疾病名 先天性马蹄内翻足 英文名 congenital talipes equinovarus 别名 ICD 号 Q66.0 病因和发病机制研究的进展 1. 病因研究进展先天性马蹄内翻足 (congenital club foot,ccf) 是小儿常见的一种严重影响足部功能的畸形, 发病率约为 1, 主要畸形包括前足内收 踝跖屈 跟骨内翻以及继发性胫骨远端内旋 病因目前还不清楚, 有多种学说, 如 : 神经肌肉病变, 血管发育异常, 骨骼发育异常, 软组织异常, 遗传基因学说以及宫内发育阻滞学说等 在某一领域部分学者达成共识, 如 : 神经肌肉病变学说, 但尚无定论 因此, 对先天性马蹄内翻足病因学的研究对指导和改进治疗有重要的意义 (1) 神经肌肉病变学说 : 1 肌纤维变性和肌纤维型的改变 : 有学者认为肌力不平衡是先天性马蹄内翻足畸形发生的直接原因 研究发现先天性马蹄内翻足小腿肌群中普遍存在腓骨肌肌力持续减弱, 小腿内后方肌肉挛缩, 造成肌力不平衡, 骨骼 关节的变化 软组织的挛缩是继发于肌力不平衡的适应性改变 研究发现肌肉间结缔组织含量增加, 而毛细血管平均密度及毛细血管到纤维组织的比率减低, 阐明了肌肉本身的变性改变 通过对 CCF 足肌肉超微结构分析发现, 脂肪组织纤维样变性, 可收缩成分明显减少, 最严重病变的肌肉是胫后肌和腓骨肌 CCF 病足胫前肌, 腓骨肌和腓肠肌标本电镜观察超微结构发现均有异常改变, 主要包括肌原纤维节段性缺失 肌丝缺失 方向紊乱 Z 线结构破坏 线粒体肿胀 肌浆网扩张等 此外肌纤维类型及比例也发生改变, 表现为 Ⅰ 型肌纤维比例增高 研究发现, 比目鱼肌中肌纤维明显增加达 59.5%( 正常约 30%),Ⅰ 型与 Ⅱ 型肌纤维比例失常为 1 1( 正常为 1 2), 并出现同型肌纤维聚集现象 ( 正常肌肉横断面 Ⅰ Ⅱ 型肌纤维呈镶嵌样分布 ) CCF 足小腿肌纤维研究发现主要的病理变化是红肌纤维 (Ⅰ 型肌纤维 ) 增多和聚集, 红肌纤维是慢收缩高张力纤维, 对维持姿势起重要作用, 红肌纤维增多可能使所在肌肉活动增强, 从而产生一种力量虽小但持久存在的肌力不平衡, 而研究结果恰恰是胫前肌, 腓肠肌中红
肌纤维增多极为显著, 而腓骨肌增多不显著, 从而造成三组肌肉肌力不平衡导致畸形发生 2 运动终板和神经系统的病理改变 : 肌肉的组化分型主要由支配它的神经元决定, 一个神经元的轴突和它所支配的肌纤维组成一个运动单位, 相同的运动单位组化分型相同, 不同运动单位镶嵌在一起组成正常肌肉 研究发现 CCF 足小腿肌肉各肌群运动终板和神经纤维存在着退变和再生, 运动终板存在功能障碍, 与一些神经源性疾病中的病理变化相一致 研究发现 Ⅰ 型肌纤维的增加和聚集的区域中,Ⅰ 型神经末梢数量增加, 提示 CCF 小腿肌群肌纤维成熟异常与神经系统有关 Omeroglu 通过对 5 例胎龄在 18~20 周高位脊膜膨出的胎儿尸检发现有典型的马蹄内翻足畸形, 肌肉发生去神经肌纤维变性的比例明显高于对照组,Ⅱ 型肌纤维明显减少, 推测 CCF 肌萎缩肌纤维变性的原因可能是由于宫内高位脊膜膨出所致 Grozdanovic 通过测试人类各种肌肉疾病中小腿三头肌一氧化氮合酶 Ⅰ 的含量, 发现 CCF 病足小腿三头肌一氧化氮合酶 Ⅰ 在肌膜区减少或消失, 与去神经支配的肌肉检查结果一致, 证明 CCF 是一种神经肌肉性疾病 Santos-Alvarez 在维甲酸诱导胎鼠马蹄内翻足实验中发现, 畸形发生率达 90%, 组织学研究发现胚芽中神经结构和间充质减少, 细胞形态失常, 提示胚胎发育过程中神经分化受阻可能导致下肢畸形 Delgado-Baeza 通过胃管灌入维甲酸诱导胎鼠马蹄内翻足实验中发现除畸形诱导率达 86.5% 外, 尚合并颅面骨发育障碍 神经管畸形 手畸形等其它畸形, 同时脊髓胸腰段前角神经原减少, 有较多前角细胞凋亡等病理变化, 提示 CCF 畸形的产生与神经和脊髓发育有关 (2) 血管发育异常 : 不少学者对 CCF 病足进行血管造影发现足部均有血管异常, 跗骨窦区血运贫乏, 血管排列紊乱 血管改变在胎儿早期即明显 Greider 发现大部分 CCF 病足有胫前动脉发育不良或缺失, 足背动脉消失, 有的胫前动脉存在但发育差, 粗大的胫后动脉成为主要的血管 Edelson 用多普勒检查研究了 40 例 CCF 共 63 足, 发现在严重未治的 CCF 中, 胫前动脉缺失或明显细小达 85%, 且随年龄增加和严重程度而增加, 因而推测血管发育异常可能导致足内侧供血供氧不足, 发育受阻, 导致畸形 (3) 软组织发育异常 : 有的学者认为软组织挛缩可能是 CCF 的病因 Ippolito 在研究中观察到 CCF 病足的小腿后内侧肌肉, 肌腱及筋膜中纤维组织
明显增加 Zimny 用电镜观察了 CCF 内外侧筋膜, 发现其内侧筋膜中具有收缩功能的成肌纤维细胞, 成肌纤维细胞是肌收缩蛋白 - 肌动蛋白及肌凝蛋白的组成成分, 他认为成肌纤维细胞可能是软组织挛缩的超微结构基础 赵东风对 CCF 病足小腿软组织进行免疫组化研究发现 : 挛缩侧深筋膜的 Ⅰ Ⅲ 型胶原纤维含量明显增加, 推测细胞间质的改变, 胶原纤维的大量合成和沉积产生了持续的致畸力, 破坏了生理性肌力平衡, 但对于软组织挛缩是原发引起 CCF 畸形还是由于神经肌肉病变导致软组织继发性挛缩尚有待进一步研究 (4) 骨骼发育异常 : 一部分学者认为 CCF 原发病理改变在跗骨 Fritsch 通过对 CCF 距骨骨化的不同发育阶段进行比较, 发现本病的骨改变主要发生在距骨, 随后跟骨 舟骨等亦发生变化 Gilbert 使用免疫组化方法对 CCF 足跟骨研究发现软骨细胞较小, 未分化成熟, 细胞外粘蛋白减少, 生长软骨类似关节面软骨, 骨化中心骨化异常 Ippolito 通过对有 CCF 畸形的 16~20 周流产胎儿骨骼系列断层切片进行组织学研究发现距骨头变小, 向内向跖面旋转, 颈体角减小, 跟骨变小, 且内旋内翻, 舟骨内旋, 距舟关节脱位, 这一研究客观描叙了 CCF 足部诸骨的异常改变和毗邻关系 Miyagi 用影像学的方法, 发现 CCF 中跗骨的骨化较正常的晚, 以距骨的改变为主, 骨化中心小且偏位, 位于颈的前下方, 距骨骨化中心前面和表面的软骨内被过多不成熟的血管分割, 使增殖软骨细胞受到干扰, 妨碍了软骨向软骨内成骨的连续发展过程, 头颈生长受阻, 导致距骨畸形 距骨基质发育异常导致距骨畸形可能是 CCF 的原发病因 (5) 遗传基因因素 : 流行病学的调查研究提示 : 遗传基因在 CCF 发病中起重要的作用 多数学者认为 CCF 发生是遗传因素与环境因素共同作用的结果 有起决定性的基因, 但受其它因素的调控, 如毒物 病毒的参与调控 近年来发现的 HOX 基因可能是 CCF 的相关基因 HOX 基因家族是成簇存在的同源异型盒基因, 具有一段长 180bp 的同源序列, 大量的动物实验证明 HOX 基因是脊椎动物胚胎发育形成的主要调控基因, 在转录和翻译的不同阶段行使其特定的表达调控作用 HOX 基因可能在胚胎的形成过程中调节下肢发育, 导致马蹄内翻足畸形, 在骨骼形态发育中的基本作用是调节软骨细胞增殖与分化, 而过量维甲酸的表达及巨细胞病毒的感染等因素均可导致 HOX 基因表达失控, 导致肢体畸形发生 到目前为止还没有一个公认的遗传特征模式, 但与遗传有关是确定的
(6) 胎儿宫内发育阻滞 : 一些学者认为 CCF 是子宫内胚胎发育阻滞的结果 最早由 Hippocrates 提出了子宫内压迫学说, 认为马蹄内翻足畸形是由于宫内压迫和羊水过少导致胎儿足被挤压在马蹄内翻足固定位置引起的 Victoria- Diaz 通过胚胎期足的动态位置变化研究支持了这一观点, 当胚胎处于 21~30 周时, 此时足外侧骨骼和腓骨远端生长较快, 使足呈内收状态, 当胚胎 31~40 周时, 胫骨远端和足内侧骨骼生长较快使足由马蹄内翻逐渐回到正常位置, 当某些因素影响以上各期足发育时, 则会使足的位置停止在某阶段并保持到胎儿成形 2. 发病机制研究进展 诊断研究进展 1. 辅助诊断检查进展 (1) 实验室检查进展 : (2) 特殊检查进展 : 2. 临床诊断进展 治疗与预防方法研究的进展 CCF 的矫形, 主要根据是足的病理改变 畸形组成, 软化 松解挛缩软组织, 恢复紊乱的跗骨排列和恢复功能 形成了非手术治疗及以上不断完善的软组织松解方法和辅以不同骨和肌手术的改良手术 但至今仍没有能完全解决畸形复发 残留和远期疗效肯定的手术方案 并且临床发现肌肉纤维化 肌纤维变性也易导致复发和畸形残留 因此, 人们就把矫形重点放在功能恢复上, 提出了以功能恢复评定疗效 但长期随访观察很少, 阻碍了 CCF 最佳治疗方法 手术类型 最佳手术介入年龄和复发畸形治疗的探讨 所以随访非常必要, 直到生长稳定, 既成年以后, 及时纠正, 可以巩固远期疗效 矫形医生必须根据患儿不同的病理 生理特点, 畸形组成作具体分析 采取具体的方法, 以期达到满意的治疗效果 1. 非手术治疗一般认为出生后即应手法治疗, 采用轻柔的手法矫正, 用 Kite 矫形石膏固定, 随小儿生长发育更换石膏 普遍认为 <6 个月 柔软型 CCF 的患者多能治愈 非手术治疗对轻 中度有较好疗效, 且可作为重型病人的术前准备 由于临床上对非手术疗法报道治疗效果相差很大,Marck N 试图用统一标准衡量非手术治疗疗效 对成功病例进行临床和影像学表现观察研
究, 用标准尺码鞋子 患儿父母认可 无痛 有无功能缺陷和管床医生认为优良否, 还包括正常形态, 能跑和能否用足后跟 足趾 中部和侧边站立进行评定 其影像学表现主要是测定 : 平均 Beatson Pear 指数值 平均距第一跖骨角, 平均胫跟角 由此得出轻 中度者非手术疗法效果较理想, 重度部分有效, 但远期疗效无法评价 目前对于中 重度者许多外科医生认为正确的非手术治疗是手术治疗的术前治疗 2. 手术治疗 (1)Ilizarov 外固定器治疗 : 根据伊氏外固定器特点及伊氏张力 - 应力下组织再生理论, 用伊氏外固定器治疗 CCF, 经过 1~4 年随访, 足外形和负重力线正常或接近正常 Kite 角改变 >50%, 跗骨排列恢复或接近正常解剖位, 且无严重并发症 伊氏外固定器便于调整, 能够三维延长 压缩, 扭转各部件间距, 从而起矫形作用 且有缓慢 持续的逐渐矫形作用, 不影响中足的发育 有延长中足的效应, 且操作简便 用伊氏外固定器治疗 CCF 的病人进行随访发现从疼痛 形态学 负重和穿鞋尺寸方面, 优良率达到 85.7%, 平均 6 年随访无复发 此法还适于大龄 严重的 CCF 病人的治疗 但有针道感染 屈趾肌紧张 屈肌紧张 矫形后期足部疼痛, 延长受限等不足, 所以此法不是治疗 CCF 的首选方法 (2) 软组织松解术 : 分析了病理改变, 矫形专家们提出了手术矫正病变组织 由于对足解剖和病理认识不同, 形成了主要有 Turco 的后内,Mckay 后 中 侧和足底部松解和 Simons 距下松解等方法 1Turco 后内松解术 : 对 CCF 的病理改变, 认为是后内侧各种软组织挛缩所致, 早期骨改变只是继发性的位置改变, 而形态大小没有改变 提出早期手术年龄为 6 个月左右 最佳手术年龄 1~2 岁,1~6 岁也能获满意效果 手术原理是彻底松解后内侧一切挛缩软组织, 舟骨复位, 跟腱延长, 距下松解, 甚至骰骨截骨 但常不能完全松解矫正, 某些病例容易矫枉过正, 常发生足趾下垂, 内收残余畸形, 二次手术率高达 33.3%, 复发率高达 56% 2Mckay 的后 中 侧和足底松解术 :80 年代初,Mckay 提出 CCF 的距跟关节在三个面上均有旋转的新概念, 即在矢状面上的足下垂 冠状面的跟骨内翻 水平面的旋转 采用 Cincinnati 切口, 进行广泛松解, 切开挛缩的关节
囊 屈肌腱延长 跟腱延长 松解后 内 外侧和足底软组织, 最后克氏针固定于矫形位 此法至今仍被广泛采用 但后遗畸形仍存在, 且距骨缺血坏死, 骨化中心延迟出现或不规则 平顶距经常发生 3Simons 的完全距下松解术 :Simons 在 1985 年提出了完全距下松解, 此法包括了后内侧松解和传统的距舟关节侧方松解 与 Mckay 相似, 但更完善 最大区别不是松解结构的特殊, 而是足骨的重新排列定位以及用术中摄 X 线片核实矫正情况和术后很好的护理 用 Cincinnati 切口, 行跟腱延长 打开屈肌腱鞘 胫后肌腱延长 韧带松解 跟骰切骨或跟骨切骨等, 克氏针固定跟舟 跟距和跟骰及足底松解, 根据术中透视摄片, 修复肌腱 Tuncay 等对 Turco 术式 Simons 术式和跟距侧方松解进行了临床比较, 也得出了 Simons 术式是最有效方法 但容易矫枉过正是其主要不足 4 其他 :Golder 分析提出 : 距骨相对于前足旋转, 距骨头和颈相对于滑车轴偏离, 这些畸形导致了旋前和旋后运动, 而不是足的跖屈和仰伸 从而提出后 中 足底和侧边松解 通过 MRI 分析则对 CCF 足解剖提出 : 冠状面舟骨和骰骨中间大部错位, 矢状面轻微旋前, 严重病例侧边半脱位, 距骨骨化中心减小, 舟骨中部相对于双踝轴旋转 组织学研究得出 : 跗骨形状 尺寸 关系改变 ; 跟腱 胫后肌腱远端增粗 ; 踝后 中部的韧带由于严重的足底跖屈和内翻靠在一起, 距骨移位, 胫舟和足底跟腱韧带增粗变短 但临床报道均不多, 具体还有待于研究 (3) 肌力平衡 : 早在 1940 年就有人提出用胫前肌转移治疗 CCF 50 年代初, 有人通过对 CCF 的胚胎学和解剖生理学研究, 肯定了肌力不平衡的观点 我国学者根据临床病理研究结果, 认为 CCF 有肌力不平衡, 胫前肌等内翻肌阻碍矫正, 提出早期纠正畸形, 并在此基础上作胫前肌 ( 或胫后肌 ) 外移建立动态肌力平衡的手术治疗方法, 取得满意疗效 在此基础上完全和部分肌腱转移, 经临床证实两者并无区别 但肌力平衡一般不作为单独治疗, 常须与其它手术方法一起实施 肌附丽点选择不当, 行胫不直接, 固定不牢, 肌力不足, 易致矫形失败
(4) 截骨矫形 : 一般认为跟骨内翻 前足跖屈内收畸形严重 跖筋膜挛缩明显, 在 10 岁以上可以采用跟骨截骨作辅助矫正手段 用骰骨截骨对严重残留前足内收进行矫形, 可使 95% 的病人内收获得矫正 根据临床观察, 提出患儿年龄应 >4 岁, 或中间楔骨骨化中心发育良好的病例是截骨矫形术附加条件 用于治疗僵硬型 CCF, 截骨是严重病例, 僵硬型 CCF 矫形的有效辅助手段, 根据不同矫形需要采取不同部位和不同方式截骨, 借以补充软组织松解的不足 (5) 骨融合矫正 :Hoke 在 1921 年首先创用三关节融合术, 后来又有各种改良三关节融合术和距骨头大部切除, 借以增加足背伸的程度 15 岁以后 CCF 的治疗不满意 软组织松解不能达到预期目的或严重足下垂未经治疗者适合三关节融合术已成为大家共识 亦常用于 10~12 岁残留畸形和僵硬型 CCF 及复发病例或与其他矫形一起运用 Lehman WB 等用完全软组织松解与跟骰骨融合治疗较大儿童 CCF, 获得长期很好效果 但融合容易影响骨的发育, 所以必须考虑患儿生理特点 目前存在问题和研究热点 目前 CCF 的病因研究取得了一定的进展, 多数观点趋向于神经肌肉病变, 有关的研究从大体形态到细胞, 分子水平以及显微结构都取得了相当的进展, 但神经肌肉病变是否为长期马蹄内翻足所致继发性病变尚待进一部研究 至于遗传基因是否为神经肌肉病变的根本原因也还需继续探讨, 有待于使用更先进的技术方法进行深入研究 近期期刊发表的部分论文 先天性马蹄内翻足术后远期效果与生活质量的研究先天性马蹄内翻足的遗传学研究进展同一切口跟腱滑动延长加距下关节关节囊松解及个体化手术治疗先天性马蹄内翻足应用肌力平衡术治疗先天性马蹄内翻足改良 Hoke 跟腱滑动延长术治疗先天性马蹄内翻足正骨手法加夹板外固定治疗小儿先天性马蹄内翻足 62 例临床观察潘塞提疗法治疗僵硬型先天性马蹄内翻足的护理皮下跟腱切断术在 Ponseti 方法治疗先天性马蹄内翻足中的作用
肌腱转移手术治疗 55 例幼儿先天性马蹄内翻足效果随访 脊髓纵裂误诊为先天性马蹄内翻足 1 例