足底筋膜炎相关危险因素的研究进展

刘 潇，张 珑，张 浩，甘学文，熊 鹰，李 明解放军总医院第四医学中心 骨科医学部，北京 0085；国家骨科与运动康复临床医学研究中心，北京 0085；昆明医科大学附属延安医院 骨科，云南昆明 65005

足底筋膜是一种较厚的多层、致密、无弹性纤维组织结构，沿脚底表面延伸，主要由内侧、中央和外侧三条结缔组织带组成。其共同起自跟骨内侧结节，中央组织带向远端走行逐渐分为五束并止于近节趾骨基底部，而内侧和外侧组织带则向远端走行分别止于第一趾骨基底内侧和第五跖骨头外侧[1]。这样的解剖结构能够使足底筋膜产生足够的抗拉张力维持着足纵向弓，使得足可以作为一个力学杠杆在Chopart关节线内翻的同时提供足的向前推力[2]。因此人体双足走、跑、跳动作的推动力、人体平衡的协调与维持都离不开足底筋膜的参与。然而，反复高机械应力与微损伤的综合作用常导致足底筋膜发生退行性改变，引发足底筋膜炎(plantar fasciitis，PF)[3-4]。据报 道，PF占所有足部疾病的15%[5]。英国最新流行病学调查显示50岁以上人口PF患病率高达9.6%[6]。PF成为一种常见的公共卫生疾病，造成医疗保健行业严重的经济负担[7]。该病以足跟或足底的疼痛为主要临床特征，疼痛可辐射至整个足部。晨起下床第一步疼痛最为明显，行走一段时间后有所缓解，但过度行走又会导致疼痛加剧[8-9]。长时间站立、行走或剧烈运动等都会引起疼痛，给患者的正常工作和生活带来严重影响[10-12]。当前PF的病因尚不明确[13]，研究PF发病相关危险因素，指导 预防策略、早期进行科学干预尤为重要。

1 内在危险因素

1.1 体质量指数(body mass index，BMI) 肥胖对身体各方面都有广泛的影响，导致行走时的生物力学发生显著变化，PF在肥胖人群中更普遍。较高的BMI增加肌腱承重，引发亚临床持续性炎症，并降低其硬度[14]。一项纳入51项研究共评估了104个变量的Meta分析认为，BMI＞27 kg/m2(OR=3.7，95% CI=2.93～5.62)是PF唯一显著的临床关联因素，尤其在非运动亚组中关联性最强[15]。Thomas等[6]进行的一项大样本横断面研究(n=5 109)，采用多重线性回归和加权logistic回归分析，对潜在混杂因素进行调整后，发现PF严重程度与BMI呈正相关。Frey和Zamora[16]发现超重(BMI＞25 kg/m2)或 肥 胖(BMI＞30 kg/m2)者患PF的可能性较正常BMI者增加1.4倍。值得注意的是高BMI还是慢性足跟痛复发的重要危险因素[17]。因此，笔者认为高BMI(BMI＞25 kg/m2)会导致足底承受更大的压力，增加足跟部足底筋膜止点处压力，导致患PF的风险增大，并且可能随着BMI的增高，PF疼痛症状更加明显，但在运动人群中BMI是否为PF危险因素还有待大样本的调查研究证实。

1.2 性别 性别是否为PF危险因素尚存争议。一项通过互联网小组调查的大样本研究(n=75 000)认为，女性PF患病率(1.19%)远高于男性(0.47%)，但该研究为横断面研究，无法建立性别与PF的因果联系[18]。Mishira等[19]也观察了60例PF患者，其中73%为女性。于是一些学者针对不同性别患病率差异原因进行分析。Fukano和Fukubayashi[20]发现无论在静态、动态条件下，女性的足底筋膜都较男性更松弛。Lee和Petrofsky[21]研究足底筋膜与月经周期的关系发现，女性在排卵期足底筋膜松弛最明显，在月经期与男性足底筋膜松弛程度相同。女性由于排卵期体温升高以及较高雌二醇水平，足底筋膜较月经期变薄且拉伸更多，所以在排卵期将导致更大的姿势摇摆和震颤，因此对足底筋膜受力产生影响。另外，女性穿高跟鞋时，足底压力从足跟和跟腱转移到前脚内侧，也会导致足底筋膜受力改变[22]。这些研究结论一定程度上解释了女性PF患病率高于男性的原因。然而，Thomas等[6]进行的一项大样本横断面研究(n=5 109)则认为PF与性别无关，反而穿高跟鞋的女性对PF有一定保护作用(OR=0.73，95% CI=0.55～0.96)，而较少穿高跟鞋的女性也并未对患病率产生显著影响(OR=1)。因此，最新的几项大样本横断面研究对能否将不同性别作为PF危险因素尚存争议。笔者认为一部分PF的临床诊断需要依赖于超声检查，然而当前对足底筋膜厚度的超声检查缺乏标准，这在一定程度上导致不同研究中记录的数值有较大差异，导致识别性别差异这类危险因素变得困难。

1.3 足底压力分布异常 人行走时足跟承受着比体质量大2～3倍的负荷，主要通过足的旋前来分散应力[11]。Ribeiro等[23]发现PF患者由于疼痛保护机制，后足的负荷率和受力有所降低，前足压力也有所降低，但足趾负荷增加。也有研究显示单足痛PF患者的患侧后足压力减小、患侧前足和健侧足压力增加[24]。除了上述压力分布的改变，PF患者为减轻足跟部负荷也会改变足的运动模式。患侧足跟处的足底压力中心(center of pressure，COP)轨迹偏移向内，前足的COP轨迹偏移向内下方[25]；而且PF患者会出现后足外翻使足底筋膜的负荷改变[26]。笔者认为PF患者足底压力分布异常会导致足底筋膜的异常拉伸，足跟部反复刺激后加重足底筋膜微损伤和结缔组织纤维化，形成恶性循环，加重PF患者疼痛症状。因而足底压力分布异常主要出现在已患PF人群，可能是PF症状加重的危险因素。

1.4 足底筋膜厚度 足底筋膜厚度可使用超声和MRI测量。Abul等[27]用超声测量了156名健康成年人双足足底筋膜厚度，发现足底筋膜厚度与年龄、BMI呈正相关。足底筋膜增厚不仅会引起疼痛，还会降低其弹性，使站立和行走时运动失衡，增加震颤[28]。McMillan等[29]进行一项纳入23项研究的Meta分析显示，PF患者足底筋膜比正常足底筋膜厚2.16 mm(95% CI：1.60～2.71 mm，P＜0.001)，并且足底筋膜厚度＞4.0 mm时患PF可能性更大(OR=105.11，95% CI=3.09～3 577.28，P=0.01)，因此认为足底筋膜厚度＞4.0 mm可直接作为PF的诊断标准。一项纳入102例PF患者的临床回顾性研究中，通过建立多元logistic回归方程探索PF危险因素，发现足底筋膜厚度联合红细胞分布宽度(OR=3.46，P=0.013)较单纯足底筋膜厚度(OR=2.45，P=0.022)与PF的相关性更强，认为红细胞分布宽度联合足底筋膜厚度增加是PF重要危险因素[30]。与此同时，Genc等[31]研究显示足底筋膜厚度与PF的症状改善有统计学相关性，因此被用来评价治疗效果。也有研究认为，男性足底筋膜厚度高于女性，并且随着PF病程的进展，男性的足底筋膜较女性更厚[32-33]。值得注意的是，Gamba等[34]对35例PF患者进行的随机对照研究认为，顽固性PF患者的足底筋膜厚度与临床影响无关，但该研究样本量较小，还需要大样本多中心的研究进一步论证。笔者认为足底筋膜厚度增加是PF重要危险因素，而足底筋膜厚度联合其他检验指标进行危险因素预测值得深入研究。对于顽固性PF患者这一特殊人群，还有待进一步开展大样本多中心临床研究。

1.5 跟骨刺 跟骨刺是PF患者常见表现，脚跟垂直受压后引起PF症状和反应性骨化形成跟骨刺。Kumai和Benjamin[35]对17例足底筋膜进行组织学检查，发现足底筋膜深部骨刺不同于跟腱足跟骨刺，是足底筋膜退行性改变的结果，并通过膜内骨化和软骨骨化结合生长。其发生分为三个阶段：1)足底筋膜末端软骨细胞群聚和分裂；2)软骨下骨板增厚呈小刺状；3)发展为垂直方向的骨小梁，支撑大骨刺近端。MRI结果显示位于足底筋膜内的骨刺引起的PF程度更重，组织学检查示粒细胞数明显增多[36]。Cole等[37]对60例PF患者检查发现50%的PF患者有跟骨刺。另一篇纳入16项研究的系统综述认为跟骨刺是PF的重要相关因素之一[38]。Ahmad等[39]则认为骨刺本身的形状和大小不会影响PF患者的足部功能和疼痛程度。笔者认为跟骨刺是PF的危险因素之一，但由于大多数跟骨刺的研究都是通过X线片，因此跟骨刺和周围软组织的确切关系仍待进一步研究。

1.6 足部畸形 足底筋膜是维持足底足弓完整性最重要的结构之一[1]。而足部的畸形由于解剖形态学发生改变引起压力重分布，直接影响着足底筋膜。高弓足患者行走时，足承重由于结构缺陷难以旋前而无法分散作用力，产生更大的地面反作用力和足跟部压力。一项大样本横断面研究(n=1466)，通过建立logistic回归方程模型，确定高弓足(过度外旋足)与PF有关，但由于是横断面研究，无法确定高弓足发生在PF之前还是之后[40]。扁平足患者由于距下关节过度旋前，使足跟内侧部张力和跖筋膜载荷作用力增高，引起足底筋膜张力负荷增加而诱发PF[11]。足拇外翻患者由于铰链机制使拇外翻与PF相互影响、症状共同加重，PF的发生率也与拇外翻的严重程度相关[41]。笔者认为各种足部疾病导致的足部畸形影响足底应力分布，进而诱发足底筋膜的过度牵拉或反复微损伤，导致PF的发生。

1.7 踝关节背屈受限 踝关节背屈受限主要由腓肠肌挛缩或跟腱挛缩等引起。DiGiovanni等[42]首次证明了腓肠肌挛缩(定义为伸膝时踝关节背屈 ≤5°)与足底疼痛有显著的关联。Pearce等[43]也得出同样的结论。最近有研究认为腓肠肌挛缩导致踝关节背屈受限是PF的危险因素[3]；而腓肠肌松解则被认为是PF的治疗方案[44-45]。Riddle等[46]通过病例对照研究分析了踝关节背屈角度与患PF风险，发现踝关节背屈范围越小，PF发生的风险越高，并且认为踝关节背屈减少是PF最重要的危险因素，而且导致未受累侧的踝关节背屈角度也减少，增加了健侧患PF的风险。与此同时，Allen和Gross[47]还发现PF患者第一跖趾关节背屈范围也会明显减小。Landorf等[48]则认为以往对于踝关节背屈受限作为足底疼痛危险因素的研究没有排除体质量这一重要混杂因素，在考虑体质量因素后进行的横断面研究提示踝关节背屈在足底疼痛病例组与健康对照组间差异无统计学意义。但该研究为横断面研究，无法确定二者因果关系。笔者认为各种原因限制了踝关节背屈后，足部会过度旋前代偿，足底筋膜承受的压力也就变大，理论上踝关节背屈的限制越大，足底筋膜代偿旋前承受的压力和拉力负荷就越大，发生PF的风险也越大。但当前研究多为横断面研究，踝关节背屈受限与PF的因果关系仍有待进一步研究。

1.8 糖尿病 Chatterton等[49]认为糖尿病是慢性足跟痛的第二危险因素。糖尿病患者由于代谢紊乱导致复杂生物力学结构改变，损害肌腱的形态及力学特性，尤其是跖趾关节、足底筋膜和跟腱[50]。Priesand等[51]评估了720 000例糖尿病患者，发现PF发生率为0.85%。其中，非糖尿病患者PF发生率为0.80%，1型糖尿病患者PF发生率为0.92%，2型糖尿病发生率为1.31%，可见2型糖尿病组PF发生率明显高于1型糖尿病组和无糖尿病组。而无糖尿病组与1型糖尿病组之间的差异无统计学意义。该研究而后调整了BMI和性别这两个混杂因素后，结果依旧如此。从代谢角度分析，这可能与晚期糖基化终末产物(advanced glycation end products，AGEs)有关[52]。AGEs诱导胶原交联，最终导致胶原结构破坏和继发性机械功能障碍，并且随着胶原蛋白密度增加，肌腱细胞和成纤维细胞密度减小，最终导致足底筋膜厚度的增加[51]。另一方面，糖尿病患者肌腱新血管形成减少，抑制血管和神经生长，加上敏感神经病变和神经长入减少使痛苦信号减少，导致肌腱过度使用和损伤加重。有研究发现，2型糖尿病患者腱膜增厚更多，伴腱膜赘生物和皮质不规则[53]。一项动物实验也显示，糖尿病大鼠跟腱呈明显的结构、炎症和血管改变[54]。这种腱性组织的改变会增加前足压力，软组织受累增加跖骨头下的垂直力，从而引发足底筋膜相应的损伤。并且足底筋膜结构改变会影响第一跖趾关节活动度，足跟下足底压力峰值明显降低，第一足趾水平足底压力峰值明显升高，足底接触面积明显减少[55]。但糖尿病患者PF高发生率是由于其高血糖状态还是糖尿病患者本身存在的危险因素及并发症仍不清楚[2]。因此，笔者认为PF与糖尿病有肥胖等共同危险因素，消除体质量等混杂因素进行糖尿病与PF相关性研究很有必要。

2 外在危险因素

2.1 职业因素 PF的发生通常与职业相关的长期负重有关，从事需要长时间站立或行走的职业患PF的风险较高，如服务员、厨师、运动员、医护人员和军人等[56-57]。一项基于中国台湾省人口的大样本横断面研究，通过台湾健康保险研究数据库纳入26 024名医生、127 455名护士以及相同数量(153 479名)的性别匹配的受试者进行比较，发现护士、骨科和理疗康复专科医生发生PF的风险较高[58]。其原因可能与护士工作需要长时间行走和站立有关，而骨科医生则与手术需要长时间站立及术中透视穿戴厚重铅衣有关[59]。另一项针对美军现役军人进行的描述性流行病学研究(n=80 106)，利用回归分析评估PF与职业行为特征之间的相关性，认为军事近期部署(军事特定变量)与PF风险增加相关，而正在陆军服役的军人和几个军事特殊职业(如电子设备维修、医疗保健工作者、后勤服务与供应)发生PF的概率更大[60]。我们认为需要长时间站立、行走的职业是PF的危险因素。其原因可能是长期负重加重足底筋膜止点处负荷改变，造成反复微损伤与结缔组织纤维化而增加PF发病风险。因此对于PF高危职业的判定不应局限于某一职业，应具体分析不同职业特点和同一职业是否有久站等情况进行综合判断。

2.2 运动因素 运动因素尤其是跑步可能是导致PF的重要因素之一。在跑步过程中的站立阶段，过度的足内旋会导致足底筋膜张力的增加，足跟部的反复碰撞导致足底脂肪垫的压缩，瞬时力量可达到体质量的两倍，对于肌肉力量不足、柔韧性较差以及足底减震能力下降的跑步者而言更是加重了足底筋膜的负荷。因此，一些研究者认为PF实际上是一种退行性改变而非炎症，主要由于反复异常机械负荷导致足底筋膜起点处的重复性微损伤[61]。还有一些研究者认为跑步者发生PF与地面较高的冲击负荷有关，尤其是垂直负荷率[62]。近期一项纳入447名跑步者的随机对照试验认为，跑步强度的突然增加较跑步量的突然增加与PF相关性更强[63]，这与既往研究认为跑步公里数与PF相关的结论不同。还有一些运动项目如跳高、足球等患PF的风险也较高[64]。另外，运动强度和训练量过大、落地缓冲不够、未做热身运动、运动方式不合理以及运动不规律等都会增加足底筋膜的负荷[65]。笔者认为运动因素导致PF的根本原因在于反复机械负荷刺激导致足底筋膜的微损伤，因此长时间的运动(如长跑)以及短时间运动但机械负荷改变较大(如跳跃等)可能是PF的危险因素。

3 其他危险因素

还有一些危险因素被报道与PF相关，包括年龄、代谢紊乱、穿不合适的鞋、肌肉力量不足等。典型的PF多影响中老年人，约83%的PF患者年龄为25～65岁[66]。这可能与PF本身发病机制有关，因为随着年龄的增长，足底筋膜弹性下降、足底脂肪垫退变增厚，加上长时间负重等反复刺激导致的微损伤随着年龄增长而加重，这与很多研究者认为的PF本质是退行性疾病的观点一致。Abate等[67]分析了代谢紊乱的致病机制，认为高胆固醇血症和高尿酸血症中小胆固醇颗粒和尿酸盐结晶沉积在肌腱内引起炎症和肌腱损伤，进而可能导致PF。穿鞋不当使鞋底减震功能降低也会影响足底筋膜[68]。足内肌和胫后肌、腓骨长肌等足外肌在支撑足弓方面起着重要作用，这些肌肉群出现肌力减弱可能导致足底筋膜等非收缩结构的压力负荷过大，进而可能诱发PF[3]。

4 结语

引起PF的危险因素较多，各种因素间相互联系、相互影响，我们认为导致足底筋膜力学异常、载荷异常增加、止点处反复微损伤、足底筋膜增厚退变等的原因是这些危险因素内在联系的关键。因此控制体质量、纠正足部畸形、治疗足及足周围肌肉相关疾病、防控糖尿病、改善职业环境和适度科学运动等对于预防PF尤为重要。目前对于PF危险因素的研究大多局限在横断面研究，缺乏证据等级更高的前瞻性队列研究和回顾性病例对照研究，未来有待开展更大规模多中心的相关研究，进一步明确PF与各种因素的因果关系，以便更好地对各类危险因素进行针对性预防，早期筛查，尽早防治，降低PF的发生率并指导科学治疗，更好地提高生活质量。