组合式外固定器治疗合并患肢短缩的足踝部畸形

王成伟帕尔哈提王雪李璐兵郭鹏超刘利兵秦泗河

（1.新疆医科大学第六附属医院骨病矫形外科，新疆 830002；2.国家康复辅具研究中心附属康复医院矫形外科，北京 100022）

组合式外固定器治疗合并患肢短缩的足踝部畸形

王成伟1帕尔哈提1王雪1李璐兵1郭鹏超1刘利兵1秦泗河2*

（1.新疆医科大学第六附属医院骨病矫形外科，新疆 830002；2.国家康复辅具研究中心附属康复医院矫形外科，北京 100022）

背景：传统的足踝部畸形的矫正需要通过手术来完成，术后需要“静态”的维持。Ilizarov 技术遵循的“张力-应力法则”和“牵拉组织再生技术”，在一定程度上打破了传统的矫形模式。

目的：探讨 Ilizarov 技术治疗合并患肢短缩的足踝部畸形的临床疗效。

方法：回顾分析 2006 年 8 月至2012年10 月采用 Ilizarov 技术治疗的 17例下肢及足踝部畸形患者的临床资料。其中男10例，女7例，年龄20～37 岁，平均 27.5 岁。脊髓灰质炎后遗症导致患肢短缩合并足踝负重位外翻畸形患者 5 例，先天性马蹄内翻足合并患肢短缩7例，高弓足合并患肢短缩3例，跟腱挛缩、仰趾畸形合并患肢短缩2例。所有患者在有限手术重建足踝部软组织平衡或者截骨矫正畸形后安装Ilizarov 组合式外固定支架，同时做胫骨的延长。

结果：17例患者佩戴Ilizarov 支架的时间是 16～44周，足踝部矫形支架在3～6个月矫形满意、骨融合确实后单独拆除，骨延长支架根据需要继续佩戴。所有患者都获得随访，随访时间6～48 个月，患肢延长2～6 cm，延长段骨矿化满意，足踝部矫形满意。足踝功能参照 AOFAS 评分：术前（43±5.1）分，术后（76±7.2）分。

结论：对于各种原因导致的合并下肢短缩的足踝部畸形的矫治，Ilizarov 技术灵活的器械组合可同时完成多方向的畸形矫正，在矫正畸形的同时实施骨延长术。

足踝关节；畸形；骨延长；外固定；Ilizarov 技术

Background:The traditional correction of foot and ankle deformity usually can be achieved by surgery.Postoperative static state should be maintained.Followed by the Tension-Stress Rule and Distraction Histogenesis,Ilizarov technique breaks the traditional patterns of orthopaedic to some extent.

Objective:To investigate clinical outcome of Ilizarov technique for treating foot and ankle deformity combined with shortening limb.

Methods:A retrospective analysis was made in 17 cases of lower extremity and foot and ankle deformity treated with Ilizarov technique between August 2006 and October 2012 in our hospital.There were 10 males and 7 females with a mean age of 27.5 years(range,20-37 years).There were 5 cases with ankle valgus deformity in weight loading caused by poliomyelitis,7 cases with congenital talipes equinovarus,3 cases with talipes cavus,and 2 cases with contracture of Achilles tendon and deformity of pes calcaneus.Meanwhile,all patients suffered from shortening limb.After reconstruction of ankle soft tissue balance or osteotomy,Ilizarov external fixator was installed and tibial lengthen was made simultaneously.

Results:Seventeen patients wore the Ilizarov scaffold for 16-44 weeks.Ankle's orthopedic scaffold was dismantled when satisfactory correction and bone fusion were achieved 3-6 months later.The patients continued to wear bone lengthening scaffold as required.The duration of follow-up in all patients ranged from 6 to 48 months.The length of affected limb increased 2-6 cm.The bone mineralization of prolongation and ankle correction was satisfied.AOFAS scores for foot and ankle were 43±5.1 and 76±7.2 before and after operation,respectively.

Conclusions:Ilizarov technique can be effectively used for deformity of lower limbs and ankle combined with shortening limb resulting from various causes.

20 世纪 50 年代，前苏联医学家 Ilizarov 发明了环形外固定器，通过大量的临床和基础研究，发现稳定缓慢的牵伸可以激发活体组织的生物合成及细胞增殖 ，并 形 成 了 张 力-应 力 法 则[1,2]，这 一 技 术 理 论 的 出现，为骨科创伤、骨病矫形及其他相关疾病的诊治，开创了一个全新的局面。对于肢体短缩、畸形的矫正，也可以在动态的过程中完成。我科自2006年在矫形外科专家秦泗河教授的帮助下，应用 Ilizarov 组合式外固定器治疗了17例合并患肢短缩的足踝部畸形患者，获得了良好的临床效果。

1 资料与方法

1.1 临床资料

回顾分析2006年8月至2012年10月我院采用Ilizarov 技术治疗的 17例合并患肢短缩的足踝部畸形患者的临床资料。使用组合式外固定器在矫正足踝部畸形的同时，根据改善功能的需要，适度地做患肢的骨延长术。17例患者中男10例，女7例，年龄20～37 岁，平均 27.5 岁。其中脊髓灰质炎后遗症导致患肢短缩合并足踝负重位外翻畸形患者5例，先天性马蹄内翻足合并患肢短缩7例，高弓足合并患肢短缩3例，跟腱挛缩、仰趾畸形合并患肢短缩2例。

1.2 手术方法

术前准备：术前根据足踝部畸形的特点。选择合适的外固定矫形器，特别是针对每一位患者个性化制定矫形支架，准确测量患者的踝部、小腿中段、上段、股骨髁上、股骨中段的周径并定制合适的矫形及延长外固定架。

手术技术：对于足踝部骨性结构变化不大、主要是软组织和关节畸形的患者，可以不做过多的软组织松解，直接穿针，根据畸形的特点安装带有关节铰链及牵伸螺杆外固定架，安装时需要注意畸形的成角旋转中心（centre of rotation of the angulation，CORA）[3]。穿针时保持钢针与软组织和骨干垂直，当钢针穿入骨质时，可用锤子捶打进入，以尽可能减少钢针钻入骨干和软组织带来的热损伤。根据病情需要做骨延长的患者，可安装小腿的连接杆和延长杆，在胫骨上段干骺端做骨膜内截骨。外固定架安装完毕后，通过牵伸杆和延长杆可同时做缓慢的畸形矫正和骨段延长。对于合并较严重骨与关节畸形的患者，先做有限的软组织松解或者关节矫形融合术，再安装矫形支架，做缓慢的牵伸矫形和延长（图1）。对于脊髓灰质炎等疾病导致的足踝肌力不均衡造成的畸形，可以先做肌腱转位重建肌力平衡后再安装矫形支架。高弓畸形和跟腱挛缩、仰趾畸形的患者，不需要做骨性手术，安装好矫形支架后，按照一定的方向，缓慢牵拉足踝部紧张、挛缩的组织，就可以使足踝部的高弓畸形恢复到相对正常的位置[4]，跟腱的挛缩也可获得满意的延长。

1.3 术后处理

对于畸形的矫正，术后可以通过调整前后左右不同方向的牵拉装置，按三维方向延长或扭转各关节间距，缓慢、持续地矫正足的内翻、内收和下垂[5]。软组织矫形牵伸每天3 mm，肢体延长的患者每天延长 1 mm，分 4～6 次完成。术后做好预防针道感染的工作，每个穿针点用酒精纱布裹紧，并定期更换纱布或者滴注酒精。术后1周后可在患者的足底垫上一层缓冲泡沫层后，让患肢下地部分负重。

1.4 统计学分析

图1 患者，男，25岁，右膝外翻畸形，合并患肢短缩，患足马蹄、内翻、高弓畸形

本文采用 SPSS 17.0 统计学软件对所有数据进行分析，用 Q-Q 图进行数据的正态性检验，配对t检验进行数据的前后对比分析，行双侧检验，检验水准定为 P＜0.05 认为 有 统 计学意义，P＜0.01 认 为 有 显著统计学差异。

2 结果

17例患者都接受了每月的随访直至矫形和延长满意。随访时间6～48个月，平均13个月。拆除外固定架后，骨延长最短 2 cm，最长 6 cm（图 2）。延长骨段骨矿化满意，平均骨愈合指数[6]1.6 个月/厘米。足踝部功能评分应用美国足踝医师协会踝与后足关节评分（AOFAS评分）对患者手术前后功能情况进行评价，术前（43±5.1）分，术后（76±7.2）分，有显著统计学差异（t=-37.16，P=0.00）。

本组患者中术后针道感染3例，2例经过积极换药和局部滴注硫酸庆大霉素、酒精后控制；1例因感染严重而拔除钢针；其余患者术后的矫形及延长过程顺利。按AOFAS足踝评分，所有患者对治疗结果都非常满意。

3 讨论

3.1 足踝畸形的矫形手术

成年人的足踝部畸形，除了软组织重度挛缩之外，绝大多数都有骨性结构的改变，所以传统的足踝畸形的矫形手术，基本上都是通过软组织的松解、跟腱延长、肌力平衡和关节融合来完成畸形的矫正，三关节融合术曾经是矫正所有跗骨骨性畸形的金标准[7]，但长期随访发现足的内外翻运动受限或丧失，行走时足的弹性下降，踝关节应力集中，绝大多数患者继发相邻关节早期退行性变[8]。而维持矫形稳定的,除了钢针、螺钉、内固定接骨板之外，石膏是最重要的维持满意矫形状态的外固定物。长时间的“静态”固定，许多患者都有不同程度的关节、肌肉、韧带的粘连，去除石膏后才能锻炼功能，减轻粘连。而 Ilizarov 技术所运用的张力-应力法则是在动态牵伸中获得骨与软组织的再生，这就使得畸形在缓慢的三维空间下的动态牵拉中获得矫正。而且这种组合式外固定器是多平面的三维空间的固定，有很好的稳定性，可以让患者部分负重，这使得 Ilizarov技术的矫形过程是一种非常符合人体生物力学的动态矫形，不仅有利于骨质的愈合，更有利于校正后足踝部功能的恢复。

图2 脊髓灰质炎后遗症，足踝畸形合并患肢短缩

3.2 Ilizarov 技术的矫形优势

Ilizarov 技术通过牵拉组织再生的原理实现足踝畸形的矫正[9]，所有的软组织包括肌腱、韧带都没有被松解或切断，畸形矫正后仍能保留良好的解剖结构与功能，已经退变、关节狭窄、僵硬的踝关节，安装带铰链关节的牵伸器，使踝关节间隙处于轻度分离状态下进行关节活动，可恢复部分关节功能，避免或延缓实施踝关节置换或关节融合。这是传统的开放手术无法达到的治疗效果，Ilizarov 技术符合生物学要求和自然重建理念。因此，Ilizarov 技术广泛适用于成人僵硬性畸形足（马蹄内翻足、高弓足、脊髓灰质炎后遗症的足踝部畸形）、创伤后畸形和退行性关节疾病、踝关节融合失败以及垂直距骨等多种伴发足部畸形的疾病[10]。尤其是在足踝组织牵拉再生的同时还可以重建微循环，改善患足的血液循环，治疗缺血性足病。这是其他矫形方式无法做到的。对于本组合并有患肢短缩的足踝部畸形，根据功能的需要还需做患肢适度的延长，作者使用秦泗河教授根据 Ilizarov 技术原理设计的组合式外固定支架[11]，在矫正足踝部畸形的同时，做了患肢不同程度的延长，这些独有的优越性在足踝部的矫形中比传统的矫形手术有更好的矫形效果和功能恢复。

3.3 矫形过程中需要高度重视的几个问题

3.3.1 合理的穿针布局：足踝部矫形的穿针应当遵照Ilizarov 技术的技术原则和操作步骤[11]，在胫骨中上段穿半针，下段距外踝上 8～10 cm 穿全针，完成胫骨上2个钢环的固定，以此成为矫正足各种畸形的支撑应力点[12]。然后在前足的跖骨和后足的跟骨穿 2 mm全针。在踝关节两侧矢状位的伸屈旋转轴的中心，连接铰链关节，这就是矫正足踝关节多种畸形的基本的构型基础，然后根据不同的畸形类型和矫形需要，连接关节或加减矫形附件。单纯矫正前足内翻或外翻畸形者，应在距骨头颈部穿针以固定距骨。穿针时既需要注意矫正的力学要求，也要注意穿针点尽可能避开重要的血管神经。本组患者在安装好足踝矫形器后，通过关节铰链和胫骨延长支架连接，做到了在矫正足踝部畸形的同时延长胫骨。

3.3.2 良好的针道护理：Ilizarov 技术的外固定治疗过程也会引发很多并发症，如针道感染、延迟骨钙化、不舒适感和行动不便等[13]。其中针道感染的发生率最高，因为畸形的矫正需要矫形器缓慢地牵拉，特别是同时需要肢体延长时，除了完成延长后，还不能去除支架，要等到延长段骨质很好地矿化。这样长时间佩带支架，必然会使针道感染的机会增多，本组病例也发生了3例针道感染。所以针道的护理对减少感染非常重要。术后钢针进皮处需要用无菌纱布包裹覆盖，并定期更换纱布或者滴注酒精，对于早期的针道感染，如能及时做好针道的清洗、消毒，合理使用敏感抗生素，绝大多数都可控制。

3.3.3 避免延长段的骨质畸形或者再骨折：延长的骨质在没有矿化之前机械支撑力很弱，如不给予很好的保护，会造成再骨折或者畸形。延长骨的矿化愈合所需的时间从20天至1～2个月不等，与患者的年龄、截骨的位置和延长的总长度以及辅助治疗的方法密切相关[14]。所以要很好地维持延长的骨质形态，外固定支架的佩戴时间就必须足够长，过早地拆除支架或者不合适地负重都有可能使延长的骨段变化。本组病例最短的佩架时间4个月，1例发生了延长段畸形，及时处理后恢复。

为了缩短外固定支架的佩戴时间和加快骨段的矿化，很多学者提出了一些促进骨形成和钙化的技术。如有控制地负重锻炼能够促进新生骨的钙化，主要是通过刺激血管再生，而骨外膜部位的新生血管的增生对于机械力学刺激比内骨膜部位的血管更加敏感[15]。预防拆除延长器后新骨畸形、再骨折等并发症，带锁髓内钉在肢体延长中的应用，引起了学者的重视。Popkov 等[16]在肢体 延长中将 Orthofix 单侧延长器与带锁锁内针联合应用，并取得了肯定性效果。使用者认为：内外结合的肢体延长技术与Ilizarov 肢体延长技术相比，大幅度缩短了延长器佩带时间（50%以上）。髓内针显著增加了延长系统的稳定性，可减轻疼痛，简化钢针布局，减少钢针数量、针孔瘢痕、针孔感染[17]。利于早期使用患肢和完全负重对关节功能的康复、骨功能的优化重建。但随着髓内针的应用，也会出现一些新的问题。如操作难度显著增加，延长器的钢针是一个潜在引起骨感染、小腿筋膜间隔综合征、髓内针折断等的因素。因此，严格的无菌操作和术后管理对于手术的成功非常重要。

总之，Ilizarov 技术虽然也有一些术后并发症及治疗上的局限，但是对于下肢的复杂畸形的矫正，尤其是和延长同时进行的矫形，组合式外固定支架与 张力-应力法则显示出了无与比拟的优越性。

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Treatment of foot and ankle de formity combined with shortening limb by combined e xternal fixator

WANG Chengwei1,PAErhati1,WANG Xue1,LI Lubing1,GUO Pengchao1,LIU Libing1,QIN Sihe2*
(1.Department of Orthopaedics Surgery,The Sixth Affiliated Hospital of Xinjiang Medical University,Xinjiang 830002; 2.Department of Orthopaedic Surgery,Ministry of Civil Affairs Rehabilitation Hospital,Beijing 100022,China)

Foot and Ankle;Deformity;Bone lengthening;External fixation;Ilizarov technique

*通信作者：秦泗河，E-mail:xjfootankle@163.com