引用本文: 張子琦, 梁佳林, 樊立宏, 時志斌, 黨曉謙, 王坤正. 開放楔形脛骨高位截骨術治療膝關節內側間室骨關節炎療效觀察. 中國修復重建外科雜志, 2018, 32(8): 997-1000. doi: 10.7507/1002-1892.201802015 復制
1958 年,Jackson[1]首先報道采用脛骨高位截骨術(high tibial osteotomy,HTO)治療膝關節內側間室骨關節炎。該術式通過外側脛骨高位閉合截骨技術,將下肢力線轉移至相對正常的外側間室,以減輕內側間室的負荷及膝關節疼痛,療效確切,尤其適用于 60 歲以下的患者[2]。但該術式不足之處在于需要行腓骨截骨,易導致肢體短縮及腓總神經損傷等[3]。此外,閉合截骨所導致的脛骨近端解剖形態的改變,也增加了晚期人工關節置換手術的難度。1987 年,Hernigou 等[4]首創了開放楔形 HTO(open wedge HTO,OWHTO),并取得了較滿意效果。近年來,OWHTO 由于無需腓骨截骨、能避免神經損傷等優勢,逐漸受到關節外科醫師的重視。OWHTO 的術前計劃、術中要點及術后療效都是臨床關注的重點。為此,我們收集了 2015 年 1 月—2017 年 1 月接受 OWHTO 治療的膝關節內側間室骨關節炎患者臨床資料,總結診治經驗。報告如下。
1 臨床資料
1.1 一般資料
納入標準:① 年齡<60 歲;② X 線片檢查示膝關節內側骨關節炎并接受 OWHTO 者;③ 膝關節內側間隙變窄;④ 主要癥狀為膝關節內側間隙疼痛,包括活動性疼痛、靜息痛及壓痛;⑤ 膝關節存在內翻畸形(≤15°)。排除標準:① 伴膝關節外側間室骨關節炎;② 合并類風濕性關節炎、化膿性關節炎等可能累及膝關節全間室的疾病;③ 創傷性膝關節病;④ 膝關節穩定裝置功能受限,包括交叉韌帶、副韌帶、股四頭肌、腘肌等;⑤ 存在外側半月板損傷或關節游離體導致膝關節疼痛及功能受限。2015 年 1 月—2017 年 1 月,共 61 例患者符合選擇標準,納入研究。
本組男 14 例,女 47 例;年齡 44~60 歲,平均 52.8 歲。其中男性患者年齡(55.6±3.3)歲、女性為(52.0±4.1)歲,比較差異有統計學意義(t=3.030,P=0.036)。體質量指數為 19.1~34.7 kg/m2,平均 25.3 kg/m2。均為單膝,左膝 27 例、右膝 34 例。病程 1~9 年,平均 5.3 年。骨關節炎分期:Ⅱ期 33 例,Ⅲ期 28 例。術前膝關節美國特種外科醫院(HSS)評分為(56.0±3.7)分。行走時膝關節疼痛視覺模擬評分(VAS)為(4.6±1.0)分。合并內科疾病:心臟病 7 例、2 型糖尿病 6 例、高血壓 3 例、骨質疏松 6 例、呼吸系統疾病 5 例、消化系統疾病 2 例、神經系統疾病 3 例、泌尿系統疾病 3 例、血液系統疾病 2 例、心理疾病 1 例。
1.2 手術方法
術前攝雙下肢負重位全長 X 線片,確定股骨機械軸線 A(自股骨頭旋轉中心至膝關節中心點)及脛骨機械軸線 B(自脛骨平臺中心點至踝關節中心點),A 線與 B 線夾角即為膝關節內翻角(α)。見圖 1a。α+3° 即為患者術中楔形張開角。
所有患者手術均由同一主刀醫師完成。采用全麻或持續硬膜外麻醉,患者取平臥位,患肢大腿根部安置充氣止血帶。常規消毒鋪巾,驅血帶驅血后啟動充氣止血帶,充氣完畢后,松開驅血帶,于脛骨上段前內側作斜形切口,長 8~10 cm。依次切開皮膚、皮下組織及深筋膜,顯露脛骨上段。以克氏針定位術前確定的楔形張開角,擺鋸擺開內側皮質,保留外側皮質作為合頁。撐開器緩慢撐開至預定角度,放置力線桿,透視下測量力線桿穿過脛骨平臺外側 62.5% 區域,固定撐開器,以解剖鎖定板及螺釘予以固定后,松開撐開器。常規沖洗術區后,對于張開角≥10° 者(本組 42 例),于撐開處植入人工骨(上海亞朋生物技術有限公司);張開角<10° 者(本組 19 例)不予以植骨。放置引流管,逐層縫合,無菌敷料包扎傷口。
1.3 圍術期處理
術前 1 d 于左側鎖骨下外用丁丙諾啡透皮貼進行超前鎮痛,術前 30 min 靜脈滴注頭孢替安 2 g 預防感染。術中于縫合筋膜后、縫合皮下前,以雞尾酒鎮痛劑行局部封閉鎮痛。術后引流管夾閉 4 h 后開放,待 24 h 引流量<50 mL 時拔除引流管。患者清醒后即指導其進行屈伸踝關節及股四頭肌收縮訓練。術后 24 h 內開始口服利伐沙班預防性抗凝。
1.4 療效評價指標
記錄本組手術時間、切口長度、總顯性失血量(術中失血量+術后 48 h 引流量)、術后臥床時間。術后 1、3、6、12 個月定期隨訪,之后每年隨訪 1 次。術前及術后 3、6 個月,采用 HSS 評分評價膝關節功能,VAS 評分評價患者行走時膝關節疼痛程度。術后 3 個月攝雙下肢負重位全長 X 線片,確定下肢應力軸線 C(自股骨頭旋轉中心至踝關節中心點)及脛骨平臺內外側連線 D,C 線與 D 線相交點為 E 點,即為脛骨平臺負重點。見圖 1b。以 Image J 軟件(NIH 公司,美國)測量 E 點在 D 線上由內側向外側所處的區域,即為脛骨平臺負重區。

a. 術前膝關節內翻角;b. 術后脛骨平臺負重點
Figure1. Diagram of X-ray film measurementa. Preoperative varus angle; b. Postoperative bearing point of tibial platform
1.5 統計學方法
采用 SPSS22.0 統計軟件進行分析。計量資料以均數±標準差表示;男女患者年齡比較采用獨立樣本 t 檢驗;檢驗水準 α=0.05。
2 結果
本組手術時間為 49~85 min,平均 66.5 min;切口長度為 10~13 cm,平均 11.0 cm;總顯性失血量為 80~210 mL,平均 139.1 mL;術后臥床時間為 1~10 d,平均 4.7 d。患者均獲隨訪,隨訪時間 12~24 個月,平均 17.3 個月。術后 3 個月 X 線片測量示脛骨平臺負重區為 60.3%~66.8%,平均 63.4%。術后 3、6 個月,膝關節 HSS 評分分別為(79.1±4.2)、(85.3±3.1)分,VAS 評分分別為(1.7±0.7)、(0.6±0.5)分,差異均有統計學意義(P<0.05)。
3 討論
膝關節內側間室骨關節炎是臨床常見膝關節疾病,約占所有單間室膝關節炎的 60%[5-6]。目前認為,對于 60 歲及以下的單純內側間室骨關節炎患者,OWHTO 是一個較理想治療方法[7]。OWHTO 是通過矯正下肢力線,將脛骨平臺負重區從內側轉移至相對正常的外側,其核心是術中脛骨截骨張開,即術后膝關節負重區的確定。Hernigou 等[4]主張截骨張開至膝外翻 3~6° 最理想,膝外翻<3° 或>6° 均會影響手術效果。Fujisawa 等[8]發現如果術后力線通過脛骨平臺 60%~70% 處,內側間室軟骨破壞不會再進展,定義該區域為最佳負重區。目前,脛骨平臺外側 62.5% 處為 Fujisawa 點已獲得學者們的認可。本研究中患者術中力線均穿過 Fujisawa 點,術后 3 個月雙下肢負重位全長 X 線片測量力線居于脛骨平臺平均 63.4% 處。我們認為造成術中及術后差異的原因為術中雙下肢處于不負重狀態,而且由于肌肉松弛藥物的干預,外側間室動態穩定裝置(如腘肌、髂脛束等)相對松弛,外側間隙相對增大。此時如單純依賴力線桿定位負重區,測量的結果會比負重時力線稍偏向內側。當術后患者負重時,在外側間室動態穩定裝置的作用下膝關節外翻角增大,下肢力線會較術中更偏向外側。目前尚無術中及術后負重位力線差異的文獻報道,我們將對這一問題進行關注。OWHTO 的成敗直接取決于術前張開角的測量結果,通過上述分析,我們認為術前 OWHTO 截骨張開角的確定,應以在雙下肢負重位全長 X 線片上測得的張開角為標準,當術中達到預定張開角時,力線桿可作為一個大致參考。術后下肢力線測量也應以下肢負重位全長 X 線片片為準。
本組女性患者是男性患者 3 倍以上,且發病年齡小于男性,說明女性 MUKOA 發病率高于男性,發病年齡也早于男性,這一結果與文獻報道基本一致[9]。患者圍術期資料、關節功能評分及疼痛評分方面,也與文獻報道結果基本一致[10-12]。在并發癥方面,OWHTO 術中常見并發癥為合頁骨折。Nakamura 等[13]根據合頁相對于近端脛腓聯合的位置,將其分為 5 個區域,并得出處于外側深截骨區(WL 區)的合頁是最穩定的,發生合頁骨折的可能性最小。本組患者均未發生合頁骨折。我們認為除了合頁的位置,術中完整保留脛骨外側皮質也是十分必要的。根據我們的經驗,當張開角在 10° 以內時無需破壞脛骨外側皮質的完整性;若張開角>10°,可能需要對外側皮質進行適當破壞,此時必須仔細操作,避免外側皮質破壞過多導致合頁骨折。OWHTO 術后常見并發癥是骨缺損和骨不連。Slevin 等[14]認為當內側皮質撐開達 10 mm 時即需植骨,否則術后發生骨不連的風險明顯上升。Han 等[15]通過 Meta 分析認為,移植骨的種類對術后骨愈合無影響。Lee 等[16]通過對比研究自體骨移植和人工骨填充修復 OWHTO 骨缺損的影響,發現術后 6 周內自體骨移植的骨傳導效果明顯優于人工骨,然而術后 3、6 個月及 1 年自體骨移植與人工骨填充療效無顯著性差異,而且自術后 6 個月起,自體骨移植組患者可發現明顯的骨吸收現象。本組患者術中均采用人工骨填充,隨訪期間未發現骨不連、骨缺損等情況。我們認為,自體骨和人工骨都能起到良好的填充支撐作用,自體骨成本較低,但會造成額外創傷;人工骨不會帶來額外創傷,但成本較高,臨床上該如何選擇更多地取決于患者本人意愿。OWHTO 另一常見術后并發癥為雙下肢不等長。Kim 等[17]的研究結果證實,OWHTO 術后患肢延長(5.2±3.7)mm。根據我們的經驗,當患肢延長在 1 cm 以內時,患者不會有明顯跛行。本組患者未測量下肢延長數據,且患者在隨訪期間也未向醫生提及雙下肢不等長及其所導致的跛行、行走不適、影響美觀等問題。在后續隨訪中,我們會進行相關研究。
OWHTO 治療膝關節內側間室骨關節炎療效確切,力線糾正理想,并發癥較少。但是充分的術前準備極為重要,尤其需要精確測量術中張開角。
1958 年,Jackson[1]首先報道采用脛骨高位截骨術(high tibial osteotomy,HTO)治療膝關節內側間室骨關節炎。該術式通過外側脛骨高位閉合截骨技術,將下肢力線轉移至相對正常的外側間室,以減輕內側間室的負荷及膝關節疼痛,療效確切,尤其適用于 60 歲以下的患者[2]。但該術式不足之處在于需要行腓骨截骨,易導致肢體短縮及腓總神經損傷等[3]。此外,閉合截骨所導致的脛骨近端解剖形態的改變,也增加了晚期人工關節置換手術的難度。1987 年,Hernigou 等[4]首創了開放楔形 HTO(open wedge HTO,OWHTO),并取得了較滿意效果。近年來,OWHTO 由于無需腓骨截骨、能避免神經損傷等優勢,逐漸受到關節外科醫師的重視。OWHTO 的術前計劃、術中要點及術后療效都是臨床關注的重點。為此,我們收集了 2015 年 1 月—2017 年 1 月接受 OWHTO 治療的膝關節內側間室骨關節炎患者臨床資料,總結診治經驗。報告如下。
1 臨床資料
1.1 一般資料
納入標準:① 年齡<60 歲;② X 線片檢查示膝關節內側骨關節炎并接受 OWHTO 者;③ 膝關節內側間隙變窄;④ 主要癥狀為膝關節內側間隙疼痛,包括活動性疼痛、靜息痛及壓痛;⑤ 膝關節存在內翻畸形(≤15°)。排除標準:① 伴膝關節外側間室骨關節炎;② 合并類風濕性關節炎、化膿性關節炎等可能累及膝關節全間室的疾病;③ 創傷性膝關節病;④ 膝關節穩定裝置功能受限,包括交叉韌帶、副韌帶、股四頭肌、腘肌等;⑤ 存在外側半月板損傷或關節游離體導致膝關節疼痛及功能受限。2015 年 1 月—2017 年 1 月,共 61 例患者符合選擇標準,納入研究。
本組男 14 例,女 47 例;年齡 44~60 歲,平均 52.8 歲。其中男性患者年齡(55.6±3.3)歲、女性為(52.0±4.1)歲,比較差異有統計學意義(t=3.030,P=0.036)。體質量指數為 19.1~34.7 kg/m2,平均 25.3 kg/m2。均為單膝,左膝 27 例、右膝 34 例。病程 1~9 年,平均 5.3 年。骨關節炎分期:Ⅱ期 33 例,Ⅲ期 28 例。術前膝關節美國特種外科醫院(HSS)評分為(56.0±3.7)分。行走時膝關節疼痛視覺模擬評分(VAS)為(4.6±1.0)分。合并內科疾病:心臟病 7 例、2 型糖尿病 6 例、高血壓 3 例、骨質疏松 6 例、呼吸系統疾病 5 例、消化系統疾病 2 例、神經系統疾病 3 例、泌尿系統疾病 3 例、血液系統疾病 2 例、心理疾病 1 例。
1.2 手術方法
術前攝雙下肢負重位全長 X 線片,確定股骨機械軸線 A(自股骨頭旋轉中心至膝關節中心點)及脛骨機械軸線 B(自脛骨平臺中心點至踝關節中心點),A 線與 B 線夾角即為膝關節內翻角(α)。見圖 1a。α+3° 即為患者術中楔形張開角。
所有患者手術均由同一主刀醫師完成。采用全麻或持續硬膜外麻醉,患者取平臥位,患肢大腿根部安置充氣止血帶。常規消毒鋪巾,驅血帶驅血后啟動充氣止血帶,充氣完畢后,松開驅血帶,于脛骨上段前內側作斜形切口,長 8~10 cm。依次切開皮膚、皮下組織及深筋膜,顯露脛骨上段。以克氏針定位術前確定的楔形張開角,擺鋸擺開內側皮質,保留外側皮質作為合頁。撐開器緩慢撐開至預定角度,放置力線桿,透視下測量力線桿穿過脛骨平臺外側 62.5% 區域,固定撐開器,以解剖鎖定板及螺釘予以固定后,松開撐開器。常規沖洗術區后,對于張開角≥10° 者(本組 42 例),于撐開處植入人工骨(上海亞朋生物技術有限公司);張開角<10° 者(本組 19 例)不予以植骨。放置引流管,逐層縫合,無菌敷料包扎傷口。
1.3 圍術期處理
術前 1 d 于左側鎖骨下外用丁丙諾啡透皮貼進行超前鎮痛,術前 30 min 靜脈滴注頭孢替安 2 g 預防感染。術中于縫合筋膜后、縫合皮下前,以雞尾酒鎮痛劑行局部封閉鎮痛。術后引流管夾閉 4 h 后開放,待 24 h 引流量<50 mL 時拔除引流管。患者清醒后即指導其進行屈伸踝關節及股四頭肌收縮訓練。術后 24 h 內開始口服利伐沙班預防性抗凝。
1.4 療效評價指標
記錄本組手術時間、切口長度、總顯性失血量(術中失血量+術后 48 h 引流量)、術后臥床時間。術后 1、3、6、12 個月定期隨訪,之后每年隨訪 1 次。術前及術后 3、6 個月,采用 HSS 評分評價膝關節功能,VAS 評分評價患者行走時膝關節疼痛程度。術后 3 個月攝雙下肢負重位全長 X 線片,確定下肢應力軸線 C(自股骨頭旋轉中心至踝關節中心點)及脛骨平臺內外側連線 D,C 線與 D 線相交點為 E 點,即為脛骨平臺負重點。見圖 1b。以 Image J 軟件(NIH 公司,美國)測量 E 點在 D 線上由內側向外側所處的區域,即為脛骨平臺負重區。

a. 術前膝關節內翻角;b. 術后脛骨平臺負重點
Figure1. Diagram of X-ray film measurementa. Preoperative varus angle; b. Postoperative bearing point of tibial platform
1.5 統計學方法
采用 SPSS22.0 統計軟件進行分析。計量資料以均數±標準差表示;男女患者年齡比較采用獨立樣本 t 檢驗;檢驗水準 α=0.05。
2 結果
本組手術時間為 49~85 min,平均 66.5 min;切口長度為 10~13 cm,平均 11.0 cm;總顯性失血量為 80~210 mL,平均 139.1 mL;術后臥床時間為 1~10 d,平均 4.7 d。患者均獲隨訪,隨訪時間 12~24 個月,平均 17.3 個月。術后 3 個月 X 線片測量示脛骨平臺負重區為 60.3%~66.8%,平均 63.4%。術后 3、6 個月,膝關節 HSS 評分分別為(79.1±4.2)、(85.3±3.1)分,VAS 評分分別為(1.7±0.7)、(0.6±0.5)分,差異均有統計學意義(P<0.05)。
3 討論
膝關節內側間室骨關節炎是臨床常見膝關節疾病,約占所有單間室膝關節炎的 60%[5-6]。目前認為,對于 60 歲及以下的單純內側間室骨關節炎患者,OWHTO 是一個較理想治療方法[7]。OWHTO 是通過矯正下肢力線,將脛骨平臺負重區從內側轉移至相對正常的外側,其核心是術中脛骨截骨張開,即術后膝關節負重區的確定。Hernigou 等[4]主張截骨張開至膝外翻 3~6° 最理想,膝外翻<3° 或>6° 均會影響手術效果。Fujisawa 等[8]發現如果術后力線通過脛骨平臺 60%~70% 處,內側間室軟骨破壞不會再進展,定義該區域為最佳負重區。目前,脛骨平臺外側 62.5% 處為 Fujisawa 點已獲得學者們的認可。本研究中患者術中力線均穿過 Fujisawa 點,術后 3 個月雙下肢負重位全長 X 線片測量力線居于脛骨平臺平均 63.4% 處。我們認為造成術中及術后差異的原因為術中雙下肢處于不負重狀態,而且由于肌肉松弛藥物的干預,外側間室動態穩定裝置(如腘肌、髂脛束等)相對松弛,外側間隙相對增大。此時如單純依賴力線桿定位負重區,測量的結果會比負重時力線稍偏向內側。當術后患者負重時,在外側間室動態穩定裝置的作用下膝關節外翻角增大,下肢力線會較術中更偏向外側。目前尚無術中及術后負重位力線差異的文獻報道,我們將對這一問題進行關注。OWHTO 的成敗直接取決于術前張開角的測量結果,通過上述分析,我們認為術前 OWHTO 截骨張開角的確定,應以在雙下肢負重位全長 X 線片上測得的張開角為標準,當術中達到預定張開角時,力線桿可作為一個大致參考。術后下肢力線測量也應以下肢負重位全長 X 線片片為準。
本組女性患者是男性患者 3 倍以上,且發病年齡小于男性,說明女性 MUKOA 發病率高于男性,發病年齡也早于男性,這一結果與文獻報道基本一致[9]。患者圍術期資料、關節功能評分及疼痛評分方面,也與文獻報道結果基本一致[10-12]。在并發癥方面,OWHTO 術中常見并發癥為合頁骨折。Nakamura 等[13]根據合頁相對于近端脛腓聯合的位置,將其分為 5 個區域,并得出處于外側深截骨區(WL 區)的合頁是最穩定的,發生合頁骨折的可能性最小。本組患者均未發生合頁骨折。我們認為除了合頁的位置,術中完整保留脛骨外側皮質也是十分必要的。根據我們的經驗,當張開角在 10° 以內時無需破壞脛骨外側皮質的完整性;若張開角>10°,可能需要對外側皮質進行適當破壞,此時必須仔細操作,避免外側皮質破壞過多導致合頁骨折。OWHTO 術后常見并發癥是骨缺損和骨不連。Slevin 等[14]認為當內側皮質撐開達 10 mm 時即需植骨,否則術后發生骨不連的風險明顯上升。Han 等[15]通過 Meta 分析認為,移植骨的種類對術后骨愈合無影響。Lee 等[16]通過對比研究自體骨移植和人工骨填充修復 OWHTO 骨缺損的影響,發現術后 6 周內自體骨移植的骨傳導效果明顯優于人工骨,然而術后 3、6 個月及 1 年自體骨移植與人工骨填充療效無顯著性差異,而且自術后 6 個月起,自體骨移植組患者可發現明顯的骨吸收現象。本組患者術中均采用人工骨填充,隨訪期間未發現骨不連、骨缺損等情況。我們認為,自體骨和人工骨都能起到良好的填充支撐作用,自體骨成本較低,但會造成額外創傷;人工骨不會帶來額外創傷,但成本較高,臨床上該如何選擇更多地取決于患者本人意愿。OWHTO 另一常見術后并發癥為雙下肢不等長。Kim 等[17]的研究結果證實,OWHTO 術后患肢延長(5.2±3.7)mm。根據我們的經驗,當患肢延長在 1 cm 以內時,患者不會有明顯跛行。本組患者未測量下肢延長數據,且患者在隨訪期間也未向醫生提及雙下肢不等長及其所導致的跛行、行走不適、影響美觀等問題。在后續隨訪中,我們會進行相關研究。
OWHTO 治療膝關節內側間室骨關節炎療效確切,力線糾正理想,并發癥較少。但是充分的術前準備極為重要,尤其需要精確測量術中張開角。