定是属于哪一类型的损伤,然后再根据不同的损伤类型做出治疗。有的患者为了节省时间和金钱,不顾医生的劝阻自己加强负荷锻炼,结果适得其反;有的医生为了赚钱,不管患者有没有到达做手术的程度,坚决要求患者手术治疗。这样不仅损害了机体,还造成了不必要的浪费。
个人对踝关节损伤的预防不够[15-16]:踝关节是人体重要的负重关节。个人往往在踝关节损伤后才会去关注保护它。如果能从平时的运动和生活中,做到预防踝关节损伤的发生,那么慢性踝关节不稳的发生几率也会下降。
机体的不可逆性:人体的各个器官和肌肉都是各司其职,他们也都有各自的解剖特点。一旦对他们造成一定程度的损伤,虽说有些可以慢慢恢复,但是不会恢复到最初。就像踝关节损伤后,对他进行功能锻炼或者手术治疗,虽然可以减轻疼痛,但是仍然会造成部分慢性踝关节不稳。
2.4 慢性踝关节不稳的诊断 运动损伤后引起踝关节不稳的主要因素由于稳定加固踝关节的韧带、肌腱损伤、断裂造成,或者是由于踝关节骨折发生后没有得到及时正确的治疗而导致。踝关节不稳诊断时患者主诉常有重复的踝部损伤史,临床通过关节动度、肌肉力量(尤其是足内翻和外翻的力量)及本体感受能力的检查,观察站立时和不负重时踝部的稳定性及必要的步态的观察进一步确定旧,具体结合临床重要的两个检查,它们对判断踝关节不稳具有决定价值:
2.4.1 踝关节内翻应力试验[17-18] 建议在X射线透视机下进行,拍X射线平片往往外翻力量不够。内翻应力试验可用于距腓前韧带和跟腓韧带联合损伤的检查,单纯跟腓韧带损伤不会引起踝关节明显不稳定。
内翻应力试验方法:患者坐位,踝趾屈10°-20°,检查者一手在内踝上方固定小腿远端,另一手缓缓内翻足后部,同时触诊距骨外侧。Stewart认为超过对侧8°-10°则提示外侧韧带损伤,Bonnin认为内翻15°时为距腓前韧带损伤,15°-30°时为距腓前韧带和跟腓韧带损伤,大于30°时则外侧三条韧带均已损伤[19-20]。
2.4.2 踝关节的前抽屉试验(反映跟腓韧带的情况) 可在X射线透视机下进行。前抽屉试验是指距骨相对于胫骨的向前移位,由Dehne和Anderson 首先创用,主要用于检查距腓前韧带是否松弛,趾屈10°时检查距骨前移最显著,而跟腓韧带损伤时前抽屉试验需为阴性。距腓前韧带断裂可以出现踝关节前抽屉试验阳性[21-22]。
前抽屉试验方法:患者坐位或仰卧位,膝关节屈曲,踝关节趾屈约10°。检查者一手固定小腿远端,一手向前推足跟,使距骨从胫骨下面向前移位,或者一手将足固定在检查床上,另一首在小腿远端,推胫骨向后,使胫骨从距骨上向后移位[23]。移位超过3 mm为前抽屉试验阳性,提示距腓前韧带损伤。
上述试验结果阳性可准确地说明踝关节外侧韧带的情况。另一方面,可结合近期X射线平片(< 6个月)和CT、MRI等影像学资料,必要时可借助关节镜针对其病因做出较为精确诊断,有学者提出关节镜将成为诊断的主要手段[24]。
2.5 慢性踝关节不稳的评价标准 随着科技的发展,众多的专家对踝关节不稳的评价标准也越来越多,他们对踝关节不稳的发展起到了相当大的作用。但是,对于踝关节不稳的评价标准还缺少全面的整理。因此,本文通过收集,罗列出以下评价标准:
2.5.1 AOFAS踝-后足评分标准 AOFAS踝-后足评分表格在评价慢性踝关节不稳中运用广泛[25-26],主要针对所选择的病例人员在治疗前进行第一次评价,然后根据评价的结果制定相关的康复锻炼。每一次锻炼后同样要进行一次评价,由此来观察康复锻炼对此病例人员的治疗效果。
2.5.2 美国国立卫生研究所制定的临床疼痛测定的视觉模拟标尺法(VAS) VAS用于疼痛的评估在中国临床使用较为广泛,基本的方法是使用一条长约10 cm的游动标尺,一面标有10个刻度,两端分别“0”分端和“10”分端,“0”分表示无痛,“10”分代表难以忍受的最剧烈的疼痛,临床使用时将有刻度的一面背向患者,让患者在直尺上标出能代表自己疼痛程度的相应位置,医师根据患者标出的位置为其评出分数.
2.5.3 步态分析平衡测试系统 采用由比利时RS-SCAN公司研发的Footscan步态分析平衡测试系统,具体方法是要求测试者赤脚站于压力板上,患足分别行睁眼、闭眼单足站立,测试时间设定为10 s,测定身体重心摆动的距离。
2.5.4 腓骨肌反应时间 选用丹麦产Disa-2000型肌电记录仪,该仪器为双信道。受试者两腿分别自然站立于诱发装置的两块平板上,单腿撑重,即身体重心落于测量腿上, 两眼平视前方,注意力不要集中在脚上,翻板的落下要求是在受试者无精神准备的情况下进行。选用时间“Time”测量法,利用标志杆分别调节第一迹线时标线和第二迹线时标线,即从诱发装置倾斜瞬间出现的机械信号到翻板下落造成内翻时所测肌肉的肌电信号的起始点的时间。时间单位为毫秒。每块肌肉测定3 次,选取平均数值。为保证腿部肌肉适当放松休息,使所得数据准确、可靠,每次测定间隔四五分钟。
2.6 慢性踝关节不稳的治疗
2.6.1 保守治疗 对于慢性踝关节不稳患者,可首先尝试保守治疗。保守治疗可减少踝关节再次扭伤的发生,对慢性踝关节不稳的治疗是有效的。踝关节扭伤后,特别是慢性踝关节不稳的患者,踝关节周围的肌肉和韧带的力量训练及系统的本体感觉训练有助于帮助慢性踝关节不稳患者恢复正常的生活和基本的运动状态。踝关节的肌肉韧带力量康复锻炼有时也可避免施行重建手术。
保守治疗方法没有统一的应用标准,一般较多采用物理康复治疗,如恢复肌肉力量,加强关节活动度和本体感觉的训练。治疗方法包括绷带包扎、支具、矫形器,腓骨肌力量训练、本体感觉训练等,尤多见平衡训练的应用。有研究证实,康复训练可以改善慢性踝关节不稳患者的姿势控制和功能限制,而平衡测试可以监测康复训练前后踝关节功能变化情况[27]。
腓骨肌在踝关节遭受内翻应力时提供关键性的动力支持。而支持效率与腓骨肌反应时间(the peroneal reaction time,PRT)有关[28-29]。目前认为,通过测定腓骨肌反应时间可以判断本体感觉功能状况,以及对解剖结构修复后踝关节外侧韧带功能恢复的评定。Santilli等[30]测量了14例踝关节功能性不稳的患者,发现受伤侧腓骨肌反应时间明显延长,而对健康人群进行平衡板训练后发现腓骨肌反应潜伏期明显缩短。
Clark等[31]对19例踝关节功能性不稳定进行了数周的平衡板摇摆训练,每周3次,分别在训练2周和4周时测定胫前肌和腓骨长肌表面肌电反应,结果显示训练2周后胫前肌和腓骨长肌肌肉反应潜伏期明显缩短(胫前肌P < 0.05;腓骨长肌P < 0.01),训练4周后踝关节功能评分显著改善(P < 0.01)。
Eils等[32]对20例功能性踝关节不稳定患者进行每周1次的康复训练,包括热身、在移动平台上单腿站立、利用弹力带进行外展练习,并在气垫、倾斜板、水平(和垂直)移动平台、Biodex稳定系统等装置或仪器上进行单腿和双腿的平衡训练,每个项目20 min,6周后发现受试者姿势晃动明显改善(P < 0.01),并且腓骨肌反应时间显著缩短(P < 0.001)。
Van Der Wees等和Loudon等认为平衡、本体感觉以及肌力等方面的训练对功能性踝关节不稳定患者踝关节稳定和功能恢复有积极作用[3]。
2.6.2 手术治疗 手术治疗一般是在保守治疗失败后采用的。对于手术治疗,国内报道比较少见,但国外对此则比较多见。手术治疗主要是修补关节囊和断裂的韧带,重建踝关节机械稳定性,避免反复扭伤关节引起的本体感受器损伤。由于踝外侧韧带的损伤或断裂在慢性踝关节不稳中占主要地位,因此,手术主要针对的是踝关节外侧。对踝关节外侧不稳定的手术修复指征必须是保守治疗3-6个月无效的确定的机械性不稳定,临床表现为反复发生的踝关节扭伤,慢性疼痛、踝关节控制无力、在不平路面行走困难等[9]。当踝关节疼痛和不稳定持续存在时,对踝关节功能造成严重影响,此时必须采取手术治疗[33]。
手术治疗大约有50多种术式可选择[34-35],总体上分为:①对韧带起止点的原位解剖缝合。②使用部分或全部腓骨肌。③使用自体肌腱的非原位肌腱固定术式。
对韧带起止点的原位解剖缝合:Brostrom报告将韧带断端直接连续缝合修复踝外侧韧带60例,结果随诊时51例踝关节获得稳定。Brodsky对73例持续踝关节外侧不稳定患者进行Brostrom-Gould重建技术,经回顾性平均随访64个月(14个月-10年),采用AOFAS踝-后足及SF-36评分系统,作者发现,17%患者残余有功能性不稳定,而在AOFAS评分系统中未能反应出来,比较而言,SF-36评分系统更为全面。
Karlsson[36]认为慢性韧带损伤者韧带被拉伸延长甚至于撕裂,他们将韧带切短后再重新固定到腓骨上治疗踝内翻不稳定148例,优良率达86%(128),他们认为常规重建距腓前韧带和跟腓韧带是手术成败的关键。这种解剖韧带重建术,手术简单,长期疗效好,比其他复杂的韧带重建术更值得选用[37]。
Su[38]报告将腓骨远端的游离骨膜片缝合到修复好的韧带上,以增强韧带的力量。
Ciould和Seligsen在Brosbrom方法的基础上,将外侧伸肌支撑带逢到腓骨的前外侧来修复距跟韧带,并可增强韧带的力量,并认为此方法也适用于同时伴距下关节不稳定的病例。
对韧带起止点的原位解剖缝合的优点是:不借用腓骨肌腱,这样不会引起供能区域的病理改变和减弱足的外翻力量;可以保留距下关节的功能;切口小而简洁,对美观影响小。缺点是:利用已损伤的局部组织重建踝关节的稳定有一定的困难;不能满意地重建跟腓韧带和解决距下关节不稳定的问题。
解剖修复无需牺牲其他有用组织,可有效避免相应并发症的发生。通过修复韧带的解剖结构恢复其正常的张力,这是重建关节本体感觉的基础。这种术式不仅可以维持踝关节的稳定,而且能很好地恢复功能,手术操作相对简单,并发症少。而韧带重建则需要取自体,多为腓骨肌腱或股簿肌腱,手术暴露广泛,操作相对复杂,手术时间长,易引起后足运动失衡,而且韧带的替代物虽然可以维持关节的稳定性,但无本体感觉,不能预防再次损伤。
使用部分或全部腓骨肌:根据固定点不同,目前应用最多的手术方法有改良Watson-Jones法、Evans法、Chrisman-Snook法。他们都是利用腓骨短肌腱来控制踝关节的不稳定。
Evans等先在腓骨上钻一洞道,然后将腓骨短肌腱从中穿过并固定于腓骨上,控制踝关节内翻和距骨前移。此手术操作简单,对术者技术要求相对较低,其短期疗效尚可,但长期疗效欠佳[39]。手术肌腱固定后,位于距腓前韧带和跟腓韧带之间。Baltopoulos采用改良的Evans手术,中期随访结果(平均8.3年)表明,35%患者有后足中等程度的内翻受限,在28例患者中,AOFAS评分及应力试验的影像学检查,11%患者残余前抽屉试验>8mm,19%有轻度的关节退变,行走受限。这些结果表明,腓骨肌固定术改变了后足,也就是距下关节正常的运动机制,逐渐导致关节软骨及重建部位的退变。
Watson-Jones手术在将腓骨短肌腱固定到腓骨上后,再向前固定到距骨颈上,以重建距腓前韧带。Chrisman-Snook认为必须同时重建距腓前韧带和跟腓韧带才能获得一个稳定的踝关节,他们设计将腓骨短肌腱劈开,从腓骨远端的前方穿到后方,再向后下方固定到跟骨上,此手术既重建了距腓前韧带,又重建了跟腓韧带,并且操作简单,效果可靠[40]。对48例随诊10年,结果只有3例出现复发不稳定,其中2例是两次外伤引起的踝关节不稳,其他作者报告应用这一方法的成功率也都90%以上。但这类手术均利用临近的腓骨短肌腱,破坏了原有的肌腱功能,腓骨短肌腱附着于第五趾骨底,和胫骨前肌是一对拮抗肌肉,这组肌肉的拮抗作用对于踝关节的功能性稳定是十分重要的,若缺失或者减弱了腓骨短肌腱的力量,可能会给远期踝关节带来不利。
Colville等通过实验研究证实上述3种方法都能不同程度控制踝关节的病理活动,但也严重影响了距下关节的生理运动,改变移植的固定点可进一步加强踝关节的稳定性而又不过分地影响距下关节的活动。
使用自体肌腱的非原位肌腱固定术式:1985年Anderson报告利用趾肌腱,在跟骨上钻孔道,从跟腓韧带附着部穿出,然后斜穿腓骨孔道,固定到距骨上,重建跟腓韧带和距腓前韧带,临床上应用9例,无一例失败。