引用本文: 林金鑾, 陳堯清, 謝昀, 朱夏, 林建華, 鄭力峰. 成人腓骨切除術后下肢功能評價與步態特征研究. 中國修復重建外科雜志, 2024, 38(2): 162-168. doi: 10.7507/1002-1892.202311060 復制
版權信息: ?四川大學華西醫院華西期刊社《中國修復重建外科雜志》版權所有,未經授權不得轉載、改編
臨床上涉及腓骨切除的手術并不少見,例如腓骨瘤段切除、自體腓骨移植等[1-2]。目前,腓骨切除對踝關節功能的影響仍存在爭議。傳統觀點認為腓骨不承擔負重功能,有研究顯示腓骨切除2年后踝關節生物力學特征無明顯改變[3]。但也有研究提出腓骨在踝關節中立位時承受6.4%軸向載荷[4],腓骨切除會影響距骨內、外側應力分布,降低踝關節穩定性[5]。此外,腓骨切除對膝關節功能的影響也未明確[6]。人體作為一個整體生物單位,身體結構與功能相互關聯,站立、步行、跳躍以及奔跑等動作的完成均依靠身體多個結構相互協調與實時控制[7-8]。因此,既往有關腓骨切除對單關節功能影響的研究不能完整體現其對于人體功能的影響。
步態分析作為系統評估運動生物力學參數手段,可用于了解運動異常的病因,近年來被廣泛用于個體化治療以及指導術后康復[9-11]。本研究采用步態測試系統采集步態參數,系統評估腓骨切除對成人步態的影響,以期為臨床治療及術后康復提供參考。報告如下。
1 臨床資料
1.1 一般資料
患者納入標準:2017年1月—2022年12月于福建醫科大學附屬第一醫院接受腓骨切除手術患者。排除標準:① 存在嚴重器官功能障礙,不能參與調查研究;② 伴有嚴重聽力受損、精神障礙和溝通能力障礙者;③ 術前或術中發生腓總神經損傷,顯著影響測試結果;④ 合并股骨頭壞死不能配合步態測試者;⑤ 全身多發骨轉移患者;⑥ 年齡<16歲。
2017年1月—2022年12月共24例患者符合選擇標準納入研究。其中,男12例,女12例;年齡18~68歲,平均25歲。腓骨切除原因:其他部位腫瘤切除后采用自體腓骨重建14例,其中橈骨遠端/橈骨干骨巨細胞瘤9例、下頜骨腫瘤5例;腓骨原發性腫瘤10例,其中骨肉瘤5例,良性腫瘤5例。
1.2 手術方法
本組手術均由高年資醫生完成,采用椎管內麻醉12例,全身麻醉12例。
自體腓骨重建其他部位骨缺損者腓骨切除步驟:于腓骨頭下5 cm水平作切口切取腓骨,在腓骨長、短肌與小腿三頭肌之間的深筋膜處切開,使腓骨外側面暴露至腓骨頭下5 cm處,并使用拉鉤拉開,使用骨膜剝離子進行骨膜下剝離,暴露腓骨,線鋸切斷近端和遠端腓骨,巾鉗鉗夾腓骨斷端,并切開趾長伸肌、踇長伸肌、踇長屈肌、脛骨后肌以及腓骨附著部的骨間膜,腓骨上保留厚約5 mm肌袖以保持其血運。腓骨切除后盡可能修復供區肌肉連續性,最大程度保留供區肌肉完整性和功能。
腓骨原發腫瘤切除步驟:根據腫瘤位置選擇恰當手術切口,在切除腓骨腫瘤及其周圍薄層肌袖時,切口距離腓骨腫瘤邊緣2~3 cm以上。如需要切除腓骨近端(本組3例),切除后行側副韌帶重建,同時保護腓總神經及其運動神經分支。
本組腓骨切除長度為10~19 cm,平均15 cm;其中,5例切除長度未超過全長1/3,16例達全長1/3~2/3,3例超過全長2/3。
1.3 術后處理
患者于術后第2天開始踝關節及膝關節屈伸功能鍛煉,注意行側副韌帶重建患者延遲至術后4周開始功能鍛煉;待切口愈合后開始部分負重行走,并逐漸過渡至正常負重行走。
1.4 療效評價指標
1.4.1 臨床療效
記錄術后并發癥發生情況,采用疼痛視覺模擬評分(VAS)評價切口部位疼痛程度,影像學檢查評估殘余腓骨骨質情況。
1.4.2 步態測試
術前及術后6個月應用FDM-system平板壓力測試系統(Zebris公司,德國)行雙側步態測試,測試均在福建師范大學體育科學學院足研究實驗室完成。患者于步態平板采集區域以3種步速行走,包括慢速 [散步速度,(80±5)步/min]、中速 [安全通過交通燈步速,(110±7)步/min]、快速 [健步走步速,(140±8)步/min],采集步態參數以及三足區參數。步態參數包括足轉角、步長、支撐相、擺動相、步態線長度、單支撐線、最大力值1(后足落地緩沖轉全足支撐中的最大壓力值)、最大力值2(前足蹬伸離開地面的最大壓力值),三足區參數包括前、中、后足的最大壓力、時間最大力值、接觸時間。每種速度重復測試3次,選取合適步速測量結果納入分析。
1.5 統計學方法
采用SPSS25.0統計軟件進行分析。計量資料以Shapiro-Wilk檢驗行正態性檢驗,均符合正態分布,數據以均數±標準差表示,健、患側比較采用獨立樣本t檢驗,同側手術前后比較采用配對t檢驗。檢驗水準α=0.05。
2 結果
2.1 臨床療效
本組術后切口均Ⅰ期愈合。患者均獲隨訪,隨訪時間1~5年,平均3年。術后3例發生踇背伸肌力下降,給予康復訓練,其中2例術后1年內恢復正常,1例無改善,予以佩戴支具矯正;5例出現術區及其遠端部位不同程度感覺缺陷(包括酸脹/痛感、長短腿感覺、小腿緊繃感、麻木等),于氣溫降低、劇烈運動或久站、久走時表現明顯,囑其避免劇烈活動,必要時口服營養神經及非甾體類抗炎藥物控制,其中3例術后1年內恢復正常,2例感覺缺陷持續存在。術后6個月手術切口VAS評分為0~6分,平均4分;末次隨訪時為0~5分,平均2分。隨訪期間影像學復查示,5例出現腓骨遠端殘余骨質疏松改變,且殘余節段越短,表現越顯著(圖1a);3例出現新生骨(圖1b)。

a. 腓骨遠端殘余骨骨質疏松(箭頭);b. 切除部位出現新生骨(箭頭)
Figure1. X-ray films after fibulectomya. Osteoporosis (arrow) of the distal residual bone of the fibula; b. New bone (arrow) at the resection site
2.2 步態測試結果
3種步速下步態檢測結果一致。
2.2.1 步態參數
健、患側比較:術前健、患側各項步態參數差異均無統計學意義(P>0.05)。術后與健側相比,患側足轉角、單支撐線、最大力值1、最大力值2均減小,但步長增大,差異有統計學意義(P<0.05);其余指標兩側間差異均無統計學意義(P>0.05)。
同側手術前后比較:與術前相比,健、患側術后足轉角、步態線長度均減小,健側術后步長減小、患側增大,健側最大力值1及最大力值2增大、患側減小,患側單支撐線減小,上述差異均有統計學意義(P<0.05);其余指標差異無統計學意義(P>0.05)。見表1。



2.2.2 三足區參數
健、患側比較:術前健、患側各項三足區參數差異均無統計學意義(P>0.05)。術后與健側相比,患側前、后足最大壓力均減小,中、后足時間最大力值以及前、中足接觸時間增大,差異均有統計學意義(P<0.05);其余指標兩側間差異均無統計學意義(P>0.05)。
同側手術前后比較:與術前相比,健、患側術后前、中、后足最大壓力以及中足時間最大力值均增大,差異有統計學意義(P<0.05);其余指標手術前后差異均無統計學意義(P>0.05)。見表2。



3 討論
目前,有關腓骨切除對患者步態影響的相關研究結果不一致。Feuvrier等[12]對腓骨切除患者和健康受試者的步態進行比較,發現腓骨切除者健、患側以及腓骨切除患者與健康受試者間均無顯著差異。但也有因腓骨切除后處理不當引起踝關節不穩,甚至發生骨關節炎的研究報道[13]。因此,了解腓骨切除患者步態特征改變,對于防控腓骨切除相關并發癥具有重要意義。
有學者認為腓骨切除時只要保留外踝尖上5 cm或者腓骨遠端1/4,就不會影響下肢功能[14-15]。但本研究結果顯示24例腓骨切除患者中,3例術后出現踇背伸肌力下降,與戚金鳳等[[16]報道結果一致。這種肌力降低考慮與腓骨切除導致踇長伸肌在腓骨及骨間膜的附著區被破壞有關,因此術中建議盡量減少肌肉剝離及切除,最大程度保留小腿肌群功能。經康復鍛煉后2例患者肌力恢復正常,考慮為肌肉重新附著、張力恢復。本組另有5例患者術后發生感覺缺陷,術中腓骨切除特別是切除位置偏低時,易損傷腓淺神經穿出部分,因此需要注意保護皮神經。隨訪期間X線片復查見5例患者出現腓骨遠端殘余骨質疏松改變,且在較短的殘余節段表現更為顯著,考慮與腓骨切除后沒有應力刺激有關;3例出現新生骨,可能與切除過程中殘留骨膜或者不穩代償功能有關。
本組步態測量數據顯示,術前健、患側足轉角差異無統計學意義,術后兩側足轉角均較術前減小,足轉角變小表現為雙足呈內“八”字,雙足橫向支撐面積變小,可導致步態不穩。術前健、患側步長差異無統計學意義,但術后健、患側間差異有統計學意義,且健側步長較術前減小而患側增大,提示患者步態存在明顯不對稱,術后健側步長減小可能是因患側蹬伸不足導致。此外,患者術前健、患側步態線長度、單支撐線差異亦無統計學意義,術后健、患側步態線長度均較術前明顯減小,患側單支撐線較術前明顯減小。步態線長度、單支撐線反映了步行過程中肌骨系統參與程度,腓骨切除時剝離了附著在腓骨表面的肌肉,術后步態分析表現為步態線長度及單支撐線改變,表明參與步行的下肢肌肉減少、肌力下降,術后健、患側單支撐線差異明顯表明存在代償步態。
術后患側不同步速下支撐相均高于正常水平,支撐相主要體現在落地和承重部分,支撐相延長說明患側蹬伸時間變少,患側地面反作用力變小,也不排除腓骨切除后在步態周期中患側穩定性下降,為了“求穩”相應支撐相時間就會延長。術前健、患側最大力值1、2差異無統計學意義,術后健側上述指標均較術前增大、患側減小,差異有統計學意義。患側最大力值1、2均減小提示患側蹬伸能力及穩定能力下降,導致患側步長變長,通過健側代償,而且這種步態在術后長期存在。
一般認為步態線軌跡越密集連續,步伐一致性較高,對身體控制性越好[17]。本研究結果顯示術后患者健、患側單支撐線存在顯著差異,表明患者術后身體控制能力變弱,在單支撐階段重心轉換時身體不穩定,且患側不穩定程度大于健側,不利于身體保持平衡。上述研究結果與既往研究報道[12,18-19]不一致,分析與步態測試設備不同以及納入樣本較少有關。
綜上述,成年患者腓骨切除術后會出現不同程度臨床癥狀,但無影像學力線或者骨關節炎改變,因此腓骨移植仍可作為骨缺損修復重建方式,但必須綜合考慮腓骨切除并發癥發生率。同時,腓骨切除后患者步態模式會發生改變,步態穩定性下降,因此建議術后囑患者慢速步行活動,從而避免步態失衡增加跌倒風險。但本研究樣本量較少,患者隨訪時間差異較大,而且步態分析是基于患者健、患側下肢,可能存在代償性互補影響,所以后續會擴大樣本量,動態觀察其步態參數變化趨勢,以及進一步評價運動康復對腓骨切除患者的干預治療效果。
利益沖突 在課題研究和文章撰寫過程中不存在利益沖突;經費支持沒有影響文章觀點和對研究數據客觀結果的統計分析及其報道
倫理聲明 研究方案經福建醫科大學附屬第一醫院醫學倫理委員會批準(閩醫大附一倫理醫研[2019]020號)
作者貢獻聲明 林金鑾:撰寫文章及治療方案構思、實施;陳堯清:數據統計;謝昀、朱夏:患者隨訪;鄭力峰、林建華:文章校對及提供經費支持;所有作者均參與手術
臨床上涉及腓骨切除的手術并不少見,例如腓骨瘤段切除、自體腓骨移植等[1-2]。目前,腓骨切除對踝關節功能的影響仍存在爭議。傳統觀點認為腓骨不承擔負重功能,有研究顯示腓骨切除2年后踝關節生物力學特征無明顯改變[3]。但也有研究提出腓骨在踝關節中立位時承受6.4%軸向載荷[4],腓骨切除會影響距骨內、外側應力分布,降低踝關節穩定性[5]。此外,腓骨切除對膝關節功能的影響也未明確[6]。人體作為一個整體生物單位,身體結構與功能相互關聯,站立、步行、跳躍以及奔跑等動作的完成均依靠身體多個結構相互協調與實時控制[7-8]。因此,既往有關腓骨切除對單關節功能影響的研究不能完整體現其對于人體功能的影響。
步態分析作為系統評估運動生物力學參數手段,可用于了解運動異常的病因,近年來被廣泛用于個體化治療以及指導術后康復[9-11]。本研究采用步態測試系統采集步態參數,系統評估腓骨切除對成人步態的影響,以期為臨床治療及術后康復提供參考。報告如下。
1 臨床資料
1.1 一般資料
患者納入標準:2017年1月—2022年12月于福建醫科大學附屬第一醫院接受腓骨切除手術患者。排除標準:① 存在嚴重器官功能障礙,不能參與調查研究;② 伴有嚴重聽力受損、精神障礙和溝通能力障礙者;③ 術前或術中發生腓總神經損傷,顯著影響測試結果;④ 合并股骨頭壞死不能配合步態測試者;⑤ 全身多發骨轉移患者;⑥ 年齡<16歲。
2017年1月—2022年12月共24例患者符合選擇標準納入研究。其中,男12例,女12例;年齡18~68歲,平均25歲。腓骨切除原因:其他部位腫瘤切除后采用自體腓骨重建14例,其中橈骨遠端/橈骨干骨巨細胞瘤9例、下頜骨腫瘤5例;腓骨原發性腫瘤10例,其中骨肉瘤5例,良性腫瘤5例。
1.2 手術方法
本組手術均由高年資醫生完成,采用椎管內麻醉12例,全身麻醉12例。
自體腓骨重建其他部位骨缺損者腓骨切除步驟:于腓骨頭下5 cm水平作切口切取腓骨,在腓骨長、短肌與小腿三頭肌之間的深筋膜處切開,使腓骨外側面暴露至腓骨頭下5 cm處,并使用拉鉤拉開,使用骨膜剝離子進行骨膜下剝離,暴露腓骨,線鋸切斷近端和遠端腓骨,巾鉗鉗夾腓骨斷端,并切開趾長伸肌、踇長伸肌、踇長屈肌、脛骨后肌以及腓骨附著部的骨間膜,腓骨上保留厚約5 mm肌袖以保持其血運。腓骨切除后盡可能修復供區肌肉連續性,最大程度保留供區肌肉完整性和功能。
腓骨原發腫瘤切除步驟:根據腫瘤位置選擇恰當手術切口,在切除腓骨腫瘤及其周圍薄層肌袖時,切口距離腓骨腫瘤邊緣2~3 cm以上。如需要切除腓骨近端(本組3例),切除后行側副韌帶重建,同時保護腓總神經及其運動神經分支。
本組腓骨切除長度為10~19 cm,平均15 cm;其中,5例切除長度未超過全長1/3,16例達全長1/3~2/3,3例超過全長2/3。
1.3 術后處理
患者于術后第2天開始踝關節及膝關節屈伸功能鍛煉,注意行側副韌帶重建患者延遲至術后4周開始功能鍛煉;待切口愈合后開始部分負重行走,并逐漸過渡至正常負重行走。
1.4 療效評價指標
1.4.1 臨床療效
記錄術后并發癥發生情況,采用疼痛視覺模擬評分(VAS)評價切口部位疼痛程度,影像學檢查評估殘余腓骨骨質情況。
1.4.2 步態測試
術前及術后6個月應用FDM-system平板壓力測試系統(Zebris公司,德國)行雙側步態測試,測試均在福建師范大學體育科學學院足研究實驗室完成。患者于步態平板采集區域以3種步速行走,包括慢速 [散步速度,(80±5)步/min]、中速 [安全通過交通燈步速,(110±7)步/min]、快速 [健步走步速,(140±8)步/min],采集步態參數以及三足區參數。步態參數包括足轉角、步長、支撐相、擺動相、步態線長度、單支撐線、最大力值1(后足落地緩沖轉全足支撐中的最大壓力值)、最大力值2(前足蹬伸離開地面的最大壓力值),三足區參數包括前、中、后足的最大壓力、時間最大力值、接觸時間。每種速度重復測試3次,選取合適步速測量結果納入分析。
1.5 統計學方法
采用SPSS25.0統計軟件進行分析。計量資料以Shapiro-Wilk檢驗行正態性檢驗,均符合正態分布,數據以均數±標準差表示,健、患側比較采用獨立樣本t檢驗,同側手術前后比較采用配對t檢驗。檢驗水準α=0.05。
2 結果
2.1 臨床療效
本組術后切口均Ⅰ期愈合。患者均獲隨訪,隨訪時間1~5年,平均3年。術后3例發生踇背伸肌力下降,給予康復訓練,其中2例術后1年內恢復正常,1例無改善,予以佩戴支具矯正;5例出現術區及其遠端部位不同程度感覺缺陷(包括酸脹/痛感、長短腿感覺、小腿緊繃感、麻木等),于氣溫降低、劇烈運動或久站、久走時表現明顯,囑其避免劇烈活動,必要時口服營養神經及非甾體類抗炎藥物控制,其中3例術后1年內恢復正常,2例感覺缺陷持續存在。術后6個月手術切口VAS評分為0~6分,平均4分;末次隨訪時為0~5分,平均2分。隨訪期間影像學復查示,5例出現腓骨遠端殘余骨質疏松改變,且殘余節段越短,表現越顯著(圖1a);3例出現新生骨(圖1b)。

a. 腓骨遠端殘余骨骨質疏松(箭頭);b. 切除部位出現新生骨(箭頭)
Figure1. X-ray films after fibulectomya. Osteoporosis (arrow) of the distal residual bone of the fibula; b. New bone (arrow) at the resection site
2.2 步態測試結果
3種步速下步態檢測結果一致。
2.2.1 步態參數
健、患側比較:術前健、患側各項步態參數差異均無統計學意義(P>0.05)。術后與健側相比,患側足轉角、單支撐線、最大力值1、最大力值2均減小,但步長增大,差異有統計學意義(P<0.05);其余指標兩側間差異均無統計學意義(P>0.05)。
同側手術前后比較:與術前相比,健、患側術后足轉角、步態線長度均減小,健側術后步長減小、患側增大,健側最大力值1及最大力值2增大、患側減小,患側單支撐線減小,上述差異均有統計學意義(P<0.05);其余指標差異無統計學意義(P>0.05)。見表1。



2.2.2 三足區參數
健、患側比較:術前健、患側各項三足區參數差異均無統計學意義(P>0.05)。術后與健側相比,患側前、后足最大壓力均減小,中、后足時間最大力值以及前、中足接觸時間增大,差異均有統計學意義(P<0.05);其余指標兩側間差異均無統計學意義(P>0.05)。
同側手術前后比較:與術前相比,健、患側術后前、中、后足最大壓力以及中足時間最大力值均增大,差異有統計學意義(P<0.05);其余指標手術前后差異均無統計學意義(P>0.05)。見表2。



3 討論
目前,有關腓骨切除對患者步態影響的相關研究結果不一致。Feuvrier等[12]對腓骨切除患者和健康受試者的步態進行比較,發現腓骨切除者健、患側以及腓骨切除患者與健康受試者間均無顯著差異。但也有因腓骨切除后處理不當引起踝關節不穩,甚至發生骨關節炎的研究報道[13]。因此,了解腓骨切除患者步態特征改變,對于防控腓骨切除相關并發癥具有重要意義。
有學者認為腓骨切除時只要保留外踝尖上5 cm或者腓骨遠端1/4,就不會影響下肢功能[14-15]。但本研究結果顯示24例腓骨切除患者中,3例術后出現踇背伸肌力下降,與戚金鳳等[[16]報道結果一致。這種肌力降低考慮與腓骨切除導致踇長伸肌在腓骨及骨間膜的附著區被破壞有關,因此術中建議盡量減少肌肉剝離及切除,最大程度保留小腿肌群功能。經康復鍛煉后2例患者肌力恢復正常,考慮為肌肉重新附著、張力恢復。本組另有5例患者術后發生感覺缺陷,術中腓骨切除特別是切除位置偏低時,易損傷腓淺神經穿出部分,因此需要注意保護皮神經。隨訪期間X線片復查見5例患者出現腓骨遠端殘余骨質疏松改變,且在較短的殘余節段表現更為顯著,考慮與腓骨切除后沒有應力刺激有關;3例出現新生骨,可能與切除過程中殘留骨膜或者不穩代償功能有關。
本組步態測量數據顯示,術前健、患側足轉角差異無統計學意義,術后兩側足轉角均較術前減小,足轉角變小表現為雙足呈內“八”字,雙足橫向支撐面積變小,可導致步態不穩。術前健、患側步長差異無統計學意義,但術后健、患側間差異有統計學意義,且健側步長較術前減小而患側增大,提示患者步態存在明顯不對稱,術后健側步長減小可能是因患側蹬伸不足導致。此外,患者術前健、患側步態線長度、單支撐線差異亦無統計學意義,術后健、患側步態線長度均較術前明顯減小,患側單支撐線較術前明顯減小。步態線長度、單支撐線反映了步行過程中肌骨系統參與程度,腓骨切除時剝離了附著在腓骨表面的肌肉,術后步態分析表現為步態線長度及單支撐線改變,表明參與步行的下肢肌肉減少、肌力下降,術后健、患側單支撐線差異明顯表明存在代償步態。
術后患側不同步速下支撐相均高于正常水平,支撐相主要體現在落地和承重部分,支撐相延長說明患側蹬伸時間變少,患側地面反作用力變小,也不排除腓骨切除后在步態周期中患側穩定性下降,為了“求穩”相應支撐相時間就會延長。術前健、患側最大力值1、2差異無統計學意義,術后健側上述指標均較術前增大、患側減小,差異有統計學意義。患側最大力值1、2均減小提示患側蹬伸能力及穩定能力下降,導致患側步長變長,通過健側代償,而且這種步態在術后長期存在。
一般認為步態線軌跡越密集連續,步伐一致性較高,對身體控制性越好[17]。本研究結果顯示術后患者健、患側單支撐線存在顯著差異,表明患者術后身體控制能力變弱,在單支撐階段重心轉換時身體不穩定,且患側不穩定程度大于健側,不利于身體保持平衡。上述研究結果與既往研究報道[12,18-19]不一致,分析與步態測試設備不同以及納入樣本較少有關。
綜上述,成年患者腓骨切除術后會出現不同程度臨床癥狀,但無影像學力線或者骨關節炎改變,因此腓骨移植仍可作為骨缺損修復重建方式,但必須綜合考慮腓骨切除并發癥發生率。同時,腓骨切除后患者步態模式會發生改變,步態穩定性下降,因此建議術后囑患者慢速步行活動,從而避免步態失衡增加跌倒風險。但本研究樣本量較少,患者隨訪時間差異較大,而且步態分析是基于患者健、患側下肢,可能存在代償性互補影響,所以后續會擴大樣本量,動態觀察其步態參數變化趨勢,以及進一步評價運動康復對腓骨切除患者的干預治療效果。
利益沖突 在課題研究和文章撰寫過程中不存在利益沖突;經費支持沒有影響文章觀點和對研究數據客觀結果的統計分析及其報道
倫理聲明 研究方案經福建醫科大學附屬第一醫院醫學倫理委員會批準(閩醫大附一倫理醫研[2019]020號)
作者貢獻聲明 林金鑾:撰寫文章及治療方案構思、實施;陳堯清:數據統計;謝昀、朱夏:患者隨訪;鄭力峰、林建華:文章校對及提供經費支持;所有作者均參與手術