引用本文: 汪錫龍, 尚希福, 李國遠, 賀瑞, 鄭婕. 個體化股骨遠端外翻角度截骨技術在初次人工全膝關節置換術中的應用. 中國修復重建外科雜志, 2015, 29(1): 27-30. doi: 10.7507/1002-1892.20150007 復制
人工全膝關節置換術(total knee arthroplasty,TKA)是治療晚期膝骨關節炎、類風濕性關節炎等疾病的有效方法。下肢冠狀面力線是評估手術療效的重要參數,既往以機械脛股角(mechanical femorotibial angle,MFT)作為下肢力線的參考指標,術后理想MFT為(0±3)°[1]。近期有學者提出TKA時應盡量使下肢冠狀面股骨機械軸與脛骨機械軸對齊,實現MFT 0°的目標,以期獲更滿意療效[2-3]。Deakin等[4]研究發現擬行TKA患者術前股骨解剖軸夾角(femoral mechanical anatomical angle,FMA)為2~9°,通過傳統髓內定位固定股骨遠端外翻角(4~7°)截骨后不能達到MFT 0°的目的[5-6]。因此,臨床提出個體化股骨遠端外翻角度截骨技術,以期改善術后MFT,更有利于恢復下肢冠狀面力線以及早期功能,但目前相關研究報道較少。為此,我們回顧分析初次TKA術中采用個體化股骨遠端外翻角度截骨技術的25例患者臨床資料,并與采用傳統股骨遠端外翻5°截骨技術的患者進行比較,探討該技術的可行性及療效。報告如下。
1 臨床資料
1.1 患者選擇標準
納入標準:① 退變性骨關節炎患者;② 初次行單側TKA;③ 一般狀況良好,能耐受手術;④ 年齡>60歲。排除標準:① 伴膝關節周圍肌肉萎縮;② 患膝存在屈曲攣縮、下肢短縮等畸形者;③ 采用計算機導航技術輔助TKA。
2013年1月-2月,共50例退變性骨關節炎患者符合選擇標準納入研究。根據術中截骨技術不同,將患者分為兩組,其中25例采用個體化股骨遠端外翻角截骨技術(試驗組),25例采用傳統股骨遠端外翻5°截骨技術。本研究通過安徽省立醫院倫理委員會批準,患者均簽署知情同意書。
1.2 一般資料
試驗組:男6例,女19例;年齡60~79歲,平均69.08歲。身體質量指數22.30~27.80,平均24.30。左膝10例,右膝15例。病程5~14年,平均8.45年。骨關節炎Kellgren-Lawrence分級:2級1例,3級9例,4級15例。術前參照膝關節學會評分系統(KSS)評分為(41.20±6.54)分。攝下肢全長X線片測量FMA及MFT角,分別為(5.77±0.96)°及(-4.87±9.56)°。3例膝關節外翻畸形,外翻角度分別為6、13、20°;22例內翻畸形,內翻角度為7~25°,平均11.4°。
對照組:男5例,女20例;年齡61~82歲,平均68.16歲。身體質量指數22.20~27.70,平均25.14。左膝9例,右膝16例。病程6~16年,平均8.89年。骨關節炎Kellgren-Lawrence分級:2級1例,3級10例,4級14例。術前KSS評分為(40.06±6.62)分。攝下肢全長X線片測量FMA及MFT,分別為(5.64±0.91)°及(-5.11±9.90)°。4例膝關節外翻畸形,外翻角度為4~21°,平均11.1°;21例內翻畸形,內翻角度為5~24°,平均10.6°。
兩組患者性別、年齡、身體質量指數、病程、患膝側別、骨關節炎分級以及術前FMA、MFT、KSS評分比較,差異均無統計學意義(P>0.05),具有可比性。
1.3 手術方法
兩組手術均由同一組醫師完成,均采用膝關節CR型假體(LINK公司,德國)。兩組患者于全麻下取仰臥位,采用髕旁內側入路,將髕骨向外翻開,從關節內側面切除脂肪墊,完全顯露膝關節前部;屈膝90°,沿附著部銳性剝離關節囊,廣泛顯露關節內部。清理關節腔,切除半月板、增生骨贅及可能影響人工關節活動度的增生滑膜,行軟組織松解并評估軟組織平衡,兩組患者均無需行膝外側松解。股骨側:試驗組采用個體化股骨遠端外翻角度截骨技術,以患者術前FMA作為術中外翻截骨角度,對于嚴重內、外翻畸形(>20°)患者在術前FMA基礎上減小或增加約1°。本組外翻截骨角度4° 1例,5° 15例,6° 7例,7° 1例,8° 1例。對照組采用傳統股骨遠端外翻5°截骨技術。兩組患者股骨髁外旋角均設定為3°,選用合適型號假體。脛骨側:根據髓內、外結合定位,在脛骨截骨面上鉆出相應孔槽(后傾5°),安裝合適型號脛骨平臺假體試模及墊片。電刀燒灼髕骨關節面周圍,阻斷末梢神經。最后,植入假體并骨水泥固定。松止血帶,脈沖沖洗切口,放置引流管,逐層縫合切口。
1.4 術后處理及療效評價
兩組術后處理方法一致。術后48 h拔除引流管;第2天開始口服利伐沙班10 mg/d,出院后改為口服阿司匹林腸溶片0.1 g/d,持續2個月。術后第1天開始膝關節屈伸活動鍛煉,在患者可耐受情況下扶助行器下地行走;3 d時膝關節屈曲達90°以上,伸直達0°。術后3 d攝下肢全長X線片,測量MFT;術后6、15個月采用KSS評分評價膝關節功能。
1.5 統計學方法
采用SPSS13.0統計軟件進行分析。計量資料以均數±標準差表示,組間比較采用獨立樣本t檢驗;計數資料比較采用χ2檢驗;檢驗水準α=0.05。
2 結果
術后3 d下肢全長X線片測量示試驗組MFT為(-0. 20±1.87)°,對照組為(1.71±3.67)°,比較差異有統計學意義(t=2.32,P=0.02);其中試驗組22例(88%)MFT達理想角度(0±3)°,顯著高于對照組的16例(64%),比較差異有統計學意義(χ2=2.32,P=0.02)。對照組術前中、重度內外翻畸形患者術后下肢力線未完全改善,1例殘留3°外翻畸形,3例殘留1°內翻畸形,1例殘留2°內翻畸形;試驗組僅1 例殘留4°內翻畸形,余均獲良好改善。
兩組切口均Ⅰ期愈合,無下肢深靜脈血栓形成等手術并發癥發生。兩組患者術后均獲隨訪15個月。試驗組術后6、15個月膝關節KSS評分分別為(88.23±2.57)、(90.76±2.77)分,顯著高于對照組的(82.92±2.59)、(88.65±1.77)分,比較差異均有統計學意義(t=7.26,P=0.00;t=3.20,P=0.02)。兩組組內術后6、15個月KSS評分與術前比較,差異均有統計學意義(P<0.05);6、15個月間比較差異有統計學意義(P<0.05) 。末次隨訪X線片示假體均無松動征象。
3 討論
下肢冠狀面力線對齊是評價TKA是否成功的重要指標之一,學者們對此進行了大量研究。為獲得良好的下肢力線,Kharwadkar等[6]建議TKA術中股骨遠端外翻截骨角度應固定為5°或6°;Nunely等[7]指出固定5°股骨髁外翻截骨術后84%患者MFT能達(0±3)°理想范圍。Bardakos等[5]指出TKA術中采用股骨遠端固定外翻角度截骨,大部分患者下肢力線可對齊,但仍有部分患者殘留力線改善不良,因此TKA術中固定外翻角度截骨存在不足。
本研究中對照組僅64%患者術后MFT達理想的(0±3)°范圍,進一步說明TKA術中采用傳統股骨遠端外翻5°截骨技術不適合所有患者;而試驗組88%患者達理想MFT,提示TKA術中個體股骨遠端外翻角度截骨技術有利于冠狀面下肢力線恢復,我們認為這可能與患者解剖結構存在個體化差異有關。臨床研究表明[8-10],嚴重膝內翻畸形患者的FMA顯著大于膝關節結構正常患者,而膝外翻畸形患者FMA則小于膝關節結構正常患者;同時男性FMA較女性增大。Elkus等[11]指出對嚴重外翻畸形患者,以術前FMA作為股骨遠端外翻截骨角度欠妥,建議能在此基礎上適當增大角度,以避免患膝外翻畸形矯正不良。傳統固定股骨遠端外翻角截骨技術中,對于嚴重外翻畸形患者,也將截骨角度擴大為7°[12],為此我們在試驗組股骨遠端外翻截骨角度時,對嚴重內翻畸形患者減小約1°、嚴重外翻畸形者增加約1°,以更好糾正患膝畸形。對照組術前中、重度內外翻畸形患者術后下肢力線未完全改善,仍遺留不同程度畸形;而試驗組僅1例殘留4°內翻畸形,余均獲良好改善。術后試驗組膝關節功能評分均顯著優于對照組,提示關節功能恢復更好。此外,TKA術后殘留的內、外翻畸形會影響假體遠期壽命,因此TKA術中采用個體化股骨遠端外翻角度截骨技術恢復下肢冠狀面力線也有利于延長假體壽命。但本研究中兩組患者隨訪時間較短,關于假體使用情況有待進一步隨訪明確。
本研究中FMA及MFT均在下肢全長X線片上測量,存在一定誤差。有研究指出下肢伸直位全長X線片患肢旋轉40°時FMA有1~2.5°變化,而MFT約變化5°[13-14]。此外,攝片時如患膝屈曲,也會導致膝關節外翻角度增加。為最大程度控制測量誤差,避免因測量誤差導致的下肢力線恢復不良,我們 在 術前攝片時嚴格保持患肢正位(患肢內旋15°糾正股骨頸前傾角達到正位),并盡可能伸直膝關節。
此外,對于嚴重內、外翻畸形患者如術中軟組織松解不當,會造成術后患膝周圍軟組織攣縮或過度松弛,影響術后下肢力線恢復[15-16]。同時個體化外翻角度與傳統方法相比略大,故增加了軟組織松解難度,對術者要求更高。
近年,隨著計算機導航系統的發展,已有將其用于TKA以改善下肢力線的相關報道[17-19]。與傳統 股骨髓內定位相比,通過術前采用計算機導航系統個性化確定患者股骨遠端外翻截骨角度,更有利于下肢冠狀面力線的恢復。但該技術存在對術者技術要求高且費用較高等不足,影響了其臨床廣泛應用。
綜上述,與傳統股骨遠端外翻5°截骨技術相比,TKA中采用個體化股骨遠端外翻角度截骨技術可有效恢復下肢力線,膝關節功能恢復更好。但本研究為回顧性研究,病例數較少,且隨訪時間有限,其遠期療效仍有待進一步明確。
人工全膝關節置換術(total knee arthroplasty,TKA)是治療晚期膝骨關節炎、類風濕性關節炎等疾病的有效方法。下肢冠狀面力線是評估手術療效的重要參數,既往以機械脛股角(mechanical femorotibial angle,MFT)作為下肢力線的參考指標,術后理想MFT為(0±3)°[1]。近期有學者提出TKA時應盡量使下肢冠狀面股骨機械軸與脛骨機械軸對齊,實現MFT 0°的目標,以期獲更滿意療效[2-3]。Deakin等[4]研究發現擬行TKA患者術前股骨解剖軸夾角(femoral mechanical anatomical angle,FMA)為2~9°,通過傳統髓內定位固定股骨遠端外翻角(4~7°)截骨后不能達到MFT 0°的目的[5-6]。因此,臨床提出個體化股骨遠端外翻角度截骨技術,以期改善術后MFT,更有利于恢復下肢冠狀面力線以及早期功能,但目前相關研究報道較少。為此,我們回顧分析初次TKA術中采用個體化股骨遠端外翻角度截骨技術的25例患者臨床資料,并與采用傳統股骨遠端外翻5°截骨技術的患者進行比較,探討該技術的可行性及療效。報告如下。
1 臨床資料
1.1 患者選擇標準
納入標準:① 退變性骨關節炎患者;② 初次行單側TKA;③ 一般狀況良好,能耐受手術;④ 年齡>60歲。排除標準:① 伴膝關節周圍肌肉萎縮;② 患膝存在屈曲攣縮、下肢短縮等畸形者;③ 采用計算機導航技術輔助TKA。
2013年1月-2月,共50例退變性骨關節炎患者符合選擇標準納入研究。根據術中截骨技術不同,將患者分為兩組,其中25例采用個體化股骨遠端外翻角截骨技術(試驗組),25例采用傳統股骨遠端外翻5°截骨技術。本研究通過安徽省立醫院倫理委員會批準,患者均簽署知情同意書。
1.2 一般資料
試驗組:男6例,女19例;年齡60~79歲,平均69.08歲。身體質量指數22.30~27.80,平均24.30。左膝10例,右膝15例。病程5~14年,平均8.45年。骨關節炎Kellgren-Lawrence分級:2級1例,3級9例,4級15例。術前參照膝關節學會評分系統(KSS)評分為(41.20±6.54)分。攝下肢全長X線片測量FMA及MFT角,分別為(5.77±0.96)°及(-4.87±9.56)°。3例膝關節外翻畸形,外翻角度分別為6、13、20°;22例內翻畸形,內翻角度為7~25°,平均11.4°。
對照組:男5例,女20例;年齡61~82歲,平均68.16歲。身體質量指數22.20~27.70,平均25.14。左膝9例,右膝16例。病程6~16年,平均8.89年。骨關節炎Kellgren-Lawrence分級:2級1例,3級10例,4級14例。術前KSS評分為(40.06±6.62)分。攝下肢全長X線片測量FMA及MFT,分別為(5.64±0.91)°及(-5.11±9.90)°。4例膝關節外翻畸形,外翻角度為4~21°,平均11.1°;21例內翻畸形,內翻角度為5~24°,平均10.6°。
兩組患者性別、年齡、身體質量指數、病程、患膝側別、骨關節炎分級以及術前FMA、MFT、KSS評分比較,差異均無統計學意義(P>0.05),具有可比性。
1.3 手術方法
兩組手術均由同一組醫師完成,均采用膝關節CR型假體(LINK公司,德國)。兩組患者于全麻下取仰臥位,采用髕旁內側入路,將髕骨向外翻開,從關節內側面切除脂肪墊,完全顯露膝關節前部;屈膝90°,沿附著部銳性剝離關節囊,廣泛顯露關節內部。清理關節腔,切除半月板、增生骨贅及可能影響人工關節活動度的增生滑膜,行軟組織松解并評估軟組織平衡,兩組患者均無需行膝外側松解。股骨側:試驗組采用個體化股骨遠端外翻角度截骨技術,以患者術前FMA作為術中外翻截骨角度,對于嚴重內、外翻畸形(>20°)患者在術前FMA基礎上減小或增加約1°。本組外翻截骨角度4° 1例,5° 15例,6° 7例,7° 1例,8° 1例。對照組采用傳統股骨遠端外翻5°截骨技術。兩組患者股骨髁外旋角均設定為3°,選用合適型號假體。脛骨側:根據髓內、外結合定位,在脛骨截骨面上鉆出相應孔槽(后傾5°),安裝合適型號脛骨平臺假體試模及墊片。電刀燒灼髕骨關節面周圍,阻斷末梢神經。最后,植入假體并骨水泥固定。松止血帶,脈沖沖洗切口,放置引流管,逐層縫合切口。
1.4 術后處理及療效評價
兩組術后處理方法一致。術后48 h拔除引流管;第2天開始口服利伐沙班10 mg/d,出院后改為口服阿司匹林腸溶片0.1 g/d,持續2個月。術后第1天開始膝關節屈伸活動鍛煉,在患者可耐受情況下扶助行器下地行走;3 d時膝關節屈曲達90°以上,伸直達0°。術后3 d攝下肢全長X線片,測量MFT;術后6、15個月采用KSS評分評價膝關節功能。
1.5 統計學方法
采用SPSS13.0統計軟件進行分析。計量資料以均數±標準差表示,組間比較采用獨立樣本t檢驗;計數資料比較采用χ2檢驗;檢驗水準α=0.05。
2 結果
術后3 d下肢全長X線片測量示試驗組MFT為(-0. 20±1.87)°,對照組為(1.71±3.67)°,比較差異有統計學意義(t=2.32,P=0.02);其中試驗組22例(88%)MFT達理想角度(0±3)°,顯著高于對照組的16例(64%),比較差異有統計學意義(χ2=2.32,P=0.02)。對照組術前中、重度內外翻畸形患者術后下肢力線未完全改善,1例殘留3°外翻畸形,3例殘留1°內翻畸形,1例殘留2°內翻畸形;試驗組僅1 例殘留4°內翻畸形,余均獲良好改善。
兩組切口均Ⅰ期愈合,無下肢深靜脈血栓形成等手術并發癥發生。兩組患者術后均獲隨訪15個月。試驗組術后6、15個月膝關節KSS評分分別為(88.23±2.57)、(90.76±2.77)分,顯著高于對照組的(82.92±2.59)、(88.65±1.77)分,比較差異均有統計學意義(t=7.26,P=0.00;t=3.20,P=0.02)。兩組組內術后6、15個月KSS評分與術前比較,差異均有統計學意義(P<0.05);6、15個月間比較差異有統計學意義(P<0.05) 。末次隨訪X線片示假體均無松動征象。
3 討論
下肢冠狀面力線對齊是評價TKA是否成功的重要指標之一,學者們對此進行了大量研究。為獲得良好的下肢力線,Kharwadkar等[6]建議TKA術中股骨遠端外翻截骨角度應固定為5°或6°;Nunely等[7]指出固定5°股骨髁外翻截骨術后84%患者MFT能達(0±3)°理想范圍。Bardakos等[5]指出TKA術中采用股骨遠端固定外翻角度截骨,大部分患者下肢力線可對齊,但仍有部分患者殘留力線改善不良,因此TKA術中固定外翻角度截骨存在不足。
本研究中對照組僅64%患者術后MFT達理想的(0±3)°范圍,進一步說明TKA術中采用傳統股骨遠端外翻5°截骨技術不適合所有患者;而試驗組88%患者達理想MFT,提示TKA術中個體股骨遠端外翻角度截骨技術有利于冠狀面下肢力線恢復,我們認為這可能與患者解剖結構存在個體化差異有關。臨床研究表明[8-10],嚴重膝內翻畸形患者的FMA顯著大于膝關節結構正常患者,而膝外翻畸形患者FMA則小于膝關節結構正常患者;同時男性FMA較女性增大。Elkus等[11]指出對嚴重外翻畸形患者,以術前FMA作為股骨遠端外翻截骨角度欠妥,建議能在此基礎上適當增大角度,以避免患膝外翻畸形矯正不良。傳統固定股骨遠端外翻角截骨技術中,對于嚴重外翻畸形患者,也將截骨角度擴大為7°[12],為此我們在試驗組股骨遠端外翻截骨角度時,對嚴重內翻畸形患者減小約1°、嚴重外翻畸形者增加約1°,以更好糾正患膝畸形。對照組術前中、重度內外翻畸形患者術后下肢力線未完全改善,仍遺留不同程度畸形;而試驗組僅1例殘留4°內翻畸形,余均獲良好改善。術后試驗組膝關節功能評分均顯著優于對照組,提示關節功能恢復更好。此外,TKA術后殘留的內、外翻畸形會影響假體遠期壽命,因此TKA術中采用個體化股骨遠端外翻角度截骨技術恢復下肢冠狀面力線也有利于延長假體壽命。但本研究中兩組患者隨訪時間較短,關于假體使用情況有待進一步隨訪明確。
本研究中FMA及MFT均在下肢全長X線片上測量,存在一定誤差。有研究指出下肢伸直位全長X線片患肢旋轉40°時FMA有1~2.5°變化,而MFT約變化5°[13-14]。此外,攝片時如患膝屈曲,也會導致膝關節外翻角度增加。為最大程度控制測量誤差,避免因測量誤差導致的下肢力線恢復不良,我們 在 術前攝片時嚴格保持患肢正位(患肢內旋15°糾正股骨頸前傾角達到正位),并盡可能伸直膝關節。
此外,對于嚴重內、外翻畸形患者如術中軟組織松解不當,會造成術后患膝周圍軟組織攣縮或過度松弛,影響術后下肢力線恢復[15-16]。同時個體化外翻角度與傳統方法相比略大,故增加了軟組織松解難度,對術者要求更高。
近年,隨著計算機導航系統的發展,已有將其用于TKA以改善下肢力線的相關報道[17-19]。與傳統 股骨髓內定位相比,通過術前采用計算機導航系統個性化確定患者股骨遠端外翻截骨角度,更有利于下肢冠狀面力線的恢復。但該技術存在對術者技術要求高且費用較高等不足,影響了其臨床廣泛應用。
綜上述,與傳統股骨遠端外翻5°截骨技術相比,TKA中采用個體化股骨遠端外翻角度截骨技術可有效恢復下肢力線,膝關節功能恢復更好。但本研究為回顧性研究,病例數較少,且隨訪時間有限,其遠期療效仍有待進一步明確。