基于干燥标本距下关节面的解剖学测量及临床意义*

赵四可 夏章容 钟小康 王定宣△

（西南医科大学，1 体育学院健康与运动促进中心，2 2018级临床医学本科，泸州 646000）

距下关节是一个由距骨与跟骨通过前、中、后关节面连接构成的复合关节，对踝关节起稳定和支持作用，影响人体的站立和行走[1-2]。距下关节与踝关节、膝关节具有协同一致性，在人体活动尤其奔跑、跳跃时也具有重要意义[3]。3 者的协同性缺乏会导致足部甚至整个下肢肌肉骨骼的损伤。此外，跟骨是人体最大且最易发生骨折的跗骨，约占全身骨折的2%，占跗骨骨折的60%[4-5]。约70%的跟骨骨折会涉及距下关节面，并且已有研究证明距下关节面的平整度是决定跟骨骨折治疗疗效的主要因素[6-8]。但目前对于距下关节面的研究多集中在生物力学及跟骨骨折临床治疗方案等方面[9-11]。并且由于受检测方式复杂性的限制，目前对距下关节解剖学形态及其运动范畴、运动规律和在足小腿复合体功能中所占的比重等方面研究较少[12]。因此，本研究基于大量人体干燥跟骨标本，根据其距下关节面的解剖学形态进行分型，并测量相关指标，旨在为下肢运动损伤预防提供理论支撑，为临床跟骨骨折治疗提供解剖学依据。

1 材料和方法

1.1 实验材料

选取本校人体解剖学教研室人体干燥右跟骨标本177 例，性别、年龄未知。所有研究标本外观及形态完整，并排除踝关节创伤性损伤和骨质结构的病理性改变。

1.2 实验方法

由2位研究人员同时对177例人体干燥右跟骨标本进行分型并对不同型别进行解剖学测量。在测量过程中出现分歧时，则由第3位研究人员重新进行测量。具体测量方法如下：①根据距下关节前、中、后3个关节面的融合与分离程度进行分型；②使用游标卡尺测量不同型别跟骨前、中、后3个关节面长轴之和与短轴之和；③使用量角器测量不同型别跟骨Gissane角、Bohler角和后关节面倾斜角（图1）。

图1 跟骨测量解剖参数示意图

1.3 统计学处理

采用SPSS 20.0 统计学软件进行分析，计量资料使用±s表示，多组间的比较采用单因素方差分析，差异有统计学意义后使用Student-Newman-Keuls（SNK）法进行两两比较，P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

根据跟骨距下关节前、中、后3 个关节面的融合与分离程度的不同，将177 例人体干燥右跟骨标本（性别、年龄不详）分为4 种类型（Ⅰ～Ⅳ型）。Ⅰ型前、中、后3 个关节面独立存在；Ⅱ型前、中关节面融合，后关节面独立存在，前、中关节面面积与后关节面的面积比例最大；Ⅲ型前、中、后关节面完全融合；Ⅳ型前关节面缺失，中后关节面相互独立，前、中关节面面积与后关节面的面积比例最小（图2）。其中，Ⅰ型42 例，占23.73%；Ⅱ型109 例，占61.58%；Ⅲ型5 例，占2.82%；Ⅳ型21 例，占11.86%。

图2 跟骨距下关节面的分型

在具体分型后，再对不同类型跟骨的解剖学参数进行测量。Ⅳ型的长轴之和明显小于其他类型，差异具有统计学意义（P＜0.05）；Ⅰ型的短轴之和大于其他型别，差异具有统计学意义（P＜0.05）；Ⅲ型的Gissane 角小于其他型别，差异具有统计学意义（P＜0.05）；4 种类型在Bohler 角上无明显区别；Ⅱ型的后关节面倾斜角明显大于其他类型，差异具有统计学意义（P＜0.05），详见表1。

表1 不同类型距下关节面的解剖学指标值（±s）

表1 不同类型距下关节面的解剖学指标值（±s）

*P＜0.05 vs type Ⅳ；△P＜0.05 vs type Ⅰ；#P＜0.05 vs type Ⅲ；□P＜0.05 vs type Ⅱ

项目Type ⅠType ⅡType ⅢType Ⅳ长轴之和(cm)5.68±0.49*5.75±0.66*5.82±0.54*4.55±0.75短轴之和(cm)3.64±0.492.85±0.38△2.90±0.36△2.92±0.42△Gissane 角(°)130.45±6.90#131.06±7.14#122.20±2.77130.03±5.85#Bohler 角(°)28.83±6.5330.42±4.8332.60±8.4430.82±4.73后关节面倾斜角(°)139.20±6.61□150.59±6.04137.46±2.66□142.04±5.60□

3 讨论

距下关节是下肢最重要的关节之一，由于前、中、后关节面的位置和方向差异，使得它的活动在足部的3 个平面同时发生[13]。这3 个轴向运动的同时发生，允许足部在整个步态周期中根据需要进行足的旋前和旋后。足部每旋前1°会带动胫骨内旋相同的角度，胫骨内旋导致胫骨和腓骨内部旋转，又会使膝关节发生相应变化。因此，距下关节的运动与足和小腿的运动密切相关，而足和小腿的运动又对整个人体的运动产生影响[14]。

距下关节与踝关节、膝关节的协同一致性在人体活动尤其是奔跑、跳跃中具有重要意义。3 者协同性缺乏易导致足部以至整个下肢肌肉骨骼的损伤[3]。当距下关节功能丧失时，跟骨内收、外展活动度减少，踝关节对足内外翻运动可作出代偿[15]。而这种代偿是有限的、非生理性的，对日常的行走功能来说尚可适应，但不能满足运动员对奔跑、跳跃、地面不平等功能运动的特殊要求。因此，了解距下关节的解剖形态学有助于认识其运动特点，利于正确评价运动员的足、踝及下肢功能，预防足踝部隐匿性损伤[6，16]。

跟骨距下关节面的负荷主要在后关节面，约占整个关节的69.39%[17]。而另一部分负荷则与前、中关节面的存在与否和大小有密切关系。观察时可见，Ⅱ型前、中关节面的面积与后关节面的面积比例最大，因此可使后关节面的负荷分散一部分到前、中关节面，使跟骨获得更好的稳定性；而Ⅳ型前关节面缺失，使得中、后关节面的面积比例下降，则距下关节的负荷集中分布在后关节面上，跟骨稳定性相对较差，损伤的可能性更大，损伤程度也可能更深。再者，跟骨的后关节面并不是一个平整关节面，而是存在一定倾斜度，可将此关节面的受力一分为二；其中一部分在跟骨结节上缘与跟骨后关节突的连线所在的平面上，另一部分则在跟骨后关节面的延长线所处的平面上。所以，后关节面倾斜角的不同，也会对关节面的负荷产生影响。后关节面倾斜角越大，受力越向长轴分散，使跟骨受力更均匀。相关研究表明后关节面的曲度会随着年龄增长变得扁平，导致足变得扁平而成为平足；相较于男性，女性的年龄与曲度成负相关更加显著[18]。因此，女性随着年龄增长在运动时需要注意运动方式及运动负荷避免距下关节损伤。在这4 种类型中，Ⅱ型后关节面倾斜角最大，Ⅳ型次之，Ⅲ型角度最小。因此，跟骨距下关节面为Ⅲ型和Ⅳ型的人群跟骨受力较不均匀，稳定性较差，较其他2 种类型人群更易受伤。例如，足球运动员足的使用频率高、网球运动员的急停频率高、篮球运动员的跳跃动作多，因此应更加注重运动姿势的选择，以预防足踝隐匿性损伤的发生。参加运动项目时也可以采用三维扫描的方式确定距下关节面的类型，有针对性的进行力量、柔韧等素质的练习以预防运动损伤。

此外，跟骨距下关节面的完整修复对跟骨骨折的治疗疗效起着决定性的作用[19]。距下后关节面的接触面积和总面积占到距下关节面的2/3，该关节面在承重方面有重要作用。临床研究也发现距下后关节面更容易发生骨折和创伤性关节炎[20]。在治疗过程中，跟骨距下关节面的畸形愈合是跟骨骨折术后最常发生的并发症，畸形愈合会使距下关节面变得不平整，从而诱发后遗症[21]。生物力学研究表明，即使有轻微的距下关节面的不平整也会使距下关节的承重特点发生显著变化。既往研究认为，跟骨的解剖学参数，如跟骨的长度、宽度、Bohler 角、Gissane 角等对跟骨解剖复位和跟骨功能的恢复比较重要[13]。不同类型的跟骨距下关节面，其解剖学参数也存在差异[22-24]；解剖特点不同的类型，受力分布也不同。因此选择最适合的方法对跟骨进行复位和固定要根据分型来确定治疗方案[25]。本研究中，代表关节面完整度的Gissane 角度范围与国外的研究基本吻合[26]；代表关节面塌陷和畸形程度的Bohler 角的范围也与国外研究的相吻合[27]。此外在骨折治疗时应特别注意：Ⅳ型的长轴之和明显小于其他3 种类型；Ⅰ型的短轴之和明显大于其他类型；Ⅲ型Gissane 角明显小于其他类型；Ⅱ型后关节面明显大于其他类型。因此，在进行手术治疗时需要注意这些长度和角度的差异，以精准恢复跟骨外形，保证较高质量的治疗效果。在膝关节畸形矫正治疗方面，距下关节稳定对于其治疗有不可忽视的作用，故进行膝关节畸形矫正术之前须对距下关节的稳定进行评估[28]。

本研究不足：标本数量不够大，且干燥标本的性别、年龄不详；没有对不同类型的距下关节面进行生物力学测量，不能精确负荷差异的大小；数据采集通过人工进行，存在一定的误差。

本研究对干燥标本的距下关节面进行解剖学的形态学分析，研究得出干燥标本距下关节面共分为4 种类型，其中Ⅱ型最为常见且较为稳定，Ⅲ型和Ⅳ型稳定性较差，容易损伤。因此，不同类型的受力特点和形态学特征存在差异，在预防下肢运动损伤和临床治疗跟骨骨折方面具有重要意义。