《The Journal of Foot and Ankle Surgery》：Morphological Variations in the Talus and Calcaneus in Adults With Cerebral Palsy Comparing With and Without Lateral Column Lengthening
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脑瘫患者接受侧柱延长术后，距骨和跟骨形态出现显著变化，可能影响长期功能。研究采用CT三维建模和统计形状建模分析，发现手术导致距骨前内侧关节和距骨-舟骨关节面增宽，跟骨跖结节缩小及 subtalar 面形态改变。
安德鲁·C·彼得森|卡西迪·纳特森|约瑟夫·J·克扎克|彼得·A·史密斯|阿曼达·T·惠特克|凯伦·M·克鲁格|艾米·L·伦茨
犹他大学机械工程系，590 Wakara Way，盐湖城，UT 84108
摘要
背景
足部畸形，尤其是扁平外翻足，在脑瘫患者中很常见，通常需要通过手术干预（如外侧柱延长术，LCL）来改善足部对齐和功能。虽然LCL是治疗外翻畸形的成熟方法，但其对骨骼形态的长期影响，尤其是在距骨和跟骨上的影响，尚未得到充分研究。
目的
评估接受LCL手术的脑瘫患者与未接受手术的患者及对照组在距骨和跟骨形态上的差异。
方法
将30名参与者分为三组：对照组、手术组和未手术组。使用计算机断层扫描生成距骨和跟骨的3D模型。通过主成分分析和霍特林T平方检验来分析和量化形态变化，以识别组间显著的形态差异。
结果
LCL手术导致距骨出现显著形态变化，包括胫距关节位置更靠前，距舟关节面更宽，这些变化在未手术患者和对照组中未观察到。手术组在跟骨上也观察到显著形态变化，表现为跟骨结节变小，跟骨下关节面发生变化。霍特林T平方检验证实了这些组间平均形态的显著差异。
结论
LCL手术会导致距骨和跟骨发生显著形态改变，表明该手术不仅影响目标骨骼，还影响邻近结构。这些变化可能对足部生物力学产生长期影响。未来的研究应探讨手术后的功能结果及骨骼形态的纵向适应性变化。
引言
足部和踝关节畸形在脑瘫（CP）患者中很常见，通常在儿童早期就会出现[1,2]。扁平外翻足的特点是内侧纵弓扁平，后足呈外翻状[3,4]。这些畸形主要是由于肌肉失衡、运动控制受损和肌肉张力异常引起的，进而影响关节对齐和功能，导致外侧柱缩短和足部外翻[5,6]。
外侧柱延长术（LCL）已成为治疗脑瘫患者扁平外翻足的关键方法[6]。该手术可改善距骨相对于跟骨的对齐情况，进而改善中足和前足的对齐。通过延长足部的外侧柱，旨在恢复内侧弓并实现更中性的前足对齐，从而提高足部在蹬地过程中的功能，同时保持关节活动度。尽管LCL应用广泛，但其对骨骼形态的长期影响，尤其是在脑瘫患者中的影响，尚未得到充分研究。
LCL的一个担忧是，由于手术涉及跟骨下关节，因此会增加长期关节退行性变化的风险。尽管LCL被视为一种关节外手术，但对人类尸体跟骨的研究表明，LCL可能会损伤跟骨下关节的关节面和/或关节软骨[7,8]。这种关节损伤及潜在的骨骼形态变化对长期影响的机制尚未明确。
了解LCL后的形态变化非常重要，因为这些变化可能影响患者的长期活动能力和生活质量。目前临床决策和评估儿童足部畸形的依据主要是基于负重X光片的测量结果[9]。但这些测量方法在区分有症状和无症状扁平足患者方面能力有限，尤其是在后足测量方面[10,11]。此外，X光测量结果与儿童扁平足行走时的足部运动学表现相关性较差[12]。
详细的解剖学知识，特别是骨骼形态的了解，有助于定制手术方案，从而可能改善患者的治疗效果。这一过程涉及分析骨骼（如跟骨和距骨）的复杂形状和结构，这些结构对足部功能至关重要。
本研究旨在探讨健康对照组、儿童时期接受过LCL手术的脑瘫成人（手术组）以及未接受手术的脑瘫成人（未手术组）在跟骨和距骨形态上的差异。通过统计形状建模（SSM）定量分析这些骨骼在三维空间中的形态变化。SSM是一种计算工具，可提供对足部骨骼3D解剖形状和畸形的无偏数学评估[13]。该方法特别适合这项任务，因为它能够全面分析复杂的骨骼形状，为改进脑瘫患者的外科技术和术后护理提供有价值的见解。
章节片段
患者/材料与方法
这项回顾性病例对照研究的主要目的是探讨三个不同组别（每组10人）中跟骨和距骨的形态差异。由于研究的回顾性质，各组中的参与者是根据他们是否符合数据库中的纳入和排除标准来选择的。来自巴塞尔州立医院和犹他大学的对照组平均年龄为33.6 ± 15.2岁
结果
LCL手术导致距骨出现显著形态变化，包括胫距关节位置更靠前，距舟关节面更宽，这些变化在未手术患者和对照组中未观察到。我们的并行分析确定了距骨中的六种变异模式，解释了69.17%的变异。然而，只有第一和第二种变异模式具有统计学上的组间差异，分别解释了28.72%和11.82%的变异
讨论
本研究显示，与健康对照组和未接受LCL手术的脑瘫患者相比，接受LCL手术的脑瘫患者在距骨和跟骨上存在显著的形态变化。这些发现强调了骨骼形态对神经肌肉病理和骨科手术干预的复杂生物力学及适应性反应。
财务披露
我们感谢以下资助方：NIAMS（R01AR083490）和Shriners Hospitals for Children（#79146）。
每位作者对论文撰写的贡献
安德鲁·C·彼得森：方法学、软件开发、验证、数据分析、研究设计、初稿撰写、审阅与编辑、数据可视化；卡西迪·纳特森：方法学、数据分析、研究设计、撰写、审阅与编辑；约瑟夫·J·克扎克：概念构思、资源提供、撰写、审阅与编辑、临床解读；彼得·A·史密斯：资源提供、撰写、审阅与编辑、临床解读；阿曼达·T·惠特克：撰写、审阅与编辑；凯伦·M·克鲁格：
利益冲突声明
安德鲁·C·彼得森（无利益冲突），卡西迪·纳特森（无利益冲突），约瑟夫·J·克扎克（无利益冲突），彼得·A·史密斯（无利益冲突），阿曼达·惠特克（与Pacira BioSciences Inc有咨询或顾问关系，并持有Wolters Kluwer支付的专利），凯伦·M·克鲁格（无利益冲突），艾米·L·伦茨（无利益冲突）
