足踝部解剖和生物力学专家讲座.pptx

Mastertitelformat bearbeiten,Mastertextformat bearbeiten,Zweite Ebene,Dritte Ebene,2009 Synthes Foot&Ankle Seminar,*,足踝部解剖与生物力学,Synthes Foot&Ankle Seminar,足踝部解剖和生物力学专家讲座,第1页,目录,足演进,踝穴,足结构,足三柱模型,足踝在步态中作用,总结,Synthes Foot&Ankle Seminar,足踝部解剖和生物力学专家讲座,第2页,足演进,约500万年前，人类开始逐步由黑猩猩演变而来。,当代类人猿没有较僵硬足弓，为跟腱提供杠杆作用力臂非常短，所以在步行中，推进力远不及人足。,手,or,足？,Synthes Foot&Ankle Seminar,足踝部解剖和生物力学专家讲座,第3页,足演进,当代人，以踝关节为旋转点，跟腱,牵拉力臂较短，经过僵硬中足，,传至跖骨头时，成倍放大，在步行,中起到,开启和助推作用,。,当代人类第一跖列活动度非常小，,因为第一跖楔关节比较僵硬，所以,已不含有,外展功效，内收功效,因为,纵弓演变也受到了限制。,Synthes Foot&Ankle Seminar,足踝部解剖和生物力学专家讲座,第4页,足演进,足跟肥大,站立时跟骨负担约,50,体重，行走时可至约,4,倍体重。依据,Wolf,定律，长久行走使跟骨增大、骨小梁排列改变、钙质沉积、足跟皮肤增厚、皮下脂肪致密且受纤维隔约束，使之适应负重、行走、跑步等。,但结构远不够完美，所以，跟骨是最易骨折部位之一。,Synthes Foot&Ankle Seminar,足踝部解剖和生物力学专家讲座,第5页,足演进,第一跖骨增厚、肥大,第,1,跖骨头是足底承重点之一,在足跟离地时，第,1,跖骨头和拇趾几乎承受全部体重,第,1,跖骨较第,2,跖骨短，所以，部分重力转移至,2,、,3,跖趾关节。,关节往复运动是造成,2,、,3,跖骨疲劳骨折原因之一。,第一跖骨头负重区,Synthes Foot&Ankle Seminar,足踝部解剖和生物力学专家讲座,第6页,足演进,第一跖骨增厚、肥大,Synthes Foot&Ankle Seminar,足踝部解剖和生物力学专家讲座,第7页,足演进,楔骨靠拢,正常负重使跗骨逐步转位楔形，且由坚强韧带固定为拱形整体,但第,1,、,2,楔骨间存在微动，使第,1,跖骨不稳定，长久负重、超重行走会出现足弓肿胀、疼痛等。,一些学者认为此结构与扁平足和拇外翻相关。,Synthes Foot&Ankle Seminar,足踝部解剖和生物力学专家讲座,第8页,足演进,当代足功效,足功效,充当支撑基础，它能以最小肌力提供直立姿态必要稳定性,在站立行走时为胫骨和腓骨提供旋转结构,提供灵活性以适应不平坦路面,提供弹性以减轻震荡,在行走时充当杠杆,Synthes Foot&Ankle Seminar,足踝部解剖和生物力学专家讲座,第9页,踝穴,由骨和韧带组成，其稳定性由骨形态和韧带结构系统共同支撑,踝关节各骨稳定性由,两个韧带复合体,提供，在行走或跑步时起到稳定踝关节作用。,Synthes Foot&Ankle Seminar,足踝部解剖和生物力学专家讲座,第10页,踝穴,韧带复合体（下胫腓复合体）,下胫腓联合将胫腓骨远端联合在一起组成富有弹性踝穴。,组成：胫腓前韧带连接胫骨前结节（,Tillaux-Chaput,结节）和外踝；胫腓后韧带连接于胫骨后结节（,Wolkmann,结节）和外踝，,较强韧,；骨间韧带在腓骨切迹处将腓胫骨联合起来，近端延续为骨间膜。,Synthes Foot&Ankle Seminar,足踝部解剖和生物力学专家讲座,第11页,踝穴,韧带复合体（副韧带）,胫腓前联合,胫腓后联合,距腓后韧带,跟腓韧带,跟腓韧带,距腓前韧带,（最易损伤）,胫距前韧带,胫舟韧带,胫跟韧带,胫距后韧带,踝关节背伸或跖屈，踝穴内各关,节面均紧密接触，这对踝关节均,衡承重含有主要意义，所以损伤,必须修复。,Synthes Foot&Ankle Seminar,足踝部解剖和生物力学专家讲座,第12页,踝穴,踝关节非铰链关节：,背伸,距骨外旋和腓骨外移及外旋,跖屈,距骨内旋,踝关节软骨较薄，,关节匹配对于预防应力集中和继发变性非常主要。这种关节正常状态一旦发生轻微紊乱，即可降低接触面积而造成关节软骨超负。,Synthes Foot&Ankle Seminar,足踝部解剖和生物力学专家讲座,第13页,踝穴,踝穴增宽,1mm,，踝关节最大接触压力将增加,50,。,很多生物力学研究指出，,损伤后踝穴连续增宽将造成不良预后,。,正常踝关节可外翻至,3,0,，踝穴相对于膝关节为外旋,20,0,30,0,。,Synthes Foot&Ankle Seminar,足踝部解剖和生物力学专家讲座,第14页,足结构,26,块骨头和关节组成复合体,分为,前足、中足、后足,三个部分，任一部分或关节都非独立体，而是共同参加足踝部功效。,Synthes Foot&Ankle Seminar,足踝部解剖和生物力学专家讲座,第15页,足结构,纵弓,纵弓结构使人类更有利于长久行走，足弓能够,减震,，且为,神经、血管提供安全通道,。更主要是为跟腱提供较长,前足力臂，对于稳定纵弓，跟骨至跖骨头之间关节是较,僵硬，所以能够很好提供杠杆,力传递,。,Synthes Foot&Ankle Seminar,足踝部解剖和生物力学专家讲座,第16页,足结构,纵弓,Synthes Foot&Ankle Seminar,足踝部解剖和生物力学专家讲座,第17页,足结构,纵弓,纵弓由内外侧柱组成，,内侧柱高且较主要,，包含跟、距、舟、,3,块楔骨及内侧,3,块跖骨组成。外侧柱低而着地，由跟、骰及外侧,2,块跖骨组成。,第一跖楔关节不稳定会造成拇外翻畸形，因为这种不稳定是三维，所以拇外翻患者常伴有扁平足畸形。,Synthes Foot&Ankle Seminar,足踝部解剖和生物力学专家讲座,第18页,足结构,纵弓,纵弓高度异常会造成足底正常压力分布发生改变，不利于长久行走。,局部长久异常负重会造成,骨关节炎,发生。,Synthes Foot&Ankle Seminar,足踝部解剖和生物力学专家讲座,第19页,足结构,横弓,横弓由第,2,、,3,楔骨及,2,、,3,、,4,跖骨呈楔形排列而成。,骨宽面向上，窄面向下，组成弓形。,Synthes Foot&Ankle Seminar,足踝部解剖和生物力学专家讲座,第20页,足结构,足部关节主要性,关节名称,主要性,踝关节,距下关节,距舟关节,跟骰关节,舟楔关节,跖楔关节,跖骰关节,跖趾关节,趾间关节,必要,必要,必要,非必要,非必要,非必要,必要,必要,非必要,Synthes Foot&Ankle Seminar,足踝部解剖和生物力学专家讲座,第21页,足结构,距骨,距骨表面大部分为关节软骨覆盖，没有肌肉附着。,这些关节功效与后足活动紧密相关。,距骨在小腿与足之间起到,力传递和分散作用,。,Synthes Foot&Ankle Seminar,足踝部解剖和生物力学专家讲座,第22页,足结构,距骨角度,依据三条线预计畸形：,(1),在正位片上测定跟距角，正常小于,30,；,(2),测量第一跖骨纵轴和距骨纵轴所交叉角，正常为,020,；,(3)X,线侧位片测量距骨纵轴和跟骨跖面所形成角，正常,3555,。,Synthes Foot&Ankle Seminar,足踝部解剖和生物力学专家讲座,第23页,足结构,距骨血供,至跗骨窦动脉,自足背动脉及腓动脉,至跗管动脉,自胫后动脉,三角动脉,自胫后动脉，供给距骨体,至关节囊及韧带血管,起源众多,骨间吻合支,广泛交通,Synthes Foot&Ankle Seminar,足踝部解剖和生物力学专家讲座,第24页,足结构,距骨血供骨折或脱位很轻易损伤距骨部分或全部血供，造成,缺血性坏死,。,手术过程一样可能损伤距骨血供，即使较少出现缺血性坏死，但可因缺血而造成,骨不连,。,Synthes Foot&Ankle Seminar,足踝部解剖和生物力学专家讲座,第25页,足结构,跟骨,相比于距骨，跟骨有充分血供和软组织附着。,跟骨骨折常愈合良好，,“,That is why it is called the heal(heel)bone!”,Synthes Foot&Ankle Seminar,足踝部解剖和生物力学专家讲座,第26页,足结构,跟骨,载距突部皮质较厚，与跟骨内侧壁组成内侧承重柱。,载距突上有弹簧韧带、跟距骨间韧带附着。,足垂直内翻损伤时，长致载距突劈裂骨折。,载距突,Synthes Foot&Ankle Seminar,足踝部解剖和生物力学专家讲座,第27页,足结构,跟骨,Bhler,角：,正常为,270,330,，跟骨骨折时此角可减小、消失或为负，影响足弓后壁，从而降低小腿三头肌力量。,Gissane,角：,国外统计数据为,120,0,145,0,，国内数据为,123.88.7,0,，跟骨骨折时此角常增大，临床用于判断骨折程度和评定疗效。,Synthes Foot&Ankle Seminar,足踝部解剖和生物力学专家讲座,第28页,足结构,跗三角骨,附三角骨只出现在不足,7,人群中，位于拇长屈肌腱深、外侧，可与跟骨后壁相关节。在长久跖屈人（如芭蕾舞者）可出现激惹症候。,Synthes Foot&Ankle Seminar,足踝部解剖和生物力学专家讲座,第29页,足结构,后足关节,距下关节有前、中、后三个关节面，后关节面为鞍状，与前后关节面相对分开。,生物力学研究指出，距下关节并没有固定活动轴，而是类似于锯齿状活动。,在跟骨外翻时，也存在后移；内翻时则伴随前移。,跗管,跟距后关节,载距突,跟距前关节,Synthes Foot&Ankle Seminar,足踝部解剖和生物力学专家讲座,第30页,足结构,后足关节,距舟关节和距下关节活动含有高度相关性。,融合距舟关节，距下关节活动度将全部消失；融合距下关节，距舟关节活动度将降低,75,。,跟骰关节对于后足关节并不主要，单独融合跟骰关节，,不影响距下关节活动度；而距舟关节活动度仍可保,留,67,。,Synthes Foot&Ankle Seminar,足踝部解剖和生物力学专家讲座,第31页,足结构,后足关节,后足生物力学机制,后足外翻（旋前）时，距舟关节和跟骰关节轴相平行。这种对线关节使得这些关节处于非限制状态。,后足内翻时，距舟和跟骰关节轴呈发散状，这会“锁住”Chopart关节，使足弓僵硬。,步态周期中，在足跟抬高阶段，胫后肌腱翻转后足使足弓僵硬，所以跟腱力量便能够经过足弓传至跖骨头。,尽管后足所相关节都没有单独运动轴，但后足生物,力学模型依然假设这些轴存在。,Synthes Foot&Ankle Seminar,足踝部解剖和生物力学专家讲座,第32页,足结构,后足韧带,距下关节周围韧带较多，外侧韧带主要反抗内翻力量。,弹簧韧带由跟骨载距突至舟骨，,是维持纵弓最主要结构,。,跖长韧带由跟骨至骰骨，也是足弓稳定结构之一。,Synthes Foot&Ankle Seminar,足踝部解剖和生物力学专家讲座,第33页,足结构,中足韧带,Lisfanc,韧带,自内侧楔骨至第,2,跖骨基底部，对中足稳定有非常主要作用。,跖足底韧带自楔骨至跖骨基底部。跖背侧相对微弱，对中足稳定性也相对次要。,Lisfranc LigamentSynthes Foot&Ankle Seminar,足踝部解剖和生物力学专家讲座,第34页,足结构,中足关节,舟楔关节活动度很小；跖楔关节也非常稳定。,但骰骨和第,4,、,5,跖骨间关节存在一定活动度，这使得足,外侧柱可有一定屈伸幅度，使步行比较舒适。应尽可能防止融合此关节。,Synthes Foot&Ankle Seminar,足踝部解剖和生物力学专家讲座,第35页,足结构,前足关节,MTP,关节在步行中非常主要，而跖骨头对于负重也是必要。,站立时，第一跖骨承受,40,体重。,趾间关节对足底功效影响不大，所以融合或切除尚可忍受。,Synthes Foot&Ankle Seminar,足踝部解剖和生物力学专家讲座,第36页,足结构,前足关节,第一跖趾关节下,2,颗籽骨位于拇短屈肌腱内，假如切除,2,籽骨后不修复拇短屈肌腱，将造成,MTP,关节内外翻畸形。,只切除,1,个籽骨对足功效影响尚可忍受。,Synthes Foot&Ankle Seminar,足踝部解剖和生物力学专家讲座,第37页,足结构,跖筋膜,跖筋膜连接于跟骨和前足。,跖筋膜,对足弓起到稳定作用,，完全断裂将造成足弓高度丧失。,Synthes Foot&Ankle Seminar,足踝部解剖和生物力学专家讲座,第38页,足结构,第一跖列,第一跖列在人足活动度受到限制。,1935,年，哥伦比亚大学解剖学医生,Morton,提出：,第一跖列不稳定可能是足部一些畸形原始原因。,尽管此假设不被很多教授认同，但无疑拇外翻是因为跖楔关节和,MTP,关节畸形所引发。因为楔骨和跖骨外形不会伴随年纪而改变，而拇外翻多为取得性疾病，所以必定和关节不稳定亲密相关。,Synthes Foot&Ankle Seminar,足踝部解剖和生物力学专家讲座,第39页,足结构,第一跖列,第一跖列跖楔关节不稳定不只造成拇外翻畸形，也可能引发第,1,跖骨抬高，负重便会向第,2,跖骨头转移，这常是转移性跖痛原因。,Synthes Foot&Ankle Seminar,足踝部解剖和生物力学专家讲座,第40页,足三柱模型,三柱分别为：足跟、第,1,跖骨头、第,5,跖骨头，此三柱平衡对足稳定很主要。,第,1,跖骨升高或降低会使此结构倾斜。,Talus,Synthes Foot&Ankle Seminar,足踝部解剖和生物力学专家讲座,第41页,足三柱模型,一些第,1,跖楔关节脱位或凹陷患者，会造成内侧柱塌陷，三柱缺乏一柱支撑，后足会受力异常造成外翻。最终造成平足畸形。（舟楔关节或距舟关节失稳也会造成一样结果：,后足外翻畸形,）,一样，第,1,跖骨跖屈畸形会造成后足内翻，最终止果将是,高弓内翻畸形,。,Synthes Foot&Ankle Seminar,足踝部解剖和生物力学专家讲座,第42页,足踝在步态中作用,正常成人步调为,101,122,步,/min,，女人和小孩频率稍快。,步调不会随年纪增加而改变，但步幅会减小。,正常步态可,降低耗能和不适。,Synthes Foot&Ankle Seminar,足踝部解剖和生物力学专家讲座,第43页,足踝在步态中作用,在人步态中，踝关节承主要远大于其它关节。,在人站立和行走时，承重方向几乎和地面垂直，这可使重力在足部分配比较均衡。,Synthes Foot&Ankle Seminar,足踝部解剖和生物力学专家讲座,第44页,足踝在步态中作用,足跟触地后，胫前肌控制踝关节由跖屈转为背伸，,胫前肌腱断裂或腓总,N,损伤在这一步骤中将失去对踝关节控制。,腿处于步幅二分之一时，踝关节背屈约,10,0,。,腓肠肌比目鱼肌复合体收缩使得足跟上抬，踝关节转为跖屈，力量经过僵硬足弓传至前足。,跟腱断裂或过长将影响足跟上抬前足助推。,Synthes Foot&Ankle Seminar,足踝部解剖和生物力学专家讲座,第45页,足踝在步态中作用,Synthes Foot&Ankle Seminar,足踝部解剖和生物力学专家讲座,第46页,总结,在足踝部，稳定性和力线良好比活动性愈加主要。,并非全部关节对足踝部功效都必要。,踝关节背伸和跖屈在步态中非常主要。,肌力平衡对于足踝部关节稳定和活动非常主要。,Synthes Foot&Ankle Seminar,足踝部解剖和生物力学专家讲座,第47页,Thank you!,Synthes Foot&Ankle Seminar,足踝部解剖和生物力学专家讲座,第48页,