Pilon骨折術(shù)后動態(tài)足底壓力的分布特征①

劉欣，王磊，陳先，黃玉國，王垚

·臨床觀察·

Pilon骨折術(shù)后動態(tài)足底壓力的分布特征①

劉欣1a，王磊1b，陳先1a，黃玉國1a，王垚1a

目的 比較Pilon骨折患者手術(shù)后患側(cè)及健側(cè)動態(tài)足底壓力的分布情況。方法31例Pilon骨折患者于術(shù)后1年，采用平板式足底壓力測試系統(tǒng)，測量患側(cè)和健側(cè)足底10個區(qū)域峰值壓力及沖量值。結(jié)果患側(cè)第1跖骨底(M1)、足跟外側(cè)底(HL)、足跟內(nèi)側(cè)底(HM)峰值壓力均低于健側(cè)(P＜0.05)，第4跖骨底(M4)及第5跖骨底(M5)峰值壓力則高于健側(cè)(P＜0.05)?；紓?cè)M1、HL、HM沖量低于健側(cè)(P＜0.05)，患側(cè)M5及足中部底(MID)沖量高于健側(cè)(P＜0.05)。結(jié)論Pilon骨折術(shù)后患者患側(cè)足跟及前足內(nèi)側(cè)負(fù)重減少，而前足外側(cè)負(fù)重增加，前足外側(cè)、足弓部易發(fā)生損傷。

Pilon骨折；足底壓力；步態(tài)分析

[本文著錄格式]劉欣，王磊，陳先，等.Pilon骨折術(shù)后動態(tài)足底壓力的分布特征[J].中國康復(fù)理論與實踐,2013,19(11): 1077-1079.

Pilon骨折是指脛骨遠(yuǎn)端1/3波及脛距關(guān)節(jié)面的骨折，脛骨遠(yuǎn)端關(guān)節(jié)面嚴(yán)重粉碎，多伴有骨缺損及遠(yuǎn)端松質(zhì)骨壓縮，常由軸向暴力或扭轉(zhuǎn)暴力所致。雖然Pilon骨折的手術(shù)治療技術(shù)有了相當(dāng)?shù)倪M展，但骨折的預(yù)后仍不樂觀。本研究調(diào)查Pilon骨折患者的步態(tài)改變特征，為Pilon骨折術(shù)后康復(fù)提供依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料

本院2010年7月～2012年4月收治的Pilon骨折患者31例，其中男性26例，女性5例；年齡19～65歲，平均(41.84±10.12)歲；右側(cè)骨折18例，左側(cè)13例?；颊呔?jīng)X線、CT檢查確診為Pilon骨折。

納入標(biāo)準(zhǔn)：①年齡≥18歲；②體質(zhì)量指數(shù)(BMI)＜35；③單側(cè)閉合骨折；④新鮮骨折(＜72 h)。排除標(biāo)準(zhǔn)：①存在其他部位的骨折；②并發(fā)風(fēng)濕、類風(fēng)濕疾病；③由于各種原因造成的病理性骨折；④心、腦、肝、腎等重要器官功能減退或衰竭；⑤存在明顯精神或心理疾病，可能影響試驗結(jié)果。

手術(shù)采用前外側(cè)和前內(nèi)側(cè)手術(shù)切口顯露骨折端，選取對應(yīng)脛骨遠(yuǎn)端內(nèi)側(cè)或外側(cè)解剖鋼板固定。根據(jù)患者的骨折類型及手術(shù)方法，術(shù)后6～8周開始在拐杖支持下部分負(fù)重20 kg。所有受試者試驗前均知情同意。

1.2 調(diào)查方法

所有患者于術(shù)后1年接受動態(tài)足底壓力分布測量。采用Footscan USB2平板式足底壓力測試系統(tǒng)(比利時)，測力平板面積40×50 cm，傳感器0.5×0.7 cm，傳感器密度為4個/cm2。

測試前，與患者仔細(xì)溝通并指導(dǎo)其進行練習(xí)，避免患者因情緒緊張影響試驗結(jié)果。測試時，要求患者赤足以平常步態(tài)在測試臺上以自然步速行走。

Footscan USB2平板式足底壓力測試系統(tǒng)將足底分為10個解剖區(qū)。T1：第1趾骨底；T2-5：第2～5趾骨底；M1：第1跖骨底；M2：第2跖骨底；M3：第3跖骨底；M4：第4跖骨底；M5：第5跖骨底；MID：足中部底；HL：足跟外側(cè)底；HM：足跟內(nèi)側(cè)底。本研究測量患側(cè)和健側(cè)10個解剖區(qū)的峰值壓力及沖量。每位患者測量3次，取平均值。

1.3 統(tǒng)計學(xué)分析

所得數(shù)據(jù)用(±s)表示，采用SPSS 19.0統(tǒng)計軟件進行配對樣本t檢驗。顯著性水平α=0.05。

2 結(jié)果

2.1 峰值壓力

患側(cè)M1、HL、HM峰值壓力低于健側(cè)(P＜0.05)；患側(cè)M4、M5峰值壓力高于健側(cè)(P＜0.05)。兩側(cè)T1、T2-5、M2、M3及MID峰值壓力無顯著性差異(P＞0.05)。見表1。壓力分布圖顯示，患側(cè)前足足底壓力中心向外側(cè)偏移，足跟處壓力減小，且壓力中心軌跡發(fā)生彎曲并向外側(cè)偏移。見圖1。

2.2 沖量

患側(cè)M1、HL及HM沖量低于健側(cè)(P＜0.05)；而M5、MID沖量則高于健側(cè)(P＜0.05)。兩側(cè)T1、T2-5、M2、M3、M4沖量無顯著性差異(P＞0.05)。見表2。

圖1 患者健側(cè)(左)和患側(cè)(右)足壓力底分布情況

表1 患者足底各區(qū)域峰值壓力(N)

表2 患者足底各區(qū)域峰值沖量(N/cm2)

3 討論

1911年，法國放射科Destot醫(yī)生首先使用藥店搗研用的杵(Pilon)來形容脛骨遠(yuǎn)端的形狀，累及脛骨遠(yuǎn)端關(guān)節(jié)面的粉碎性骨折被稱為Pilon骨折，此類骨折約占脛骨骨折的3%～10%[1]。粉碎性骨折、高度不穩(wěn)定、關(guān)節(jié)受到破壞及預(yù)后不肯定是Pilon骨折的顯著特征。Pilon骨折的特征決定了其治療的困難性及預(yù)后的特殊性。

創(chuàng)傷后關(guān)節(jié)炎是長期影響骨折預(yù)后的重要原因之一，發(fā)生率高達10%～55%[2-4]，表現(xiàn)為受累關(guān)節(jié)疼痛、活動受限，關(guān)節(jié)積液、畸形及患側(cè)下肢病理性步態(tài)等。Pollak等報道，雖然患者接受積極的手術(shù)治療，Pilon骨折術(shù)后3年，仍有1/3患者的受累關(guān)節(jié)表現(xiàn)出持續(xù)僵硬及疼痛，約1/4患者表現(xiàn)有關(guān)節(jié)腫脹[5]。

足底壓力分布測試是步態(tài)分析的重要組成部分，能反映人體站立或步行時足底與支撐面之間的壓力分布狀態(tài)，反映有關(guān)足踝的結(jié)構(gòu)、功能及整個身體姿勢控制等情況[6]。分析足底壓力的分布情況，可以獲取人體在各種體態(tài)和運動下的生理、病理力學(xué)參數(shù)和機能參數(shù)，這對臨床醫(yī)學(xué)診斷、疾患程度測定、術(shù)后療效評價、生物力學(xué)及康復(fù)研究均有重要意義[7]。Footscan系統(tǒng)是臨床應(yīng)用最廣泛的足底壓力測試系統(tǒng)。1993年，Young首先報道該系統(tǒng)在足踝外科疾病的診斷及治療中具有重大意義，在可操作性、實用性、重復(fù)性方面均具有明顯優(yōu)勢[8]。

本研究采用Footscan USB2平板式足底壓力測試系統(tǒng)分析Pilon骨折術(shù)后患者患側(cè)動態(tài)足底壓力分布的變化特點。結(jié)果顯示，與健側(cè)比較，患者患側(cè)足跟及前足內(nèi)側(cè)負(fù)重減輕，而前足外側(cè)負(fù)重增加。

沖量表示力在一定時間內(nèi)對足底各區(qū)域連續(xù)作用所產(chǎn)生的積累效應(yīng)，沖量的大小是疲勞積累的直接原因[9]。本研究顯示，患者患側(cè)前足外側(cè)、足中部即足弓為較易產(chǎn)生疲勞及發(fā)生損傷的部位。

Jansen等回顧35例Pilon骨折術(shù)后患者的步態(tài)改變，發(fā)現(xiàn)患者患側(cè)足跟、第1跖骨及第2足趾底峰值壓力較健側(cè)減低，第4、5跖骨底峰值壓力則高于健側(cè)；第1跖骨及第2足趾底沖量較健側(cè)減低，而第5跖骨底沖量較健側(cè)升高[10]。Horisberger等對120例踝關(guān)節(jié)創(chuàng)傷后關(guān)節(jié)炎的患者進行足底壓力研究，發(fā)現(xiàn)患者患側(cè)足跟、足趾峰值壓力及接觸地面面積均較健側(cè)減低[11]。Hirschmüller等觀察60例單側(cè)跟骨關(guān)節(jié)內(nèi)骨折的患者，并于術(shù)后1年測量其足底壓力分布情況，結(jié)果顯示患側(cè)足跟壓力較健側(cè)減低，足中部及前足外側(cè)足底壓力較健側(cè)升高[12]。以上研究結(jié)果均與本研究測量結(jié)果相近。

根據(jù)患者患側(cè)足底壓力的分布特征，我們分析其產(chǎn)生原因可能包括以下幾個方面：①Pilon骨折常伴有嚴(yán)重軟組織損傷及周圍韌帶損傷，遺留繼發(fā)性關(guān)節(jié)松弛；術(shù)后制動時間過長，踝關(guān)節(jié)周圍肌肉發(fā)生廢用性肌萎縮，導(dǎo)致肌力下降；以上因素均可造成踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)定；②骨折后患者受累關(guān)節(jié)持續(xù)腫脹，肢體靜脈血及淋巴液回流不暢，組織間隙中漿液纖維性滲出物和纖維蛋白沉積，關(guān)節(jié)內(nèi)及周圍組織發(fā)生纖維性粘連，引起踝關(guān)節(jié)功能障礙；③Pilon骨折使患側(cè)脛骨下端載荷傳導(dǎo)發(fā)生紊亂[13]，同時關(guān)節(jié)面不平整造成的機械磨損，引發(fā)創(chuàng)傷后關(guān)節(jié)炎，造成患側(cè)踝關(guān)節(jié)疼痛而減少下肢特別是足跟的負(fù)重；④骨折后，受累肢體長時間制動，造成踝關(guān)節(jié)位置感覺、運動感覺、負(fù)重感覺等本體感覺減退，神經(jīng)肌肉的控制減弱[14-15]，從而影響患者步行時的平衡能力。

Pilon骨折術(shù)后患者患側(cè)足底壓力分布較健側(cè)發(fā)生改變，主要表現(xiàn)為患側(cè)足跟及前足內(nèi)側(cè)負(fù)重減輕，而前足外側(cè)負(fù)重增加；且前足外側(cè)、足弓較易發(fā)生損傷。我們建議Pilon骨折術(shù)后早期介入康復(fù)治療，術(shù)后積極消除踝關(guān)節(jié)腫脹，受累關(guān)節(jié)的主、被動運動，患側(cè)下肢肌肉等長收縮等訓(xùn)練，積極預(yù)防創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎的發(fā)生。后期加強膝、踝關(guān)節(jié)本體感覺的訓(xùn)練，加強神經(jīng)肌肉控制。

[1]Egol KA,Wolinsky P,Koval KJ.Open reduction and internal fixation of tibial pilon fractures[J].Foot Ankle Clin,2000,5 (4):873-885.

[2]Chen SH,Wu PH,Lee YS.Long-term results of Pilon fractures[J].Arch Orthop Trauma Surg,2007,127(1):55-60.

[3]Conroy J,Agarwal M,Giannoudis PV,et al.Early internal fixation and soft tissue cover of severe open tibial pilon fractures[J].Int Orthop,2003,27(6):343-347.

[4]Joveniaux P,Ohl X,Harisboure A,et al.Distal tibia fractures: management and complications of 101 cases[J].Int Orthop, 2010,34(4):583-588.

[5]Pollak AN,McCarthy ML,Bess RS,et al.Outcomes after treatment of high-energy tibial plafond fractures[J].J Bone Joint SurgAm,2003,85-A(10):1893-1900.

[6]袁剛,張木勛,王中琴,等.正常人足底壓力分布及其影響因素分析[J].中華物理醫(yī)學(xué)與康復(fù)雜志,2004,26(3):156-159.

[7]王軍,徐新智,劉亞平,等.動態(tài)足底壓應(yīng)力測試分析及骨科臨床應(yīng)用[J].醫(yī)用生物力學(xué),1997,12(3):170-174,183.

[8]Young CR.The F-SCAN system of foot pressure analysis[J]. Clin Podiatr Med Surg,1993,10(3):455-461.

[9]霍洪峰,吳艷霞,高峰,等.男性老年人健步走足底壓力分布與步態(tài)特征[J].中國康復(fù)醫(yī)學(xué)雜志,2009,24(12):1119-1121.

[10]Jansen H,Fenwick A,Doht S,et al.Clinical outcome and changes in gait pattern after pilon fractures[J].Int Orthop, 2013,37(1):51-58.

[11]Horisberger M,Hintermann B,Valderrabano V.Alterations of plantar pressure distribution in posttraumatic end-stage ankle osteoarthritis[J].Clin Biomech,2009,24(3):303-307.

[12]Hirschmüller A,Konstantinidis L,Baur H,et al.Do changes in dynamic plantar pressure distribution,strength capacity and postural control after intra-articular calcaneal fracture correlate with clinical and radiological outcome?[J].Injury,2011,42 (10):1135-1143.

[13]Marsh JL,Weigel DP,Dirschl DR.Tibial plafond fractures. How do these ankles function over time?[J].J Bone Joint Surg Am,2003,85-A(2):287-295.

[14]Nakasa T,Fukuhara K,Adachi N,et al.The deficit of joint position sense in the chronic unstable ankle as measured by inversion angle replication error[J].Arch Orthop Trauma Surg, 2008,128(5):445-449.

[15]Munn J,Sullivan SJ,Schneiders AG.Evidence of sensorimotor deficits in functional ankle instability:a systematic review with meta-analysis[J].J Sci Med Sport,2010,13(1):2-12.

Plantar Dynamic Pressure Distribution after Pilon Fracture

LIU Xin,WANG Lei,CHEN Xian,et al.Department of Rehabilitation Medicine,The Second Hospital of Tangshan,Tangshan 063000,Hebei,China

ObjectiveTo investigate the plantar pressure distribution of the injuried limbs and the healthy side after the operation for Pilon fracture.Methods31 patients with Pilon fractures were tested with Footscan USB2 system,including the maximum force and impulse of 10 zones of the feet 1 year after surgery.ResultsCompared with the contralateral feet,the maximum force reduced under the the first metatarsal bone,medial heel,and lateral heel(P＜0.05),and it increased under the fourth,and fifth metatarsal bone(P＜0.05)of the injured feet.The impulse reduced under the the first metatarsal bone,medial heel,and lateral heel(P＜0.05),and increased under the fifth metatarsal bone and midfoot(P＜0.05).ConclusionThe load decreased on the heel and medial forefoot,and increased on the lateral forefoot of the injured limbs after Pilon fracture,while the lateral forefoot and midfoot tend to be injured.

Pilon fracture;plantar pressure;gait analysis

R683.42

A

1006-9771(2013)11-1077-03

2013-06-25

2013-08-12)

1.唐山市第二醫(yī)院，a.康復(fù)科；b.創(chuàng)傷四科，河北唐山市063000。作者簡介：劉欣(1979-)，女，漢族，河北唐山市人，碩士，主治醫(yī)師，主要研究方向：骨與關(guān)節(jié)損傷的康復(fù)、脊髓損傷的康復(fù)。

10.3969/j.issn.1006-9771.2013.11.023