足拇外翻矫正手术治疗的研究进展

足拇外翻为临床多见的足踝关节疾病,常呈对称性发病.手术治疗可矫正畸形、缓解疼痛,为主要治疗手段.近年来关于足拇外翻矫正手术术式较多,主要有远端软组织重建术、第一跖趾关节手术、截骨术、微创技术及联合手术.本文主要回顾分析足拇外翻手术治疗方式的研究进展,为临床选取最佳的治疗方案提供理论依据.     

拇外翻足有限元模型构建及其第1跖趾关节生物力学分析

文题释义：拇外翻：拇外翻畸形是指拇趾在第1跖趾关节处向外侧偏斜移位。拇外翻是一种复杂的解剖畸形,并且在治疗上极具挑战性。拇外翻是拇趾最常见的一种病变,多见于中老年女性,常发生在有遗传倾向及长期穿用不合适鞋子的人,部分鞋子会对拇趾施加异常压力,加重外翻病症。第1跖趾关节：是由第1跖骨的头部和第一趾骨底部所构成的关节。其中第1趾骨为大拇趾,位于足的最内侧,分为近节趾骨与远节趾骨。第1跖趾关节在站立及行走时起到重要作用,承受了较大的压力。常见的拇外翻是由于第1跖骨内翻和第1趾骨外翻所造成。背景：有限元模型构建及生物力学分析使探究拇外翻足的形成及相关结构功能恢复成为可能。目的：建立负重中立位中度拇外翻足有限元模型,分析不同部位及大小的外力作用下第1跖趾关节角度的变化与对应骨骼应力分布情况。方法：选取1名女性中度拇外翻志愿者,采集CT影像数据,利用计算机三维成像技术进行三维有限元建模,验证模型有效性,标准化第1跖趾关节角与第1-2跖间夹角的测量方法,控制变量,依次改变作用力大小来观察上述两角度的变化,分析第1跖骨、近节趾骨的应力分布情况。结果与结论：①建立了有效的中度拇外翻足有限元模型,并显示较大的应力集中现象出现在第1跖骨,分布趋势为由骨体内侧中部及外侧中部,逐渐向骨体背侧底侧减小;②验证了所采用的第1跖骨、第2跖骨和拇趾近节趾骨轴线参考点的确定方法在有限元分析中的可实施性;③作用在第1拇趾远节趾骨外侧中部区域水平力对第1跖趾关节角的改变有直接影响,但并非线性影响;作用于足跖趾关节内侧囊处区域力主要影响第1-2跖骨间角大小;作用在跖骨近端内侧面水平力对两角度的影响都不大。https://orcid.org/0000-0001-6839-9933 (唐智) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节;骨植入物;脊柱;骨折;内固定;数字化骨科;组织工程     

拇外翻足三维有限元模型构建及其第1、2跖列生物力学分析

目的 建立拇外翻足有限元模型,研究不同拉力下第1、2跖列的应力及位移变化情况。方法 将采集的拇外翻病人足部CT图像导入Mimics软件,重建足部三维骨骼模型;利用3-matic软件对重建模型进行网格划分与体网格生成;将优化处理过的模型导入ANSYS中进行有限元分析,通过改变拉力大小、方向验证拉力与第1、2跖列的应力、位移之间的关系。结果 对第1近节趾骨施加不同大小、方向的拉力,当力小于12 N时,随着拉力的增加,第1趾骨位移变化较为明显,拉力每增大2 N,位移约增加1 mm;当力大于12 N时,随着拉力的增加,第1趾骨应力不断增加,而位移只发生微小变化;而当力保持12 N不变,以15°间隔改变力的方向时,第1、2跖列的应力大小及其分布随方向的变化而改变,同时位移也会产生相应的变化,且当力的方向与第2趾骨方向越趋于垂直时,第1趾骨产生的位移越大。结论 有限元分析技术可以形象、准确地分析第1、2跖列在不同拉力下的应力及位移变化情况,为拇外翻矫形器的设计奠定基础。     

微创技术治疗拇外翻疗效分析

拇外翻(haltux valgus deformity,HVD)是一种常见的足部畸形,治疗方法较多,但都有一定的局限性,我院在借鉴国内外先进经验的基础上,采用小切口微创治疗HVD患者五百多例共800足,具有切口小,出血少,损伤小,不用钢针内固定,不打石膏,不缝合,术后不留疤痕等优点,经6个月-3年随访,畸形矫正满意,疼痛消除彻底,优良率达99%以上。     

微型钢板联合超强缝线弹性固定治疗拇外翻畸形的有限元分析

背景：目前截骨治疗拇外翻为主流的手术治疗方式,但存在众多的并发症。第1,2跖骨间弹性固定治疗拇外翻是一种新的手术方式。目的：应用有限元分析的方法,对第1,2跖骨间固定治疗拇外翻进行力学分析,为临床治疗提供理论数据。方法：收集苏州大学附属常州肿瘤医院骨科的1例女性拇外翻患者的CT数据建立拇外翻有限元模型,对有限元模型进行3个手术位点的分组：A组为自第1跖骨远节基底部至第2跖骨远节基底部;B组为自第1跖骨远节基底部至第2跖骨中段;C组为自第1跖骨远节基底部至第2跖骨近节基底部,在3组模型分别实施第1,2跖骨间固定纠正拇外翻角至9°,分析各组固定后应力及形变情况。研究方案符合常州市肿瘤医院的相关伦理要求(伦理批号：2019-SY-031,审批时间：2019),并获得患者及其家属知情授权。结果与结论：①在3组手术位点实施手术方案后,A组的全足应力为202.43MPa,形变1.71 mm,第1跖骨应力为37.38 MPa,形变为1.71 mm,第2跖骨应力为1.16 MPa,形变为0.005 mm;B组的全足应力为220.58 MPa,形变1.47 mm,第1跖骨应力为29.26 MPa,形变为1.47 mm,第2跖骨应力为0.94 MPa,形变为0.004 5 mm;C组的全足应力为141.94 MPa,形变1.07 mm,第1跖骨应力为23.62 MPa,形变为1.07 mm,第2跖骨应力为1.43 MPa,形变为0.003 2 mm;②结果表明,手术位点为自第1跖骨远节基底部至第2跖骨远节基底部或第2跖骨中段具有较高的形变能力,更利于拇外翻角的矫正。https://orcid.org/0000-0003-2307-3571 (李桂军) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节;骨植入物;脊柱;骨折;内固定;数字化骨科;组织工程     

跖骨间弹性固定矫正拇外翻畸形后应力变化的有限元分析

背景：第1,2跖骨间弹性固定治疗拇外翻虽可获得满意的临床疗效,但报道中发生第2跖骨应力性骨折的并发症风险较高,课题组前期研究中使用这种弹性固定治疗拇外翻获得了良好临床效果。目的：通过对第1,2跖骨间固定建立拇外翻手术有限元模型,并进行力学加载分析,进一步验证该技术的安全可靠性。方法：基于1例女性拇外翻患者的CT图像作为建模数据,利用软件Mimics 19.0、Geomagic Studio、Hypermesh 12.0、ANSYS 19.0进行相关操作建立拇外翻三维模型,对拇外翻模型进行手术位点划分：自第1跖骨远节基底部分别至第2跖骨的远节基底部(A组)、中段(B组)、近节基底部(C组)分为3个手术模型。对3组手术模型进行水平力学加载逐步减小跖骨间角力学测试分析;模拟人体站立时的受力方式,在胫腓骨上段逐步进行垂直力学加载,观察全足及第1,2跖骨的力学及形变。结果与结论：①在应力方面,在第1,2跖骨间角施加水平方向的作用力在50,100,200,300 N时,跖骨整体作用点时最大应力发生在B组;第1跖骨应力最大发生在A组模型;第2跖骨应力最大发生在C组模型,第2跖骨应力最小发生在B组模型;②在形变方面,第1跖骨形变向外侧移位最大在A组模型,B组次之,C组最小;对于垂直施加作用各组模型差别较小;③结果提示,A组及B组模型具有较好的矫形能力且不易导致第2跖骨应力性骨折;该研究为临床不截骨进行第1,2跖骨间弹性固定矫正拇外翻手术的实施提供了力学数据。https://orcid.org/0000-0001-7120-720X (杨俊);https://orcid.org/0000-0003-2307-3571 (李桂军) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节;骨植入物;脊柱;骨折;内固定;数字化骨科;组织工程     

微创Chevron联合Akin截骨治疗足拇外翻的研究进展

目的:总结微创Chevron联合Akin截骨（MICA）治疗足拇外翻的研究进展。方法:以“拇外翻”“经皮”“微创”以及“hallux valgus”“percutaneous”“minimally invasive”“minimally invasive chevron-Akin”等为中、英文关键词,在中国知网、万方医...     

拇外翻术后拇外翻角和第1-2跖骨间角X射线测量方法评价

背景：拇外翻术后拇外翻角和第1-2跖骨间角的测量关键在于第1跖骨轴线的确定。第1跖骨轴线的不同确定方法,造成了这两个角度测量值的差异,使不同临床研究之间的数据不具有可比性。对于拇外翻术后角度测量,国内外尚未形成公认的标准方法。目的：回顾不同拇外翻术后拇外翻角和第1-2跖骨间角的测量方法的研究进展,为拇外翻的术后测量与评价研究提供参考。方法：由第一作者在2012年2月检索PubMed、中国期刊全文数据库以及万方数据库。其中,英文检索词为：“hallux valgus”、“angles”、“radiographic measurements”。中文检索词为“拇外翻”、“角度”、“X射线测量”。选取29 篇文献进行归纳总结。结果与结论：最好的测量方法其标记点必须是易于确定,可重复性好,应尽量避免受到截骨部位及跖骨本身解剖变异的影响。拇外翻术后X射线测量方法目前多用头部中心/基底部中心测量方法。专业化的工具软件测量取代手工测量是未来拇外翻术后X射线测量的发展趋势。     

微创治疗拇外翻术后绷带外固定：有限元分析截骨端稳定性

文题释义：微创治疗拇外翻：根据小夹板纸压垫固定原理,采用1、2趾蹼间夹垫,“8”字绷带和宽胶布作外固定的方法,术后允许患者适当下地活动,进行拇趾关节、踝关节锻炼,避免了患者长期卧床及“石膏病”的发生。经临床应用获得了患者的肯定,总优良率为98.5%。 有限元分析法：有即化整为零、集零为整,通过将研究对象的连续求解区域离散为一组有限个单元,且按一定方式相互联结在一起的单元组合体,由于单元能按不同的联结方式进行组合,且单元本身又可有不同形状,因此可以模拟成不同几何形状的求解小区域,然后对单元进行力学分析,最后再整体分析。 背景：微创治疗拇外翻临床效果显著,仅通过绷带外固定维持截骨端稳定,目前缺少有关截骨端稳定性的研究。 目的：研究微创治疗拇外翻术后平衡站立工况“8”绷带外固定对截骨端应力和位移的影响。 方法：在微创治疗拇外翻术后“8”字绷带外固定有限元模型上,以第一跖骨截骨面为中心,建立3条两两垂直的坐标轴(X轴、Y轴、Z轴)。X、Z轴平行于足水平面,分别指向足内侧、前方;Y轴垂直于足水平面,指向上方;定义远端截骨面4个节点内上为A₁,外上为B₁,外下为C₁,内下为D₁,近端截骨面对应4个节点为A₂、B₂、C₂、D₂。位移与坐标轴方向一致时为正值,相反时为负值。通过有限元分析得出平衡站立工况截骨面远端及近端各个节点的应力、位移的方向和大小。 结果与结论：①微创治疗拇外翻术后“8”字绷带有限元模型平衡站立工况时,截骨端最大应力在截骨面的背外侧(B₂),为0.632 MPa;②截骨面第一主应力在Z轴上,方向与Z轴相反,与总应力相同,属于压应力;剪切力在XY平面最大,最大应力在近端截骨面的背内侧(A₂),为0.058 MPa;③第一跖骨截骨远、近端主要位移在X轴上,位移分别在截骨面的跖内侧(D₁),为-1.002 mm、跖内侧(A₂),为0.621 mm;④结果说明“8”字绷带外固定能够维持微创治疗拇外翻术后截骨端的稳定,有利于截骨端愈合。 ORCID: 0000-0003-3116-7287(白子兴) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节;骨植入物;脊柱;骨折;内固定;数字化骨科;组织工程     

重建板矫形内固定治疗拇外翻临床研究

目的探讨重建板矫形内固定治疗拇外翻的临床疗效。方法 2008年10月~2011年4月采用重建板矫形内固定术治疗拇外翻患者25例,共48足。临床症状采用美国足与踝关节协会1994年制定的AOFAS评分系统,影像学采用2006年2月中华骨科学会足踝外科学组制定的拇趾外翻的分型标准,术前与术后进行对比。结果术后与术前相比,HVA平均矫正17.3±1.2°,IMA平均矫正3.5±1.2°。AOFAS评分平均增加55.6±3.7分。结论重建板矫形内固定治疗拇外翻是一种较为理想的方法。     

颅脑有限元模型的研究进展及应用

有限元法(finite element method,FEM)是随着电子计算机的发展而迅速发展起来的一种数值分析方法,同时也是一种比较先进的生物力学研究方法。FEM早期应用于工程科学技术领域,近几年来,生物医学工程领域已经广泛应用FEM进行脑方面的研究。随着交通、运输业的发展,颅脑损伤发生的概率越来越高,严重威胁着人类的身体健康。通过建立颅脑有限元模型,可以很好地研究颅脑损伤的生物力学机制。总结颅脑有限元模型的建立、发展和应用,并对未来的研究方向进行展望。     

拇外翻发病危险因素与足底压力特征

BACKGROUND: Complex anatomic deformity of the foot due to hallux valgus results in the changes of plantar biomechanics. OBJECTIVE: To analyze the risk factors of hallux valgus and to detect the plantar pressure of hallux valgus in natural walking. METHODS: The dynamic plantar pressures of 50 patients and 30 age-, height- and weight-matched normal persons were respectively tested by the Footscan USB2 system (RSscan International, Belgium). All subjects were detected during barefoot walking over three times, to obtain the dynamic plantar pressure curves and characteristic parameters for further analysis. RESULTS AND CONCLUSION: Among patients with hallux valgus, women accounted for 94% (all wearing pointed high-heeled shoes), men accounted for 6% (none wearing pointed high-heeled shoes), and 96% had a genetic history. During the natural walking, the first metatarsal pressure of hallux valgus feet was increased significantly, which markedly differed from the normal people. The average peak pressure, average load, and average impulse of the first metatarsal in hallux valgus patients were significantly increased compared with the normal controls (P < 0.05 or P < 0.01). These results show that wearing high-heeled pointed shoes is another important factor of the hallux valgus in addition to genetic factors. Pressure, load, impulse of the first metatarsal in hallux valgus patients are markedly increased contributing to the occurrence and development of the hallux valgus. All above findings provide an important basis for the prevention, treatment and functional rehabilitation of hallux valgus. 中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建;骨细胞;软骨细胞;细胞培养;成纤维细胞;血管内皮细胞;骨质疏松;组织工程     

微创治疗拇外翻截骨端位移与跖痛症量化关系的有限元分析

目的 明确微创治疗拇外翻截骨端位移与发生转移性跖痛症之间的关系,结合有限元进行量化分析,为手术治疗转移性跖痛症提供精准数字化依据。方法 首先基于拇外翻患者术前足部相关数据的测量建立真实的拇外翻几何模型,参考文献对志愿者各方面生物力学系数赋值,根据模拟中西医结合手法整复微创治疗拇外翻技术,对其第一跖骨进行旋转、移动及截骨,最终得到微创治疗拇外翻合并跖痛症术后有限元模型。通过模拟微创治疗拇外翻截骨端位移,利用有限元计算获取拇外翻患者手术前后的第1跖骨下与第2跖骨头下最大压力数值,分析截骨远端位移方向和位移量与发生转移性跖痛症的量化关系。结果 平衡站立时,当第1跖骨截骨远端向外侧水平位移为2 mm时,随着垂直位移的增加,第1跖骨头下压力与第2跖骨头下压力变化具有明显相关性,r值为0.954;垂直位移在2 mm时,随着水平位移的增加,第1跖骨头下压力与第2跖骨头下压力变化相关性最大,r值为-0.764。结论 微创治疗拇外翻在截骨的基础上通过正骨手法将第1跖骨截骨远端向外侧位移2～4 mm时、跖侧位移2 mm时,能够有效减轻或治愈拇外翻及并发的跖痛症,避免拇外翻术后转移性跖痛症的发生。     

儿童头部有限元模型研究进展

头部损伤是导致儿童死亡与伤残的重要原因,对儿童头部损伤生物力学的深入研究意义重大。近年来,通过构建真实的儿童头部有限元模型来研究儿童头部损伤的方法日益成熟,逐步代替了尸体实验、动物实验以及物理实验。对儿童头部有限元模型的年龄特点、构建方法、模型应用以及发展趋势等进行较为全面的综述,并对该领域还有待研究的内容以及未来的发展方向做出展望。     

特色微镰刀微创治疗拇外翻畸形临床观察

目的探究特色微镰刀微创治疗拇外翻畸形的临床疗效。方法选取江门市蓬江区中西医结合医院骨科2014年1月到2017年1月收治的拇外翻畸形患者80例,按照随机数字表法将患者随机分为观察组和对照组,各40例。对照组患者给予常规手术截骨治疗,观察组患者给予特色微镰刀微创治疗。所有患者术后完成6个月随访,比较2组患者手术前后AOFAS踝-后足评分系统(AOFAS)评分,拇外翻角(HVA),第l、2跖骨间角(IMA1~2),近侧关节固定角(PASA),第4、5跖骨间角(IM 4~5),第5跖骨外翻角,胫侧籽骨位置(TSP)的差异,并于术后6个月门诊随访时对患者临床疗效和胼胝疼痛进行评估。结果经不同术式治疗后,2组患者AOFAS均明显高于治疗前,且观察组明显高于对照组,2组患者HVA、IMA1~2、IMA4~5以及第5跖骨外翻角均明显低于手术前,且观察组明显低于对照组,组间比较差异均有统计学意义(P0.05);2组患者手术前后PASA组间比较,差异均无统计学意义(P0.05)。观察组患者治疗优良率(100%)明显高于对照组(90.00%),差异有统计学意义(χ2=4.21,P=0.04)。2组患者VSA评分均明显低于治疗前,且观察组患者VAS评分(0.44±0.12)分明显低于对照组的(0.95±0.18)分,差异有统计学意义(t=14.91,P=0.000)。结论特色微镰刀微创治疗与传统截骨治疗相比临床疗效更显著,能有效纠正患者拇外翻畸形,缓解患者胼胝疼痛。     

拇外翻微创手术的围术期护理分析

目的：分析和探讨拇外翻微创手术的围术期护理方法和效果。方法选用了我院在2012年1月~2013年1月接收的90例拇外翻患者作为研究对象,将其随机分为了对照组和实验组,对照组患者只给予常规护理,而实验组患者在常规护理的基础上又给予系统性的围术期护理,一段时间后对两组患者的治疗效果进行对比。结果实验组患者的治疗效果明显好于对照组,并且他们之间的差异具有统计学意义(P<0.05)。结论微创手术具有创伤小、风险低的优点,而且围术期系统性的护理能够更好的促进患者康复。     

Endobutton悬吊钢板在拇外翻畸形中的新应用

背景:拇外翻是一种复杂的畸形,尚无治疗金标准,截骨治疗目前得到推崇,但并发症较多,能否进行不截骨矫正拇外翻是作者所在课题组进行的一项新尝试。目的:探讨Endobutton钢板悬吊固定治疗拇外翻畸形的效果。方法:2013年4月至2018年8月苏州大学附属常州肿瘤医院骨科采用Endobutton钢板悬吊固定治疗拇外翻26足,不截骨。所有患者对治疗方案均知情同意,且得到医院伦理委员会批准。术前、术后测量拇外翻角及第1,2跖骨间角,术后12个月评估美国足踝外科协会评分。结果与结论:①所有患者均获满意随访,随访周期8-38个月;②术后患者拇外翻角[(14.15±3.60)°vs.(28.95±4.12)°,P<0.01]及第1,2跖骨间角均显著小于术前[(7.88±0.90)°vs.(15.82±1.81)°,P<0.01]:③术后12个月患者美国足踝外科协会评分为(89.15±7.81)分,显著高于术前(62.08±7.10)分(P<0.01);④提示Endobutton钢板悬吊固定第1,2跖骨间是治疗拇外翻是一种可行的方案。