引用本文: 吳仕舟, 秦博泉, 唐霞, 解慧琪, 黃富國, 張暉. 背側楔形截骨與跖骨頭置換治療晚期 Freiberg 病的比較研究. 中國修復重建外科雜志, 2019, 33(5): 563-567. doi: 10.7507/1002-1892.201812059 復制
Freiberg 病是指跖骨頭骨軟骨炎,主要臨床表現為跖骨頭處壓痛、腫脹以及活動受限。臨床常用 Smillie 分型標準對 Freiberg 病進行分型,根據跖骨頭影像學表現將其分為 5 型。Ⅰ型為輕微軟骨損傷,無明顯影像學表現;Ⅱ型為跖骨頭中央部軟骨塌陷;Ⅲ型是在Ⅱ型基礎上進一步進展,合并有內、外側骨贅形成;Ⅳ型是指跖骨頭中央塌陷,邊緣不規則,伴游離體產生;Ⅴ 型為跖骨頭明顯變平變寬,關節間隙變窄,終末關節炎表現[1]。
Freiberg 病治療方式包括保守治療和手術治療。保守治療主要包括支具固定、限制關節活動、緩解疼痛,如保守治療失敗需考慮手術治療。手術治療大致分為保留關節與關節重建兩種[2-3]。背側楔形截骨(dorsiflexion osteotomy,DO)是一種經典的保留關節術式,跖骨頭置換(implant arthroplasty,IA)是臨床常用的關節重建方式,上述兩種術式均可用于治療 SmillieⅣ、Ⅴ 型 Freiberg 病[4-5]。但目前缺乏兩種術式的比較研究。為此,我們回顧性分析了 2012 年 7 月—2016 年 7 月于我院接受 DO 或 IA 治療的 Smillie Ⅳ、Ⅴ 型 Freiberg 病患者臨床資料,比較兩種術式療效,以期為臨床選擇治療方法提供參考。報告如下。
1 臨床資料
1.1 患者選擇標準
納入標準:① Smillie Ⅳ、Ⅴ 型 Freiberg 病;② 2012 年 7 月—2016 年 7 月于我院接受 DO 或 IA 治療;③ 患者均有長期主動活動跖趾關節時疼痛癥狀,負重行走時加重,且保守治療無效;④ 患者無明顯外傷史。排除標準:① 年齡>80 歲;② 存在嚴重基礎疾病,不能耐受手術者。共 25 例患者符合選擇標準納入研究。術中根據軟骨損傷情況,13 例行 DO 治療(DO 組),12 例行 IA 治療(IA 組)。本研究通過四川大學華西醫院醫學倫理委員會批準。
1.2 一般資料
DO 組:男 2 例,女 11 例;年齡 16~31 歲,平均 23 歲。左足 9 例,右足 4 例。第 2 跖骨頭 10 例,第 3 跖骨頭 3 例。Smillie Ⅳ型 8 例,Ⅴ 型 5 例。病程 3~10 個月,平均 3.5 個月。
IA 組:男 1 例,女 11 例;年齡 19~42 歲,平均 29 歲。左足 9 例,右足 3 例。第 2 跖骨頭 9 例,第 3 跖骨頭 3 例。Smillie Ⅳ型 10 例,Ⅴ型 2 例。病程 3~8 個月,平均 4.2 個月。
兩組患者性別、年齡、患足側別、部位、Smillie 分型、病程以及術前疼痛視覺模擬評分(VAS)、患側跖趾關節屈曲及背伸活動度、美國矯形足踝協會(AOFAS)評分比較,差異均無統計學意義(P>0.05)。見表 1、2。






1.3 手術方法
兩組手術均由同一高年資術者完成。全麻后,在患側大腿近端放置止血帶,壓力為 30 kPa。在患側跖趾關節背側作一長約 3 cm 切口,切開跖趾關節囊,清理病灶,包括關節內游離體和增生滑膜,暴露病變關節面。
DO 組:從跖骨頭遠端背側向近端跖側行楔形截骨,截骨大小根據跖骨頭損傷面積決定,截骨完成后去除部分截骨塊,將遠端部分向近端及背側翻轉,完成翻轉后利用可折斷釘固定并進行埋頭處理。生理鹽水沖洗,逐層關閉切口。
IA 組:參考 Swanson 描述的手術過程進行假體置換[6]。根據跖骨頭大小截取合適長度的跖骨頭,利用擴髓鉆進行擴大髓腔操作,完成關節間隙準備后,放入試模活動跖趾關節,選定合適大小的 Swanson 假體并植入關節間隙。生理鹽水沖洗,逐層關閉切口。
1.4 術后處理
DO 組患者以超跖趾關節的踝關節中立位石膏固定 4 周。拆除石膏后,在前足減壓鞋保護下部分負重行走,主動活動足趾關節;6~8 周時影像學復查骨愈合情況,根據復查結果逐漸完全負重行走。IA 組患者術后視切口情況,早期進行跖趾關節屈伸鍛煉,1 周后穿前足減壓鞋負重行走,6~8 周時逐漸過渡至穿旅游鞋負重行走。所有患者術后 2 周視切口愈合情況拆除縫線,并在康復師指導下進行足趾關節康復鍛煉。
1.5 療效評價指標
記錄兩組患者住院費用。采用 VAS 評分[7]評價主動活動跖趾關節時疼痛程度,測量患側跖趾關節屈伸活動度,利用 AOFAS 評分[8]評價關節功能。隨訪時復查 X 線片,觀察 DO 組截骨愈合情況。
1.6 統計學方法
采用 Excel 軟件進行統計分析。數據以均數±標準差表示,組間比較采用獨立樣本 t 檢驗,組內手術前后比較采用配對 t 檢驗;檢驗水準 α=0.05。
2 結果
兩組患者術后切口均Ⅰ期愈合。患者均獲隨訪,DO 組隨訪時間為 12~30 個月,平均 17 個月;IA 組為 12~24 個月,平均 16 個月。IA 組患者住院費用為(19 141.9±1 273.3)元,DO 組為(14 230.8±1 609.5)元,差異有統計學意義(t=2.742,P=0.011)。所有患者疼痛癥狀明顯改善,恢復正常生活。末次隨訪時,兩組 VAS 評分、AOFAS 評分、患側跖趾關節屈曲及背伸活動度均較術前明顯改善,差異有統計學意義(P<0.05);兩組間上述指標比較差異無統計學意義(P>0.05)。見表 1、2。X 線片復查示,DO 組患者截骨均愈合,無截骨不愈合或畸形愈合發生,愈合時間為 8~12 周,平均 9.5 周;末次隨訪時內固定在位,關節對位良好,無內固定失效跡象;未見明顯跖骨頭塌陷和缺血壞死。IA 組假體位置良好,無假體松動和脫落跡象。見圖 1、2。

a. 術前;b. 術后 12 個月
Figure1. X-ray films of a 21-year-old female patient with the 2nd metatarsophalangeal Freiberg disease (Smillie stage Ⅳ) in DO groupa. Before operation; b. At 12 months after operation

a. 術前;b. 術后 12 個月
Figure2. X-ray films of a 50-year-old female patient with the 2nd metatarsophalangeal Freiberg disease (Smillie stage Ⅴ) in IA groupa. Before operation; b. At 12 months after operation
3 討論
Freiberg 病好發于成年女性,男女比例為 1∶5[1],本研究患者也以女性為主。該病確切病因尚不明確,研究已證實創傷、供血不足、基因以及生物力學因素與該病發生有關[5],本研究患者均無明顯外傷史。第 2 跖骨頭是最易受累關節,約占所有病例的 68%,第 3、4 跖骨頭的受累概率分別為 27% 和 3%[9];雙側受累概率為 6.6%[2]。本研究納入的 25 例患者中,19 例為第 2 跖骨頭受累。目前對于第 2 跖骨頭為好發部位的原因尚不明確。有研究認為,第 2 跖骨相對長于其他跖骨,在負重時所承受的力最大,因此軟骨下骨血供易受損,進而導致軟骨壞死塌陷伴滑膜炎,持續的滑膜炎將導致關節腫脹、活動受限,最終引起跖骨頭處骨軟骨分離[9-10]。因此長期慢性跖趾關節疼痛是診斷該病的重要依據。
DO 是保留關節術式,術中將足跖側完整關節面向后、向近端翻轉來代償損傷的關節面[11],已有大量文獻報道該術式治療 Freiberg 病可獲得滿意效果[12-14]。本研究結果顯示,DO 組患者末次隨訪時 AOFAS 評分、患側跖趾關節屈伸活動度均較術前明顯改善。有研究認為該術式可以盡可能保留跖骨頭血供,避免軟骨塌陷,維持跖骨長度[15]。本研究中 DO 組患者術后均未見明顯跖骨頭塌陷和缺血壞死。
Swanson 等[6]最早報道采用硅膠膠體行 IA。目前關于硅膠膠體置換術后效果的報道結果存在較大差異,有文獻報道患者術后功能長期改善,但也有文獻報道該術式存在早期失敗風險[16]。 溫建民等[17]利用 Swanson 假體治療 13 例 Freiberg 病患者,平均隨訪 11.3 個月,AOFAS 評分達(77.5±4.99)分。本研究獲得了相似結果。IA 作為一種有效的治療手段,不僅能緩解患者疼痛癥狀,還能改善患者活動度。一項納入 26 例?趾僵硬患者的研究發現,經 Swanson 假體置換后,末次隨訪時患者跖趾關節平均屈伸活動度>30°[16]。本研究置換術后患者的活動度較術前明顯改善。值得注意的是,雖然 IA 術后跖趾關節活動度較術前明顯改善,但不建議患者進行大范圍活動,以避免假體脫位,影響假體壽命。
有研究發現,Swanson 假體置換術后存在假體脫位、轉移性跖骨痛、繼發性滑膜炎以及感染等風險[18-19]。Shankar 等[20]通過對 40 例患者進行平均 110 個月隨訪,發現 36% 患者末次隨訪時合并假體并發癥,其中最常見并發癥為假體斷裂失效。另有研究發現假體硅膠材料的磨損顆粒是引起患者關節內肉芽腫性炎性反應的主要原因,最終導致假體周圍骨質丟失,造成假體失敗[21]。研究認為 IA 術后相關并發癥多出現在置換后 2 年[20-23],本研究中 IA 組末次隨訪時患者均無相關并發癥,但平均隨訪時間不足 2 年,遠期療效有待進一步觀察。
本研究結果顯示,DO 組與 IA 組患者術后關節功能以及疼痛緩解程度均相似,但 IA 組住院費用明顯高于 DO 組。Silva 等[16]研究發現與其他手術方式(如關節融合等)相比,IA 治療平均住院費用高出 1 000 歐元;而且 IA 術者學習曲線更長。
綜上述,DO 及 IA 均能明顯改善晚期 Freiberg 病患者跖趾關節疼痛及活動度,但前者治療費用低于后者。此外,選擇術式前應進行詳細術前評估(年齡、生活質量等),并結合患者個體情況確定最適合術式,以期獲得滿意療效[24]。
Freiberg 病是指跖骨頭骨軟骨炎,主要臨床表現為跖骨頭處壓痛、腫脹以及活動受限。臨床常用 Smillie 分型標準對 Freiberg 病進行分型,根據跖骨頭影像學表現將其分為 5 型。Ⅰ型為輕微軟骨損傷,無明顯影像學表現;Ⅱ型為跖骨頭中央部軟骨塌陷;Ⅲ型是在Ⅱ型基礎上進一步進展,合并有內、外側骨贅形成;Ⅳ型是指跖骨頭中央塌陷,邊緣不規則,伴游離體產生;Ⅴ 型為跖骨頭明顯變平變寬,關節間隙變窄,終末關節炎表現[1]。
Freiberg 病治療方式包括保守治療和手術治療。保守治療主要包括支具固定、限制關節活動、緩解疼痛,如保守治療失敗需考慮手術治療。手術治療大致分為保留關節與關節重建兩種[2-3]。背側楔形截骨(dorsiflexion osteotomy,DO)是一種經典的保留關節術式,跖骨頭置換(implant arthroplasty,IA)是臨床常用的關節重建方式,上述兩種術式均可用于治療 SmillieⅣ、Ⅴ 型 Freiberg 病[4-5]。但目前缺乏兩種術式的比較研究。為此,我們回顧性分析了 2012 年 7 月—2016 年 7 月于我院接受 DO 或 IA 治療的 Smillie Ⅳ、Ⅴ 型 Freiberg 病患者臨床資料,比較兩種術式療效,以期為臨床選擇治療方法提供參考。報告如下。
1 臨床資料
1.1 患者選擇標準
納入標準:① Smillie Ⅳ、Ⅴ 型 Freiberg 病;② 2012 年 7 月—2016 年 7 月于我院接受 DO 或 IA 治療;③ 患者均有長期主動活動跖趾關節時疼痛癥狀,負重行走時加重,且保守治療無效;④ 患者無明顯外傷史。排除標準:① 年齡>80 歲;② 存在嚴重基礎疾病,不能耐受手術者。共 25 例患者符合選擇標準納入研究。術中根據軟骨損傷情況,13 例行 DO 治療(DO 組),12 例行 IA 治療(IA 組)。本研究通過四川大學華西醫院醫學倫理委員會批準。
1.2 一般資料
DO 組:男 2 例,女 11 例;年齡 16~31 歲,平均 23 歲。左足 9 例,右足 4 例。第 2 跖骨頭 10 例,第 3 跖骨頭 3 例。Smillie Ⅳ型 8 例,Ⅴ 型 5 例。病程 3~10 個月,平均 3.5 個月。
IA 組:男 1 例,女 11 例;年齡 19~42 歲,平均 29 歲。左足 9 例,右足 3 例。第 2 跖骨頭 9 例,第 3 跖骨頭 3 例。Smillie Ⅳ型 10 例,Ⅴ型 2 例。病程 3~8 個月,平均 4.2 個月。
兩組患者性別、年齡、患足側別、部位、Smillie 分型、病程以及術前疼痛視覺模擬評分(VAS)、患側跖趾關節屈曲及背伸活動度、美國矯形足踝協會(AOFAS)評分比較,差異均無統計學意義(P>0.05)。見表 1、2。






1.3 手術方法
兩組手術均由同一高年資術者完成。全麻后,在患側大腿近端放置止血帶,壓力為 30 kPa。在患側跖趾關節背側作一長約 3 cm 切口,切開跖趾關節囊,清理病灶,包括關節內游離體和增生滑膜,暴露病變關節面。
DO 組:從跖骨頭遠端背側向近端跖側行楔形截骨,截骨大小根據跖骨頭損傷面積決定,截骨完成后去除部分截骨塊,將遠端部分向近端及背側翻轉,完成翻轉后利用可折斷釘固定并進行埋頭處理。生理鹽水沖洗,逐層關閉切口。
IA 組:參考 Swanson 描述的手術過程進行假體置換[6]。根據跖骨頭大小截取合適長度的跖骨頭,利用擴髓鉆進行擴大髓腔操作,完成關節間隙準備后,放入試模活動跖趾關節,選定合適大小的 Swanson 假體并植入關節間隙。生理鹽水沖洗,逐層關閉切口。
1.4 術后處理
DO 組患者以超跖趾關節的踝關節中立位石膏固定 4 周。拆除石膏后,在前足減壓鞋保護下部分負重行走,主動活動足趾關節;6~8 周時影像學復查骨愈合情況,根據復查結果逐漸完全負重行走。IA 組患者術后視切口情況,早期進行跖趾關節屈伸鍛煉,1 周后穿前足減壓鞋負重行走,6~8 周時逐漸過渡至穿旅游鞋負重行走。所有患者術后 2 周視切口愈合情況拆除縫線,并在康復師指導下進行足趾關節康復鍛煉。
1.5 療效評價指標
記錄兩組患者住院費用。采用 VAS 評分[7]評價主動活動跖趾關節時疼痛程度,測量患側跖趾關節屈伸活動度,利用 AOFAS 評分[8]評價關節功能。隨訪時復查 X 線片,觀察 DO 組截骨愈合情況。
1.6 統計學方法
采用 Excel 軟件進行統計分析。數據以均數±標準差表示,組間比較采用獨立樣本 t 檢驗,組內手術前后比較采用配對 t 檢驗;檢驗水準 α=0.05。
2 結果
兩組患者術后切口均Ⅰ期愈合。患者均獲隨訪,DO 組隨訪時間為 12~30 個月,平均 17 個月;IA 組為 12~24 個月,平均 16 個月。IA 組患者住院費用為(19 141.9±1 273.3)元,DO 組為(14 230.8±1 609.5)元,差異有統計學意義(t=2.742,P=0.011)。所有患者疼痛癥狀明顯改善,恢復正常生活。末次隨訪時,兩組 VAS 評分、AOFAS 評分、患側跖趾關節屈曲及背伸活動度均較術前明顯改善,差異有統計學意義(P<0.05);兩組間上述指標比較差異無統計學意義(P>0.05)。見表 1、2。X 線片復查示,DO 組患者截骨均愈合,無截骨不愈合或畸形愈合發生,愈合時間為 8~12 周,平均 9.5 周;末次隨訪時內固定在位,關節對位良好,無內固定失效跡象;未見明顯跖骨頭塌陷和缺血壞死。IA 組假體位置良好,無假體松動和脫落跡象。見圖 1、2。

a. 術前;b. 術后 12 個月
Figure1. X-ray films of a 21-year-old female patient with the 2nd metatarsophalangeal Freiberg disease (Smillie stage Ⅳ) in DO groupa. Before operation; b. At 12 months after operation

a. 術前;b. 術后 12 個月
Figure2. X-ray films of a 50-year-old female patient with the 2nd metatarsophalangeal Freiberg disease (Smillie stage Ⅴ) in IA groupa. Before operation; b. At 12 months after operation
3 討論
Freiberg 病好發于成年女性,男女比例為 1∶5[1],本研究患者也以女性為主。該病確切病因尚不明確,研究已證實創傷、供血不足、基因以及生物力學因素與該病發生有關[5],本研究患者均無明顯外傷史。第 2 跖骨頭是最易受累關節,約占所有病例的 68%,第 3、4 跖骨頭的受累概率分別為 27% 和 3%[9];雙側受累概率為 6.6%[2]。本研究納入的 25 例患者中,19 例為第 2 跖骨頭受累。目前對于第 2 跖骨頭為好發部位的原因尚不明確。有研究認為,第 2 跖骨相對長于其他跖骨,在負重時所承受的力最大,因此軟骨下骨血供易受損,進而導致軟骨壞死塌陷伴滑膜炎,持續的滑膜炎將導致關節腫脹、活動受限,最終引起跖骨頭處骨軟骨分離[9-10]。因此長期慢性跖趾關節疼痛是診斷該病的重要依據。
DO 是保留關節術式,術中將足跖側完整關節面向后、向近端翻轉來代償損傷的關節面[11],已有大量文獻報道該術式治療 Freiberg 病可獲得滿意效果[12-14]。本研究結果顯示,DO 組患者末次隨訪時 AOFAS 評分、患側跖趾關節屈伸活動度均較術前明顯改善。有研究認為該術式可以盡可能保留跖骨頭血供,避免軟骨塌陷,維持跖骨長度[15]。本研究中 DO 組患者術后均未見明顯跖骨頭塌陷和缺血壞死。
Swanson 等[6]最早報道采用硅膠膠體行 IA。目前關于硅膠膠體置換術后效果的報道結果存在較大差異,有文獻報道患者術后功能長期改善,但也有文獻報道該術式存在早期失敗風險[16]。 溫建民等[17]利用 Swanson 假體治療 13 例 Freiberg 病患者,平均隨訪 11.3 個月,AOFAS 評分達(77.5±4.99)分。本研究獲得了相似結果。IA 作為一種有效的治療手段,不僅能緩解患者疼痛癥狀,還能改善患者活動度。一項納入 26 例?趾僵硬患者的研究發現,經 Swanson 假體置換后,末次隨訪時患者跖趾關節平均屈伸活動度>30°[16]。本研究置換術后患者的活動度較術前明顯改善。值得注意的是,雖然 IA 術后跖趾關節活動度較術前明顯改善,但不建議患者進行大范圍活動,以避免假體脫位,影響假體壽命。
有研究發現,Swanson 假體置換術后存在假體脫位、轉移性跖骨痛、繼發性滑膜炎以及感染等風險[18-19]。Shankar 等[20]通過對 40 例患者進行平均 110 個月隨訪,發現 36% 患者末次隨訪時合并假體并發癥,其中最常見并發癥為假體斷裂失效。另有研究發現假體硅膠材料的磨損顆粒是引起患者關節內肉芽腫性炎性反應的主要原因,最終導致假體周圍骨質丟失,造成假體失敗[21]。研究認為 IA 術后相關并發癥多出現在置換后 2 年[20-23],本研究中 IA 組末次隨訪時患者均無相關并發癥,但平均隨訪時間不足 2 年,遠期療效有待進一步觀察。
本研究結果顯示,DO 組與 IA 組患者術后關節功能以及疼痛緩解程度均相似,但 IA 組住院費用明顯高于 DO 組。Silva 等[16]研究發現與其他手術方式(如關節融合等)相比,IA 治療平均住院費用高出 1 000 歐元;而且 IA 術者學習曲線更長。
綜上述,DO 及 IA 均能明顯改善晚期 Freiberg 病患者跖趾關節疼痛及活動度,但前者治療費用低于后者。此外,選擇術式前應進行詳細術前評估(年齡、生活質量等),并結合患者個體情況確定最適合術式,以期獲得滿意療效[24]。