创伤性拇趾缺损患者的生物力学步态分析与康复：病例报告
抽象的
拇趾在维持站立平衡以及促进步态过程中的前后运动方面起着至关重要的作用。
一名 21 岁的日本患者因外伤导致拇趾缺损，且仅有部分基底指骨完整，现接受康复治疗。拇趾区域不稳定，导致平衡能力受损和行走困难。生物力学评估显示需要针对足部、膝盖、臀部和躯干制定康复策略。康复方案旨在增强行走和站立时足内侧负荷，包括平衡和躯干力量训练。经过 12 周的康复期，患者的步态明显改善。具体而言，患侧步态周期的负荷响应和单支撑阶段从 46.9% 增加到 49.3%，而摆动前阶段从 14.6% 减少到 11.6%。地面反作用力的垂直分量从 599.8 N 增加到 647.5 N。平衡训练增强的稳定性和增加的肌肉力量有助于患者改善行走和平衡能力。
一名因外伤导致拇趾缺损的患者根据生物力学评估通过策略性康复接受了保守治疗。本病例报告强调了生物力学步态分析在类似情况的保守治疗中的价值。
背景
脚趾在站立和行走时对保持姿势稳定性起着至关重要的作用。值得注意的是，拇趾在控制身体前后方向的重心方面起着重要作用 [1]。重建需要使用两到四个脚趾 [2]，拇指重建则使用第二脚趾 [3]。关于拇趾截肢的病例报告已有记录，但关于康复的报道却很少 [4]。本研究旨在介绍一例针对创伤性拇趾缺损的保守康复病例报告。
病例介绍
一名 21 岁的日本男性学生是一家马术俱乐部的活跃成员，他在一次俱乐部相关活动中发生事故，右脚趾受伤。此次损伤导致他的右脚趾在指间关节上方断裂（图 1A）。在初步伤口治疗后，他于受伤后 2 周被送往康复科。他没有显著的病史或家族病史。患者同意提供病例报告并同意发表报告，包括任何附带图片。由于患者以书面形式同意提交病例报告，因此我们机构的伦理委员会免除了伦理审查的需要。
图 1
康复前后的步态过程中足部压力分布。A受伤时拍摄的射线照片。B康复前，对行走过程中的足部压力分布进行了分析，结果显示由于拇趾缺陷，右脚拇指区域和内侧的压力减小。C康复后行走过程中的足部压力评估表明，右脚拇指区域和内侧的压力增加，增强了运动过程中的负荷分布
初步评估显示疼痛局限于受伤部位，主要在行走时。受伤后一个月，患者还报告在骑行或行走时右膝关节疼痛。拇趾缺损部位的疼痛妨碍了他对足底施加压力的能力。进行了诊断测试，包括步行周期分析、时空步态参数、足部压力分布、地面反作用力测量、趾抓力和单腿站立测试。使用 Zebris 足底压力平台（FDM；GmbH，德国慕尼黑；传感器数量：11,264；采样率：100 Hz；传感器面积：149 cm × 54.2 cm）[5,6,7] 记录舒适步行时的足部压力（图 1B、C）。使用力板（Kistler Japan Co., Ltd.，日本东京）以 1000 Hz 的采样率和设置为 20 Hz 的低通滤波器 [5]（图 2）捕捉舒适步行速度下的压力中心 (COP)。不仅在拇趾，而且在受伤侧第二至第五脚趾的跖骨头中也观察到足部压力减小（图 1B）。左脚 COP 在后期站立阶段向左脚趾移动，而右脚 COP 向第二脚趾过渡，表现出更大的空间变异性（图 2A）。使用 Zebris 足底压力平台评估步行周期（图 3），负荷响应和单支撑持续时间减少，而预摆动阶段延长（图 3B）。
图 2
康复前后的步态中重心会发生变化。A康复前重力分析显示，右脚站立末期重心会发生变化，偏向第二脚趾。B康复后重力分析显示重心路径稳定。该线描绘了整个步行周期中重心的路径
图 3
康复前后的步态周期参数。A步态周期参数。B康复前的步态周期参数显示右脚瞬时阶段持续时间减少。C康复后的步态周期参数显示负荷反应阶段减少。右脚单支撑阶段持续时间增加，左右脚之间的不对称性减少。该图表示步态周期内分配给每个阶段的时间比例
行走第二高峰时右侧垂直地面反作用力减小（右侧 599.8 N，左侧 660.3 N）。患者无法用右脚维持单腿站立 10 秒。脚趾和膝盖的疼痛程度在数字评定量表 (NRS) 上评为 5 分（满分 10 分）。
基于这些结果，设计了康复方案以增强足内侧负荷并改善行走和站立时的足部压力（图 4）。该方案包括平衡和躯干力量训练。从第五周开始，重点转移到下肢力量训练。从第九周开始，引入动态关节稳定性练习以增强神经肌肉协调性以实现运动稳定性 [8]。3 个月后，行走时的足部压力和 COP 运动得到改善，第二至第五趾和跖骨头上的压力分布也得到改善，在垂直方向和前后方向上左右两侧的差异均可忽略不计（图 1C）。压力始终从右脚第二趾分布（图 2B）。在腿部前期也观察到显着增强（图 3C）。地面反作用力垂直分量的第二个峰值增加（右侧 647.5 N，左侧 639.5 N）。右脚单腿站立 10 秒后即可稳定，即使在平衡垫上也可以。脚趾和膝盖疼痛的 NRS 评分降至 0，表明恢复到受伤前的活动水平。
图 4
康复方案
讨论
拇趾是拇展肌的重要锚固点，拇展肌支撑着内侧纵弓 [9]。该弓在单腿站立时起稳定结构的作用，并减轻行走姿势阶段的过度内旋。最初，患者由于担心不稳定和脚趾疼痛而避免将重量放在前脚上，如图 1B 所示。这种回避行为可能会导致步态异常和膝内侧疼痛。治疗后，患者在单腿行走或站立时将重量均匀分布在内侧脚上的能力得到改善，这可能减轻了踝关节外翻引起的膝关节内翻 [10]，从而缓解了膝关节不适。
对于脚趾功能障碍患者，通常的康复训练主要涉及足部康复。然而，在本病例中，除了足部，还应用了膝盖、臀部和躯干训练。腰椎前凸和胸椎后凸是站立时 COP 的特征。先前的研究表明，在以后背姿势行走的站立阶段，髋屈曲力矩会延长。此外，阔筋膜张肌的活动比臀中肌更明显 [11]。当阔筋膜张肌比臀中肌更活跃时，会出现特伦德伦堡征 [12]，这被认为是导致行走时 COP 不稳定的原因。在我们的治疗方法中，我们专注于加强患者的躯干肌肉，增强下肢的灵活性，以促进踝关节背屈和髋关节活动，并通过强健的躯干肌肉加强脊柱控

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