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1 行政院國家科學委員會補助專題研究計畫成果報告 生理性扁平足研究 : 發生率 相關因素 足部壓力 體能表現及步態分析 計畫類別 : 個別型計畫 整合型計畫 計畫編號 :NSC B 執行期間 : 89 年 08 月 01 日至 92 年 07 月 31 日 計畫主持人 : 林啟禎成果報告包括以下應繳交之附件 : 赴國外出差或研習心得報告一份 赴大陸地區出差或研習心得報告一份 出席國際學術會議心得報告及發表之論文各一份 國際合作研究計畫國外研究報告書一份 執行單位 : 成功大學醫學院骨科 中華民國 91 年 05 月 27 日 1

2 生理性扁平足研究 : 發生率 相關因素 足部壓力 體能表現及步態分析 ( 第二年計劃 ) Flexible Flatfoot:Prevalence Correlating Factor Foot Pressure Physical Performance and Gait Analysis (Year II) 計劃編號 :NSC B 執行年限 :89 年 08 月 01 日至 92 年 07 月 31 日 主持人 : 林啟禎醫師 執行機構 : 成功大學醫學院骨科 一 中文摘要在這個針對學齡前兒童之生理性扁平足分析的三年研究計畫中, 於第二年裡我們主要是研究其體能表現的統計關係與步態分析的結果 在 377 位兒童中, 我們總共有 201 位男孩,176 女孩, 介於 2 至 6 歲之間, 結果發現扁平足與體能表現較差有關, 在蹲下站起 踮腳尖再放下 踮腳尖走路 用腳跟走路 單腳站立及單腳跳的表現有統計上差異, 在行走能力上, 其單步距離 步頻及走路速度較差, 也比較有足外翻的步態現象出現 Abstract This is the second-year report of our three-year proposal to investigate prevalence and the correlating factors of flexible flatfoot (FF) in preschool children of Taiwan. A cross-sectional study was conducted in a research laboratory equipped with gait analysis facility. Altogether 377 preschool children, 201 boys and 176 girls ranging from 2 to 6 years of age, were enrolled for this investigation. The study showed that physical performance was significantly worse in moderate/severe FF children, including squatting and standing (p=0.001), standing on toe (p=0.001), toe-walking (p=0.001), heel-walking (p=0.02), one-leg standing (p=0.001) and one-leg hopping (p=0.001). In gait analysis, the stride length was shorter (p=0.0001), the cadence is less (p=0.0001) and the velocity is slower (p=0.0001). The abduction angle and moment were more or less different too (p<0.05). I. 前言嬰兒出生下來, 通常就有扁平足, 只不過這種扁平足並非病態, 而是生理性的, 因為正常的足弓會自然在初生後的十年內發展出來 1 扁平足通常會被認為是關節囊與韌帶太過鬆弛的體質所表現出來的一種病徵 如果真的說它有不正常之處, 也都是指他在承受體重時所表現外形, 而且幾乎所有的人在成長的過程中, 都會或多或少的改善及矯正了 2 雖然扁平足很少引起功能性的障礙, 可是無論中外, 都會造成父母的的疑慮 即使在美國, 仍有許多有扁平足的兒童, 被父母帶去給小兒骨科醫師診斷或治療, 因為父母們懷疑, 扁平足這樣持續下去, 是否果真會造成行走步態及功能性的問題 過去的報告對這個議題雖有很多的討論, 但結論卻相當地分歧, 使得許多醫師及家長都無所適從 在台灣, 扁平足的問題似乎更令人恐慌, 或被人重視 這是因為成年的役男如 2

3 果有嚴重的扁平足, 曾在可否免役上有政策的巨大改變, 而引起涉及兵役問題的役男與家長, 相當地關切 然而, 台灣的扁平足有生理或病理之分嗎? 當然有, 病理的扁平足包括有先天性蹠骨黏連 垂直性距骨 腦性麻痺 跟腱太緊等 而生理性的扁平足, 查無上述病變的, 盛行率如何呢? 相關因子如何呢? 步態及體能表現如何呢? 該如何才能作最佳的治療選擇呢? 都是我們所想研究的題目 在我們的三年計畫中, 我們主要是想, 研究學齡前兒童在 2-6 歲期間的變化情形, 而第二年的計畫則以體能表現及步態分析為主 II. 研究方法我們收集了台南市兩所幼稚園共 377 位介於 2 歲至 6 歲的幼童, 共有 201 位男孩,176 為女孩 ; 其中小幼班 (2-3 歲 ) 有 72 位, 小班 (3-4 歲 ) 有 97 位, 中班 (4-5 歲 ) 有 105 位, 大班 (5-6 歲 ) 有 103 位 我們對其出現正常足弓的評估為正常, 足弓略消失但足部內側壓線並未超過後跟與大腳指連線的為輕度扁平足, 足弓完全消失的為中度, 而距骨頭直接突出在脛骨內側足髁的為重度 我們研究的體能表現包括蹲下站起 踮腳尖再放下 踮腳尖走路 用腳跟走路 單腳站立及單腳跳等六項, 並定義其表現為四等, 分別為佳 (E, excellent) 良(G, good) 普通(F, fair) 及差 (P, poor), 在統計上, 把 EG 分為一組,FP 分為另一組, 再與 FF 的嚴重程度作比較 步態分析, 則測量其時空參數, 包括單步距離 (Stride length) 步頻 (cadence) 行走速度 (velocity) 及步態周期 (gait cycle); 另外三大關節 (ankle, knee, hip) 的三個旋轉方向的關節角度及力距 (moment) 亦列入分析統計研究 III. 研究結果首先我們發現在體能表現上, 有中度或重度扁平足的兒童都有較差的統計意義出現 ( 見表四 ) 在蹲下站起的表現上, 其表現為較佳與較差的比例是 53:78, 而正常兒童組則為 159:87, 利用交叉分析呈現統計意義 (p=0.001); 在踮腳尖放下的表現上, 比值是 48:83 對 171:75, 呈統計意義 (p=0.001); 在踮腳尖走路的表現上, 比值是 61:70 對 183:63, 呈統計意義 (p=0.001); 在用腳跟走路的表現上, 比值是 71:62 對 164:82, 呈統計意義 (p=0.02); 在用單腳站立的表現上, 比值是 55:76 對 169:77, 呈統計意義 (p=0.001); 最後在用單腳跳的表現上, 比值是 49:82 對 141:105, 亦呈統計意義 (p=0.001) 在步態分析上, 我們發現時空參數在中度或重度扁平足的兒童也有所不同 ( 見表五 ) 在單步距離上, 其 82.5 公分與正常兒童的 84.7 公分有統計上較短的意義 (p=0.001); 在步頻上, 其 步 / 分比正常的 步 / 分在統計上較緩 (p=0.001); 在行走速度上, 其 98.5 公分 / 秒比正常的 公分 / 秒在統計上較慢 (p=0.001); 至於在步態周期的表現上, 則無統計上的差異 (non-significant) 3

4 在運動學 (Kinematics) 及動力學 (Kinetics) 的表現上, 踝關節的外翻角度在 heel strike(p=0.01), opposite toe off (p=0.01), opposite heel strike(p=0.001) 及 toe off(p=0.03) 等四個步態事件都有統計差異, 外旋角度則只在 OTO(p=0.02) 及 OHS(p=0.01) 有差異, 另外其關節力距則在外翻的 OTO(p=0.03) 及 OHS (p=0.01) 與外旋的 OHS(p=0.04) 有統計差異 在膝關節角度上, 外翻的 HS (p=0.03) OTO(p=0.01) 及 OHS(p=0.04) 及外旋的 OHS(p=0.04) 有統計差異, 而力距在外翻的 HS(p=0.04) 與 OHS (p=0.03) 有統計的差異 至於髖關節則所有參數皆無差異 ( 見表六 ) IV. 討論與結論 從我們的研究看來, 有中度與重度扁 平足的學齡前兒童, 其體能表現較差, 其 步態行走能力亦有參數上較差的現象發 生 除了第一年的研究我們發現關節韌帶 鬆弛與扁平足息息相關, 我們似乎也在第 二年的研究發現肌力表現也占有頗為重要 的地位 印証文獻, 在 1985 年,Rose 等 人便建議扁平足的評估應重視大腳趾的伸 展力量評估 17 在 1997 年,Dyal 等人 也發現扁平足的嚴重程度與後脛骨肌的肌 力相關 10 這也印証了肌力所扮演的角 色 由此來推測, 扁平足的預後良窳, 必 也與肌力的訓練與恢復有某個程度的相 關 如果我們能夠對相關的肌肉訓練定義 出一套有系統的課程, 再以隨機 (randomized clinical trial) 研究的方式來 對扁平足的兒童作長期研究, 想必可以研 究出最佳治療扁平足的方式 V. 參考文獻 1. Aharonson Z, Arcan M, Steniback TV. Foot-ground pressure pattern of flexible flatfoot in children, with and without correction of calcaneovalgus. Clin Orthop 1992; 278: Barry RJ, Scranton PE Jr. Flat feet in children. Clin Orthop 1983; 181: Beaty JH. Knee, lower leg, foot, and ankle disorders in children. Curr Opin Pediatr 1993; 5: Beighton P, Solomon L, Soskolne CL. Articular mobility in an African population. Ann Rheum Dis 1973; 32: Cappello T, Song KM. Determining treatment of flatfeet in children. Curr Opin Pediatr 1998; 10: Cheng JC, Chan PS, Hui PW. Joint laxity in children. J Pediatr Orthop 1991; 11:

5 7. Cohen-Sobel E, Giorgini R, Velez Z. Combined technique for surgical correction of pediatric severe flexible flatfoot. Foot Ankle Surg 1995; 34: Crawford AH, Gabriel KR. Foot and ankle problem. Orthop Clin North Am 1987; 18: D'Amico JC. Development flatfoot. Clin Pediatr 1984; 1: Dyal CM, Feder J, Deland JT, et al. Pes planus in patients with posterior tibial tendon insufficiency: asymptomatic versus foot. Foot Ankle Int 1997; 18: Ho CS, Lin CJ, Chou YL, et al. Foot progression angle and ankle joint complex in preschool children. Clin Biomech 2000; 15: Jacobs AM, Oloff LM. Surgical management of forefoot supinatus in flexible flatfoot deformity. Foot Surg 1984 ; 23: Kadaba MP, Ramckrishnan HK, Wootten ME. Measurement of lower extremity kinematics during level walking. J Orhop Res 1990; 8: Lin CJ, Lin SC, Huang W, et al. Physiological knock-knee in preschool children: prevalence correlating factors, gait analysis, and clinical significance. J Pediatr Orthop 1999; 19: Losel S, Burgess-Milliron MJ, Micheli LJ, et al. A simplified technique for determining foot progression angle in children 4 to 16 years of age. J Pediatr Orthop 1996; 16: McCall RE, Lillich JS, Harris JR, et al. The Grice extraarticular subtalar arthrodesis: a clinical review. J Pediatr Orthop 1985; 5: Rose GK, Welton EA, Marshall T. The diagnosis of flat foot in the child. J Bone Joint Surg Br 1985; 67: Taylor TL. Idiopathic flexible flatfoot in the adolescent. Clin Podiatr Med Sug 1989; 6: Wenger DR, Leach J. Foot deformities in infants and children. Pediatr Clin North Am 1986; 33: Wenger DR, Mauldin D, Speck G, et al. Corrective shoes and inserts as treatment for flexible flatfoot in infants and children. J Bone Joint Surg Am 1989; 71: Wheelwright EF, Minns RA, Law HT, et al. Temporal and spatial parameters of gait in children. I: Normal control data. Dev Med Child Neurol 1993; 35: