应用胫腓骨骨桥技术的小腿截肢术时空参数步态分析

杨照田，吕辉照，赵枫，曹杰，张冬福

(解放军第180医院骨二科，福建 泉州 362000)

小腿截肢术在肢体毁损伤、周围血管病变和肢体恶性肿瘤中应用广泛，但给患者身体和精神带来巨大创伤。如何完善截肢技术，恢复尽可能正常的行走功能，对提高患者生活质量、更好地融入社会具有重要意义[1]。我院骨科2005年11月至2016年1月，应用胫腓骨骨桥技术行小腿截肢术12例，同期采用传统小腿截肢术20例，现对术后时空参数步态分析进行比较，为临床选择合适的术式提供参考。

1 资料与方法

1.1 纳入标准与排除标准 纳入标准：a)膝关节以下严重毁损伤，无法修复或保肢无效；b)严重外周血管病变致小腿或小腿以下肢体缺血坏死或感染，保肢治疗无效；c)足或踝部恶性肿瘤，有截肢指证；d)行单侧截肢术。排除标准：a)中或重度颅脑损伤；b)脊髓损伤或外周神经损伤影响患侧肢体功能；c)对侧肢体外伤或疾患影响行走功能。

1.2 一般资料 2005年11月至2016年1月，共有32例患者符合纳入标准，术中根据胫骨截骨平面以远残留骨质情况进行分组。若胫骨截骨以远3 cm以内骨质未受开放伤污染或肿瘤污染，且具有活性，纳入骨桥组，反之，纳入对照组。其中骨桥组12例，采用胫腓骨骨桥技术行小腿截肢术；对照组20例，采用传统小腿截肢术。本研究获得解放军第180医院伦理委员会批准，所有患者均签署知情同意书。

骨桥组：男11例，女1例；年龄27～60岁，平均(42.8±10.1)岁。截肢原因：毁损伤10例，外周血管病变1例(其中动脉闭塞性脉管炎1例)，恶性肿瘤1例(其中足部普通型骨肉瘤1例)。截肢平面：小腿上段截肢8例，小腿中段截肢4例。侧别：左侧7例，右侧5例。术后并发症：感染1例，幻肢痛1例。

对照组：男16例，女4例；年龄30～65岁，平均(47.3±9.1)岁。截肢原因：毁损伤16例，外周血管病变3例(其中动脉闭塞性脉管炎1例，严重糖尿病足2例)，恶性肿瘤1例(踝部软骨肉瘤)。截肢平面：小腿上段截肢12例，小腿中段截肢8例。侧别：左侧13例，右侧7例。术后并发症：感染1例，幻肢痛2例。

1.3 手术方法 骨桥组：全麻麻醉下，在胫骨截骨平面下环形剥离骨膜，线锯锯断。暴露腓骨，与胫骨同一截骨平面处截断腓骨。处理截骨面后，自截肢远端切取2 cm×3 cm正常胫骨骨板，置于胫腓骨截骨面间，在骨质上钻孔，肌腱吻合线缝合固定。其余步骤同对照组。

对照组：全麻麻醉下，根据预定的截肢平面设计“鱼嘴样”切口，将皮瓣上翻，离断胫前肌及小腿伸肌群，结扎、切断胫前动、静脉，向远端牵拉腓深神经和腓浅神经，局部封闭后锐性切断神经使其自行回缩。在胫骨截骨平面下环形剥离骨膜，线锯锯断。暴露腓骨，在胫骨截骨平面近侧2 cm处截断腓骨。在胫骨残端下1～2 cm处切断比目鱼肌、腓肠肌，以覆盖胫骨残端。结扎、切断胫后动、静脉，向远端牵拉胫神经后锐性切断使其自行回缩。处理截骨面后，翻转比目鱼肌、腓肠肌，充分包裹胫骨残端，缝合伤口，放置负压引流24 h。

1.4 术后处理及随访指标 术后1周开始行关节活动及增强肌力与残端支撑力的康复锻炼。术后3～4周安装临时义肢并行假肢操纵、协调训练，6～8周后装配永久假肢，其中假体均使用动态储能小腿假肢。术后1年进行时空参数步态分析，记录患者身高、体重及三维步态时空参数等指标，包括步速、步频、步长、步宽、摆动相、单足支撑相、双足支撑相、对称性、患侧平均足底压强和患侧最大足底压强。

1.5 时空参数步态分析方法 应用平板压力测试系统进行步态时空参数定量分析。系统由4块压力传感器板、传感器连接器、计算机组成(见图1)。受试者在安静环境下进行测试。测试前需让受试者在步态分析仪上进行1～2次的测试练习，让其了解相关要求并熟悉测试过程。每位受试者测量前佩戴好假肢，并调整至最舒适状态，在测试区域前2 m启动、后2 m停止，保持匀速并以平常步态自然行走。足迹应落在测试区域的步道内，记录至少一个完整步行周期的足迹。每个受试者测试3次，每次测试间隔时间30 s。收集步速、步频、步长、步宽、摆动相、单足支撑相和双足支撑相、对称性、平均足底压强和最大足底压等数据。取3次测量参数的平均值进行计算及分析。

图1 平板压力测试系统

2 结 果

2.1 一般资料 两组小腿截肢患者性别、年龄、截肢原因、截肢平面、侧别、体重和身高等一般资料比较，差异均无统计学意义(P>0.05)，具有可比性，见表1。

2.2 三维步态时空参数 两组患者步长和步宽比较差异无统计学意义(F=0.227，P=0.962；F=0.015，P=1.000)，而骨桥组在步速、步频、摆动相、单足支撑相、双足支撑相、对称性、患侧足底压强和患侧最大足底压强等方面均优于对照组，差异有统计学意义(见表2)。

2.3 典型病例 a)39岁男性患者，机器绞伤致右小腿中下段毁损1 h，急诊采用骨桥技术进行右小腿中段截肢术。手术前后影像学资料见图2～3。b)47岁男性患者，车轮碾压致右小腿中下段毁损3 h，急诊进行右小腿中段传统截肢术，手术前后影像学资料见图4～5。

表1 两组小腿截肢患者一般资料比较

表2 两组小腿截肢患者三维步态时空参数比较

图2 术前X线片示右胫腓骨下段骨折，周围软组织紊乱 图3 术后X线片可见胫腓骨截骨面之间有骨桥连接 图4 术前X线片示右胫腓骨下段粉碎性骨折 图5 术后X线片示截肢水平满意

3 讨 论

3.1 传统小腿截肢术在行走功能中的缺陷 小腿截肢术在肢体毁损伤、外周血管病变及恶性肿瘤广泛应用，全世界创伤相关截肢患者中约64.6%为经小腿截肢[2]。小腿截肢术除了要获得有功能的残肢外，最重要的是要获得尽可能接近正常的行走能力和外观步态，进而更好地融入社会，减轻截肢导致的心理障碍[1]。虽然传统小腿截肢技术仍是目前截肢技术的标准，但其存在较多不足。最首要的不足在于小腿配戴假肢后，负重力全部传导至胫骨截骨面，而胫骨截骨横截面积小，应力过于集中，容易出现小腿残端疼痛、抗负荷能力下降[3]。Bateni等[4]在膝下截肢后的步态研究中发现，截肢后的行走功能参数与截骨面的压强呈反比，应力越集中，抗负荷能力越差，佩戴假肢后的步态越偏离正常步态。所以如何增加残端截骨面的横截面积，对改善患者的行走能力、步态外观及行走舒适性具有重要意义。

3.2 胫腓骨骨桥技术在小腿截肢术后行走功能中的优势 自从1949年Ertl[5]提出胫腓骨截肢骨桥理论，并经Dederich[6]的完善，截肢骨桥理论开始应用于临床，并有少量文献报道。Pinto等研究认为，胫腓骨骨桥创造了更加稳定的负重平台和更大的截骨面积，在步态的负重阶段可以承载更大的应力[7]。Pinzur等[8]采用假肢评估问卷调查表对小腿截肢患者进行分析，发现采用小腿骨桥技术的患者在行走舒适度上优于传统截肢患者。但文献对截肢骨桥技术的评估，多采用健康调查量表或假肢体验量表，存在较大的主观性，难以对两种截肢术后的行走功能进行量化比较。针对上述不足，我们应用步态分析方法来量化截肢术后的行走功能，以期更好地比较两种截肢方法对行走能力的影响。

任何行走功能异常都可导致步态异常，通过步态分析的方法可以较好地了解患者的行走功能。目前时空参数步态分析是国内外研究最多、临床应用最广泛的步态分析指标，通过步长、步宽、步频及支撑相、摆动相等参数，可以反映出人行走时最基本的步行特征和双下肢步行功能，最完整地还原及量化行走状态[9]。本研究结果显示应用骨桥技术行小腿截肢后1年，所获得的各项步态时空参数与健康成人的步态时空参数最为接近[10]，提示截肢骨桥技术增加的胫腓骨截骨面积，有利于最大限度纠正异常步态，可以获得最接近于健康人的行走功能。

本研究中应用胫腓骨骨桥技术进行小腿截肢的行走步长(57.1±8.5)cm和步宽(28.1±4.7)cm，并不优于传统小腿截肢术，差异无统计学意义(F=0.227，P=0.962；F=0.015，P=1.000)。这可能是因为步长和步宽与截肢负重面积无关，而与身高、下肢肌力和行走频率有关[11]。但在患侧足底压强(122.5±4.6)kPa和最大足底压强(240.4±5.2)kPa方面，骨桥组明显优于传统截肢组(107.7±8.8)kPa和(223.5±12.5)kPa，差异有统计学意义(F=3.121，P=0.005；F=2.224，P=0.038)，这直接量化印证了增加截肢负重面积可以有效增高残端抗负荷能力的设想，也为其余步态时空参数分析提供了循证依据。传统小腿截肢术负重力量传导全部集中在胫骨截骨面，而且容易出现腓骨的不稳和疼痛，而应用胫腓骨骨桥技术的小腿截肢术，在胫骨和腓骨截骨面之间植骨，不但可以将负重面积增加至2～3倍，而且通过融合后的胫腓骨骨桥与上胫腓骨关节形成稳定的框架结构，增加了抗负荷能力和负重时的稳定性[12]。Gailey等对102例行小腿截肢术的残疾运动员进行运动能力测试时发现，残端可耐受的最大压强与运动员主诉的跑、跳等运动能力和运动时的舒适性呈正比，认为可耐受压强越大，可以缩短步伐周期、加快步伐速度，并提高患肢单足支撑能力和时间，有利于改善行走和运动能力，但该研究中未对具体的步态参数进行测量和评估[13]。本研究中对步速、步频、摆动相、单、双足支撑相和步伐对称性等具体行走步态时空参数均进行了测量，发现骨桥组显著优于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)，表明骨桥技术在小腿截肢术中的改进，可以提高患者使用假肢的行走功能，而且通过改善步态外观，也可以提高患者假肢使用的满意程度和生活质量。

3.3 研究的不足之处 小腿截肢后的行走能力与骨关节、神经、肌肉因素密切相关，本研究虽已排除神经因素的影响，但不同的截肢原因(如创伤、血管疾病或恶性肿瘤等)和截肢平面及体质因素可能会对下肢肌力产生不同程度的影响，继而影响研究结果，尚需后续进一步研究。

综上所述，胫腓骨骨桥技术应用于小腿截肢术可获得良好的步态时空参数，行走功能和步态外观满意，是一种值得推广的小腿截肢方法。

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