足踝部解剖与生物力学
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2009 Synthes Foot & Ankle Seminar
足的演进－第一跖骨的增厚、肥大
2009 Synthes Foot & Ankle Seminar
足的演进－楔骨靠拢
– 正常负重使跗骨逐渐转 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， 长期负重、超重行走会 出现足弓肿胀、疼痛等。 一些学者认为此结构与 扁平足和拇外翻有关。
2009 Synthes Foot & Ankle Seminar
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——距骨的内旋 – 踝关节的软骨较薄，关节的 匹配对于防止应力集中和继 发变性非常重要。这种关节 的正常状态一旦发生轻微的 紊乱，即可降低接触面积而 导致关节软骨的超负。
– 现代类人猿的没有较僵硬的足弓， 为跟腱提供杠杆作用的力臂非常短， 因此在步行中，推动力远不及人足。 手or足？
2009 Synthes Foot & Ankle Seminar
足的演进
现代人类的第一跖列活动度非常小， 由于第一跖楔关节比较僵硬，因此 已不具有外展功能，内收功能由于 纵弓的演变也受到了限制。
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， 因此跟腱的力量便可以通过足弓传至跖骨头。
2009 Synthes Foot & Ankle Seminar
足的结构－后足韧带
–距下关节周围韧带较多，外侧韧带主要对抗内翻 力量。 –弹簧韧带由跟骨载距突至舟骨，是维持纵弓最重 要的结构。 –跖长韧带由跟骨至骰骨，也是足弓的稳定结构之 一。
踝穴
–由骨和韧带组成，其 稳定性由骨的形态和 韧带的结构系统共同 支撑
–踝关节各骨的稳定性 由两个韧带复合体提 供，在行走或跑步时 起到稳定踝关节的作 用。
2009 Synthes Foot & Ankle Seminar
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 的踝穴。 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。
– 生物力学研究指出，距 下关节并没有固定的活 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
2009 Synthes Foot & Ankle Seminar
足的结构－后足关节
距舟关节和距下关节的活动 具有高度的相关性。融合距 舟关节，距下关节的活动度 将全部消失；融合距下关节， 距舟关节的活动度将减少75 ％。
2009 Synthes Foot & Ankle Seminar
足的结构－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，完全断裂将导致 足弓高度丧失。
2009 Synthes Foot & Ankle Seminar
足的结构－第一跖列
–第一跖列在人足的活动度受到限制。 –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的原始因素。 尽管此假设不被很多专家认同，但无疑拇外翻是 由于跖楔关节和MTP关节畸形所引起。因为楔骨 和跖骨的外形不会随着年龄而改变，而拇外翻多 为获得性疾病，因此必然和关节不稳定密切相关。
2009 Synthes Foot & Ankle Seminar
足的结构－纵弓
2009 Synthes Foot & Ankle Seminar
足的结构－纵弓
纵弓由内外侧柱构成，内 侧柱高且较重要，包括跟、 距、舟、3块楔骨及内侧3 块跖骨构成。外侧柱低而 着地，由跟、骰及外侧2块 跖骨构成。 第一跖楔关节不稳定会导 致拇外翻畸形，因为这种 不稳定是三维的，因此拇 外翻患者常伴有扁平足畸 形。
2009 Synthes Foot & Ankle Seminar
足的演进－现代足的功能
足的功能 1. 充当支撑的基础，它能以最小的肌力提供直立姿态必 要的稳定性
2. 在站立行走时为胫骨和腓骨提供旋转结构
3. 提供灵活性以适应不平坦的路面 4. 提供弹性以减轻震荡 5. 在行走时充当杠杆
2009 Synthes Foot & Ankle Seminar
2009 Synthes Foot & Ankle Seminar
踝穴
– 踝穴增宽1mm，踝关节的最大接触压力将增加50％。 – 很多生物力学研究指出，损伤后踝穴持续增宽将导致不良预后。 – 正常的踝关节可外翻至30，踝穴相对于膝关节为外旋200～300。
2009 Synthes Foot & Ankle Seminar
足踝部解剖与生物力学
2009 Synthes Foot & Ankle Seminar
目录
– 足的演进 – 踝穴
– 足的结构
– 足的三柱模型 – 足踝在步态中的作用 – 总结
2009 Synthes Foot & Ankle Seminar
足的演进
– 约500万年前，人类开始逐渐由黑 猩猩演变而来。
足的结构－距骨的血供
–骨折或脱位很容易损伤距骨部分或全部的血供， 导致缺血性坏死。
–手术过程同样可能损伤距骨血供，虽然较少出现 缺血性坏死，但可因缺血而导致骨不连。
2009 Synthes Foot & Ankle Seminar
足的结构－跟骨
–相比于距骨，跟骨有充 足的血供和软组织附着。
–跟骨骨折常愈合良好， “That is why it is called the heal (heel) bone!”
2009 Synthes Foot & Ankle Seminar
–
踝穴－韧带复合体（副韧带）
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 衡承重具有重要意义，因此损伤 必须修复。
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
– Bǒhler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， 从而减少小腿三头肌的力量。 – Gissane角：国外统计数据 为1200～1450，国内数据为 123.8±8.70，跟骨骨折时此 角常增大，临床用于判断骨 折程度和评估疗效。
ຫໍສະໝຸດ Baidu
2009 Synthes Foot & Ankle Seminar
2009 Synthes Foot & Ankle Seminar
足的结构－距骨的血供
– 至跗骨窦的动脉——自足背动脉及腓动脉 – 至跗管的动脉——自胫后动脉 – 三角动脉——自胫后动脉，供应距骨体 – 至关节囊及韧带的血管——来源众多 – 骨间吻合支——广泛交通
2009 Synthes Foot & Ankle Seminar
足的结构－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跖骨间的关 节存在一定的活动度，这使 得足的外侧柱可有一定的屈 伸幅度，使步行比较舒服。 应尽量避免融合此关节。
2009 Synthes Foot & Ankle Seminar
足的结构－前足关节
–MTP关节在步行中非常 重要，而跖骨头对于负 重也是必要的。
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足的结构－跟骨
–载距突部皮质较厚， 与跟骨内侧壁构成 内侧承重柱。
载距突
–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。
2009 Synthes Foot & Ankle Seminar
足的结构－跟骨
–站立时，第一跖骨承受 40％的体重。 –趾间关节对足底功能影 响不大，因此融合或切 除尚可忍受。
2009 Synthes Foot & Ankle Seminar
足的结构－前足关节
–第一跖趾关节下的2颗 籽骨位于拇短屈肌腱内， 如果切除2籽骨后不修 复拇短屈肌腱，将导致 MTP关节的内外翻畸形。 –只切除1个籽骨对足的 功能影响尚可忍受。
足的结构－距骨
– 距骨表面大部分为关节软骨 覆盖，没有肌肉附着。
– 这些关节的功能与后足的活 动紧密相关。
– 距骨在小腿与足之间起到力 的传递和分散作用。
2009 Synthes Foot & Ankle Seminar
足的结构－距骨角度
– 根据三条线估计畸形： (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 纵轴所交叉的角，正常为 0°—20°； (3)X线侧位片测量距骨纵轴 和跟骨跖面所形成的角，正 常35°—55°。
足的结构
– 26块骨头和关节组成的复合 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，而是共同参与足踝 部的功能。
2009 Synthes Foot & Ankle Seminar
足的结构－纵弓
纵弓的结构使人类更有利于长期行走，足弓可以减震，且为 神经、血管提供安全的通道。更重要的是为跟腱提供较长的 前足力臂，对于稳定的纵弓，跟骨至跖骨头之间的关节是较 僵硬的，因此可以较好的提供杠杆力的传递。
足的结构－跗三角骨
附三角骨只出现在不足7％的人群中，位于拇长屈肌腱的深、 外侧，可与跟骨后壁相关节。在长期跖屈的人（如芭蕾舞者） 可出现激惹症候。
2009 Synthes Foot & Ankle Seminar
足的结构－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。
跟骰关节对于后足关节并不重要，单独融合跟骰关节， 不影响距下关节的活动度；而距舟关节的活动度仍可保 留67％。
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足的结构－后足关节
尽管后足的所有关节都没有单独的运动轴，但后足的生物 力学模型仍然假设这些轴的存在。 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。
2009 Synthes Foot & Ankle Seminar
足的演进－第一跖骨的增厚、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 第一跖骨头负重区 – 第1跖骨较第2跖骨短， 因此，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 疲劳骨折的原因之一。
骨的宽面向上，窄面向 下，构成弓形。
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足的结构－足部关节的重要性
关节名称
踝关节
重要性
必要
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 非必要 非必要 非必要 必要 必要 非必要
2009 Synthes Foot & Ankle Seminar
现代人，以踝关节为旋转点，跟腱 的牵拉力臂较短，通过僵硬的中足， 传至跖骨头时，成倍放大，在步行 中起到启动和助推作用。
2009 Synthes Foot & Ankle Seminar
足的演进－足跟的肥大
站立时跟骨负担约50％体重，行走时可至约4倍体重。根据Wolf定律， 长期行走使跟骨增大、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，因此，跟骨是最易骨折部位之一。
2009 Synthes Foot & Ankle Seminar
足的结构－中足韧带
Lisfranc Ligament
Lisfanc韧带自内侧楔 骨至第2跖骨基底部， 对中足的稳定有非常重 要的作用。
跖足底韧带自楔骨至 跖骨基底部。跖背侧相 对薄弱，对中足稳定性 也相对次要。
2009 Synthes Foot & Ankle Seminar
2009 Synthes Foot & Ankle Seminar
足的结构－纵弓
纵弓的高度异常会导 致足底的正常压力分 布发生变化，不利于 长期行走。
局部长期异常负重会 导致骨关节炎的发生。
2009 Synthes Foot & Ankle Seminar
足的结构－横弓
横弓由第2、3楔骨及2、 3、4跖骨呈楔形排列而 成。
足的演进－第一跖骨的增厚、肥大
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足的演进－楔骨靠拢
– 正常负重使跗骨逐渐转 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， 长期负重、超重行走会 出现足弓肿胀、疼痛等。 一些学者认为此结构与 扁平足和拇外翻有关。
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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——距骨的内旋 – 踝关节的软骨较薄，关节的 匹配对于防止应力集中和继 发变性非常重要。这种关节 的正常状态一旦发生轻微的 紊乱，即可降低接触面积而 导致关节软骨的超负。
– 现代类人猿的没有较僵硬的足弓， 为跟腱提供杠杆作用的力臂非常短， 因此在步行中，推动力远不及人足。 手or足？
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足的演进
现代人类的第一跖列活动度非常小， 由于第一跖楔关节比较僵硬，因此 已不具有外展功能，内收功能由于 纵弓的演变也受到了限制。
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， 因此跟腱的力量便可以通过足弓传至跖骨头。
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足的结构－后足韧带
–距下关节周围韧带较多，外侧韧带主要对抗内翻 力量。 –弹簧韧带由跟骨载距突至舟骨，是维持纵弓最重 要的结构。 –跖长韧带由跟骨至骰骨，也是足弓的稳定结构之 一。
踝穴
–由骨和韧带组成，其 稳定性由骨的形态和 韧带的结构系统共同 支撑
–踝关节各骨的稳定性 由两个韧带复合体提 供，在行走或跑步时 起到稳定踝关节的作 用。
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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 的踝穴。 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。
– 生物力学研究指出，距 下关节并没有固定的活 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
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足的结构－后足关节
距舟关节和距下关节的活动 具有高度的相关性。融合距 舟关节，距下关节的活动度 将全部消失；融合距下关节， 距舟关节的活动度将减少75 ％。
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足的结构－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，完全断裂将导致 足弓高度丧失。
2009 Synthes Foot & Ankle Seminar
足的结构－第一跖列
–第一跖列在人足的活动度受到限制。 –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的原始因素。 尽管此假设不被很多专家认同，但无疑拇外翻是 由于跖楔关节和MTP关节畸形所引起。因为楔骨 和跖骨的外形不会随着年龄而改变，而拇外翻多 为获得性疾病，因此必然和关节不稳定密切相关。
2009 Synthes Foot & Ankle Seminar
足的结构－纵弓
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足的结构－纵弓
纵弓由内外侧柱构成，内 侧柱高且较重要，包括跟、 距、舟、3块楔骨及内侧3 块跖骨构成。外侧柱低而 着地，由跟、骰及外侧2块 跖骨构成。 第一跖楔关节不稳定会导 致拇外翻畸形，因为这种 不稳定是三维的，因此拇 外翻患者常伴有扁平足畸 形。
2009 Synthes Foot & Ankle Seminar
足的演进－现代足的功能
足的功能 1. 充当支撑的基础，它能以最小的肌力提供直立姿态必 要的稳定性
2. 在站立行走时为胫骨和腓骨提供旋转结构
3. 提供灵活性以适应不平坦的路面 4. 提供弹性以减轻震荡 5. 在行走时充当杠杆
2009 Synthes Foot & Ankle Seminar
2009 Synthes Foot & Ankle Seminar
踝穴
– 踝穴增宽1mm，踝关节的最大接触压力将增加50％。 – 很多生物力学研究指出，损伤后踝穴持续增宽将导致不良预后。 – 正常的踝关节可外翻至30，踝穴相对于膝关节为外旋200～300。
2009 Synthes Foot & Ankle Seminar
足踝部解剖与生物力学
2009 Synthes Foot & Ankle Seminar
目录
– 足的演进 – 踝穴
– 足的结构
– 足的三柱模型 – 足踝在步态中的作用 – 总结
2009 Synthes Foot & Ankle Seminar
足的演进
– 约500万年前，人类开始逐渐由黑 猩猩演变而来。
足的结构－距骨的血供
–骨折或脱位很容易损伤距骨部分或全部的血供， 导致缺血性坏死。
–手术过程同样可能损伤距骨血供，虽然较少出现 缺血性坏死，但可因缺血而导致骨不连。
2009 Synthes Foot & Ankle Seminar
足的结构－跟骨
–相比于距骨，跟骨有充 足的血供和软组织附着。
–跟骨骨折常愈合良好， “That is why it is called the heal (heel) bone!”
2009 Synthes Foot & Ankle Seminar
–
踝穴－韧带复合体（副韧带）
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 衡承重具有重要意义，因此损伤 必须修复。
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
– Bǒhler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， 从而减少小腿三头肌的力量。 – Gissane角：国外统计数据 为1200～1450，国内数据为 123.8±8.70，跟骨骨折时此 角常增大，临床用于判断骨 折程度和评估疗效。
ຫໍສະໝຸດ Baidu
2009 Synthes Foot & Ankle Seminar
2009 Synthes Foot & Ankle Seminar
足的结构－距骨的血供
– 至跗骨窦的动脉——自足背动脉及腓动脉 – 至跗管的动脉——自胫后动脉 – 三角动脉——自胫后动脉，供应距骨体 – 至关节囊及韧带的血管——来源众多 – 骨间吻合支——广泛交通
2009 Synthes Foot & Ankle Seminar
足的结构－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跖骨间的关 节存在一定的活动度，这使 得足的外侧柱可有一定的屈 伸幅度，使步行比较舒服。 应尽量避免融合此关节。
2009 Synthes Foot & Ankle Seminar
足的结构－前足关节
–MTP关节在步行中非常 重要，而跖骨头对于负 重也是必要的。
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足的结构－跟骨
–载距突部皮质较厚， 与跟骨内侧壁构成 内侧承重柱。
载距突
–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。
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足的结构－跟骨
–站立时，第一跖骨承受 40％的体重。 –趾间关节对足底功能影 响不大，因此融合或切 除尚可忍受。
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足的结构－前足关节
–第一跖趾关节下的2颗 籽骨位于拇短屈肌腱内， 如果切除2籽骨后不修 复拇短屈肌腱，将导致 MTP关节的内外翻畸形。 –只切除1个籽骨对足的 功能影响尚可忍受。
足的结构－距骨
– 距骨表面大部分为关节软骨 覆盖，没有肌肉附着。
– 这些关节的功能与后足的活 动紧密相关。
– 距骨在小腿与足之间起到力 的传递和分散作用。
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足的结构－距骨角度
– 根据三条线估计畸形： (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 纵轴所交叉的角，正常为 0°—20°； (3)X线侧位片测量距骨纵轴 和跟骨跖面所形成的角，正 常35°—55°。
足的结构
– 26块骨头和关节组成的复合 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，而是共同参与足踝 部的功能。
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足的结构－纵弓
纵弓的结构使人类更有利于长期行走，足弓可以减震，且为 神经、血管提供安全的通道。更重要的是为跟腱提供较长的 前足力臂，对于稳定的纵弓，跟骨至跖骨头之间的关节是较 僵硬的，因此可以较好的提供杠杆力的传递。
足的结构－跗三角骨
附三角骨只出现在不足7％的人群中，位于拇长屈肌腱的深、 外侧，可与跟骨后壁相关节。在长期跖屈的人（如芭蕾舞者） 可出现激惹症候。
2009 Synthes Foot & Ankle Seminar
足的结构－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。
跟骰关节对于后足关节并不重要，单独融合跟骰关节， 不影响距下关节的活动度；而距舟关节的活动度仍可保 留67％。
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足的结构－后足关节
尽管后足的所有关节都没有单独的运动轴，但后足的生物 力学模型仍然假设这些轴的存在。 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。
2009 Synthes Foot & Ankle Seminar
足的演进－第一跖骨的增厚、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 第一跖骨头负重区 – 第1跖骨较第2跖骨短， 因此，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 疲劳骨折的原因之一。
骨的宽面向上，窄面向 下，构成弓形。
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足的结构－足部关节的重要性
关节名称
踝关节
重要性
必要
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 非必要 非必要 非必要 必要 必要 非必要
2009 Synthes Foot & Ankle Seminar
现代人，以踝关节为旋转点，跟腱 的牵拉力臂较短，通过僵硬的中足， 传至跖骨头时，成倍放大，在步行 中起到启动和助推作用。
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足的演进－足跟的肥大
站立时跟骨负担约50％体重，行走时可至约4倍体重。根据Wolf定律， 长期行走使跟骨增大、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，因此，跟骨是最易骨折部位之一。
2009 Synthes Foot & Ankle Seminar
足的结构－中足韧带
Lisfranc Ligament
Lisfanc韧带自内侧楔 骨至第2跖骨基底部， 对中足的稳定有非常重 要的作用。
跖足底韧带自楔骨至 跖骨基底部。跖背侧相 对薄弱，对中足稳定性 也相对次要。
2009 Synthes Foot & Ankle Seminar
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足的结构－纵弓
纵弓的高度异常会导 致足底的正常压力分 布发生变化，不利于 长期行走。
局部长期异常负重会 导致骨关节炎的发生。
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足的结构－横弓
横弓由第2、3楔骨及2、 3、4跖骨呈楔形排列而 成。