应用解剖及生物力学
踝关节是一个既稳定又灵活的负重关节，站立、行走、跑步、蹲跳等动作与踝部的骨性结构和肌肉、韧带的作用密切相关。骨性结构包括胫骨远端、腓骨远端及距骨。韧带包括下胫腓复合体和内外侧副韧带。
一、应用解剖
（一）内踝
胫骨远端的前内侧突起部分是内踝，它紧连踝关节内侧关节面。内踝分为前丘部和后丘部，两者之间以丘间沟为界。三角韧带浅层部分起于前丘部，向远侧到达距骨、跟骨及舟骨，深层起自后丘部和丘间沟（图4-1）。
（二）胫骨干远端
胫骨干远端外倾并且由管状皮质骨变为干骺网状骨，踝上部分被称为Pilon胫骨，其法语单词叫作杵，其形状很类似。在年轻好运动的成人远端胫骨可能是格外的致密，而老年人骨质又十分疏松。Pilon骨折通常指那些严重的踝上损伤并延伸到胫骨远端关节面的骨折，踝关节近端关节面被称作“天花板”，近年来对踝关节骨折的研究焦点已集中到踝上包括天花板损伤。胫骨远端关节面的形状是凹陷的，其前唇向远端突起，天花板的后唇是下胫腓联合韧带后侧部分的固定处。前后唇不限制距骨运动。后唇不会单独损伤，它和内外踝损伤并存称为三踝损伤。这是术语三踝骨折的基础，用来描述伴有后唇损伤的内外踝损伤。
图4-1 内踝韧带
A.踝关节内侧三角韧带；B.深层前、后胫距韧带。
（三）胫骨远端外侧
胫骨远端外侧对应于腓骨远端，存在三角形切迹，其粗糙的凹陷面是连接下胫腓的骨间韧带的附着处，这结构由一个较大的前结节（Tillaux-Chaput）和一个重要的较小的后结节构成（图4-2）。
（四）外踝（腓骨远端）
腓骨远端膨大形成外踝，内侧为关节面，呈梨形或三角形隆起，与距骨外侧面相关节。关节面的后方小窝是下胫腓后联合的起点，后下部为距腓后韧带及胫腓横韧带的附着部，外踝后缘有一浅槽，腓骨长短肌腱从此通过。外踝尖比内踝尖低1cm。与胫骨相对应的外踝也形成前后结节（图4-3）。
图4-2 胫骨远端腓侧切迹
图4-3 外踝内侧关节面与跟骨外侧面相关节
（五）距骨
距骨由头、颈、体三部分组成，无肌肉附着，表面大部分由软骨覆盖。体的后部比前部宽25%，水平面及垂直面均似楔形。距骨有五个关节面，分别与踝、舟骨和跟骨形成关节。足的背伸、跖屈、内收、外展和内外翻等动作，均与距骨密切相关。距骨的内侧缘相对垂直，外侧缘斜使得前部更宽。距骨头远端凸出的关节面与舟骨相关节；底面前中后与跟骨相应关节面相关节。距骨颈位于体和头之间，下面有一深沟叫距骨沟，与跟骨沟之间形成距骨窦。外侧有三角形的关节面与外踝相关节，其下方向外突出形成外侧突，外侧韧带附着。内侧面上部有关节面，与内踝相关节，下部粗糙为三角韧带深层纤维所附着（图4-4）。
（六）下胫腓复合体
这个被称为韧带复合体的结构由4个特征部分组成。
（1）前面的下胫腓联合韧带起自胫骨远端前外侧结节，位于Chaput结节的前外方即通常所指的“Wagstaffe”结节，向外下斜行走行止于外踝。
（2）胫腓后下韧带向远端斜行，止于后侧结节（第三踝或后踝）。
（3）后方远端韧带正好位于胫腓后方远端，被称为胫腓下横韧带。
（4）踝上部一个宽度狭而长度易变的胫腓骨间膜增厚称为骨间韧带。
这4种结构组成了相互关联的韧带联合（图4-5）。如果韧带联合损伤外踝向外侧移位，距骨随之脱位与胫骨负重面失去正常的关系。距骨外移不能被内侧的三角韧带阻止。
图4-5 下胫腓联合复合结构(https://www.daowen.com)
图4-4 距骨上面观
（七）外侧副韧带联合体
外侧副韧带联合体由三部分构成。距腓前韧带走行至距骨外部，厚实且牢固的距腓后韧带走行至距骨后侧突起，外侧副韧带复合物中间部分是跟腓韧带，此韧带斜向后侧，向远方或多或少地垂直通过距下关节的后面，到达跟骨时恰好位于腓侧结节近端扩展部的后侧（图4-6）。
另外，不恒定的后外侧关节囊韧带结构被称为腓距跟韧带，是小腿深部腱膜局部增厚形成的，能防止足过度背伸。
（八）内侧韧带复合体
内侧韧带复合体也称三角韧带，由两部分组成，浅层是扇形结构的胫跟韧带，深层是前后胫距韧带。过去认为三角韧带浅层对踝关节仅能提供很小的稳定性，最近的研究表明它在防止距骨外移中起到重要作用。内侧重要的稳定结构是位于三角韧带的深层部分，它起自内踝丘间沟及后丘部止于距骨内侧面。这个韧带近于水平，有滑膜覆盖，属必需的关节内韧带，从关节外难于接近，除非距骨位置外移或通过骨折断端切开将内踝向远端翻起。任何三角韧带的修复，如果不包括这个结构就不能改变韧带的稳定性。在踝关节的内侧，位于内踝后的几个重要结构被屈曲支持带固定，位于最前方的是胫后肌腱，其后按顺序是趾长屈肌腱、胫后动脉及其伴行的静脉、胫神经，最后侧的围绕踝关节后侧关节面的是长屈肌腱。每条肌腱都位于很光滑的通道内，当屈肌腱断裂时，它可能回缩，未被发现而漏诊，胫后肌腱撕裂经常伴随内踝骨折，手术时应确定是否发生断裂，胫后动脉也可能出现损伤或栓塞。
图4-6 外侧副韧带及相邻的胫腓韧带
（九）围绕踝关节的大量重要结构
在踝关节损伤的诊断和治疗时，围绕踝关节的大量重要结构必须要考虑到。后侧浅层踝关节强力跖屈的跟腱明显突起，由一薄膜覆盖，在它和皮肤之间有少量皮下组织。跟腱外侧有腓肠神经走行，其支配足跟外侧和足中部皮肤感觉，外科手术瘢痕形成时存在疼痛危险。跖腱在跟腱内缘走行并附着在跟骨中部。这个肌腱可以用作踝区及其他区域肌腱或韧带的修复。在踝关节外侧有腓骨长短肌腱，长肌腱更偏后，两者围绕外踝的后关节面。此两条肌腱被浅层的腓支持带限制，损伤时支持带纤维软骨的附着点可能从腓骨上撕脱造成肌腱的前脱位。腓骨肌腱对于跟腓韧带来说是表浅的。当它们达到足的外缘时，腓骨长肌腱在腓骨短肌下越过跖面，并且在跖长韧带下横过足底附着于第1跖骨和第1楔骨的近端。腓骨短肌腱附着于第5跖骨基底，伴随内翻损伤时可能有小的骨块撕脱。
（十）内踝前方结构
内踝前方1～2cm走行着大隐静脉及其伴行隐神经，通常两个或多个分支大隐静脉对于输液是很有意义的，因为不管患者是否处于休克状态，它能很快被切开利用，应尽可能地保留备用。外科手术或创伤瘢痕时隐神经处于危险中，可能成为疼痛的神经瘤。在此情况下术中应当注意保护，神经瘤应切除并允许神经近端回缩。踝关节前面，伸肌腱支持带限定伸肌腱、胫前肌腱。腓深神经由小腿间隔行出，越过足背侧。踝近端上伸肌支持带的横行纤维由胫骨皮下前内侧行至腓骨远端前外侧。下伸肌支持带呈“Y”形。它的基底附着于跟骨外侧，内侧近支附着于内踝，远支附着于舟骨内侧深筋膜。在此下面，从外至内是腓三头肌腱、腓深神经、胫前动脉（足背动脉）、长伸肌腱及胫前肌腱，后者斜向内侧插入第1楔骨内侧面及第1跖骨基底。
二、生物力学
（一）踝关节的“经验”运动轴可以通过触摸内外踝尖确定
该轴恰在两踝尖的下方，从内上向后下方，踝关节80%的运动是通过此轴。每个人踝关节的“经验”运动轴倾斜角度区别很大，在冠状面与胫骨纵轴之间为74°～94°，平均为82°±3.6°（也就是说有8°内翻）。在横断面上，儿童时期胫骨远端外旋不断增大，成人时期与胫骨髁轴之间为40°～56°，平均为22°±10°。
（二）踝关节的“实际”运动轴比关节面更倾斜
正如Inman指出的，关节面是圆锥体表面一部分，圆锥体的轴即为踝关节的运动轴，因此在关节的运动过程中，踝宽度变化很小（0～2mm）。踝关节的轴倾斜导致跖屈时足内旋，背伸时足外旋。在冠状面踝穴与胫骨纵轴之间也有成角，但与踝关节轴相反，为2°～10°，平均为3°的外翻成角。距骨小腿角是判断外踝长度的一个指标，正常为83°±4°，与对侧比较应小于2°。距骨在踝穴中良好接触，使之能负重。踝穴和距骨滑车关节面在后侧变窄，宽度及角度变化程度个体差异很大。在踝关节活动范围中，距骨与踝穴保持很好的接触，对负重时踝关节活动进行测量，髋及膝屈曲，足放在30cm板凳上，平均背伸为32°，跖屈为45°。尽管正常步态需要有10°的背伸，如果在负重下背伸为20°～30°，则体育活动受限。由于踝穴中内外踝关节面之间及与轴的关系变化很大，踝穴位的X线片不一定会很好地显示关节内软骨间隙对称的宽度。人体距下关节的活动范围为20°～62°，平均为40°，在足的横断面，距下关节与足的长轴有23°±11°（4°～47°）内旋，在矢状面有与水平面向前上42°±9°（20.5°～68.5°）。在平地行走时，正常距下关节活动范围为6°。作为一种负重关节，踝能承受较大的压力。在正常步态时，短暂压力超过体重的1.25倍，而在强力活动时，则可能超过体重的5倍。
（三）外踝的结构对于踝关节的运动及稳定力学非常重要
踝关节最大负荷可以达到体重的5倍，胫骨占80%～90%，而腓骨占15%。负重时关节面软骨使得关节非常稳定。在负重情况下，踝关节的活动范围为32°～45°，非负重时为12°～56°。其他方向的运动，增加了踝关节的活动范围。如三角韧带的深层，使距骨在跖屈时内旋4°～8°，踝关节活动时腓骨也在运动，负重时腓骨向后外侧移动及外旋。
（四）三角韧带参与维持下胫腓联合韧带的稳定性
正常的三角韧带浅层由胫舟韧带及胫跟韧带组成。深层由邻近供应距骨体血运的三角韧带动脉的短而宽的胫距韧带构成。深层的三角韧带对阻止距骨的外旋很重要，通过尸体标本的研究已显示浅层三角韧带的胫跟部分对胫距关节间的正常接触非常重要。当胫跟韧带切断时，接触明显减少，使胫距之间的轴心明显外移。这种结果使得深层三角韧带是唯一重要的内侧稳定结构的理论得到改变，浅层的三角韧带起源于胫骨前丘，而深层的三角韧带起源于后丘。
（五）下胫腓联合韧带的抗分离能力
前韧带为35%；骨间韧带为22%；后韧带为43%。下胫腓联合韧带在踝关节生物力学中起着重要的力学作用。Close认为由于下胫腓联合韧带的弹性允许内外踝间距离的变化及腓骨的旋转，使踝关节活动时灵活。Vukicevic等认为由于骨间膜能平衡胫腓骨之间来自足部的负荷，所以很重要。当踝关节负重时或踝由跖屈至背伸时，下胫腓变宽，而骨间韧带适应这种变化，伸长至120%才出现断裂，因此治疗下胫腓联合韧带的损伤，目的是恢复韧带的解剖及在愈合过程中防止受到应力。在下胫腓联合增宽的X线片中，测量者个人之间可相差1mm。应力转换器试验测量发现，对于下胫腓联合损伤的程度X线显示很粗糙，因此用X线诊断下胫腓联合分离值得怀疑。X线诊断标准包括踝上1cm处胫骨后内侧与腓骨后外侧之间的距离，正常＜6mm负重时关节间隙＜2mm，非负重时＜4mm，及内外踝部对称。胫距角为83°±4°，＞5°及腓骨长度的改变是踝关节不稳定的重要参数。我们认为后胫腓间隙是最准确的X线表现，腓骨的外移及内旋时增宽，外旋时变窄。
下胫腓联合的生物力学及临床资料使得选择何时及怎样治疗很困难，踝关节的稳定性是由骨性结构及相连的韧带提供的，负重时稳定性增加。Yablon等认为无论是在尸体标本上还是临床的观察，外踝及其韧带是稳定踝关节的关键结构。他提出外踝及外侧结构韧带是防止距骨的前侧及外侧移位的首要结构，三角韧带是防止距骨外翻的首要结构，三角韧带的浅层而不是深层是防止距骨外移的次要结构。Harper在无外踝的情况下，三角韧带完整可以允许3mm的距骨外移。Close注意到三角韧带在维持踝关节稳定所起到的作用，切断所有外侧韧带，只有2mm的踝穴增宽，切断三角韧带后加倍。在尸体标本上完全切断外侧韧带，平均踝穴增宽2.4mm，切断三角韧带后加倍。Rasmussen等体会到完全切断下胫腓联合韧带，仅出现微小的异常活动，不过三角韧带完全切断后，活动范围明显加大。
距骨的外移，已经注意到会减少关节的接触面积，而且使局部最大压力增大。Ramsey和Hamilton发现距骨外移1mm胫距接触面积减少42%，即使固定腓骨也如此。但这一实验是在距骨受钳制的条件下做出的，当外踝骨折而内侧结构无损伤负重时距骨有自动向心运动倾向，胫距接触面积无明显减少。
在应力转换器实验中，下胫腓联合完全断裂，下胫腓联合分离平均0.21mm，三角韧带完好，胫距的接触面及压力无明显统计学差别。三角韧带切断后，下胫腓联合完全断裂后，平均增宽0.73mm，接触面积减少39%，最大压力增加42%。实验也显示了下胫腓联合断裂后，三角韧带的应力比基础增加10%，说明维持踝关节面的协调接触靠三角韧带。也说明在下胫腓联合韧带愈合之前，需要保护三角韧带防止受到增加的应力，研究显示最小的X线异常均会引起明显的踝关节的力学改变。
如果内外踝均稳定则无须固定下胫腓联合，不过当三角韧带断裂或内踝固定不坚强则需固定下胫腓联合。也应注意，下胫腓联合韧带损伤后，会增大三角韧带的应力，而且在下胫腓联合愈合阶段，应避免增加三角韧带的应力。因此，早期的活动及下胫腓联合的固定均不合适，进一步实验研究证实应用4.5mm全螺纹螺钉，不做攻丝，通过3个皮质的固定最恰当，固定在踝穴上2～4cm。固定时要注意踝关节最大限度地背伸，使踝穴增宽，3～4个月后应取出。近期有不同的观点认为距骨无论在背伸，还是在跖屈位均不影响下胫腓固定的强度。