研究背景跟腱损伤是临床上一种较常见的运动损伤,是下肢最容易损伤的肌腱,在人体肌腱断裂损伤中居第3位。根据流行病学统计,跟腱损伤的发病率18/100000,常见于偶尔参加体育活动的中年人群(年龄30-40岁)。因为误诊、误治而导致陈旧性跟腱断裂,进而导致跟腱缺损；患者本身患有慢性跟腱炎,遇到较轻的暴力即可导致自发性跟腱断裂,此类患者跟腱失去应有的活性和韧性,也归于跟腱缺损的治疗范畴。有学者报道,急性跟腱断裂由于医生的误诊和患者的疏忽漏诊率可高达27%。漏诊后不能得到及时恰当治疗时间大于4周以上,就发展成为陈旧性跟腱断裂。虽然陈旧性跟腱断裂者断端间有疤痕组织增生,疼痛、肿胀大都已消退,但是近端回缩使小腿三头肌缩短,跖屈肌力减弱,通常表现为跛行、提踵无力,逐渐发展为爬山或爬楼梯,步态不稳等日常活动困难。相比于治疗急性跟腱断裂,陈旧性跟腱断裂的重建修复效果较差,临床医生比较棘手。虽然对于如何处理急性跟腱断裂一直存有很大争议,但是对于陈旧性跟腱缺损大多数医生认为手术是治疗的唯一方法,而手术方法亦多种多样。目前,对陈旧性跟腱断裂尚无统一手术标准,一般根据其断端缺损长度制定初步手术方案。缺损长度<2cm,踝关节跖屈后可直接端端缝合。缺损长度为2-6cm,采用三头肌腱腹交界部V-Y延长修复。但对于缺损长度>6 cm大面积跟腱缺损,治疗方法仍然存在争议,如V-Y肌腱延长,腓肠肌腱膜瓣翻转,游离肌腱移植修复(股薄肌腱,同种异体肌腱移植),自体肌腱移植((足母)长屈肌腱,趾长屈肌腱,腓骨短肌腱),合成材料移植,其中以自体肌腱转移临床使用较为广泛。特别以(足母)长屈肌腱转位重建跟腱疗效最为肯定。1991年,Hansen先提出用(足母)长屈肌腱来修复跟腱,通过跟腱后侧单一切口获得(足母)长屈肌腱。之后Wapner介绍了双切口切取(足母)长屈肌腱方法,即在中足内侧缘从舟骨隆突到第一跖骨头另做一独立切口,从而获得更长的可供转移的(足母)长屈肌腱,修复大面积的跟腱缺损。20多年来,众多学者应用该肌腱并做了相应的术式改进,报道良好的临床疗效。总结应用(足母)长屈肌腱修复跟腱缺损具有以下优点：(1)(足母)长屈肌是小腿后肌群中除小腿三头肌外力量最强的肌肉,同时又是足部最长的肌腱,其力线和跟腱力线相近,并且和小腿三头肌在步态周期中保持同步收缩；(2)自体材料无排斥反应,避免了异体组织移植及合成材料等排斥反应。(3)移位的(足母)长屈肌腱为健康的组织,有完整的血供,肌腹下拉后填补跟腱缺损区域,同时重建组织血供,避免再次发生断裂。单独应用(足母)长屈肌腱修复跟腱缺损也有不足之处,如跟腱跖屈肌力较健侧明显减退,单足提踵困难,(足母)趾跖屈肌力减弱,第一跖趾关节跖屈受限,同时足底压力分析研究提示第一趾下压力减少,压力外移至跖骨头下。所以部分学者提出(足母)长屈肌腱转位联合其他方法修复跟腱缺损,减少上述并发症的发生。Den Hartog提出应用FHL(Flexor Hallucis Longus)联合腓肠肌腱膜瓣转位修复跟腱缺损,Lee报道暴露断端部分疤痕组织联合FHL转位修复跟腱缺损,Elias等报道应用V-Y延长联合FHL转位修复大于8cm的跟腱缺损。TayD等报道应用2条腓肠肌腱膜瓣翻转联合FHL转位重建跟腱。Mulier等比较腓肠肌腱膜瓣联合或不联合FHL转位的临床疗效,提出前者的效果更佳。上述学者报道临床效果良好,但是术后随访应用等速测定仪提示患侧跖屈时峰力矩值明显小于健侧,提示肌力减弱明显,未能更好的恢复正常的跖屈肌力。针对上述问题,本课题将紧紧围绕增加跖屈肌力,减少并发症等问题。课题分为应用基础研究和临床研究两大部分。(1)基础研究：可分为两部分①解剖研究：陈旧尸体下肢标本上观测双切口切取FHL的最大长度,观测FHL和FDL(Flexor Digitorum Longus)的吻合类型。②生物力学研究：新鲜下肢标本模拟手术,双切口FHL肌腱转位联合2条腓肠肌腱膜翻转和跖肌腱修复跟腱缺损。在BOSE机器下予以进行单向拉伸破坏试验,通过生物力学试验,测试肌腱不同手术方式的最大拉伸力；利用生物力学试验研究比较不同术式的疗效。(2)临床研究：应用该新术式修复大面积的陈旧性跟腱缺损,并予以MRI(Magnetic Resonance Imaging)和等速测定仪随访,客观评定手术疗效。本研究将为开展新的术式治疗陈旧性跟腱提供科学的理论依据,并从解剖和生物力学层面为跟腱缺损治疗提供科学的指导。自Hansen和Wapner报道FHL转位修复跟腱以后,FHL成为转位修复陈旧性跟腱断裂的首选手术,众多学者进行了报道并做了相应的改进。Martin等建议跟腱断端完全切除并进行FHL转位,95%的病人疼痛减少,85.4%的病人结果满意。Lui等在关节镜下切取FHL转位修复跟腱断裂取得了良好的效果。Amlang等直接在足底做小切口,分离FHL和FDL,再予以小腿内侧抽取FHL修复跟腱,避免了足底内侧神经的损伤。Tashjian等在尸体标本上模拟单一切口和双切口切取的FHL长度,双切口切取的长度平均长3cm,小于Wapner报道的10-12cm。Panchbhavi报道在第一趾间关节小切口,足底小切口分离FHL和FDL,切取FHL的长度大于Wapner和Tashjian描述的方法。除此之外,足底Henry结处FHL与FDL之间腱束吻合报道也不一致,这为临床医生切取FHL后是否需要吻合远端提供了难题。O’SULLIVAN通过观测16侧下肢标本,报道Herny节处的FHL与FDL连接腱束分为3型,1型：腱束起于FHL止于FDL,2型：腱束起于FDL止于FHL,3型：双腱束,近侧起于FDL止于FHL,远侧腱束起于FHL止于FDL。而Bernard G通过24侧下肢标本也报道不同的3种类型,1型：腱束起于FHL止于FDL。2型：双腱束,近侧起于FHL止于FDL,远侧腱束FDL止于FHL。3型：两者肌腱间未见明显腱束。Mulier等报道通过观测24侧下肢标本分为2型：1型：腱束起于FHL止于FDL。2型：双腱束,近侧起于FHL止于FDL,远侧腱束FDL止于FHL。上述学者报道标本量较小,而且Henry结FHL与FDL吻合类型不一致,存在着争议,切取FHL转位修复跟腱后如何处理远端的看法不一致,而且标本都是西方人种,没用亚洲人种的相关报道。Mulier等在尸体标本上模拟FHL转位手术,提出后内侧切口抽出FHL会造成足底内外侧神经的损伤,损伤率高达33%(8/24侧样本),但是临床上未有相关的临床报道,考虑原因是由于术后石膏固定,负重较晚,神经已自行修复。虽然FHL修复跟腱缺损的临床文献报道很多,但是都不同程度存在着(足母)趾肌力减弱,跟腱跖屈肌力减弱,跟腱再次断裂等可能。但是FHL联合其他方式的术式报道很少,尤其是FHL联合其他2种方法修复跟腱大面积缺损国内外未曾报道。Cohn等比较可吸收挤压钉转位固定FHL和传统的FHL的生物力学研究,提出前者的最大载荷大于后者。Rahm等报道对FHL转位修复跟腱断裂进行跟骨隧道和经跟腱远端(无骨隧道)术后随访进行等速测定仪进行测试,临床效果进行比较,提出两者的临床结果无明显差异。Gebauer等比较用聚二恶烷酮缝线Bunell缝合和Kessler缝合联合跖肌腱修复跟腱的生物力学研究,提示前者的强度更大。Ilhami等应用兔子跟腱,比较跖肌腱在跟腱内和跟腱外修复跟腱断裂的生物力学和组织学研究,提出跟腱内缝合更有利跟腱的修复。这些研究提示跖肌腱为跟腱断裂修复提供更好的强度。综上所述,FHL转位修复陈旧性跟腱断裂的现在需要解决以下难题。(1)确定双切口、单切口和小切口切取FHL的长度具体差值。(2)观测FHL与FDL在Henry结处的具体吻合类型,为FHL远端是否需要与FDL缝合提供解剖学依据。同时观测与周围足底神经的关系,为抽取FHL后神经是否损伤提供解剖学理论依据。(3)确定FHL经跟骨隧道和经跟腱远端(无骨隧道)术式的生物力学差异；判断术式的优良。(4)临床上应用FHL联合跖肌腱移植和肠肌腱膜翻转修复跟腱缺损,术后随访应用MRI和等速测定仪等客观指标确定临床结果。研究目的：1.通过在尸体标本上观测(足母)长屈肌腱(FHL)和趾长屈肌腱(FDL)的关系,确定两者在Henry结处的吻合类型,为切取FHL后远端的处理提供解剖学依据。通过单一切口、双切口和小切口的FHL切取长度的差异,确定选择何种切口能更好的进行跟腱缺损修复。2.同时在新鲜标本上进行模拟FHL转位经跟腱远端(无骨隧道)和经骨隧道和2种手术方式,进行跟腱生物力学研究,比较2种手术方式的差异。3.临床上应用FHL联合跖肌腱移植和肠肌腱膜翻转修复跟腱缺损,术后随访应用AOFAS (American Orthopaedic Foot and Ankle Society,美国足踝外科协会)踝与后足评分、MRI和等速测定仪等客观指标确定临床结果,在临床结果上进一步验证最佳的手术方式。研究方法：本研究分为基础研究和临床研究2大部分,线路图如下：1.FHL和FDL在足底的应用解剖福尔马林液浸泡的防腐固定标本32具(男性17具,女性15具),共64侧成人尸体下肢标本,行动脉红色乳胶整体灌注后行足底层次解剖。解剖观测Henry结处FDL与FHL的吻合类型,测量2者之间吻合腱束的直径,长度和宽度。1.1观测FHL和FDL在Henry结处的吻合类型64侧成人尸体下肢标本(男性17具,女性15具),福尔马林浸泡1年以上,足部无严重的畸形和相关的手术治疗。去除足底皮肤,浅筋膜和足底筋膜。暴露(足母)短展肌、(足母)短屈肌和蚓状肌,保护血管神经束,暴露FHL和FDL肌腱,解剖观测Henry结处FDL与FHL的吻合类型,并测量吻合腱束的直径,长度和宽度。1.2设计不同的手术切口切取FHL的长度分别测量FHL肌腱起始处到Henry结处和载距突下的FHL肌腱长度,从而确定单一切口、双切口能切取的FHL肌腱长度。模拟小切口切取FHL肌腱,测量第一趾间关节到Henry结处FHL肌腱的长度,确定FHL所能切取的最大长度。同时观察FHL与足底内外侧神经的临近关系,判别抽取FHL后神经损伤的机率。2.新鲜标本生物力学测试12侧新鲜膝关节下标本为2组,每组6例。在跟腱止点上4cm处进行跟腱离断,并切除跟腱5cm,建立跟腱缺损模型。①无骨隧道组：双切口FHL从后内侧切口抽出后直接与跟腱远近端进行编织缝合。②骨隧道组：双切口FHL转位修复跟腱缺损,FHL转位从跟骨隧道出穿出后予以跟腱编织缝合。BOSE机上进行拉伸破坏实验。实验分级逐渐加载,直至跟腱再次断裂,记录最大的负荷,拉伸位移和最大应力,进行统计学分析,比较组间差异,确定术式的优越性。3.临床上应用FHL联合跖肌腱移植和肠肌腱膜翻转修复跟腱缺损在临床上选择10例陈旧性跟腱断裂患者,术前所有患者进行AOFAS踝和后足评分和MRI检查。应用经跟骨隧道FHL联合跖肌腱移植和肠肌腱膜翻转修复跟腱缺损,术后1年重新进行AOFAS后足评分,同时复查MRI判定肌腱愈合情况,等速测定仪测量健侧和患侧跖屈位30°、1200峰力距值,分析手术治疗后健患侧功能恢复的差异。研究结果：1.FHL和FDL在Henry结处的吻合类型本研究通过观测64侧下肢标本,发现Herny吉处的FHL与FDL连接腱束只分为2型,Ⅰ型：腱束起于FHL止于FDL,共62侧(占96.9%)；Ⅱ型：双腱束,近侧起于FDL止于FHL,远侧腱束起于FHL止于FDL,共2侧(占3.1%)。没有发现其他学者所描述的Ⅲ型和Ⅳ型。Ⅲ型：腱束起于FDL止于FHL,Ⅳ型：两者肌腱间未见明显腱束。同时根据其他学者对FHL和FDL连接的腱束又可分为4个亚型,1型腱束主要参与第2趾屈肌腱的形成；2型腱束主要参与第2和3趾屈肌腱的形成,3型腱束主要参与第2、3、4趾屈肌腱的形成：4型腱束主要参与第2、3、4、5趾屈肌腱的形成。与大多数学者报道的一致,我们并只发现前3个亚型,没有发现第4型的存在。我们解剖观测发现1型共20侧(占31.3%),2型共39侧(占60.9%),3型共5侧(占7.8%)。同时对Henry结处远端FDL进行分型,也发现2个亚型,1型远端FDL分为3个腱束主要构成3、4、5屈肌腱,FHL和FDL连接的腱束主要参与形成第2趾屈肌腱的构成,共34侧(占56.7%)。2型远端FDL分为4个腱束主要构成2、3、4、5屈肌腱,FHL和FDL连接的腱束部分参与形成第2趾屈肌腱的构成,共30侧(占43.3%)。2.不同的手术切口切取FHL的长度Henry结位于第一趾间关节近侧10.89±1.08(9.22-13.04cm)舟骨结节下2.21±0.34(1.59-3.04cm)。分别测量FHL肌腱起始处到Henry结处和载距突下的FHL长度,确定双切口和单一切口切取的长度,单一切口所切取的长度为5.08±1.09cm (3.32-10.35 cm),双切口切取的长度6.72±1.03cm (4.69-12.09 cm).同时测量第一趾间关节到Henry结处FHL肌腱的长度,确定FHL能切取的最大长度为17.49±1.80cm (13.51-20.52cm)。方差分析比较三组差异性,组间差异有统计学意义P<0.001。三组两两比较有显著性差异,性别和左右侧无明显显著性差异。同时FHL与足底内侧神经的3.6±1.23mm(1.46-7.86mm),从而判断抽取FHL后足底内侧神经损伤的机率较高。3.FHL联合跖肌腱移植和腓肠肌腱膜翻转修复跟腱缺损临床上研究10例陈旧性跟腱断裂的患者,男性8例,女性2例,平均年龄35.5岁(22-55岁),受伤至手术时间为平均5.3个月(4-8月),术前MRI提示跟腱缺损范围4-10cm,平均缺损6.6cm,术中探查可见跟腱缺损7-11cm,平均缺损8.1cm。我们应用FHL联合跖肌腱移植和2条腓肠肌腱膜翻转修复跟腱缺损术前AOFAS后足评分64.4±3.54分(56-70分),术后1年重新进行AOFAS后足评分为94.3±3.46(92-98分),VAS评分从4.33±1.11分(3-7)提高至1.89±1.17分(1-3分)。所有患者获得随访,平均18.1个月(12-36月),1例患者出现伤口延迟愈合,经换药后愈合。术后1年复查MRI判定肌腱愈合情况,可见跟腱、FHL和跖肌腱愈合良好。患者返回正常工作的平均时间为4个月(3-12月),恢复运动的平均时间为10个月(6-18月),所有患者未诉(足母)趾活动障碍和跖屈肌力减弱,术后AOFAS评分94.3(88-100分),踝关节活动度较健侧无明显差异,背屈活动度12°(5-15°),跖屈活动度40.5°(35-50°)。小腿三头肌较健侧萎缩,平均为1.5cm(0.5-2.5cm)。所有患者能做单腿提踵试验并能保持平衡,平均持续时间为32.5s(8-50s)。予以等速测定仪测量健侧和患侧跖屈位30。,120。峰力距体质量比,较健侧相比,平均减少24.5%和34.5%。4.跟腱生物力学研究新鲜膝关节下标本为12例,分为2组每组6例,无跟骨隧道组和跟骨隧道组。在跟腱止点上4cm处进行跟腱离断,并切除跟腱5cm,建立跟腱缺损模型。双切口FHL从后内侧切口抽出后直接与跟腱远近端进行编织缝合。在跟腱止点前截断跟骨,保留跟骨和跟腱,在生物力学测定仪上夹具固定后进行测定。结果提示2组拉伸力无明显差异。结论：1.相比较国外的白色人种有3种或4种类型,我们亚洲人种的FHL和FDL在Henry结处的吻合类型只有2种类型,Ⅰ型吻合腱束起于近端FHL止于远端FDL,Ⅱ型吻合腱束为双腱束,近侧起于FDL止于FHL,远侧腱束起于FHL止于FDL。其中Ⅰ型占90%以上,提示为保留(足母)趾跖屈肌力,切取FHL后远端必须与FDL缝合,同时切取FDL后,远端不与FHL缝合,余趾仍能保留跖屈的功能。2.双切口、单切口和小切口切取的FHL长度,比较三组差异性,组间差异有统计学意义。跟腱大面积缺损患者,需要采取小切口切取FHL,并牺牲(足母)趾的跖屈功能,单切口切取长度有限,适用于跟腱病的跟腱重建,但使(足母)趾跖屈功能丧失。双切口切取长度适中,可作为常规修复跟腱缺损的术式,而且能保留(足母)趾的跖屈功能。3.FHL和FDL与足底内侧神经的距离较近,抽取FHL或FDL后足底内侧神经损伤的机率较高,但是临床上未有相关的临床报道,考虑原因是由于术后石膏固定,负重较晚,损伤的神经已自行修复,在临床切取FHL过程中需要仔细暴露吻合腱束,游离时避免损伤临近的血管神经束。4.生物力学试验模拟FHL转位经跟腱远端(无骨隧道)和经骨隧道,进行跟腱生物力学研究,骨隧道和无骨隧道术式最大载荷无明显差异,提示2种手术方式对患者跟腱的拉伸张力无明显差异,跟腱大面积缺损时应该选择无骨隧道术式,有较长的FHL肌腱可供使用。5.FHL联合跖肌腱移植和腓肠肌腱膜翻转是修复跟腱缺损切实有效的一种方法,临床结果好,患者满意度高,并发症少,手术方式简便,是临床医师修复大面积跟腱缺损的良好选择。本研究创新点：1.目前国外对于FHL和FDL在Henry结吻合类型有争议而且样本量较小国内无相关报道。国外学者报道单一切口和双切口切取的FHL长度不一致,争议较大。本研究首次大样本从解剖学角度观察亚洲人种FHL和FDL的吻合类型,并分别测量FHL单一切口,双切口和小切口的切取长度和最大切取长度,为修复大面积的跟腱缺损提供解剖学依据。2.国内外首次在新鲜下肢标本上模拟FHL转位修复跟腱缺损手术并进行生物力学研究。通过生物力学试验,测试肌腱不同手术方式修复的最大拉伸力；利用生物力学试验研究比较了不同术式的疗效和差异,确定手术方式的优良。3.国外学者有报道FHL联合腓肠肌腱膜翻转瓣或联合V-Y延长修复陈旧性跟腱缺损的报道,但无FHL联合同时2种方法的手术方式。本研究将从生物力学研究基础上,在临床上设计了新的术式FHL转位联合2条腓肠肌腱膜翻转和跖肌腱治疗陈旧性跟腱缺损,同时在生物力学研究和临床研究等客观数据评价了术式的差异。