高弓足臨床特點及矯形鞋墊的設計應用
一 概論
根據足弓的形狀特點以及與地面接觸面積多少依序分為三種足型：平足、正常足和高弓足。高弓足約12% ，運動員中所佔比例更高達到20-25%。所謂高弓足，它主要表現為內側縱弓較正常足高、足底與地面接觸面積減少以及足緩衝功能降低等特點( 圖1)。研究表明：無論是先天性、還是神經性高弓足，其足部損傷幾率(60%) 都遠高於正常足(23%)。Williams 等對高弓足跑步者易損傷的部位進行調查，結果發現：高弓足有較高的踝關節、骨及外側損傷的幾率。 Powell 等對高弓足與扁平足在赤足行走過程中的三維運動學數據進行記錄，發現高弓足與扁平足相比有較小的跟骨外翻角度。 高弓足與正常足的足底壓力和步態特徵對比研究表明，高弓足與正常足相比，由於其接觸面積較少，足底跟部和前足所受壓力高於正常足，從而增加了後足和前足足部損傷概率，同時由於高弓足足弓彈性功能降低，導致膝關節半月板和椎間盤衝擊力增大，增加膝關節、下肢關節和脊柱關節軟組織損傷和疼痛幾率。
圖1 高弓足
二
高弓足臨床表現和生物力學特點
1.臨床表現
高弓足表現出足內側縱弓過高，後跟內翻僵硬。足底肌肉牽拉過度，跟腱縮短，輕微尖足姿勢，背屈受限，跖筋膜短縮緊縮，橫弓變平、爪狀趾畸形。高弓足站立時，可以感覺到身體的重量大都集中在雙腳的前、後端，腳底內側的足弓較明顯異常過高，腳背上的韌帶過緊或骨骼變形，導致跟骨與腳趾間的足弓弧度逐漸變高。同時，高弓足會導致膝關節外側角度變大，造成膝蓋關節外側張開，引起膝關節病變，使得下坡及下樓梯容易產生疲勞和疼痛。尤其當腳底肌腱拉力不均勻時，導致出現走路、站立及跑步時感到橫弓疼痛、足底筋膜抽痛等癥狀。高弓足也容易伴隨產生肩頸酸痛的現象，甚至造成假性長短腿、脊柱側彎、足底筋膜炎、跖骨炎、腳底跟骨處及跖骨處長繭及腳底韌帶容易發炎等多項併發症。而且高弓足隱蔽性較強、年輕或初期時大都不會覺得疼痛，甚至感覺自己行動很敏捷，但是長久之後高弓足的腳因體重重量分布不均勻，除形成腳底長繭疼痛外，因走路方式容易外旋，穩定度不佳，其他關節亦較易產生角度過大的傷害。
2. 生物力學特點
足踝生物力學看，高弓足具有以下主要生物力學特點：
a. 從骨性結構上看
靜態時表現出後足足跟骨傾斜角變大( 一般大於60度)、距骨高位、中足高位、前足跖屈角加大。
b. 從足底內在肌和軟組織上看
查體和超聲波檢查，足內在肌、軟組織、足底肌及肌腱攣縮張力增高。
c. 從足底滾動步態分析角度上看
足底四個滾動過程中，多數高弓足表現出後足部過度足內翻、跟著地緩衝功能下降；中足部旋前不足、支撐中期緩衝能力降低、站立中期時間變短；前足部旋前不足、內收角度加大趨勢，多數情況第一跖骨頭下沉滾動時受力較大、第五、四趾滾動受力時較大，整體足底滾動緩衝能力下降。
d. 從足底壓力和重心轉移線上看
後足跟骨外側受力增加、第五跖骨頭近端和遠端受力加大、第一跖骨頭遠端和拇指壓力過大，中足部分重心轉移線整體外移等特點( 圖2)。
圖2 高弓足壓力特點
e. 從足踝關節和下肢關節鏈運動看
後足內翻加劇、中足、前足過於旋後，前足輕度內收位，常代償性導致膝、髖關節內旋、過伸、骨盆後傾腰椎前凸減小運動趨勢等一系列代償性生物力學異常狀態發生，導致相對應下肢內旋肌張力增高、外旋肌被拉伸，進一步引起膝髖關節外旋肌疲勞性損傷和疼痛，也是導致腰部及軀幹病理性疼痛常見的主要原因。
三
高弓足的病因
發病原因複雜，大部分是神經肌肉性疾病，致使足弓降低的動力性因素如脛前肌或小腿三頭肌肌力減弱，以及足跖側內在肌攣縮，從而造成足縱弓增高。高弓足形成原因可分為以下四點：
1.遺傳因素
眾多醫學研究報告表明，有高弓足的兒童，他們的父母親或兄弟姊妹也可能有高弓足。
2. 神經系統病患
脊柱裂、遺傳性運動、感覺神經病變、腦性麻痹、弗利特萊什氏病( 遺傳性運動失調)、小兒麻痹症、脊椎性肌肉萎縮症、脊髓牽扯症候群等都有足部肌肉群虛弱、不平衡、萎縮及足部骨骼僵硬變形等癥狀。
3. 變形/ 僵硬高弓足
因外傷至足部壓力改變、後脛肌腱功能不良、抑制足部骨骼正常發展及足部肌肉發展不平衡而造成僵硬高弓足。
4. 鞋具不當
長期穿著過小、過緊及過窄的鞋子，使足部骨頭無法正常伸展，導致足跟在行走時有不當的外旋，影響足部骨骼正確發展。
四
高弓足分類及特徵
根據足弓高的程度，是否伴發足的其它畸形，通常將高弓足分成四個類型及相應特徵：
1. 單純性高弓足
主要是前足有固定性跖屈畸形，第一和第五跖骨均勻負重。足內外側縱弓呈一致性增高，足跟仍保持中立位，或者有輕度的外翻。
2. 內翻型高弓足
只有前足內側列即第一、二跖骨的跖屈畸形，使足內縱弓增高，而外縱弓仍正常。在不負重時第五跖骨很容易被抬高至中立位，而第一跖骨因固定性跖屈，則不能被動背伸至中立位，並有20 ～30°的內旋畸形。初期後足型多正常。站立和行走時，第一跖骨頭所承受的壓力明顯增加。為減輕第一跖骨頭的壓力，病人往往採取足內翻姿勢負重，晚期出現後足固定性內翻畸形。病人多有爪形趾，第一跖骨頭向足底突出，足底負重區軟組織增厚，胼胝體形成和疼痛。
3. 跟行型高弓足
常見於脊髓灰質炎、脊膜脊髓膨出。主要是小腿三頭肌麻痹所致，其特點是跟骨處於背伸狀態，前足固定在跖屈位。
4. 跖屈型高弓足
多繼發於先天性馬蹄內翻足手術治療之後。此型除前足呈固定性跖屈畸形外，其後足、踝關節也有明顯的跖屈畸形。
各型高弓足的臨床表現不盡一致，但前足均有固定性跖屈畸形。足趾早期多正常，隨著病程的發展，則逐漸出現足趾向後退縮，趾間關節跖屈，跖趾關節過度背伸，呈爪狀趾畸形，嚴重者足趾不能觸及地面。
在這四種高弓足中，跟行型和跖屈型高弓足足弓相對僵硬，足弓彈性嚴重降低，常發展為僵硬型高弓足。
五
臨床檢查與評估
體格檢查可見足內側縱弓較高，足弓長度變短，足底跖骨頭明顯突出、出現胼胝、有壓痛。X 線檢查可拍攝站立位足側位片，正常情況下足距骨與第一跖骨的縱軸線是在一條線上，在高弓足時則兩者成角。
足部異常和畸形都會表現出足底壓力異常、足弓形狀變化異常和足底與地面之間滾動異常。所以臨床檢查與評估時一定要對足底壓力、步態、下肢關節運動範圍和疼痛點檢查。
臨床上可以藉助靜動態足底壓力設備檢查靜態時和動態時足底壓力狀態，通過三維步態分析設備檢查足部及下肢各關節運動狀態以及通過足部三維掃描儀獲得足底三維形狀，並結合手法檢查足部及下肢軀幹運動活動範圍以及骨性結構和軟組織醫學手段檢查，進行全方位檢查與評估( 圖3)。
圖3 高弓足檢查設備
六
高弓足矯形鞋墊治療
應根據每個患者的不同情況設計鞋墊治療方案。輕度畸形，如單純性和外翻型高弓足可以用矯形鞋治療。中至重度畸形、如跟行型和跖屈型高弓足，常採用肌腱移位術及延長術、跖腱膜切斷術、跗中關節楔形截骨術或足部三關節融合術等手術治療。
1. 高弓足矯形鞋墊設計
高弓足生物力學問題在於腳外側縱弓沒有得到充分的支撐，站立時腳正下面常有空洞的感覺。站立時不但穩定度差，吸收來自地面的衝擊力能力降低。高弓足鞋墊製作考慮以下原則：
a. 總體原則
足部主要有緩衝、支撐和滾動三大主要功能，所以高弓足矯形鞋墊首先必須滿足三大功能要求。高弓足患者常表現出足外側的壓力過大、外側足弓支撐及緩衝能力下降，足底滾動時重心線過於向外移動異常模式。鞋墊設計時，加強後跟整個外側弓和前足的支撐力度，同時應避免對內側弓或中足過多施壓支撐、增加中足和前足旋前的機會、轉移足底前足和後足壓力過於集中，引導重心移動向內側發展，重建重心正常轉移線和足底正常滾動、避免對下肢和脊柱造成繼發性損傷。
b. 骨性矯正原則
對於能夠通過手法可矯正的單純性高弓足，可通過對後跟向後和前足跖骨向前一起支撐一對力來降低足弓高度( 圖4左)，減少跟骨的前傾角角度；對於伴有後足內翻或者外翻以及前足旋前旋後畸形高弓足，應在對後足和前足畸形矯正到位的基礎上進行。如果穿鞋時能在足中部腳背上施加向下的力量效果會更加。
c. 肌肉神經刺激原則
對於足底筋膜和小腿後側肌張力高的患者，在鞋墊設計時、通過對足底肌和小腿後側肌在跖骨頭止點處施加本體感受刺激，來緩解足底肌和腱膜的張力，為降低足弓高度創造機會( 圖4 右)。
圖4 矯正鞋墊類型原理
d. 緩衝原則
鞋墊設計時考慮使用EVA等有一定彈性材料，提高高弓足整體緩衝能力，並通過具有彈性緩衝性能的材料緩解後足和前足局部集中壓力；應注意保持足弓適度的支撐力的同時、維持足弓一定彈性，減少對下肢關節和脊柱的衝擊力、避免損傷發生。
e. 步態滾動調整原則
人體行走時足底完成足跟著地、足放平、跖趾關節滾動和趾蹬地四個支撐滾動過程和重心一個弧線轉移過程。
對於高弓足來說，常表現出跟著地滾動時後足內翻過大、足放平及中足滾動過程中外側負重過多、前足處於內翻位、前足旋前過多導致四趾受力增加；同時常出現大拇趾蹬地滾動時受力過大、重心轉移線過於外移等異常現象。鞋墊製作時應加大後足、中足旋前和前足旋後作用，調整重心轉移線向內移發展。但對於足底滾動時後足外翻、中足旋前、前足旋前不足、靜態時表現為足弓偏高的所謂高弓足，需區別對待。
對於畸形相對僵硬的高弓足，為了改善足底滾動和減少足底壓力過於集中和改善對高弓足矯正治療效果和行走步態，可以配合個性化定製的矯形鞋來提高對高弓足治療效果( 圖5)。這種個性化定製的矯形鞋設計時抬高後跟減小後跟的壓力、同時減少後跟後傾角度保持對足弓部肌腱和軟組織牽拉，通過改變滾動邊角度，減少跖趾關節處的壓力，同時配合前足上翹更好改善足底滾動，提高步行能力。
圖5 高弓足矯形鞋設計特點
2. 矯形鞋墊適應症及臨床應用
a . 治療高弓足鞋墊類型及適應症根據高弓足病理特點，高弓足鞋墊常分為支撐性和矯正性。
(1) 支撐性鞋墊主要在維持足弓部高度基礎上，分散足底壓力過於集中、減輕足底肌和軟組織牽伸力、調整重心移動的曲線，增加足底整體緩衝能力。主要適合於骨性原因和肌肉原因導致骨性結構難以矯正的高弓足。對於跟行足和跖屈性高弓足，還需配合個性化定製的矯形器和鞋改善足部畸形、足底滾動和改變滾動邊位置才能更好地提高治療效果。
(2) 矯正型鞋墊常見有三點力矯正鞋墊和本體刺激性鞋墊。三點力矯正鞋墊主要通過適合於骨性結構可矯正患者( 圖4 左)。本體刺激性鞋墊主要適合於肌肉張力過高而導致高弓足患者，它的主要原理是通過對張力過高肌肉的附著處給予壓力刺激減低肌肉張力，從而矯正足弓( 圖4 右)。
b. 臨床應用
病例：劉ＸＸ，男，臨床檢查。單純性高弓足跟骨輕度內翻、前足輕度內收，第一跖骨頭下沉疼痛、第四、五跖骨頭疼痛，伴有足底筋膜炎，輕度踝關節活動障礙( 圖6)。
圖6 高弓足評估
鞋墊設計：第一跖骨頭下層並減壓，跟骨、第四五跖骨頭減壓。後足中足前足做選前處理，即抬高足外側、以增加外側弓後足和前足支撐矯正力。內側弓降低處理，同時選用硬性支撐和彈性緩衝材料製作鞋墊( 圖7)。
圖7 鞋墊設計
《世界康復工程與器械》2016·8
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