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【继续教育讲座】成人获得性扁平足及其相关损伤的影像诊断

文章来源:中华放射学杂志, 2021,55(6): 692-696.

作者陶虹月 鹿蓉 陈爽

通信作者:陈爽,Email:chenshuang6898@126.com

摘要  

成人获得性扁平足畸形(AAFD)是骨骼肌肉成熟后出现的一种以前足外展、后足外翻及足内侧纵弓塌陷甚至消失为特征的疾病,部分患者会出现足踝功能障碍,从而引起关节错位和足部软组织损伤,主要病因是胫骨后肌腱功能不全。足负重X线摄影是诊断AAFD的金标准,MRI可用于评估AAFD合并的软组织损伤。影像学检查有助于对扁平足进行诊断和评估,可检测导致扁平足的病因以及扁平足相关的并发症,并对扁平足进行分期,指导临床治疗方案的选择。本文主要描述了与AAFD相关的病因、影像学评估、疾病分期和治疗,旨在提高放射科医师和骨科医师对AAFD影像评估方法的认识和正确运用,更好地为AAFD患者手术方案的制定提供依据。

扁平足是一种常见的足部疾病,可分为先天性和获得性。先天性多见于儿童,与发育有关,常无明显临床症状。获得性扁平足是骨骼肌肉成熟后出现的一种以前足外展、后足外翻及足内侧纵弓塌陷甚至消失为特征的疾病,称为成人获得性扁平足畸形(adult acquired flatfoot deformity,AAFD)。约20%的成年人存在AAFD,部分患者会出现足踝症状和功能障碍,主要表现为前足跖屈、外展,后足内旋角度增大,足内侧压强峰值增大,从而引起关节错位和足部软组织损伤,患者在久立和行走时容易出现足踝疲劳和疼痛,严重者还会对下肢其他关节、脊柱造成伤害,是引起运动损伤的潜在原因。目前AAFD的保守治疗方法包括肌力训练、穿戴矫正鞋具、鞋垫等,严重者需行手术治疗。影像学检查有助于对扁平足进行评估,可检测导致扁平足的病因以及扁平足相关的并发症,并对其进行分期,指导临床治疗方案的选择。

一、AAFD的病因

AAFD 有很多原因,主要有:(1)胫骨后肌腱(posterior tibialis tendon,PTT)功能不全,包括腱鞘炎、肌腱炎、肌腱部分撕裂或完全撕裂,是AAFD最主要的病因。PTT是足部最强有力的内翻肌,PTT功能不全会导致行走时后足内翻丧失、足弓缺乏支撑,引起韧带张力过高、足弓结构逐渐塌陷,如果不早期诊断治疗,会出现畸形的进展和足踝关节炎。(2)后内侧及足底软组织病变,神经肌肉疾病和骨关节炎等。(3)遗传因素,父母双方有一方或双方患有扁平足畸形。(4)后天性因素,体质量增加,导致胫后肌腱承受强度增加。(5)创伤,跟骨骨折、距骨骨折导致后足结构紊乱,内侧纵弓结构和力线发生改变。(6)先天性舟骨畸形可能提前使患者出现PTT肌腱炎。

二、AAFD的解剖学基础

足由3 个相交的足弓构成:内侧纵弓、外侧纵弓和横弓,这3个足弓相互关联,其中1个足弓异常会导致其他足弓的功能障碍。外侧纵弓由跟骨、骰骨、第4及第5跖骨构成,较为牢固,起到了支撑体质量的作用。内侧纵弓由跟骨、距骨、舟骨、楔骨和内侧3个跖骨构成,较外侧纵弓更高、更灵活,这使得其在步行时能动态改变形状。横弓主要由跖骨基底部、楔骨、骰骨构成。3个足弓的顶点是跗骨和跗中关节(距舟关节和跟骰关节)。

婴儿出生时足底脂肪丰富,无足弓;3~6岁时,足弓迅速发育,先出现内侧弓,然后逐渐形成其他足弓直到生长停止。适当的骨化(尤其是足底支撑和舟状骨)、健全的稳定结构、足底筋膜适当的张力和不收缩的跟腱是形成足弓的必要发育因素,高达15%的成人未能形成明确的足弓。AAFD主要表现为内侧纵弓的塌陷,且可能涉及1个或者多个关节的异常,包括距舟关节、舟楔关节、第一跖楔关节等。

三、AAFD的诊断

完善的病史、体格检查及影像学评估对AAFD的诊断至关重要。AAFD早期会出现沿着PTT走行区的疼痛和肿胀,与站立和活动有关;随着疾病的进展,休息时也会出现疼痛。严重的扁平足畸形会导致腓骨远端区域和跗骨窦的撞击而引起足外侧的疼痛。体格检查需在负重时进行,从后面观察可发现后足的外翻和前足的外展,过度的外翻表现为“多趾症”。

足负重X线摄影是诊断AAFD的金标准,包括前后位、侧位、Saltzman位、后足轴位等。在足负重前后位片上可进行各种角度和参数的测量来评估距骨头的覆盖情况,包括距骨‑第1跖骨角(距骨长轴和第1跖骨长轴之间的夹角,正常为0~20°)、距舟关节覆盖角(距骨内外侧关节面连线与舟骨内外侧关节面连线之间的夹角,正常<7°)、距舟关节未覆盖百分比(距骨头未被舟骨覆盖的弧形区域,正常为10°~30°)以及外侧不一致角(距骨和舟骨外侧关节面的连线与距骨外侧关节面和距骨颈最窄处连线之间的夹角,正常为5°±26°),其中距骨‑第1跖骨角被认为是评价AAFD最有意义的指标。

在足负重侧位片上测量内侧纵弓高度、外侧纵弓高度、距骨‑第1跖骨角(Meary角即距骨长轴与第1跖骨长轴之间的夹角,正常为0±4°)和跟骨倾斜度(跟骨最底部的连线与水平面的夹角,通常<20°即可认定为扁平足)(图1,2),有助于判断内侧足弓的塌陷情况并定位畸形发生的部位,如距舟关节的畸形、舟骨或第1跗中关节的异常等。

Saltzman位片能清晰显示跟骨、胫骨与距骨关节面,可用于定量测量跟骨最低点与胫骨中轴之间的瞬时力矩及后足力线角,并以此作为后足外翻畸形程度的可靠参数。力矩测量方法:在后足轴位片上,距离胫骨关节面上10 cm和15 cm分别平分胫骨横径,作出胫骨的中轴线,由跟骨最低点向其作垂线,测量其垂直距离,正常平均为3.2 mm。如果胫骨轴线落在跟骨内侧,说明跟骨外翻,否则即为跟骨内翻。后足力线角为胫骨长轴与跟骨结节轴线之间的夹角,跟骨结节轴线定义为两条连接跟骨内侧、外侧骨质边缘直线的二等分线,正常该角为5.6°±5.4°,>6°认为是后足外翻。Saltzman位片操作简单、方便,对手术矫正后足的力线具有重要参考价值,准确重建后足力线对治疗效果至关重要。

此外,踝关节正位片可以显示因内侧三角韧带松弛或关节炎引起的外翻改变。CT能更好地显示足部骨质结构的异常,并能进行多平面重组,但常规CT不能进行负重位扫描,非负重位测量的各参数和角度不够准确,不能用来诊断和评估扁平足。MRI虽然不是常规用来诊断扁平足的方法,但其可用于检测引起扁平足的软组织结构损伤以及扁平足可能存在的并发症,如PTT和弹簧韧带的损伤、内侧三角韧带和腓骨肌腱的损伤、与撞击相关的骨髓水肿等,这些损伤的存在将影响手术方案的选择。

四、AAFD合并损伤的MRI评估

1.PTT的损伤:PTT是最大的足内翻肌及内收肌,对维持足纵弓的稳定起着重要作用。PTT位于踝关节后内侧和距下关节内侧,其既可作为足底屈肌,又可作为足部的内翻结构。作为足底屈肌,PTT与趾长屈肌和拇趾长屈肌腱协同工作,作为内翻结构,PTT可同时内收和旋转足部。安静站立时,PTT通过远端附着结构稳定足部,在步态中,PTT能稳定内侧弓和维持运动时中足的正常对位。PTT在中足骨结构上几乎都有附着,但其缺乏与距骨的连接,PTT将内侧和中足结构拉向距骨,支撑距骨头部并防止其下移,PTT的损伤会使这些结构与距骨分离,导致距骨半脱位和排列不正。

MRI是显示PTT的有效影像方法,横断面显示为卵圆形低信号影,直径7~11 mm。PTT腱鞘炎表现为沿PTT边缘走行的条片状液体信号,邻近软组织肿胀。PTT肌腱炎表现为肌腱增粗、形态不规则,T2信号不均匀增高。既往研究显示,MRI 诊断PTT 肌腱炎的灵敏度为88%,特异度为100%。PTT肌腱炎可引起Meary角和跟骨倾斜角不同程度的改变,当PTT断裂时,Meary角和跟骨倾斜角将超出正常范围。PTT损伤可分为3级:1级为部分撕裂,肌腱增粗、不规则,内部出现T2高信号影,周围伴腱鞘炎(图3);2级为肌腱变细、萎缩,直径小于趾长屈肌腱,提示肌纤维的断裂或萎缩;3级为肌腱的完全撕裂,断端可出现回缩。

2.弹簧韧带的损伤:弹簧韧带,也称为跟舟韧带,被认为是内侧弓的主要静态稳定结构,其重要性仅次于PTT。其与PTT和三角韧带在舟骨内侧形成软组织复合体,能防止距骨头过度下移。弹簧韧带由3部分组成,从内侧到外侧分别为上内侧束、内侧斜束和下纵束。上内侧束是最大和最重要的束,也是最容易损伤的束,它形成了一个吊床状结构,支持距骨头部和距舟关节。弹簧韧带损伤最常见的原因是PTT功能不全,导致距骨头部反复过度下移,从而使上内侧束超负荷而损伤。74%~92%的PTT撕裂患者的弹簧韧带存在损伤。临床上很难通过体检来诊断弹簧韧带的损伤,因此,MRI评估显得尤为重要。弹簧韧带所有束均能很好地在MRI图像上显示,上内侧束在冠状面和轴斜面上显示最佳,当韧带厚度>5 mm或<2 mm、韧带形态发生改变、T2信号强度增加以及韧带周围出现水肿时,可诊断为损伤(图4)。内侧斜束和下纵束在轴面上显示最佳,但损伤不常见。

3.副舟骨:副舟骨是足舟骨近端内侧发育的一块籽骨,2%~14%的成人存在副舟骨。副舟骨可分为3种类型:Ⅰ型是PTT中2~3 mm的籽骨,与舟骨没有任何软骨连接,Ⅱ型是与舟骨结节通过厚度1~2 mm的软骨连接;Ⅲ型是一块较大的骨性突起与舟骨结节相连。大多数副舟骨无明显症状,但Ⅱ型和Ⅲ型可引起中足疼痛和足外翻,较PTT退变患者出现扁平足要更年轻化。MRI可以显示副舟骨和舟骨的骨髓水肿、骨囊肿、软骨结合处的液体以及可能出现的滑囊炎。PTT 主要附着于副舟骨而不是较远的舟骨,附着端T2 信号增高,副舟骨的存在会改变PTT 的力学性质(图5)。

4.跗骨窦综合征:跗骨窦是位于距下后关节前方、距骨和跟骨之间的一个充满脂肪的圆锥管。它包含距跟韧带、颈韧带等,起到稳定距下关节的作用。AAFD足跟外翻可引起距下关节旋转和平移,使跗骨窦韧带超负荷,引起韧带的损伤,出现足部外侧疼痛、负重时后足不稳定,称为跗骨窦综合征。在MRI上跗骨窦内脂肪信号改变、结构紊乱、韧带损伤是跗窦综合征的特征表现(图6)。

5.三角韧带的损伤:三角肌韧带起源于内踝,由深、浅两层组成,深层主要包括前胫距韧带和后胫距韧带,它们通过抵抗踝关节外翻来稳定胫距关节;浅层包括横跨距舟关节的胫舟韧带、胫骨弹簧韧带以及横跨距下关节的胫跟韧带,胫舟韧带和胫骨弹簧韧带通过限制后足外翻和距骨头内移来稳定距舟关节。以上三角韧带的损伤均与AAFD相关。深层三角韧带的损伤多发生在AAFD后期,可导致胫距关节外翻倾斜,后足外翻畸形加重。MRI是评估三角韧带损伤的首选影像学检查方法,轴面和冠状面显示最佳,正常韧带表现为均匀低信号。当韧带信号不均匀增高、形态扭曲时,可诊断其发生了变性、部分撕裂或纤维化;当韧带显示不连续,断端回缩,正常韧带区域被液体信号填充,则可诊断其完全撕裂(图7)。

6.足底筋膜:足底筋膜是重要的支持结构,防止足底延长以及支撑足弓。跗骨与足底筋膜在侧位上构成一个三角形结构,足底筋膜是这个三角形结构的“拉杆”,当足趾背伸、足跟升高时,足底筋膜会拉紧,从而牵引足跟和跖骨头,缩短足底并抬高足弓,当足底筋膜松弛时,足弓降低。部分学者认为足底筋膜是维持足弓最关键的结构,但足底筋膜异常和AAFD之间关系并不明确。足底筋膜最常见病变是退行性足底筋膜炎,MRI上表现为其跟骨附着处筋膜增厚(>4 mm)、形态不规则、信号强度不均匀增高,并伴有不同程度的筋膜周围软组织肿胀和骨髓水肿(图8)。

图1,2  足负重X线侧位片。图1为距骨‑第1跖骨的角度(Meary角)即距骨长轴与第1跖骨长轴的夹角;图2示跟骨倾斜度,即跟骨最底部的连线与水平面的夹角    图3   胫骨后肌腱(PTT)损伤的脂肪抑制质子密度加权成像。轴面示PTT肌腱炎(不完全撕裂),PTT增粗,内见高信号影(↑),PTT被弹簧韧带上内侧束(△)从距骨分离    图4~8  踝关节脂肪抑制质子密度加权成像。图4为冠状面显示弹簧韧带上内侧束完全撕裂、断端回缩,PTT增粗(△),距骨头(*)和增厚的PTT之间未看到弹簧韧带,足底部的弹簧韧带不规则增粗、拉长(),未覆盖的距骨头及邻近软组织水肿,跗骨窦可见轻度炎症改变,但距跟韧带完整(蓝);图5为踝关节脂肪抑制质子密度加权矢状面图像显示足舟骨内侧见一三角形的小骨片(),其底部紧贴舟骨,为Ⅱ型副舟骨,副舟骨和邻近舟骨有骨髓水肿,局部少许炎症,PTT主要附着于副舟骨而不是较远的舟骨,附着端信号增高(△);图6显示跗骨窦结构紊乱、信号增高,距跟韧带损伤(蓝↑),浅层三角韧带增粗(↑),其内侧PTT内见高信号裂隙(红↑),PTT腱鞘炎及屈肌支持带周围高信号(△);图7为冠状面显示三角韧带深层(△)后束形态异常、信号增高,三角韧带浅层见线状高信(↑)。屈肌支持带在内踝附着处增粗、信号增高(蓝↑),PTT增厚伴轻度腱鞘炎,弹簧韧带在距骨头下方变薄、拉长、部分撕裂(红↑);图8显示足底筋膜在跟骨结节附着处增粗、信号增高(△),跟骨结节骨质内小片状骨髓水肿,邻近足底脂肪垫水肿(

五、AAFD的分期与治疗

AAFD的分期主要基于临床检查及影像学特征,如畸形是否存在,畸形柔软或僵硬的,继发性骨关节炎是否存在。目前Myerson分期运用较广,它在原有Johnson和Strom系统上进行扩展修改,将AAFD分为4期,每个分期对应不同的治疗建议。

Ⅰ期,踝关节后内侧疼痛、PTT行径区压痛、耐力下降,但肌腱长度正常,足的排列和功能正常。该期通常采用保守治疗,包括肌力锻炼、矫形鞋或矫形鞋垫、体外冲击波治疗、药物治疗等。扁平足的肌力训练主要是减轻肌腱、韧带等软组织的损伤,缓解局部的症状。矫形鞋或矫形鞋垫可降低趾、足跟、外侧中足和跖骨内侧区域的压力峰值。体外冲击波治疗可改善微循环,增加局部的氧含量,使机体对炎症的反应减轻,改变痛觉感受器周围化学介质的组成,达到止痛作用。药物治疗如口服和注射形式的各种非甾体抗炎药已被用于缓解AAFD的疼痛。若采用保守治疗后,症状持续存在超过3个月需考虑进行手术治疗,手术方式包括跟骨内移截骨术、肌腱修复术、腱鞘切开术和清创术等。

Ⅱ期,柔软的后足外翻畸形合并可复性或僵硬性前足内翻、外展,晚期出现内侧柱不稳定。该期患者不能进行单腿足跟抬高,测试方法是让患者用足趾站立,先用双足站立,然后单足站立,正常情况下,足跟随着上升而摆动到内翻位置,当PTT功能不足时,足跟无法翻转或患者无法执行动作。ⅡA型,<30%距骨头未覆盖率,对于该期患者,可使用限制前足内翻的矫形器或限制踝关节运动的助行靴来治疗。ⅡB期,>30%距骨头未覆盖率,该期患者通常需要采用手术治疗,可分为软组织手术、骨性手术以及软组织结合骨的手术。当损伤的PTT 功能尚存且可挽救时,可进行PTT重建和修复,多采用长屈肌或趾长屈肌腱进行肌腱移植来修复PTT。其他软组织手术还有弹簧韧带修复与重建术,弹簧韧带的外科修复已成为治疗PTT异常的重要辅助手段,可起到稳定内侧纵弓的作用。骨性手术如跟骨内移截骨术广泛用于治疗AAFD,可单独使用,或与其他软组织或骨手术联合使用,其原理是跟骨内移后可以有效的对抗AAFD患者后足外翻,减少跟骨外翻角,从而恢复内侧足弓的高度。距下过度旋前可进行距下关节制动术,其目的是通过将假体置入跗骨窦来改变距下关节的力线,稳定距骨,并纠正外翻的跟骨,抬高内侧纵弓,该手术最初是为儿童患者开发的,但目前也可用于成人。当距骨没有被舟骨覆盖时,需进行距骨内柱融合术。常用的手术包括距舟骨、舟楔骨和(或)第一次跗跖关节融合术(Lapidus手术)。

Ⅲ期,僵硬性的后足外翻畸形合并前足外展。采用外侧柱延长术结合内侧稳定术来纠正足跟外翻和前足外展,恢复足的正常力线并减轻侧向撞击。延长术是通过开放性跟骨截骨加植骨或跟骨立方牵引关节融合术来完成的。三关节融合术,即融合距下关节、距舟关节和跟骰关节,用于关节严重退变的AAFD 患者。关节融合术可固定骨间关节,使得足弓的结构和形状得以稳定,纠正平足中存在的前足外展、后足外翻、距下关节及距舟关节半脱位畸形,但会使足部变得僵硬合并畸形愈合,活动度变小,其他代偿的关节和软组织的局部应力会增加,加速其退变。

Ⅳ期,AAFD在Ⅲ期的基础上累及胫距关节,距骨内翻倾斜,ⅣA期为柔软的踝关节外翻不合并关节炎,ⅣB期为僵硬的踝关节外翻合并或不合并关节炎。深部三角肌韧带功能不全、胫距关节外翻、后足外侧撞击加重,会导致胫距关节不稳和踝关节炎。Ⅳ期的症状通常从足转移至踝关节,在踝关节仍有活动度的情况下,除了上述重塑力线的手术外,还可进行三角韧带重建。如果胫距关节外翻、僵硬,或有严重的关节炎,可在三关节融合基础上进行胫距关节融和或者置换。此外,三角韧带重建合并全踝关节成形术,可作为另一种手术方式,以避免后足融合,并恢复足的力线。

六、小结

AAFD是一种以后足外翻、前足外展及足内侧纵弓塌陷为特点的疾病,足部结构的异常是引起AAFD 的原因,AAFD 以PTT功能障碍开始,最终导致其他支持结构的损伤、排列不齐、步态异常和关节炎。本文主要描述了与AAFD相关的病因、影像学评估、疾病分期和治疗,旨在提高放射科医师和骨科医师对AAFD影像评估方法的认识和正确运用,更好地为AAFD患者手术方案的指定提供依据。

志谢  中华医学会放射学分会骨关节学组对本栏目给予大力支持

参考文献(略)

答题方式

经全国继续医学教育委员会批准,本刊开设继教专栏,每年从第1期至第10期共刊发10篇继教文章,文后附5道单选题,读者阅读后可扫描标签二维码答题,每篇可免费获得Ⅱ类继教学分0.5分,全年最多可获5分。

参与方式:(1)订阅或购买纸质期刊;(2)中华医学会读者俱乐部会员或期刊年卡会员,且在会员有效期内。获取纸质期刊或电子期刊后,通过扫描插页中的二维码(一刊一码,不可复用),按照系统指示操作完成答题。

单项选择题

1. 引起AAFD最常见的病因是( )

A.足踝骨关节炎

B.胫骨后肌腱功能不全

C.跟骨、距骨骨折导致后足结构紊乱

D.弹簧韧带损伤

2. 关于足弓以下说法错误的是( )

A. 足由三个相交的足弓构成:内侧纵弓、外侧纵弓和横弓

B.这三个足弓是相互关联的,其中一个足弓的异常会导致其他足弓的功能障碍

C.外侧纵弓由跟骨、骰骨、第四跖骨和第五跖骨构成,较为牢固,起到了支撑体重的作用,较内侧纵弓更高、更灵活

D. 内侧纵弓由跟骨、距骨、舟骨、楔骨和内侧三个跖骨构成

3. 足负重X线摄影是诊断AAFD的金标准,以下哪个参数是评价AAFD最有意义的指标( )

A.距骨‑第1跖骨角

B.距舟关节覆盖角

C.距舟关节未覆盖百分比

D.跟骨倾斜度

4. AAFD合并损伤中最不常见的一项是(

A.弹簧韧带损伤

B.胫骨后肌腱损伤

C.内侧三角韧带损伤

D.外侧副韧带损伤

5. 关于AAFD的分期与治疗,以下说法错误的是( )

A.AAFD 的分期主要基于临床检查及影像表现,目前Myerson分期运用较广,其将AAFD分为4 期

B.Ⅰ期,胫骨后肌腱行径区压痛,但肌腱长度正常,足的排列和功能正常,通常采用保守治疗

C.Ⅱ期,柔软的后足外翻畸形合并可复性或僵硬性前足内翻、外展,晚期出现内侧柱不稳定,该期患者可进行单腿足跟抬高

D.三关节融合术,即融合距下关节、距舟关节和跟骰关节,可用于治疗关节严重退变的AAFD患者

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