各位读者,首先祝大家阖家幸福、健康平安!
值此新春佳节之际,我们邀请到足踝外科学院院长、医院的俞光荣教授就「跟骨骨折」这一领域的知识,并结合其二十多年的治疗经验和临床研究做一期系统性的讲解。今天,俞光荣教授首先为大家带来「跟骨的解剖与损伤机制」。
一、跟骨的功能跟骨在维持后足和踝关节的功能中起重要作用。跟骨的功能主要包括三个方面:
1.承重功能●在人体静止站立时,双侧足跟承担超过70%的人体重量;
●在步态周期的支撑相,足跟触地时,足跟承重超过两倍体重;
●在运动中足跟着地时承重更大。
2.结构式支撑功能●跟骨是足弓的重要组成部分,也是唯一同时参与内外侧纵弓的跗骨,对于维持足弓的正常解剖形态和功能具有重要作用;
●为前足的血管、神经和肌腱行走提供通道和相应保护。
3.运动功能跟骨后结节是人体最强大肌肉(比目鱼肌-腓肠肌复合体)的远端止点,在人体运动时,跟腱牵拉力通过跟骨传递至前足,提供推进的始动力量,而在此过程中,跟骨主要作为杠杆的力臂。
二、跟骨解剖1.跟骨的面跟骨由6个不同的面构成。
图1A跟骨上面观;B跟骨下面观;C跟骨外侧面观;D跟骨内侧面观
●上面:包含2部分,前半部分包括前、中、后三个与距骨相匹配的关节面,后半部分包括关节外跟骨体、跟骨结节。跟骨后关节面是最大的关节面,也是重要的负重面,支撑着距骨体。中关节面位于载距突上方,被跟骨沟将其与后关节面分离。前、中关节面可能完全分离、部分联合或完全融合为一个关节面。
●前面:与骰骨匹配的关节面呈马鞍状,关节软骨几乎覆盖整个关节面,水平方向为凸面,垂直方向为凹面。距舟关节、跟骰关节共同形成了跗中关节(Chopart关节),并通过分歧韧带形成共同的运动轴。
●外侧面:包括斜行走向的腓骨结节,腓骨肌下支持带附着于此。腓骨结节上方为腓骨短肌,下方为腓骨长肌,后侧附着有跟腓韧带。腓肠神经位于腓骨肌腱后方,并与其走行平行,直至于腓骨下支持带平面浅出跨越腓骨肌腱。
●内侧面:包含载距突,载距突向前内、向上方延伸至跟骨体,起支撑距骨颈作用。载距突通过跗管内的距跟骨间韧带、内侧距跟韧带及三角韧带复合体与距骨稳固连接。
●下面:呈三角形,包括后侧的跟骨结节及结节前缘的内外侧突。外侧突为小趾外展肌的起点,而内侧突为拇展肌及主要跖筋膜的起点。
●后面:跟腱止于跟骨结节后下方。
2.跟骨构成跟骨主要由松质骨构成,内部有三组骨小梁,其交汇点分别位于跟骨丘部与载距突部、跟骨前部和跟骨结节部,此三处骨质致密且皮质较厚。压力骨小梁对关节面提供支撑。骨小梁的聚集在放射学上形成了致密的骨结构,骨小梁之间的间隙称之为“中立三角区”。
图2A跟骨骨小梁分布情况;B骨小梁之间的「中立三角区」
90%的跟骨血运是由胫后动脉发出的内、外侧跟骨动脉提供的。剩余10%的血供来自跗骨窦动脉。内、外侧跟骨动脉与腓动脉及胫前动脉共同吻合成踝关节周围血管网。跟骨前突接受来自足背动脉及内、外侧跖动脉的血供。
三、损伤机制和分类跟骨骨折的损伤机制多样,其中以坠落伤最为常见,约占全部跟骨骨折的75%,由足跟着地后跟骨与距骨撞击所致。其他原因包括交通伤、挤压伤、运动伤等。跟骨骨折的损伤机制比较复杂,不同的损伤机制会导致不同的损伤类型,治疗要求也不尽相同。
导致跟骨骨折的损伤暴力主要有压力、剪切力、牵拉力和直接暴力等,这些损伤暴力往往合并存在。低能量损伤暴力导致的跟骨骨折常移位不明显,而高能量时,由于跟骨的特殊解剖结构,骨折常为粉碎性。
1.压缩暴力造成的跟骨骨折较多的跟骨关节内骨折由垂直压力造成。当身体从高出坠落,足跟着地后,身体的动量通过距骨经由距下关节作用于跟骨,形成对跟骨的垂直压力。由于解剖结构的关系,距骨的外侧突直接楔入跟骨交叉角(Gissane角)部位。此压力超过跟骨骨质的载荷能力时,便造成跟骨后关节面骨折,骨折线常由前外侧斜向后内侧。
如果压缩暴力持续作用,后关节面受压后产生继发骨折线,此继发骨折线的走行取决于暴力的作用特点和后足的位置。若继发骨折线水平向后延伸,至跟骨结节跟腱止点下方,由跟骨结节后缘穿出形成舌形骨折(图3,图4A-B)。
如果继发骨折线向后向垂直延伸,至跟骨结节跟腱止点前侧距下关节后侧穿出,则跟骨后关节面骨块被挤压进入松质骨,形成关节压缩型骨折。此型骨折中,跟骨的中立三角区被压缩,跟骨丘部的后关节面骨折块向下塌陷,并向前下方倾倒,严重时可显著塌陷造成爆裂骨折,粉碎的跟骨外侧壁和跟骨体部骨折块向外侧移位,导致外侧壁膨出(图5A-B)。
图3跟骨舌型骨折的损伤机制
原始骨折线位于跟骨后关节面,由前外侧斜向后内侧,继发骨折线水平向后延伸,由跟骨结节跟腱止点下方穿出
图4跟骨舌型骨折的影像学特征
A舌型骨折的X线侧位片;B舌型骨折的CT表现
图5跟骨关节压缩型骨折的影像学特征
A关节压缩型骨折的X线侧位片;B关节压缩型骨折的CT表现
2.剪切暴力造成的跟骨骨折根据患者着地时后足的具体位置和暴力的大小,位于矢状面内的原始骨折线可偏向内侧或外侧。如果受伤时后足处于外翻位,原始骨折线的位置偏外,可不经过跟骨后关节面,形成经典的两部分劈裂骨折(图6A-D)。如果受伤时,后足处于内翻位,载距突和跟骨后关节面内部承受主要压力,原始骨折线易偏向中央部或内侧,有时也可产生经过后距下关节面的骨折线,形成跟骨关节内骨折。
理论上,骨折线内移将可能不经过后关节面,而是穿过跗骨窦,形成单纯载距突骨折(图7A-B)。在后关节面骨块塌陷或翻转进入跟骨体时,由于剪切力作用,跟骨的外侧壁可能会膨出。由于跟骨骨间韧带较为强大,损伤中较少累及,因此,带有载距突的跟骨前内侧骨块在跟骨骨间韧带的作用下仍保留在原来的骨折线位置,较少发生移位。
图6A-D跟骨两部分劈裂骨折,剪切性原始骨折线将跟骨分为后外侧和前内侧两个主要骨折块
图7单纯载距突骨折
A为单纯载距突骨折的跟骨轴位X线片表现;B为CT表现
3.压缩暴力和剪切暴力造成的跟骨骨折在临床上遇到的跟骨骨折,绝大多数是由剪切力与压力共同作用所致。根据跟骨骨折的病理改变,骨折线的位置可以分为三种:
●骨折线通过跟骨沟,产生2部分骨折。
●骨折线通过跟骨后距下关节面,此时产生2部分骨折:由包含部分跟骨后距下关节面的支持柱骨折块和包含部分跟骨后距下关节面的跟骨结节骨块组成。如果压力继续作用,则产生3部分骨折:由包含跟骨后距下关节面的支持柱骨块、跟骨结节骨块和包含部分跟骨后距下关节面的跟骨外侧骨块组成。
●骨折线通过跟骨后距下关节面的外侧方,此时将不产生继发压缩骨折,而是产生一种跟骨体部的关节外骨折,由包含完整跟骨后距下关节面的支持柱骨块和跟骨结节骨块组成。
4.其他暴力造成的跟骨骨折其他暴力如挤压伤、交通伤、踢伤、砸伤、刀砍伤等直接暴力可造成跟骨前突、跟骨体部及跟骨结节等不同部位、不同类型的骨折。其中少数患者骨折为开放性,可存在不同程度的软组织损伤或缺损,极少数患者可存在跟骨部分缺损。
Carr等通过尸体标本研究发现跟骨骨折有两条主要骨折线:矢状骨折线将跟骨分为内侧及外侧骨块,并可向前延伸至前关节面或跟骰关节;冠状骨折线将跟骨分成前方及后方骨块,骨折线起自Gissane角外侧并向内延伸,造成中关节面的分离。
在外侧,冠状骨折线通常会继续向下或向前延伸直至跖侧面。这两条主要骨折线使骨折更具多样性,包括关节压缩骨折及舌状骨折,常见的骨块有前外侧、外上侧、内上侧骨块。
图81、2为原始骨折线,3为前外侧骨块,4为外上侧骨块
总之,尽管目前研究对跟骨骨折的损伤机制有了一定的认识和了解,但多数跟骨骨折的损伤机制复杂,不仅和暴力的形式有关还和受伤时后足所处的位置有关,目前仍有一些方面的机制尚不明确和存在争议,有待进一步研究探讨。
支持文献
[1]俞光荣,梅炯,朱辉等.跟骨的临床分部及临床意义[J].中国临床解剖学杂志,,19(4):-.
[2]梅炯,俞光荣,朱辉等.跟骨及其周围结构的临床解剖学研究[J].中国临床解剖学杂志,,22(1):36-39.
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