扁平足嚴重程度對膝踝足生物力學影響的橫斷面研究

加國慶，卞瑞豪

(中山大學附屬第一醫院康復醫學科，廣東廣州 510080)

扁平足是一種常見的足部畸形，主要特征為內側弓坍塌、前足外翻、距骨內旋及跟骨外翻。有學者報道，男性扁平足的患病率為17%，女性為20%[1-2]。扁平足導致的足部不穩定可能在支撐身體重量時引起生物力學問題，并通過下肢運動鏈實現補償。足部形態的改變會導致背部及下肢區域的過度使用損傷，如背痛、髕骨股骨疼痛綜合征、足底筋膜炎等[3-4]。如果不及時進行治療，足部畸形會隨著時間的推移而進展、惡化，最終導致明顯殘疾。通過楔形鞋誘發的扁平足會引發即時的脛骨和股骨內旋、骨盆前傾和腰椎前凸。扁平足等生物力學足部障礙會對整個下肢動力鏈系統和脊柱產生影響，引起下腰痛。一些證據支持扁平足與機械性下腰痛有關。核心肌肉(軀干、骨盆和髖部)被認為是運動鏈的中心，其功能障礙可能破壞運動鏈并與下肢損傷和下腰痛有關[5]。盡管存在將足部功能與下肢和軀干生物力學功能紊亂聯系起來的強烈理論基礎，但僅有少量研究調查了扁平足與下肢的影響。

近年來，有學者闡述了扁平足與踇外翻、膝痛等疾患的關系。然而，各方面相關的證據仍有不足，各方研究報道的結論也并不一致。有研究報道提出，扁平足是踇外翻的發病因素之一，而另一些研究認為扁平足與踇外翻的發病并無相關性[1-4]。AtbaI 等[2]報道內側縱弓的高度與踇外翻的畸形程度具有強相關性，而另一些研究則提出了與之相反的觀點[3]。現階段，對于扁平足對下肢生物力學的影響仍未在學者中形成共識。基于此，本研究選取2019 年4—9 月于中山大學附屬第一醫院康復醫學科義肢矯形部就診的242 例扁平足患者為對象，旨在通過對其下肢相關生物力學數據進行橫斷面研究，探討扁平足嚴重程度與踇外翻、膝外翻、雙下肢不等長等疾患的關系，為相關臨床實踐提供參考依據。報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取于中山大學附屬第一醫院康復醫學科義肢矯形部就診的242 例扁平足患者為研究對象。納入標準：(1)單側或雙側踇外翻；(2)單側或雙側扁平足；(3)可配合數據測量；(4)自愿參與本研究并簽署知情同意書。排除標準：(1)下肢骨折病史；(2)下肢肌肉肌腱外傷史；(3)中樞神經系統病史；(4)雙下肢手術史；(5)不能配合測量。按照不同扁平足嚴重程度(足印法)將242 例患者分為0 度組、Ⅰ度組、Ⅱ度組及Ⅲ度組。四組患者的各項一般情況比較，組間差異無統計學意義(P＞0.05)，具有可比性，見表1。

表1 各組一般情況比較

1.2 方法

測量患者的雙側扁平足程度、踇外翻角、膝外翻角、足跟外翻角、舟骨下降高度及雙下肢長度差，具體如下。

1.2.1 扁平足程度(三線法)

患者赤足，踏上浸有3%三氯化鐵溶液的脫脂棉，再立姿踏在事先用3%亞鐵氰化鉀溶液浸透并烘干的試紙上，呈現普蘭色足印。由足印內緣最突出部位連一直線作為第1 線，由足跟后緣中點至第3 趾中心點連成第2 線，第1 線和第2 線之間夾角的分角線為第3 線。足內緣在第2 線外側者為正常足(0 度組)，足內緣在第2、3 線之間者為輕度扁平足(Ⅰ度組)，在第1、3 線之間者為中度扁平足(Ⅱ度組)，越過第1 線者為重度扁平足(Ⅲ度組)。見圖1[6]。

圖1 扁平足程度劃分(三線法)

1.2.2 踇外翻角

采用量角器外測量法獲得患者的踇外翻角。測量時,量角器兩臂分別平行于第1 跖骨及第1 趾骨近節縱軸，所得角度即為踇外翻角[7]。為減少測量誤差，應由2 名調查員分別測得取其均值。

1.2.3 膝外翻角

使用量角器測量脛股角作為膝外翻角。脛股角為股骨解剖軸線(股骨中軸線)與脛骨解剖軸線(膝關節中心與踝關節中心的連線)之間的夾角[8]。

1.2.4 足跟外翻角

囑患者取站立位，將足部和距下關節置于中立位，用筆標記跟腱中軸線跟腱上部與足跟部所形成的角度，即為足跟外翻角[9]。外翻為正，內翻為負。

1.2.5 舟骨下降高度

采取舟骨跌落試驗測量。具體操作為：身體無負重，即患者站立時，測試員將其足部放置于距下關節中立位，測量舟骨到支撐面的垂直高度；之后囑患者自然站立，用標尺測量舟骨結節與支撐面間的垂直距離。二者之差即為舟骨下降高度[10]。

1.2.6 雙下肢長度差

(1)絕對長度差：即患者臥位時雙腿股骨大轉子頂點至脛骨遠端內踝頂點的長度差。(2)相對長度差：即患者臥位時肚臍至脛骨遠端外踝頂點的長度差。

1.3 統計方法

采用SPSS 19.0 統計學軟件進行數據分析。經檢測，各組數據不符合正態分布，故采用克魯斯卡爾-沃利斯單因素秩方差分析(Kruskal-Wallis 檢驗)計算各組的組間差異，左右側下肢分別進行統計分析。對有統計差異的組別進一步使用Spearman 等級相關進行相關性分析。P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 踇外翻角

踇外翻角(左：χ2=4.868，P=0.182，右：χ2=3.986，P=0.263)在不同扁平足程度上的差異無統計學意義。

2.2 膝外翻角

膝外翻角(左：χ2=3.342，P=0.342，右：χ2=1.182，P=0.757)在不同扁平足程度上的差異無統計學意義。

2.3 足跟外翻角

足跟外翻角的分布在不同扁平足程度組間不全相同(左：χ2=53.01，P=0.000，右：χ2=57.045，P=0.000)。足跟外翻角度大小與扁平程度呈正相關(左：r=0.440，P=0.000，右：r=0.435，P=0.000，見圖2、圖3)，扁平程度越嚴重，足跟外翻角越大。

圖2 左足跟外翻角與扁平程度的相關性

圖3 右足跟外翻角與扁平程度的相關性

2.4 舟骨下降高度

舟骨下降高度的分布在不同扁平足程度組間不全相同(左：χ2=39.872，P=0.000，右：χ2=25.137，P=0.000)。舟骨下降高度與扁平程度呈正相關(左：r=0.378，P=0.000，右：r=0.316，P=0.000，見圖4、圖5)，扁平程度越嚴重，舟骨下降高度越大。

圖4 左舟骨下降與扁平程度的相關性

圖5 右舟骨下降與扁平程度的相關性

2.5 雙下肢長度差

雙下肢絕對長度差(左：χ2=0.591，P=0.898，右：χ2=1.997，P=0.573)、相對長度差(左：χ2=4.056，P=0.256，右：χ2=0.742，P=0.863)在不同扁平足程度上的差異無統計學意義。

3 討論

3.1 足印法可快速有效判斷扁平足嚴重程度

目前，臨床對于扁平足的診斷主要是通過體格檢查，其余還包括足印法、影像學檢查及超聲檢查等[11-17]。體格檢查可通過視覺觀察患者的癥狀、體征進而診斷，是臨床上診斷扁平足最常用的方法，但由于沒有量化、確切的指標，很難對扁平足的嚴重程度進行準確判定。影像學檢查與超聲檢查的弊端在于需由專科醫生進行操作，且對場地及相關設備的要求較高，難以用于臨床快速檢測和社會大量普查。足印分析是一種簡單、快速、經濟的測量方法。本研究結果進一步證實了足印法區分出的扁平程度與足跟外翻角度、跟骨下降高度成正線性相關關系，對于顯示扁平足的標志性體征(跟骨外翻、足舟骨高度下降)具有良好作用。足印法臨床操作簡便，區分扁平足嚴重程度較為可靠。

3.2 扁平足與踇外翻、膝外翻、下肢不等長均不相關

國內學者有通過足部正側位X 線片，測量足部縱弓以及第1、2 跖骨間夾角來評估踇外翻與扁平足之間的相關性，認為雙足患者的輕重度側相比有差別[18]。其認為扁平足可能是踇外翻的致病原因之一。本研究進行了更大樣本量的測量，發現踇外翻與扁平足程度并無顯著的相關關系。踇外翻是足部第一跖趾關節的外翻畸形。遺傳因素、穿鞋習慣、站立時間等因素可能比足內側縱弓下降這一生物力學因素更易引起踇外翻。

下肢、脊柱生物力學方面的研究者有提出過足弓異常、長短腿、骨盆異常、骨盆以上結構異常等是導致脊柱側彎、慢性頸肩腰背痛、顳頜關節紊亂、骨性關節炎等疾病的重要因素[19-20]。相關的生物力學問題近年來一直是相關研究的焦點，有助于臨床全面深入地理解各類肌肉骨骼疼痛。本研究對于各年齡段患者的數據采集顯示，扁平足的嚴重程度與踇外翻、膝外翻、雙下肢長度差均無顯著相關。足內側縱弓的高低對膝關節的構成骨的力學對線、雙下肢的骨長度發育可能并無影響。足弓的高低可能影響了下肢各關節的受力分布，但其力學分布可能在膝關節、髖關節、脊柱各關節部位平均分攤。故而在本研究僅進行了下肢的數據分析時并無顯著相關。對于其他關節或生物力學上的影響有待進一步探討。

3.3 研究的局限

本研究選擇的患者均為在中山大學附屬第一醫院康復醫學科義肢矯形部就診者，數據可能有較大選擇偏倚；采集獲得的數據通過體格檢查獲得，可能存在一定的誤差與偏倚。