基于MRI 探討Lisfranc 韌帶的形態學特點及臨床意義

李文， 楊思藝， 黃蕾， 卿霽雯， 蔣松濤， 張磊,4*

西南醫科大學1.附屬中醫醫院骨傷科，2.體育學院，3.臨床醫學院，4.附屬中醫醫院骨傷疾病研究中心，四川 瀘州 646000

Lisfranc 損傷是指跗跖骨和楔骨間關節復合體的損傷，包括穩定的部分扭傷和嚴重移位且不穩定的骨折或脫位。狹義的Lisfranc 關節包括1、2 跖跗關節及第1、2 楔骨關節，其中內側楔骨與第2 跖骨之間存有3 條韌帶：Lisfranc 韌帶、背側韌帶和跖側韌帶[1]。Lisfranc 韌帶位于內側楔骨和第2 跖骨基底部之間，其韌性和強度優于后兩種韌帶[2]。因此，Lisfranc 韌帶對于維持Lisfranc 關節的穩定性至關重要。在足中部骨折或脫位損傷中，第2 跖骨基底部經常發生跖骨撕脫骨折，導致Lisfranc 韌帶損傷，進而可導致足的中、內側柱穩定性下降。隨著體育競技運動及經濟社會的發展，Lisfranc 損傷的臨床報道越發多見，但由于Lisfranc 韌帶位置深，長度短，其損傷是臨床診治中的一大難點，漏診或誤診率達13%～24%[3]。Lisfranc 損傷誤診、漏診、治療不及時或不適當會導致Lisfranc 關節不穩定、足內側縱弓塌陷，甚至發展為Lisfranc 關節創傷性關節炎而致持續性慢性疼痛。Sripanich 等人[4]研究表明，應用負重位X 片可顯示細微的Lisfranc 損傷，超聲用于診斷Lisfranc 不穩定性的準確性未得到證實，CT 比X 射線更有助于檢測無移位的骨折和半脫位，但MRI 是檢測Lisfranc 韌帶異常的最佳方法。Ablimit 等人[5]對30 名健康成年志愿者60 側正常足進行MRI 掃描，測量Lisfranc 韌帶相關參數，得出Lisfranc 韌帶長（8.02±1.5）mm，寬（2.53±0.61）mm，高（6.96±1.01）mm，與第1 跖骨長軸形成（46.79±3.47）°角，但其未測量Lisfranc 韌帶與內側楔骨及第2 跖骨的夾角，關于Lisfranc 韌帶形態學及其與鄰近骨的幾何數據不足。本研究對正常成人Lisfranc 韌帶的MRI圖像進行分析和測量，為Lisfranc 損傷的修復治療提供詳細的解剖學依據。

1 材料和方法

1.1 一般資料

選取2010 年1 月至2021 年5 月就診西南醫科大學附屬中醫醫院骨傷科的232 例患者MRI 影像資料，其中男120 例，女112 例，平均年齡（41.81±17.21）歲，BMI（22.9±3.7）kg/m2。納入標準：年齡18～60 歲；足部標準解剖結構；踝關節MRI 掃描清晰。排除標準：踝關節骨折史及手術史；伴有Lisfranc 關節或韌帶損傷史；踝關節發育畸形明顯。

本研究遵守赫爾辛基宣言，獲西南醫科大學附屬中醫醫院倫理委員會批準（KY2018012）。獲研究對象口頭知情同意。

1.2 研究方法

所有患者采用相同的MRI 掃描（西門子Skyra 3.0T 超導掃描儀，專用線圈）。掃描序列及參數：軸向T2WTSE 序列（TR 2840 ms，TE 66 ms，層厚4 mm，FOV 230 mm）。選取完整顯示Lisfranc 韌帶的MRI 軸位平面圖，測量Lisfranc 韌帶的寬和長；Lisfranc 韌帶止點至第2 跖骨外側緣距離；Lisfranc 韌帶起點至內側楔骨內側緣距離；Lisfranc 韌帶與第1 跖骨、第2 跖骨和內側楔骨中軸的夾角，如圖1 所示。

圖1 納入者足部MRI 及Lisfranc 韌帶相關參數測量示意圖a：足踝軸位MRI b：Lisfranc 韌帶寬度測量示意圖 c：Lisfranc 韌帶止點至第2 跖骨（M2）外側緣距離 d：Lisfranc 韌帶長度測量示意圖 e：Lisfranc 韌帶起點至內側楔骨（C1）內側緣距離 f：Lisfranc 韌帶與第1 跖骨（M1）中軸夾角 g：Lisfranc 韌帶與內側楔骨（C1）中軸夾角 h：Lisfranc 韌帶與第2 跖骨（M2）中軸夾角Fig.1 Measurement diagram of foot MRI and Lisfranc ligament-related parameters of the patients. a: axial MRI scan of foot and ankle;b: width of Lisfranc ligament; c: distance from the ending point of Lisfranc ligament to the lateral margin of the second metatarsal bone (M2); d: length of Lisfranc ligament; e: distance from the beginning point of Lisfranc ligament to the medial margin of cuneiform bone(C1); f: angle between Lisfranc ligament and the central axis of the first metatarsal(M1); g: angle between Lisfranc ligament and the central axis of medial cuneiform boneC1; h: angle between Lisfranc ligament and the central axis of the second metatarsal bone (M2).

1.3 統計分析

所有數據用SPSS26.0 統計軟件進行分析，測量值用（±s）表示。比較左側和右側Lisfranc 韌帶的數據使用配對t檢驗進行分析，比較男性和女性使用獨立樣本t檢驗和Kolmogorov-Smirnov 檢驗確定正態分布。檢驗水平為α=0.05。

2 結果

男女足的MRI 對比顯示，成年男性Lisfranc 韌帶長度、Lisfranc 韌帶止點至第2 跖骨外側緣距離、Lisfranc 韌帶起點至內側楔骨內側緣距離大于女性，差異有統計學意義（P＜0.05）；其余指標差異無統計學意義（P＞0.05），詳見(表1)。左右足的MRI 對比顯示，左足Lisfranc 韌帶長度大于右足，右足Lisfranc 韌帶與內側楔骨中軸的夾角大于左足，差異有統計學意義（P＜0.05）；其余指標差異無統計學意義（P＞0.05），詳見(表2)。

表1 男女Lisfranc 韌帶磁共振成像相關參數（±s）Tab.1 Comparison of magnetic resonance imaging of Lisfranc ligament between male and female (Mean±SD)

表1 男女Lisfranc 韌帶磁共振成像相關參數（±s）Tab.1 Comparison of magnetic resonance imaging of Lisfranc ligament between male and female (Mean±SD)

注：* P＜0.05，男性與女性比較Note:The male vs the female，*P＜0.05.

項目Items Lisfranc 韌帶寬（mm）Width of Lisfranc ligament (mm)Lisfranc 韌帶長（mm）Length of Lisfranc ligament (mm)Lisfranc 韌帶止點至第2 跖骨外側緣距離（mm）Distance from the ending point of Lisfranc ligament to the lateral margin of the second metatarsal bone (mm)Lisfranc 韌帶起點至內側楔骨內側緣距離（mm）Distance from the beginning point of Lisfranc ligament to the medial margin of cuneiform bone (mm)Lisfranc 韌帶與第1 跖骨中軸夾角（°）Angle between Lisfranc ligament and the central axis of the first metatarsal (°)Lisfranc 韌帶與內側楔骨中軸夾角（°）Angle between Lisfranc ligament and the central axis of medial cuneiform bone (°)Lisfranc 韌帶與第2 跖骨中軸夾角（°）Angle between Lisfranc ligament and the central axis of the second metatarsal bone (°)男Male 5.55±1.47女Female 5.80±1.48合計Total 5.67±1.47 9.98±2.90*9.22±2.67*9.61±2.81 12.21±2.70*11.13±2.45*11.69±2.63 19.70±3.28*17.90±3.28*18.83±3.39 51.50±12.24 52.02±9.57 51.75±11.01 38.76±12.21 39.11±10.53 38.93±11.40 33.70±11.14 34.20±9.05 33.93±10.17

表2 左右足Lisfranc 韌帶磁共振成像相關參數（±s）Tab.2 Comparison of magnetic resonance imaging of Lisfranc ligament of left foot and right foot (Mean±SD)

表2 左右足Lisfranc 韌帶磁共振成像相關參數（±s）Tab.2 Comparison of magnetic resonance imaging of Lisfranc ligament of left foot and right foot (Mean±SD)

注：* P＜0.05，左側與右側比較Note: Left side vs right side，*P＜0.05.

項目Items Lisfranc 韌帶寬（mm）Width of Lisfranc ligament (mm)Lisfranc 韌帶長（mm）Length of Lisfranc ligament (mm)Lisfranc 韌帶止點至第2 跖骨外側緣距離（mm）Distance from the ending point of Lisfranc ligament to the lateral margin of the second metatarsal bone (mm)Lisfranc 韌帶起點至內側楔骨內側緣距離（mm）Distance from the beginning point of Lisfranc ligament to the medial margin of cuneiform bone (mm)Lisfranc 韌帶與第1 跖骨中軸夾角（°）Angle between Lisfranc ligament and the central axis of the first metatarsal (°)Lisfranc 韌帶與內側楔骨中軸夾角（°）Angle between Lisfranc ligament and the central axis of medial cuneiform bone (°)Lisfranc 韌帶與第2 跖骨中軸夾角（°）Angle between Lisfranc ligament and the central axis of the second metatarsal bone (°)左Left 5.52±1.41右Right 5.82±1.53合計Total 5.67±1.47 9.99±2.67*9.22±2.91*9.61±2.81 11.49±2.53 11.89±2.73 11.69±2.63 18.99±3.33 18.67±3.47 18.83±3.39 51.00±9.81 52.51±12.11 51.75±11.01 36.50±9.31*41.40±12.76*38.93±11.40 32.69±9.04 35.21±11.10 33.93±10.17

3 討論

Lisfranc 關節是足弓結構的重要組成部分，對足部的承重功能具有重要作用，并負責在站立和行走等足部運動中把重力從中足傳遞到前足。在其頂點，由第2 跖骨基底部深入到由3 個楔骨形成的馬蹄形凹槽中，從而形成拱形結構。這種結構通常被稱為“羅馬拱門”，在解剖學上形成中足的橫向拱門，成為維持足中部穩定性的重要結構[6]。Chiodo 等[7]將前、中足分為3 個縱向柱，內側楔骨、中間楔骨、外側楔骨分別用C1、C2、C3 表 示，Cu 代 表 骰 骨，5 個 跖 骨 分 別 對 應M1、M2、M3、M4、M5，關節用相應的連字符表示。內側柱僅包括C1-M1 關節，中柱包括C2-M2、C3-M3、C1-C2、C2-C3、M2-M3、C3-M2、C3-M4，外側柱包括Cu-M4/M5 和M4-M5。中柱穩定性最好，活動度最小，對步態影響最大。足中部的穩定性除骨性結構外，肌、肌腱以及韌帶結構也參與其中。跖骨間韌帶起源于第2、3、4 和5 跖骨，第1、2 跖骨之間沒有跖骨間韌帶連接。而內側楔骨與第2 跖骨間有3 條韌帶：Lisfranc 韌帶、背側韌帶和跖側韌帶，其中Lisfranc 韌帶的韌性和強度都高于前二者，所以內側柱和中柱的穩定性主要依靠Lisfranc 韌帶。Kitsukawa 等[8]對尸足進行MRI 掃描并解剖后得出結論，Lisfranc 韌帶是從內側楔骨到第2 跖骨基底部的一束骨間韌帶，為連接第2 跖骨和內側楔骨的主要韌帶。Castro 等[9]通過對20 具尸體的解剖研究得出：Lisfranc 韌帶最大，是足背韌帶的4.5 倍。Suzuki 等[10]解剖20 具尸體40 側足部標本發現，Lisfranc 韌帶最多有3 個纖維束，而C1-M2/3 的足底韌帶只有1～2 個纖維束，Lisfranc 韌帶其總纖維束寬、厚和角度明顯大于C1-M2/3 的足底韌帶。由此可見，Lisfranc 韌帶對跖跗關節的穩定性至關重要，其損傷會導致整個跖跗關節變得不穩定。

Lisfranc 的損傷機制多為繼發于高能量的擠壓傷、高處跌落及車禍傷，導致足部屈曲時的高速軸壓暴力，進而導致Lisfranc 損傷，其次是運動損傷的低速軸壓暴力。廣義的Lisfranc 損傷指所有累及跖跗關節的損傷，包括跖骰關節、跖楔關節和楔間關節，損傷形式多樣，可為韌帶損傷、撕脫骨折或嚴重的骨折及關節脫位，因此又稱為跖跗關節復合體損傷或Lisfranc復合體損傷。在美國每55 000 人中有1 人會發生這種骨折，占所有骨折的0.2%，隨著車禍傷及運動傷逐漸增多，Lisfranc 損傷呈逐漸增加的趨勢[11]。如未及時診治，常發展為Lisfranc 關節創傷性關節炎或慢性足痛。對于低能量損傷患者，當X 光片結果不明確時，可通過負重X 光片、CT 或MRI 成像進一步評估[12]。穩定損傷可采用保守治療，非穩定損傷則需要手術干預。Lisfranc 損傷內固定主要基于切開復位，空心螺釘的放置通常從內側楔骨向第2 跖骨基底方向斜鉆入[13]。該螺釘屬于定位螺釘，對Lisfranc 韌帶及內側楔骨與第2 跖骨基底之間的位置沒有明顯的壓力影響。Cho 等[14]研究發現縫合扣固定可獲得與常規螺釘固定相當的穩定性和臨床效果。無論選擇哪種內固定方式，決定Lisfranc 損傷術后結果的是解剖復位的程度。而臨床醫生對螺釘及其他內固定物的置入部位及角度的選擇尚缺乏臨床解剖學數據支持，盲目置入會對Lisfranc 韌帶起止點造成損傷，影響Lisfranc 韌帶修復的有效性。因此，本研究利用MRI資料對Lisfranc 韌帶進行影像學研究，了解Lisfranc 韌帶及其與鄰近骨的影像學解剖關系，為Lisfranc 韌帶損傷內固定物的放置提供一定的影像學參考依據。例如內固定物放置時，應注意Lisfranc 韌帶長軸分別與內側楔骨中軸、第1 及第2 跖骨中軸的夾角是否過大或過小，可對比術前術后影像學檢查進行判斷。若置入螺釘時應注意Lisfranc 韌帶起止點分別至內側楔骨內側緣、第2 跖骨外側緣的距離，避免置入過長或過短而損傷Lisfranc 韌帶起止點及Lisfranc 復合體。

本研究的局限性：由于人為因素造成的測量誤差；圖像均來自中國西南地區，缺乏多中心、深入的樣本研究，具有一定的局限性；回顧性研究，MRI 掃描時足踝部未進行適當的固定，患者取自然放松的平臥位，足踝處于自然放松的輕度跖屈位，每個患者跖屈角度可能存在輕微差別。

綜上，Lisfranc 韌帶對跖跗關節的穩定性至關重要，跖跗關節損傷也通常與Lisfranc 韌帶損傷有關。因此，使用MRI 圖像對Lisfranc 韌帶的影像學研究，了解Lisfranc 韌帶形態學及其與鄰近骨的解剖關系，有助于Lisfranc 損傷的臨床診斷和治療。