lizarov技术矫治马蹄足畸形的临床应用进展

马蹄足畸形（clubfoot）临床并不少见，轻度、单纯及柔软的马蹄足畸形应用传统的矫形手段及外科技术，即能获得满意的疗效。而对重度、复杂、僵硬，以及治疗后，尤其是多次手术后复发的，和长期延误治疗的马蹄足畸形，应用传统的治疗手段是一个极大的挑战[1.2]。可能导致严重的并发症，而且往往需要牺牲本已变小的足的外形与大小，给患者的日常生活及活动带来极大的不便[3.4]。Ilizarov技术是在足踝部安装特殊的外固定支架，通过缓慢的组织牵伸，逐渐矫正马蹄足畸形。许多作者的临床应用证实[5.6。7]，其不仅畸形矫正满意、最大限度地保留了足的外形与功能，同时也可避免及减少严重的并发症，是一项安全可靠的矫治马蹄足畸形的方法。现就其有关的临床应用进展进行讨论。

1马蹄足畸形的特征与分类

1.1畸形的特点[1、8]

单方向的马蹄足畸形，骨的形状和软组织相对是正常的，主要包括：单纯的马蹄、高弓、平足及趾关节脱位等，不合并内翻及外翻畸形。而多数的马蹄足畸形是一个三维方向的解剖关系紊乱，且往往合并有骨的改变，还可能合并有小腿的畸形及肌肉的瘫痪、神经的麻痹等，是一种复合的畸形状态，通常包括：踝关节的马蹄、后足及中足的内翻或外翻、中足的高弓及内收、前足的内收及旋转、跖趾关节脱位、坶外翻、仰趾及爪形趾畸形等。

1.2病理改变[1.9.10]

许多类型的马蹄足畸形，特别是特发性马蹄内翻足畸形的发病机理仍不十分清楚，可能由多种因素导致。病理特征一个关键的是距骨的形状与位置改变，距骨扁平、颈部变短扭曲、软骨退变及缺损，距下关节内翻或外翻，内翻时距骨呈内旋与跖屈状态。同时有舟状骨变形、半脱位，明显的骨突，内翻时贴近内踝。胫骨远端畸形，踝关节间隙不对称、变窄及骨性关节炎。小腿肌肉及足部韧带、关节囊的变性挛缩，肌肉力量的不平衡等。皮肤会出现溃疡及胼胝，行走时足部疼痛。

1.3分型[8.11]

马蹄足畸形的分型较复杂，并未完全统一，简单的分为：单纯型及复杂型。单纯马蹄足畸形主要表现为：马蹄、高弓、足底摇椅状及趾关节的脱位等；复杂的马蹄足畸形主要表现为：马蹄合并足的内翻、外翻畸形，以及骨关节的畸形和肌肉的瘫痪。单纯马蹄畸形时，马蹄＞40°为重度；马蹄20-40°为中度；马蹄＜20°为轻度。高弓畸形以跖跟角为标准，＜120°为重度；120-135°为中度；135-150°为轻度。摇椅足畸形也以跖跟角为标准，＞200°为重度；180-200°为中度；165-180°为轻度。Dimeglio依据畸形的程度及软组织情况，采用评分的方法，对马蹄内翻足畸形进行综合分类：Ⅰ型-畸形呈良性柔软；Ⅱ型-轻度畸形；Ⅲ型-严重畸形；Ⅳ型-畸形非常严重。评分主要基于对四个参数的测量：（1）矢状面上的马蹄；（2）额状面上的内翻；（3）围绕距骨的跟骨及前足的扭转；（4）水平面上前足的内收，另外考虑内侧及后侧的皮肤皱褶、高弓、小腿的肌肉状况，以及软组织的柔软程度。

1.4 X线测量[1、12、13]

X线测量对手术方案的制定及疗效的评价均有重要的意义，术前应拍摄膝关节标准位小腿全长正侧X线片及踝关节标准位踝足正侧X线片，还应拍摄适度旋转负重下的踝足正侧X线片，所有的侧位片要求腓骨与胫骨后面重叠。通常在站立前后位片上测量：跟距角、跟骨-第二跖骨角、距骨-第一跖骨角；在最大背伸侧位相上测量：跟距角、跟骨-第一跖骨角和胫骨-跟骨角。

1.5评估标准[14.15、16]

到目前为止，对马蹄足畸形治疗的评价仍没有一个是黄金标准，而且主要是应用于马蹄内翻足畸形：1、Laaveg–Ponseti评分系统，主要包括四个方面：1）病人及家属的评价（5分），2）功能状况（45分），3）外形特征（30分），4）X线表现（20分）。总分100分，86-100分为优，71-85分为良，56-70分为可，少于56分为差。2、Lehman评分系统，评分标准主要包括：1）踝关节背屈，2）距下关节运动，3）站立位跟骨的位置，4）前足的状态，5）步态，6）前后位及侧位相跟距角及距骨-第一跖骨角，7）穿合适的鞋是否有困难，8）功能状况，9）疼痛情况，10）病人及家属的满意度。总分100分为正常，99-85分为优，84-70为良，69-60为可，低于60分为差。3、国际马蹄足畸形研究学组（ICFSG）的评分系统，总分为60分，主要包括三个方面：1）形态特征（12分），2）功能状况（36分），3）X线表现（12分）。0分为正常，0-5分为优，6-15分为良，16-30分为可，大于30分为差。

2 Ilizarov技术矫治马蹄足畸形的优势与理论基础

2.1传统治疗方法[7.17.18]

轻度柔软的马蹄足畸形通常采用保守治疗，通常应用系列手法、石膏矫形和支具固定，可结合手术治疗。传统的手术方法主要包括：软组织松解术、肌腱转位肌力平衡术；截骨及切骨关节融合术；踝关节融合术及截肢术等。传统的治疗手段对严重复杂的马蹄足畸形，疗效往往较差，容易复发，而且可能会导致许多严重的并发症，如：皮肤坏死、神经血管的损伤、高的感染发生率、足踝关节的僵硬，同时使得原本较小的足变得更小等。

2.2理论基础[3.19.20]

根据Ilizarov的张力-应力法则，神经、血管、肌肉、韧带、关节囊及骨组织受到牵拉后，细胞可以分裂、组织再生，已经被广泛的应用于各种肢体畸形的矫治。严重马蹄足畸形时，足踝部各关节的关系紊乱，骨质及软骨面也会发生改变。根据足的畸形状态，设计组装外固定矫形器，通过固定针安装于小腿及足踝部，术后1mm/d按照一定的方向，缓慢牵拉足踝紧张、挛缩的软组织，也可辅助以切骨及骨组织的牵拉。受牵拉的组织会发生再生及生物性的塑形，骨及关节的畸形状态重新排列到一个相对正常的位置，使马蹄足畸形得到满意矫正。

2.3优势与适应症[5、20、21]

应用Ilizarov技术矫治马蹄足畸形，已经得到越来越广泛的认可。是一种微创手术，不需要进行大的手术切口，仅仅是选择下肢的安全区域经皮穿针，在足踝部安装特别组装的外固定牵伸器。牵伸过程可以由医生甚至可以由患者本人实时操控，根据情况随时调整牵伸的速度及牵伸器与肢体的相适程度，其风险可以被有效控制的，因而不会发生组织及肢体坏死。由于组织牵伸可以再生，能最大限度预防畸形的再复发。其优势集中体现在：①它是一个微创外科程序，对患者的损伤很小，患者痛苦小；②容易被掌握；③治疗期间可以活动肢体和关节；④可以减少神经、血管的并发症；⑤不容易出现皮肤坏死；⑥畸形矫正完全，不容易复发；⑦保持了足的外形与大小。通常用于传统治疗方法很难矫正及治疗效果不佳者，适应证主要包括：严重、复杂的马蹄足畸形；其他治疗复发的及延误治疗的马蹄足畸形；僵硬性的马蹄足畸形；局部软组织情况很差的马蹄足畸形；还可以与下肢的其他畸形同时矫治，如：膝部畸形、小腿畸形、短小足和足趾的畸形等。

3 Ilizarov技术的临床应用

3.1基本器械构型与安装[1、3、5、6、20、21、22、23]

3.1.1器械的基本构型（图1）：主要包括由两个平行环构成的胫骨外固定器和马蹄形状的足部外固定器，足部的固定器由跟骨半环及跖骨5/8环构成。或者由跟骨半环与跖骨固定环，内外侧中间连接螺杆和/或铰链组成。胫骨及足部固定器中间由两个铰链连接，后方和前方各有1-2根牵伸螺杆。在临床应用中，胫骨的外固定器构型变化不大；而牵伸杆的位置及数量、应用铰链的位置及数量、足部的构件及构型等，针对不同的畸形状态，不同的学者有不同的设计。但是，器械的整体框架大致相同，均遵循着基本的畸形矫正理念，即成角旋转中心（CORA the center of rotation of angulation）和矫正轴原则，在各个成角畸形的凹侧实施撑开进行组织的牵拉，从而使足的不同畸形均得到矫正。秦泗河等在关节铰链及牵伸螺杆上安装了弹簧，使得软组织受力更加均匀持续，并最大限度的有利于关节功能的恢复。

3.1.2器械安装：胫骨圆形环的直径大小应与小腿之间保持至少3-4cm，即两横指的距离，套入小腿中下段，尽量使小腿位于环形的中心并与钢环垂直。在胫骨上或连同腓骨，分别紧贴上下钢环，贯穿1-2根1.5~2.5mm的全针，用螺母固定钢针于钢环的圆孔上。钢针较细时要进行拉张，拉张力通常为90~110kg，也可结合3.5~4.0mm半针或螺纹针固定钢环，保持小腿固定架的稳定与强度。足部马蹄形环应与足的畸形位置相对，使足位于环状构架的中心，如足部马蹄形环的中间安装有铰链，应尽力与足部畸形的CORA保持相一致。位于踝关节内外侧的铰链，中心尽量对准踝关节的旋转轴，其位于距骨体的前部。牵伸矫形器调整好后，首先在足跟上横穿1-2枚1.5~2.0mm克氏针或橄榄针，与跟骨半环连接固定，进行拉张时拉张力通常为90kg，然后顺跟骨纵轴方向进入2根2.5~3.0mm的半针加强固定；前足应用1枚1.5~2.0mm克氏针或橄榄针，至少贯穿1~5跖骨中的2~3根，和/或在第一与第五跖骨上辅以2.0~3.0mm的半针加强固定；根据矫形的需要中足应用2.5~4.0mm的半针固定。在踝关节前方和后方分别安装1-2根牵伸螺杆，可在牵伸螺母与牵伸架上固定螺栓之间加装弹簧。安装结束后保持牵伸杆一定的张力，使得牵伸器成一受力整体。

3.2术后管理程序[5、21、22]

术后3~5d，待局部肿胀及疼痛减轻后，先行将踝关节间隙牵开5~10mm，然后再牵伸矫正畸形。牵伸速度依据局部的软组织情况及患者的耐受程度，多数情况下软组织水平不大于1mm/d，每天应分4~6次进行。牵伸过程中应定期进行透视及拍摄标准的足踝正侧位X射线片，了解踝关节间隙及观察牵伸器铰链与关节旋转中心的位置，要保持踝关节有足够的关节间隙，以防关节软骨的挤压。并注意保持牵伸器上的矫形铰链与畸形的CORA相对应。获得马蹄足畸形完全矫正，并过伸5-10°后再停止牵伸。然后，维持矫正位，保留支架4~6周。撤除支架后，可再应用管型石膏保持伸位4~6周，或待肿胀消退后配戴踝足支具（ankle-foot orthosis AFO），应用恰当的支具维持矫正1~2年。若患者处于生长发育期，应坚持晚上佩戴支具至发育完全成熟为止。整个治疗期间坚持负重行走锻炼。

3.3不同畸形的器械设计与矫正[6、8、20、23、24、25]

由于足部畸形多是三维的复杂畸形，而且变化多样，因此需要根据不同的畸形状况，设计组装不同的器械构型。

3.3.1单纯马蹄足畸形主要表现为踝关节的过度跖屈、足下垂，多有距骨的前脱位。足部构型（图2）仅为马蹄形的环状构架，在踝关节的内外侧连接关节铰链，中心对准踝关节的旋转中心，踝关节的前后方安装各1-2牵拉螺杆，在前后方向调节牵拉杆即可矫正马蹄畸形。

3.3.2高弓足畸形主要由于足底部组织挛缩导致足弓过度增大。足部构型（图3）是在跟骨环固定架与跖骨固定架之间、足的两侧加装铰链及牵伸螺杆，铰链的中心对准足弓的顶点，牵伸螺杆位于足底部内外侧，通过调节足底的螺杆使高弓畸形矫正。如合并重度的踝关节马蹄及跟行足畸形，常需要设计更复杂的矫形构架或辅助截骨，在踝关节前后方安装牵拉杆，术后通过调节足底、踝关节前后方的牵拉杆，矫正马蹄高弓畸形。

3.3.3马蹄内翻足畸形多是一个三维多方向的畸形，可表现为：踝关节的跖屈、跟骨及距骨的内翻、中足的高弓及内收、前足的内收及旋后，整个足的马蹄及内翻畸形。对矫形器械的构型要求更高（图4，图5），术后管理也更为复杂，各学者的认识不尽相同，但是，其基本的框架及术后管理程序大体是一致的。足部构型是在跟骨环支架与跖骨支架之间、足的两侧加装铰链和/或牵伸螺杆。通常在足的内侧安装推拉杆，足的前外侧安装带铰链的螺杆，铰链的中心对着距骨头。术后通过延伸足内侧及踝关节内侧的螺杆，逐步矫正前足的内收、足的高弓和内翻畸形，最后调节踝关节前后方的牵伸螺杆矫正马蹄畸形。而对前足的旋转畸形，有人是通过调整在足的内侧螺杆矫正；另有人是在其他畸形矫正后，麻醉下拆开足部支架，手法旋转前足矫正旋转畸形后，再固定支架，可多次进行；还有人在拆除支架后，应用石膏塑形矫正旋转畸形。

3.4与传统手术的结合[1、4、13、16、26]

小腿及足部肌肉的瘫痪、肌力不平衡，以及足踝部的软组织、关节囊的挛缩，是导致及加重马蹄足畸形很重要的因素。长时间的足踝部各关节不正常的关系，特别是儿童时期即发生畸形未得到有效的治疗，随着年龄的增长，骨的形状及关节面也会发生畸形改变，甚至胫骨也会出现扭转。应用Ilizarov技术时，要考虑到这些因素及畸形状态的存在，尤其时畸形很重时，有效地与传统手术结合，才能取得更为可靠的疗效，缩短牵伸治疗的时间，弥补Ilizarov技术本身的一些缺陷。软组织手术主要包括：胫后肌腱及跟腱延长、胫前肌及胫后肌转位、跖腱膜止点切断、跖内侧及踝后关节囊和韧带的切开，等。骨性融合手术主要为：跟距关节融合、三关节融合等。所有这些传统手术方式，均应有限化及微创化。手术的目的是便于外固定器的安装及更好地预防畸形复发、减少牵伸的时间，更好地发挥Ilizarov技术的优势。

3.5与截骨矫形术的结合[2、3、20]

如果足部畸形的程度很大，以及有严重的骨性改变、关节的融合、关节脱位变形时。单纯依靠Ilizarov外固定牵伸治疗难度很大，无法很好的安装匹配的外固定矫形架，还要多次调整及花费很长的治疗时间，并发症就会明显增加，畸形复发的几率也较高。此时，可以依据畸形状况，选择不同的截骨矫形方式，再安装外固定矫形架缓慢的牵伸，逐步矫正畸形。其最大程度保留了足的大小及关节功能，同时使得畸形得到最大限度的矫正。截骨的水平包括：踝上、后足、中足、前足及联合截骨。

截骨方式主要有：U形截骨及V形截骨。U形截骨起于距骨体的后部，向下经跟骨的后上部分，然后通过跟距关节，截断距骨颈（图6）。可以矫正严重的马蹄、跟行、内翻、外翻畸形及降低足的高度，适用于距骨顶部扁平及跟距关节僵硬时，不能矫正前足及后足畸形。V形截骨主要用于跟距关节僵硬时，其有两条截骨线，一条经跟骨的后部到距下关节，另一条通过距骨颈到跟骨前部（图7）。基本上可以矫正足的所有畸形，包括：马蹄、跟行、高弓、前足内收或外展、旋转及摇椅足畸形，甚至有骨缺损，还可以改变足的长度，等。

4并发症与防治[7、13、23、27]

Ilizarov技术矫治马蹄足畸形同样会导致很多的并发症，常见的有：（1）神经血管的损伤，只要仔细操作，熟悉解剖关系，通常可以避免。（2）针道感染，比较常见，可给予局部清洗换药，口服抗菌素，多不会引起严重的深部感染及骨感染。（3）距骨半脱位，术后经常透照X线，一旦发现及时调整牵伸支架。（4）关节的僵硬，很难避免，早期进行物理治疗及康复治疗。（5）牵伸神经麻痹，一旦发现，立即停止牵伸，可自行恢复。（6）胫骨远端骨骺分离，矫正儿童严重马蹄畸形时，需考虑固定胫骨远端骨骺。（7）扁平距骨及舟状骨楔形变，牵伸过程中注意保持各关节间隙，避免受压。（8）骨囊肿，多发于第3、4、5跖骨、舟骨和骰骨等，可能是由于废用性骨质减少、机械压迫及反复外伤引起，不需要特殊处理。（9）外固定时间较长及疼痛，只能对症治疗，达到治疗要求后尽早拆除外固定架。（10）畸形复发，需要适当过度矫正及较长时间的固定，通常仅为部分复发，也能取得较好的治疗效果。

5小结[3、6、28、29]

马蹄足畸形的治疗目标是获得一个外形大小正常、无疼痛、跖行的足。Ilizarov技术矫治马蹄足畸形是通过机械力使受牵拉的组织产生应力，刺激肌肉、肌腱、关节囊、骨及神经血管等组织的再生，受牵拉的关节重新排列，从而使畸形得到矫正。由于利用时间作为一个治疗变量，Ilizarov方法是一个四维的临床技术，可以避免传统方法的许多并发症。临床应用取得了明显的进展，对各种类型的足部畸形均能取得满意的疗效，病人的满意度往往大于我们的期望值。总之，Ilizarov技术矫治马蹄足畸形是一种安全、微创、疗效可靠的治疗方法，目前的问题是：依据不同的足部畸形状态，进一步简化设计更为合理的外固定装置；如何保证最大的畸形矫正，减少畸形的复发，避免和减少关节活动度的丢失。