不得不知道的足踝生物力学.doc

功能性解剖足踝部生理解剖足踝部分为后足（hindfoot或rearfoot）、中足（midfoot）、前足（forefoot）三部分。后足是由距骨（talus）和跟骨（calcaneus）组成，是踝关节最重要的部分；中足由7块小骨头组成；前足为跖骨（metatarsus）以下部分。足踝关节（Ankle joint）足踝关节主要由包围距骨之三个关节面组成：胫距关节（talo-tibial joint），距下关节（subtalar joint），距舟关节（talo-navicular joint）。踝关节轴线（Ankle axis）距下关节为了要应付行走时足部形状的改变，呈现S形立体交叉的关节面，其关节轴线为从内测前上方向外侧后下方倾斜。因此距下关节的关节活动系主要沿着轴线，自然产生旋前（pronation）和旋后（supination）两种动作。旋前(Pronation) 旋后(Supination)旋前（pronation）=背屈（dorsiflexion）+外展（eversion）+外翻（abduction）旋后（supination）=跖屈（plantar flexion）+内收（inversion）+内翻（adduction）足部纵向参考轴线（Axial reference line）足部之纵向中心轴线，为通过跟骨中点至第二跖骨头中点之直线。步态动作着地期（Heel strike phase）在足跟着地时，是从跟骨外侧先触地，再向内侧翻转(Lateral-to-medial heel strike)，因为摩擦力的关系，距下关节会从轻微旋后姿势 (supination)转为旋前姿势(pronation)，这种姿势转变主要的作用就是吸收地面的反作用力（吸震作用）。检查鞋子时，足跟外侧通常磨损比内侧多一些，这是正常现象。站立期 (Stance phase)为了吸收身体的重量与着地的冲击力，会使距下关节产生旋前动作（pronation），促使原来前足内翻（约8度）转而贴向地面，接着足跟轻微外翻，胫骨向内转(tibia internal rotation)。这种距下关节旋前角度的控制，主要是受头与关节面之影响，肌肉控制所占的角色很少。站立中期 (Midstance phase)此期负重之下肢股骨与胫骨开始外转（external rotation），使距骨产生旋后（supination）动作，最后距下关节回复到正中位置（neutral position）。推进期 (Propulsive period)从足跟离地开始，进入推进期，此时距下关节回复到正中位置。有效率的推进，必须依赖前足和后足之骨关节互锁机制（osseous locking mechanism），互锁的主要位置在跟骰关节（calcaneocuboid joint）及相关韧带。骨盆位移（Pelvic displacement）当两脚交替着地时，骨盆不断位移，主要目的在保持平衡。膝关节外翻（genu valgum）使胫骨在站立期接近垂直地面，这会使重心偏移减少，也同时减少骨盆之位移。大体来说，正常行走时膝盖以下与地面接近垂直，如果从跟骨后方做中垂线，会与小腿下1/3之中垂线平行。距下关节之正中位置（Subtalar Neutral Position）距下关节的正常活动角度，2/3为旋后（supination）约20度，1/3为旋前（pronation）约10度。在俯卧位姿势下，一手握住踝关节前方距骨头两侧凹陷处（内外踝前下方凹窝），一手将足底外侧第四五跖骨向上推至距骨头两侧间隙一致，此时称为距骨下的正中位置（neutral position of the subtalar joint）。站立时下肢之正常角度正常站立时，胫骨呈现内翻角度为4度（tibial varum）。这使鞋垫后跟部需内建4度的原因。编注：不论前足或后足变形，矫正的结果都希望回到4度内翻的正常位置（也就是距下关节之正中位置），所以是否需要人人量身订做鞋垫实在有待商榷！若直接采用足弓大小之内翻4度标准鞋垫，将可以大大缩短制作过程，降低成本，减轻病人负担。前足底面与跟骨中分线垂直。所有跖骨头应在足底同一平面。跖骨头远端会形成一抛物线。正常人行走时双脚外开7度，站立时外开5-18度（Fick angle）。正常成人胫骨股骨角度约5度。注意在幼儿时期，这个角度是会改变的，2岁以前先是内翻，2岁以后变成逐渐外翻，约在4-5岁以后才维持稳定在5度。站立時，體重的50-60分佈在足跟，40-50分佈於蹠骨頭。正常行走時，足部負重是體重的1.2倍，奔跑時增為2倍，從60公分高處跳下時，負重高達5倍。行走或跑步時，腳掌會因體重下壓或衝擊而變長（約0.7公分）。内侧足弓的发展内侧弓的发展大约从2岁到7岁，8岁以后发展完毕。3岁至5岁因为有膝关节外翻现象，因此常有足弓过度旋前，这算是正常现象。有些孩童虽然足弓正常，但因脂肪较厚，容易被误认为足弓过低。正常内足弓的发展，有赖下列因素：1. 跟距关节面（Well-developed sustentaculum tali）2. 胫后肌（healthy tibialis posterior）3. 三角韧带（Adequate deltoid li