引用本文: 吳本文, 黃國鋒, 丁真奇. 踝及后足關節融合術應用進展. 中國修復重建外科雜志, 2016, 30(4): 514-517. doi: 10.7507/1002-1892.20160102 復制
踝及后足關節融合術于1879年由Albert首次提出,它是緩解踝、后足關節嚴重疼痛,終止病變,矯正踝、后足畸形并維持其穩定的有效方法之一。經過多年發展,踝及后足關節融合術式多樣,其適應證也得到擴展。現對踝及后足關節融合術應用的臨床及基礎研究進展作一綜述,以期為臨床治療方案的制定提供參考。
1 融合部位的選擇
踝及后足關節融合包括多關節融合和單關節融合兩大類。
1.1 多關節融合
多關節融合術中最經典的術式是后足三關節融合,目前多用于矯正嚴重足畸形,如馬蹄足、高弓足[1-2]。對于單純軟組織松解無效、需截骨矯形的馬蹄足畸形均可考慮行三關節融合,術中先融合距下關節糾正后足失衡,再融合跟骰關節恢復中足平衡,最后融合距舟關節矯正前足[2-3]。三關節融合也可治療腦癱后的馬蹄足畸形 [1]。但DeVries等[4]認為對于跟骰關節無癥狀患者,距舟、距下雙關節融合可取代后足三關節融合;俞光榮等[5]也認為對扁平足的矯形,行距舟、距下雙關節融合即可獲得三關節融合的效果。對于Charcot關節病、距骨缺血性壞死及踝關節置換術失敗患者,則可行脛距、距下雙關節融合[6-8]。四關節融合由于導致踝、后足活動功能完全喪失,目前應用較少。
1.2 單關節融合
由于關節融合后鄰近關節的退變程度隨融合部位減少而減輕,因此越來越多學者傾向于選擇踝、后足單關節融合術。
1.2.1 脛距關節融合術
脛距關節融合術主要用于治療累及該關節的距骨壞死后繼發性關節炎、創傷性關節炎、感染性關節炎及踝關節失穩[9-10]。對于Pilon骨折多數醫師選擇行一期保留關節治療,但Beaman等[11]建議對AO/OTA分型為C3型并關節軟骨丟失達50%的Pilon骨折患者行一期脛距關節融合術。關節融合后由于關節活動受限,應力傳導將改變。Wang等[12]發現脛距關節融合后,足的應力承載中心及峰值均發生改變,導致距舟關節及第2、3跖骨的應力負荷顯著增加,導致局部疼痛及骨折發生風險升高。為減輕這種融合后應力改變造成的不良影響,可在輕度足外翻位下進行固定聯合術后矯形墊輔助治療。但該研究也發現,脛距關節融合后的距下關節退行性關節炎不是關節融合所致的“繼發性”改變,因此對于以脛距關節陽性癥狀就診的患者,應注意距下關節病理生理狀態并進行評估或干預。
1.2.2 距下關節融合術
距下關節融合術多用于治療距下關節創傷性關節炎、累及距下關節面的跟骨粉碎性骨折及矯正平足內、外翻畸形[13-15]。有研究認為距下單關節融合可取代多關節融合矯正平足外翻[16]。Miller[17]認為對于兒童平足外翻,通過距下關節融合聯合跟骨外側延長或內側楔形切除即可有效矯正畸形,但因為融合術會限制后足發育,因此術者需充分評估患兒足畸形隨著發育而改善的可能性及程度,以選擇最佳手術時機。需注意距下關節融合應維持其生理外翻5~7°位,以保證融合術后前足能保留足夠活動度[18]。關節融合后鄰近關節出現的繼發性改變是臨床關注的問題,但Joveniaux等[19]研究發現,雖然距下關節融合術后鄰近關節會出現繼發性關節炎,但其大多僅局限于影像學表現,無臨床表現。雖然距下關節融合后距舟、跟骰關節活動度下降,但對脛距關節活動度無明顯影響[15]。Romeo等[20]研究也發現距下關節融合后患者體育活動水平未受到明顯影響。
1.2.3 距舟關節融合術
單純距舟關節融合術常用于治療距舟關節創傷性關節炎、舟骨背側脫位、內側縱弓喪失為主的平足及矯正足外翻畸形[21-24]。研究認為,行距舟單關節融合即可有效治療Ⅲ~Ⅳ期Müller-Weiss病[25-26]。距舟關節是后足三關節活動的核心關節[27],融合后可有效穩定后足,并且研究發現距舟單關節融合后鄰近關節的壓力峰值相比多關節融合后明顯降低[28],因此其所致鄰近關節的退變輕于后者,近年來有取代部分后足多關節融合術的趨勢。Chen等[21]研究發現,距舟關節融合后即可獲得距舟、跟骰雙關節融合的穩定效果。Thelen等[29]通過尸體研究也發現距舟關節融合后跗骨間關節的力學穩定性不低于距舟、跟骰雙關節融合。
1.2.4 跟骰關節融合術
跟骰單關節融合術目前應用較少,多與其他后足關節融合聯合應用。在足畸形矯正中,跟骰關節融合多用于矯正足外側縱弓,對于內側縱弓的矯正支持作用不如距舟或距下關節融合[21]。近年來不少學者認為跟骰關節融合在多關節融合的足畸形矯正中無顯著意義,DeVries等[4]研究認為跟骰關節融合在后足三關節融合中作用甚微,也有學者[21, 29]質疑跟骰關節融合在距舟、跟骰雙關節融合中所起的作用。因此在后足畸形矯正治療中,若跟骰關節無陽性癥狀,建議選擇保留跟骰關節的后足關節融合術。
2 融合固定方式的選擇
踝、后足融合固定方式包括螺釘、鋼板、髓內釘及外固定架固定。對于骨質良好的單關節融合,螺釘固定即可獲得滿意的穩定性[30],并且螺釘可用于微創手術中,具有創傷較小的優勢[31-32]。但對于骨質疏松患者,螺釘固定難以提供牢靠固定,此類患者宜選擇鋼板固定 [33-34]。而對于嚴重粉碎性骨折、關節周圍骨折、骨質疏松性骨折及骨缺損或多部位融合等對固定穩定性要求高的患者,鎖定鋼板能提供融合所需的穩定性[35-36]。但由于足踝部軟組織薄、抗牽拉能力較差,鋼板植入加重了軟組織損傷,故不適用于軟組織條件不良患者[33]。對于脛距跟雙關節融合,推薦交鎖髓內釘固定,其在剛度、抗旋轉、動態加壓及應力傳導上具有優勢[37-39],但由于擴髓會增加感染、栓塞風險,且融合部位同時涉及脛距、距下關節,因此交鎖髓內釘不適用于活動性感染、脛骨下段嚴重成角畸形、嚴重骨質疏松及非脛距、距下關節同時累及病變的患者[40]。對于上述固定方式無法應用或應用失敗、合并感染及骨量與軟組織條件不理想的復雜病例,外固定架固定融合是最終選擇[10, 41]。
3 融合技術的改進
近年來踝及后足關節融合術在治療方法上出現不少新的嘗試。充足的血供有利于實現關節融合,Léduc等[42]認為脛骨下端骨槽植骨融合術中,剝離脛骨滑槽骨塊滋養血管蒂是導致融合失敗的重要原因。對此Kodama等[9]提出在術中保留滑槽骨塊與圍踝動脈環的軟組織連續性,并利用伴行靜脈移植的方法延長脛前動脈,保證其對圍踝動脈環及滑槽骨塊的血供,以促進關節融合。微創手術能減輕融合部位血供的破壞以促進融合,然而術中對融合面的處理往往需要經關節鏡完成,對醫師關節鏡操作技術要求較高。最近Carranza-Bencano等[31]為尚未熟練掌握關節鏡技術的醫師提供了一種新的微創技巧,通過骨鑿及鉆頭在小切口下以“雨刷樣”方式刮除距舟關節面軟骨,不使用關節鏡技術即可完成距舟關節融合術,并獲得滿意療效。需強調的是,術中磨鉆應由足底外側向足背內側擺動刮除軟骨面,以減少足內側柱的短縮。
除了改善血供,對融合面的加壓也利于融合。Greisberg等[43]介紹了一種適用于后足關節融合術的新型螺釘固定系統,它由2枚螺釘組合以改變應力傳導,改善了單純拉力螺釘在固定時對融合面加壓不均的不足,能獲得高于傳統拉力螺釘固定的融合率。Hsu等[44]推薦了一種持續加壓髓內固定系統(MedShape公司,美國),它通過內置記憶合金元件實現對脛距關節及距下關節的持續加壓,能有效對抗斷端6 mm以內骨質吸收短縮所造成的融合面壓力下降。Tamai等[45]報道了1例脛距關節多次融合失敗后,通過為期3個月每日皮下注射特立帕肽20μg,最終實現融合的病例,但其臨床應用意義還需進一步研究證實。
4 總結及展望
關節融合仍是踝、后足關節炎及足畸形的終末治療手段,目前尚無其他治療方式可取代 [46-47]。近年來在相關生物力學研究及臨床技術方面均有較大進展,為改善患者預后奠定了堅實基礎。但因踝、后足涉及關節多,各關節之間相互影響,如何在達到治療目的的同時有效減少融合并發癥,仍是目前研究主要方向。
踝及后足關節融合術于1879年由Albert首次提出,它是緩解踝、后足關節嚴重疼痛,終止病變,矯正踝、后足畸形并維持其穩定的有效方法之一。經過多年發展,踝及后足關節融合術式多樣,其適應證也得到擴展。現對踝及后足關節融合術應用的臨床及基礎研究進展作一綜述,以期為臨床治療方案的制定提供參考。
1 融合部位的選擇
踝及后足關節融合包括多關節融合和單關節融合兩大類。
1.1 多關節融合
多關節融合術中最經典的術式是后足三關節融合,目前多用于矯正嚴重足畸形,如馬蹄足、高弓足[1-2]。對于單純軟組織松解無效、需截骨矯形的馬蹄足畸形均可考慮行三關節融合,術中先融合距下關節糾正后足失衡,再融合跟骰關節恢復中足平衡,最后融合距舟關節矯正前足[2-3]。三關節融合也可治療腦癱后的馬蹄足畸形 [1]。但DeVries等[4]認為對于跟骰關節無癥狀患者,距舟、距下雙關節融合可取代后足三關節融合;俞光榮等[5]也認為對扁平足的矯形,行距舟、距下雙關節融合即可獲得三關節融合的效果。對于Charcot關節病、距骨缺血性壞死及踝關節置換術失敗患者,則可行脛距、距下雙關節融合[6-8]。四關節融合由于導致踝、后足活動功能完全喪失,目前應用較少。
1.2 單關節融合
由于關節融合后鄰近關節的退變程度隨融合部位減少而減輕,因此越來越多學者傾向于選擇踝、后足單關節融合術。
1.2.1 脛距關節融合術
脛距關節融合術主要用于治療累及該關節的距骨壞死后繼發性關節炎、創傷性關節炎、感染性關節炎及踝關節失穩[9-10]。對于Pilon骨折多數醫師選擇行一期保留關節治療,但Beaman等[11]建議對AO/OTA分型為C3型并關節軟骨丟失達50%的Pilon骨折患者行一期脛距關節融合術。關節融合后由于關節活動受限,應力傳導將改變。Wang等[12]發現脛距關節融合后,足的應力承載中心及峰值均發生改變,導致距舟關節及第2、3跖骨的應力負荷顯著增加,導致局部疼痛及骨折發生風險升高。為減輕這種融合后應力改變造成的不良影響,可在輕度足外翻位下進行固定聯合術后矯形墊輔助治療。但該研究也發現,脛距關節融合后的距下關節退行性關節炎不是關節融合所致的“繼發性”改變,因此對于以脛距關節陽性癥狀就診的患者,應注意距下關節病理生理狀態并進行評估或干預。
1.2.2 距下關節融合術
距下關節融合術多用于治療距下關節創傷性關節炎、累及距下關節面的跟骨粉碎性骨折及矯正平足內、外翻畸形[13-15]。有研究認為距下單關節融合可取代多關節融合矯正平足外翻[16]。Miller[17]認為對于兒童平足外翻,通過距下關節融合聯合跟骨外側延長或內側楔形切除即可有效矯正畸形,但因為融合術會限制后足發育,因此術者需充分評估患兒足畸形隨著發育而改善的可能性及程度,以選擇最佳手術時機。需注意距下關節融合應維持其生理外翻5~7°位,以保證融合術后前足能保留足夠活動度[18]。關節融合后鄰近關節出現的繼發性改變是臨床關注的問題,但Joveniaux等[19]研究發現,雖然距下關節融合術后鄰近關節會出現繼發性關節炎,但其大多僅局限于影像學表現,無臨床表現。雖然距下關節融合后距舟、跟骰關節活動度下降,但對脛距關節活動度無明顯影響[15]。Romeo等[20]研究也發現距下關節融合后患者體育活動水平未受到明顯影響。
1.2.3 距舟關節融合術
單純距舟關節融合術常用于治療距舟關節創傷性關節炎、舟骨背側脫位、內側縱弓喪失為主的平足及矯正足外翻畸形[21-24]。研究認為,行距舟單關節融合即可有效治療Ⅲ~Ⅳ期Müller-Weiss病[25-26]。距舟關節是后足三關節活動的核心關節[27],融合后可有效穩定后足,并且研究發現距舟單關節融合后鄰近關節的壓力峰值相比多關節融合后明顯降低[28],因此其所致鄰近關節的退變輕于后者,近年來有取代部分后足多關節融合術的趨勢。Chen等[21]研究發現,距舟關節融合后即可獲得距舟、跟骰雙關節融合的穩定效果。Thelen等[29]通過尸體研究也發現距舟關節融合后跗骨間關節的力學穩定性不低于距舟、跟骰雙關節融合。
1.2.4 跟骰關節融合術
跟骰單關節融合術目前應用較少,多與其他后足關節融合聯合應用。在足畸形矯正中,跟骰關節融合多用于矯正足外側縱弓,對于內側縱弓的矯正支持作用不如距舟或距下關節融合[21]。近年來不少學者認為跟骰關節融合在多關節融合的足畸形矯正中無顯著意義,DeVries等[4]研究認為跟骰關節融合在后足三關節融合中作用甚微,也有學者[21, 29]質疑跟骰關節融合在距舟、跟骰雙關節融合中所起的作用。因此在后足畸形矯正治療中,若跟骰關節無陽性癥狀,建議選擇保留跟骰關節的后足關節融合術。
2 融合固定方式的選擇
踝、后足融合固定方式包括螺釘、鋼板、髓內釘及外固定架固定。對于骨質良好的單關節融合,螺釘固定即可獲得滿意的穩定性[30],并且螺釘可用于微創手術中,具有創傷較小的優勢[31-32]。但對于骨質疏松患者,螺釘固定難以提供牢靠固定,此類患者宜選擇鋼板固定 [33-34]。而對于嚴重粉碎性骨折、關節周圍骨折、骨質疏松性骨折及骨缺損或多部位融合等對固定穩定性要求高的患者,鎖定鋼板能提供融合所需的穩定性[35-36]。但由于足踝部軟組織薄、抗牽拉能力較差,鋼板植入加重了軟組織損傷,故不適用于軟組織條件不良患者[33]。對于脛距跟雙關節融合,推薦交鎖髓內釘固定,其在剛度、抗旋轉、動態加壓及應力傳導上具有優勢[37-39],但由于擴髓會增加感染、栓塞風險,且融合部位同時涉及脛距、距下關節,因此交鎖髓內釘不適用于活動性感染、脛骨下段嚴重成角畸形、嚴重骨質疏松及非脛距、距下關節同時累及病變的患者[40]。對于上述固定方式無法應用或應用失敗、合并感染及骨量與軟組織條件不理想的復雜病例,外固定架固定融合是最終選擇[10, 41]。
3 融合技術的改進
近年來踝及后足關節融合術在治療方法上出現不少新的嘗試。充足的血供有利于實現關節融合,Léduc等[42]認為脛骨下端骨槽植骨融合術中,剝離脛骨滑槽骨塊滋養血管蒂是導致融合失敗的重要原因。對此Kodama等[9]提出在術中保留滑槽骨塊與圍踝動脈環的軟組織連續性,并利用伴行靜脈移植的方法延長脛前動脈,保證其對圍踝動脈環及滑槽骨塊的血供,以促進關節融合。微創手術能減輕融合部位血供的破壞以促進融合,然而術中對融合面的處理往往需要經關節鏡完成,對醫師關節鏡操作技術要求較高。最近Carranza-Bencano等[31]為尚未熟練掌握關節鏡技術的醫師提供了一種新的微創技巧,通過骨鑿及鉆頭在小切口下以“雨刷樣”方式刮除距舟關節面軟骨,不使用關節鏡技術即可完成距舟關節融合術,并獲得滿意療效。需強調的是,術中磨鉆應由足底外側向足背內側擺動刮除軟骨面,以減少足內側柱的短縮。
除了改善血供,對融合面的加壓也利于融合。Greisberg等[43]介紹了一種適用于后足關節融合術的新型螺釘固定系統,它由2枚螺釘組合以改變應力傳導,改善了單純拉力螺釘在固定時對融合面加壓不均的不足,能獲得高于傳統拉力螺釘固定的融合率。Hsu等[44]推薦了一種持續加壓髓內固定系統(MedShape公司,美國),它通過內置記憶合金元件實現對脛距關節及距下關節的持續加壓,能有效對抗斷端6 mm以內骨質吸收短縮所造成的融合面壓力下降。Tamai等[45]報道了1例脛距關節多次融合失敗后,通過為期3個月每日皮下注射特立帕肽20μg,最終實現融合的病例,但其臨床應用意義還需進一步研究證實。
4 總結及展望
關節融合仍是踝、后足關節炎及足畸形的終末治療手段,目前尚無其他治療方式可取代 [46-47]。近年來在相關生物力學研究及臨床技術方面均有較大進展,為改善患者預后奠定了堅實基礎。但因踝、后足涉及關節多,各關節之間相互影響,如何在達到治療目的的同時有效減少融合并發癥,仍是目前研究主要方向。