糖尿病足前足截肢中保留第一或第二跖列的生物力学优势与再溃疡风险研究

本研究针对糖尿病足溃疡(DFU)患者前足截术后再溃疡率高的问题，通过有限元(FE)建模和临床病例验证，首次系统评估了不同跖列截肢(RA)方案对足部生物力学的影响。研究发现保留第一或前两跖列能显著降低足底应力应变和再溃疡风险，而切除第一跖列会导致剩余跖列负荷增加2-3倍。该研究为临床截肢方案选择提供了量化依据，成果发表于《npj Digital Medicine》。

　　

糖尿病足溃疡(DFU)被称为"比癌症更可怕的糖尿病并发症"，全球患者已突破6000万。约20%的DFU患者最终需要截肢，但术后40%会在1年内出现再溃疡，这个触目惊心的数据背后，隐藏着一个困扰外科医生数十年的难题：在前足截肢手术中，究竟应该保留哪些跖列才能最大限度降低再溃疡风险？传统观点认为中央跖列截肢风险更高，但临床证据却相互矛盾。

上海市杨浦医院联合多国团队在《npj Digital Medicine》发表的研究，首次通过有限元(FE)建模揭开了这个谜团。研究人员建立了6种不同跖列截肢(RA)模型，包括1 RA(第一跖列截肢)、1-2 RA(前两跖列截肢)等方案，模拟完整步态周期中的生物力学变化。关键技术包括：基于CT数据的3D足部建模、Mooney-Rivlin超弹性材料参数设定、五阶段步态加载(HS/LR/MS/TS/TO)，以及80个标记节点的应力应变分析。

von Mises应变分布

研究发现1 RA和1-2 RA组在中期站立(MS)和终末站立(TS)阶段出现显著"危险区域"(应变>0.5)，其中1-2 RA组危险区域比例高达23.7%。足底前足成为唯一出现危险值的区域，这与临床观察到的转移性溃疡位置完全吻合。

跖骨应力变化

正常足部第2跖骨承受最高应力(20.03 MPa)，而1 RA术后剩余跖骨应力激增2-3倍，其中第2跖骨峰值达34.63 MPa。1-2 RA组更出现"应力雪崩"现象，第3-5跖骨应力中位数突破25 MPa，远超安全阈值。

临床病例验证

62岁男性患者右足2-5 RA术后10年无再溃疡，而左足1-3 RA术后1年即出现两处新溃疡。56岁女性1 RA患者术后2个月就发生转移性溃疡，继发第2跖趾关节脱位和爪形趾畸形，与FE预测的应力转移路径完全一致。

这项研究颠覆了传统认知，证明第一跖列作为"生物力学基石"，其保留与否直接决定术后结局。当必须切除第一跖列时，经跖骨截肢(TMA)可能是比部分截肢更合理的选择。该成果为DFU截肢方案提供了首个量化决策框架，被同期评论称为"糖尿病足外科的里程碑式指南"。