引用本文: 吳穎斌, 盧偉杰, 李之琛, 謝慧鋒, 唐林, 潘恩豪. 脛骨假體后傾角對單髁關節置換術后近中期療效的影響. 中國修復重建外科雜志, 2022, 36(2): 189-195. doi: 10.7507/1002-1892.202110019 復制
膝關節骨關節炎(knee osteoarthritis,KOA)是老年膝關節退行性疾病,主要與關節軟骨磨損退變有關,表現為膝關節畸形、疼痛、活動障礙等。隨人口老齡化,KOA患病率逐年增高,據流行病學統計,國內KOA患者達1.1億人以上[1]。單髁關節置換術(unicompartmental knee arthroplasty,UKA)作為治療單間室KOA的有效方法,與人工全膝關節置換術(total knee arthroplasty,TKA)相比,具有微創切口、損傷小、下肢深靜脈血栓形成/肺栓塞發生率低等優勢,假體10年生存率達88.6%[2],與TKA相當。在美國,每年約有45 000例KOA患者行UKA治療[3],國內約有11 200例[4]。UKA對手術技術要求較高,其中脛骨假體后傾角(tibial component posterior slope angle,TCPSA)對膝關節運動學、前交叉韌帶(anterior cruciate ligament,ACL)張力、屈膝間隙等產生不同程度影響。有研究表明,UKA術中假體位置安裝不準確可能直接降低假體生存率,但目前對最佳TCPSA安裝角度尚未達成共識[5-8]。
目前常見的UKA假體如Oxford單髁膝關節假體系統為國外進口,大多以西方人的解剖數據作為設計標準。一項研究表明,國人脛骨后傾角(posterior tibial slope,PTS)為(13.30±3.16)°,美國人為(9.90±3.84)°[9]。該假體系統被稱為世界上使用最廣泛且可靠的UKA假體系統[10-11],但其脛骨后傾截骨未考慮不同種族人群的解剖差異,操作手冊上脛骨截骨統一設定為后傾7°。而手術中由于患者解剖差異、量度工具精度及槽外截骨后傾誤差、術中截骨擺鋸微動、骨水泥厚度差異等因素,術后實際TCPSA不一定為7°。目前不同TCPSA對Oxford單髁膝關節假體UKA術后療效影響的相關研究較少,術中操作誤差導致的TCPSA改變對假體生存率的影響及如何改進手術操作等分析較少。基于此,本研究通過測量2014年5月—2019年5月于我院行UKA的患者術前PTS及術后TCPSA,并對患者進行術后隨訪,探究TCPSA對UKA術后近中期療效的影響。報告如下。
1 臨床資料
1.1 患者選擇標準
納入標準:① 原發性前內側間室KOA患者或股骨內髁特發性骨壞死患者;② 體格檢查及膝關節MRI提示ACL、內側副韌帶(medial collateral ligament,MCL)功能良好,膝關節內側壓痛,膝關節內翻畸形可被糾正;③ 膝關節活動范圍達90° 以上,屈曲畸形≤50°,內翻畸形≤10°;④ 病變未累及其他間室;⑤ 無嚴重心、腎、肝功能障礙等無法耐受手術患者;⑥ 采用第3代Oxford活動平臺假體(Zimmer Biomet公司,美國)。
排除標準:① 術前或術后影像學資料不完整者;② 患者膝關節側位X線片拍攝不符合要求,如旋轉過多、拍攝范圍不夠等。
2014年5月—2019年5月共55例(61膝)KOA患者符合選擇標準納入研究。
1.2 一般資料
本組男10例,女45例;年齡49~83歲,中位年齡68歲。身體質量指數(body mass index,BMI)為27.63~52.26 kg/m2,平均40.04 kg/m2。左膝28例,右膝21例,雙膝6例。病程7個月~12年,平均4.3年。
1.3 手術方法
所有手術由同一名資深骨關節外科主任醫師完成,手術步驟嚴格按Oxford單髁膝關節系統Microplastic手術技術操作手冊執行。患者于持續硬膜外麻醉聯合蛛網膜下腔阻滯麻醉下取仰臥位,使用大腿支架使患肢自然下垂。先于切口皮下注射1%利多卡因局麻實現超前鎮痛,再采用髕旁入路8 cm長切口,切除部分髕下脂肪墊,完整暴露內側間室;確認外側間室、髕股關節及ACL完好后,清理股骨內髁內側緣、髁間窩、脛骨平臺前方的砧狀骨贅、髕骨骨贅;使用間隙測量器確定股骨組件的型號,安裝脛骨鋸引導器及G形夾,使用MCL拉鉤于保護MCL下進行脛骨后傾7° 槽外截骨。完成脛骨截骨后屈曲膝關節45°,插入股骨髓內桿,安裝股骨鉆孔導引器評估關節間隙厚度,最后安裝髓內桿連接器,確保導引器位于股骨內髁中1/3位置后實施鉆孔。安裝磨具進行股骨后髁截骨,根據屈曲間隙大小進行股骨髁遠端碾磨截骨,確認屈伸間隙平衡后修整股骨髁前、后方骨贅以防止撞擊。再行脛骨平臺開槽截骨,最終試模后脈沖沖洗切口,使用2%利多卡因+0.5%羅哌卡因配制“雞尾酒”進行關節囊、深筋膜、皮下浸潤麻醉;調配高黏型骨水泥,屈曲膝關節45° 進行壓配直至骨水泥硬化,最后安裝超高交聯聚乙烯半月板襯墊,切口逐層縫合加壓包扎。
1.4 圍術期處理
圍術期不放置尿管,術后常規不放置切口引流管。術前30 min及術后24 h予以1 g五水頭孢唑林鈉靜脈滴注(每8小時1次)預防感染,術前15 min及術后3、6 h分別予以1 g氨甲環酸靜脈滴注減少術區出血,術后8~12 h予以0.3 mL低分子肝素抗凝治療。術后6~12 h囑患者使用助行器下地行走,14 d切口拆線。
1.5 療效評價指標
術前及末次隨訪時采用美國特種外科醫院(HSS)評分、疼痛視覺模擬評分(VAS)及膝關節活動度(range of motion,ROM)評估患者膝關節疼痛及功能改善情況。
于術前膝關節X線片測量PTS,末次隨訪時膝關節X線片測量TCPSA;均由同一名研究人員,使用廣州醫科大學附屬第一醫院Neusoft臨床診斷工作站影像系統進行測量。使用脛骨近端解剖軸(proximal anatomical center axis of the tibia,TPAA)作為脛骨機械縱軸參考軸,以脛骨平臺遠端5 cm和15 cm的脛骨前后皮質中點連線與內側脛骨平臺切線形成的夾角作為患者術前PTS,與脛骨金屬假體前后緣連線形成的夾角作為患者術后TCPSA。見圖1。

a. 術前PTS測量;b. 術后2年TCPSA測量
Figure1. X-ray film of a 61-year-old female patient with anterior medial compartmental osteoarthritis of the right knee joint for 5 yearsa. Preoperative PTS measurement; b. TCPSA measurement at 2 years after operation
根據患者術后TCPSA以四分位法進行分組,分別為TCPSA<4° 組(A組)、4°≤TCPSA<9° 組(B組)、TCPSA>9° 組(C組)。比較3組患者年齡、性別、BMI及患膝側別等基線資料,以及手術前后HSS評分、VAS評分及ROM。
1.6 統計學方法
采用SPSS25.0統計軟件進行分析。計量資料符合正態分布時以均數±標準差表示,3組間比較采用單因素方差分析,兩兩比較采用LSD檢驗,手術前后比較采用配對t檢驗;不符合正態分布時以中位數(四分位數間距)表示,組間比較采用Wilcoxon秩和檢驗;計數資料比較采用χ2檢驗。檢驗水準α=0.05。
2 結果
術后55例患者均獲隨訪,隨訪時間17~72個月,平均36個月。均未出現假體松動、感染、脛骨平臺塌陷、半月板襯墊脫位等并發癥。所有患者術前PTS為(7.38±3.37)°,術后TCPSA為(6.25±3.22)°,差異無統計學意義(t=1.815,P=0.074)。根據術后TCPSA,A組12膝、B組32膝、C組17膝。3組年齡、性別、BMI、患膝側別及術前HSS評分、ROM、VAS評分等比較差異均無統計學意義(P>0.05),具有可比性。末次隨訪時,3組患者HSS評分、ROM及VAS評分均較術前改善,差異有統計學意義(P<0.05);3組間上述指標手術前后差值比較,差異均無統計學意義(P>0.05)。見表1、2。



3 討論
PTS在標準膝關節側位X線片上定義為脛骨內、外側平臺切線與機械縱軸垂直的夾角,分為內側PTS與外側PTS[12-16]。Chiu等[17]通過解剖和膝關節X線片研究發現,內側PTS在膝關節運動及負重上較外側PTS占據著更大比例面積與功能,認為內側PTS與整體PTS的相關性更高[17-18]。本研究患者均為前內側KOA,因此均測量內側PTS。研究表明,高質量膝關節側位X線片測量的PTS與CT、MRI測量結果無明顯差異,可通過觀察股骨內外髁、脛骨近端與腓骨頭的重疊情況進行評估[7],否則關節的旋轉將直接影響PTS在X線片上的測量[19]。在選用脛骨參考軸方面,最標準的軸線理論上為脛骨干解剖軸[13,20-21],而臨床上膝關節側位X線片一般只拍攝至脛骨平臺下20 cm,并未拍攝至踝關節,因此無法獲得完整脛骨干解剖軸。目前可選用的脛骨參考軸至少有6種[12],采用不同參考軸測量的PTS差距較大,最佳參考軸尚未達成共識[21-23]。研究表明,KOA患者TPAA與脛骨干解剖軸相關性最強[12,24]。故本研究采用TPAA作為脛骨參考軸進行PTS及TCPSA的測量,以保證測量準確性。
PTS與膝關節穩定性、生理動力學、ACL及髕股關節等相關[7,25-26]。目前PTS較為公認的生物力學作用是維持膝關節內各韌帶張力,膝關節屈曲時使股骨髁正常后滾[27-28]。薈萃分析顯示,PTS越大,膝關節所形成前后方向的剪切力越大,對抗此剪切力的是ACL等結構,若術后PTS改變越大,則ACL受到的牽拉越大,增加了損傷風險[29],導致脛骨平臺前后位移增大,這可能是UKA翻修的一大原因。力學模型研究表明,膝關節負重位下PTS每增大5°,脛骨平臺前移增加2 mm,甚至在ACL斷裂患者中脛骨平臺前移增加可超過5 mm,此為ACL重建失敗的危險因素之一[30-31]。本研究中患者術前PTS為(7.38±3.37)°,無PTS過大患者,術前膝關節側位X線片均未見脛骨平臺前移,術中探查亦未見ACL斷裂或功能不全,一定程度說明PTS在此范圍內的患者ACL未造成較大損傷。本組患者術后TCPSA與術前PTS比較差異無統計學意義,說明術后脛骨平臺后傾程度無明顯改變,隨訪患者術后膝關節前后穩定性良好,未出現假體松動等并發癥,一定程度表明保留生理后傾角度能較好維持ACL功能。
PTS對UKA術后療效也有影響,PTS增大,UKA術后患者膝關節屈曲角度增大,利于患者完成下蹲、盤腿等動作,但是否提高了術后療效及患者滿意度仍存在爭議[32]。馬廣文等[33]對2組KOA患者行UKA,分別行脛骨后傾3° 解剖截骨及后傾7° 常規截骨,術后隨訪發現后傾3° 截骨組患者美國膝關節協會評分(KSS)高于后傾7° 截骨組,提示恢復解剖PTS可能有利于提高UKA療效。Chatellard等[34]對559例UKA患者進行隨訪,認為 <5° 或不超出 ±2° 范圍的脛骨后傾截骨均可提高假體生存率。相反,Weber 等[35]認為PTS增大可降低內側間室壓力,因此適當增大術中脛骨后傾截骨角度(推薦4°~8°),可減少UKA術后聚乙烯襯墊磨損。吳坤能等[36]使用Oxford單髁膝關節假體系統,就TCPSA分別為3° 與7° 時不同屈膝角度下半月板襯墊所受應力進行有限元研究,發現TCPSA為3° 時各屈膝角度應力均大于后傾7° 時,且屈膝120° 時應力最為集中,認為后傾3° 時假體應力和磨損更高。但在關于PTS與UKA術后療效的研究[37-38]中也發現,術后TCPSA是否在(7±5)° 的推薦范圍內,對UKA術后近期臨床評分的影響無統計學意義。
關于UKA的最佳TCPSA目前仍無共識,但較多研究表明恢復生理后傾可獲得較好療效[37],但需注意術前PTS未必為真實最佳的PTS[34],KOA患者因軟骨、半月板磨損導致PTS大于健康膝關節PTS[17]。本研究中,末次隨訪時TCPSA與術前PTS差異無統計學意義,表明總體恢復生理后傾;術后TCPSA為(6.25±3.22)°,未出現TCPSA極端過大或過小患者,總體符合Oxford團隊推薦TCPSA在(7±5)° 的范圍[29]。患者術后膝關節功能及疼痛均較術前明顯改善;按術后TCPSA分組后,3組患者各指標手術前后差值比較差異均無統計學意義,且在平均3年隨訪中均未出現假體松動、脛骨平臺塌陷、半月板襯墊脫位等并發癥,取得優良的近中期療效,進一步驗證了TCPSA在(7±5)° 范圍不會影響UKA療效及假體位置。但本研究中每例患者TCPSA測量時間及術后門診隨訪時間并不固定,可能會對分組及結果產生一定影響。術后早期由于手術創傷導致膝關節疼痛、膝前切口瘢痕早期僵硬等原因,使得患者ROM偏小、HSS評分稍低及VAS評分偏高,隨著患者術后康復鍛煉及后期瘢痕軟化,ROM可稍增大,膝關節評分及滿意度一定程度提高。本組患者隨訪中與術后首次膝關節X線片對比,脛骨假體均未發生松動、下沉等并發癥,理論上隨訪時間不同對UKA術后近中期療效產生的偏倚不大。
本組患者大多為南方老年女性,與國外患者相比身材相對矮小肥胖,因此脛骨相對較短且皮下脂肪較厚,導致骨性標志定位不準,脛骨鋸安裝可能受到一定影響。在Oxford單髁膝關節假體操作手冊中,脛骨鋸引導器長軸需與脛骨長軸平行,具體方法是調整脛骨截骨器體管部下方至距離皮膚前緣2 cm,而不同身高及體質量的患者受此步驟影響較大,脛骨較短和皮下脂肪較厚的患者可能會導致后傾截骨角度偏大,而脛骨較長和皮下脂肪較薄的患者則后傾截骨角度偏小。另外,由于操作空間狹小,許多術者選擇槽外截骨以獲得更大的操作視野,但由于鋸片震動等原因容易使擺鋸輕微抬高,導致后傾截骨角度增大。為了確保后傾截骨角度盡量精確在7°,手術時需注意以下操作細節:第一,在安裝脛骨鋸引導器時,可前后調整脛骨截骨器體管部下方,使踝關節固定器卡槽外露0.5~0.6 cm,此方法可避免脂肪過厚導致的偏差;第二,安裝好脛骨鋸引導器后,使用U型鐮刀測量擺鋸截骨范圍,初步判斷截骨厚度及后傾截骨角度是否偏差過大,在槽外截骨后再次使用U型鐮刀及鋸片測量,檢查截骨范圍是否符合預期;第三,對于術前PTS變異較大的患者,術前可根據X線片及膝關節MRI進行手術截骨規劃,評估軟骨磨損厚度,確保術中正確截骨。有研究報道使用3D打印截骨板[39]或術中導航[40]能取得較好的假體定位效果,這可能對經驗較少的術者或較高難度的UKA大有裨益。
本研究存在一定局限性:其一,是單中心隨訪研究,病例數量較少,未能更細分組及獲得更精確的TCPSA,結論可能存在一定偏倚。其二,影響UKA術后功能的指標有很多,除TCPSA的安裝角度外,脛骨假體內翻外角、股骨假體安裝位置角度、半月板襯墊厚度選擇、術者手術技術及患者自身基礎性疾病等多種因素,也會影響對UKA 術后療效的判斷。目前最新研究表明,UKA術后ROM及關節功能與股骨后髁偏心距等指標相關性較大[41],今后可添加相關指標進一步研究。其三,PTS 及TCPSA均由同一名研究人員測量,可能存在誤差。其四,不同地域、種族的人體脛骨PTS解剖結構存在固有差異,因此本研究關于TCPSA的結論僅局限于以我國南方女性為代表的人群。最后,本組患者均為活動平臺UKA假體,并未涉及固定平臺假體,不同類型假體也有不同的術后假體位置要求,對UKA術后療效也有不同影響。
綜上述,UKA治療前內側KOA近中期療效較好;術后TCPSA在推薦范圍內時對近中期療效無明顯影響,遠期結果尚需延長隨訪時間及擴大樣本量進行研究驗證。
作者貢獻:吳穎斌直接參與研究實施、數據收集整理及分析、起草文章;盧偉杰對文章的知識性內容作批評性審閱及工作支持指導;李之琛直接參與醞釀和設計實驗;謝慧鋒參與統計分析;唐林、潘恩豪參與數據收集整理。
利益沖突:所有作者聲明,在課題研究和文章撰寫過程中不存在利益沖突。
機構倫理問題:研究方案經廣州醫科大學附屬第一醫院醫學倫理委員會批準[醫研倫審2021第86號]。患者均知情同意。
膝關節骨關節炎(knee osteoarthritis,KOA)是老年膝關節退行性疾病,主要與關節軟骨磨損退變有關,表現為膝關節畸形、疼痛、活動障礙等。隨人口老齡化,KOA患病率逐年增高,據流行病學統計,國內KOA患者達1.1億人以上[1]。單髁關節置換術(unicompartmental knee arthroplasty,UKA)作為治療單間室KOA的有效方法,與人工全膝關節置換術(total knee arthroplasty,TKA)相比,具有微創切口、損傷小、下肢深靜脈血栓形成/肺栓塞發生率低等優勢,假體10年生存率達88.6%[2],與TKA相當。在美國,每年約有45 000例KOA患者行UKA治療[3],國內約有11 200例[4]。UKA對手術技術要求較高,其中脛骨假體后傾角(tibial component posterior slope angle,TCPSA)對膝關節運動學、前交叉韌帶(anterior cruciate ligament,ACL)張力、屈膝間隙等產生不同程度影響。有研究表明,UKA術中假體位置安裝不準確可能直接降低假體生存率,但目前對最佳TCPSA安裝角度尚未達成共識[5-8]。
目前常見的UKA假體如Oxford單髁膝關節假體系統為國外進口,大多以西方人的解剖數據作為設計標準。一項研究表明,國人脛骨后傾角(posterior tibial slope,PTS)為(13.30±3.16)°,美國人為(9.90±3.84)°[9]。該假體系統被稱為世界上使用最廣泛且可靠的UKA假體系統[10-11],但其脛骨后傾截骨未考慮不同種族人群的解剖差異,操作手冊上脛骨截骨統一設定為后傾7°。而手術中由于患者解剖差異、量度工具精度及槽外截骨后傾誤差、術中截骨擺鋸微動、骨水泥厚度差異等因素,術后實際TCPSA不一定為7°。目前不同TCPSA對Oxford單髁膝關節假體UKA術后療效影響的相關研究較少,術中操作誤差導致的TCPSA改變對假體生存率的影響及如何改進手術操作等分析較少。基于此,本研究通過測量2014年5月—2019年5月于我院行UKA的患者術前PTS及術后TCPSA,并對患者進行術后隨訪,探究TCPSA對UKA術后近中期療效的影響。報告如下。
1 臨床資料
1.1 患者選擇標準
納入標準:① 原發性前內側間室KOA患者或股骨內髁特發性骨壞死患者;② 體格檢查及膝關節MRI提示ACL、內側副韌帶(medial collateral ligament,MCL)功能良好,膝關節內側壓痛,膝關節內翻畸形可被糾正;③ 膝關節活動范圍達90° 以上,屈曲畸形≤50°,內翻畸形≤10°;④ 病變未累及其他間室;⑤ 無嚴重心、腎、肝功能障礙等無法耐受手術患者;⑥ 采用第3代Oxford活動平臺假體(Zimmer Biomet公司,美國)。
排除標準:① 術前或術后影像學資料不完整者;② 患者膝關節側位X線片拍攝不符合要求,如旋轉過多、拍攝范圍不夠等。
2014年5月—2019年5月共55例(61膝)KOA患者符合選擇標準納入研究。
1.2 一般資料
本組男10例,女45例;年齡49~83歲,中位年齡68歲。身體質量指數(body mass index,BMI)為27.63~52.26 kg/m2,平均40.04 kg/m2。左膝28例,右膝21例,雙膝6例。病程7個月~12年,平均4.3年。
1.3 手術方法
所有手術由同一名資深骨關節外科主任醫師完成,手術步驟嚴格按Oxford單髁膝關節系統Microplastic手術技術操作手冊執行。患者于持續硬膜外麻醉聯合蛛網膜下腔阻滯麻醉下取仰臥位,使用大腿支架使患肢自然下垂。先于切口皮下注射1%利多卡因局麻實現超前鎮痛,再采用髕旁入路8 cm長切口,切除部分髕下脂肪墊,完整暴露內側間室;確認外側間室、髕股關節及ACL完好后,清理股骨內髁內側緣、髁間窩、脛骨平臺前方的砧狀骨贅、髕骨骨贅;使用間隙測量器確定股骨組件的型號,安裝脛骨鋸引導器及G形夾,使用MCL拉鉤于保護MCL下進行脛骨后傾7° 槽外截骨。完成脛骨截骨后屈曲膝關節45°,插入股骨髓內桿,安裝股骨鉆孔導引器評估關節間隙厚度,最后安裝髓內桿連接器,確保導引器位于股骨內髁中1/3位置后實施鉆孔。安裝磨具進行股骨后髁截骨,根據屈曲間隙大小進行股骨髁遠端碾磨截骨,確認屈伸間隙平衡后修整股骨髁前、后方骨贅以防止撞擊。再行脛骨平臺開槽截骨,最終試模后脈沖沖洗切口,使用2%利多卡因+0.5%羅哌卡因配制“雞尾酒”進行關節囊、深筋膜、皮下浸潤麻醉;調配高黏型骨水泥,屈曲膝關節45° 進行壓配直至骨水泥硬化,最后安裝超高交聯聚乙烯半月板襯墊,切口逐層縫合加壓包扎。
1.4 圍術期處理
圍術期不放置尿管,術后常規不放置切口引流管。術前30 min及術后24 h予以1 g五水頭孢唑林鈉靜脈滴注(每8小時1次)預防感染,術前15 min及術后3、6 h分別予以1 g氨甲環酸靜脈滴注減少術區出血,術后8~12 h予以0.3 mL低分子肝素抗凝治療。術后6~12 h囑患者使用助行器下地行走,14 d切口拆線。
1.5 療效評價指標
術前及末次隨訪時采用美國特種外科醫院(HSS)評分、疼痛視覺模擬評分(VAS)及膝關節活動度(range of motion,ROM)評估患者膝關節疼痛及功能改善情況。
于術前膝關節X線片測量PTS,末次隨訪時膝關節X線片測量TCPSA;均由同一名研究人員,使用廣州醫科大學附屬第一醫院Neusoft臨床診斷工作站影像系統進行測量。使用脛骨近端解剖軸(proximal anatomical center axis of the tibia,TPAA)作為脛骨機械縱軸參考軸,以脛骨平臺遠端5 cm和15 cm的脛骨前后皮質中點連線與內側脛骨平臺切線形成的夾角作為患者術前PTS,與脛骨金屬假體前后緣連線形成的夾角作為患者術后TCPSA。見圖1。

a. 術前PTS測量;b. 術后2年TCPSA測量
Figure1. X-ray film of a 61-year-old female patient with anterior medial compartmental osteoarthritis of the right knee joint for 5 yearsa. Preoperative PTS measurement; b. TCPSA measurement at 2 years after operation
根據患者術后TCPSA以四分位法進行分組,分別為TCPSA<4° 組(A組)、4°≤TCPSA<9° 組(B組)、TCPSA>9° 組(C組)。比較3組患者年齡、性別、BMI及患膝側別等基線資料,以及手術前后HSS評分、VAS評分及ROM。
1.6 統計學方法
采用SPSS25.0統計軟件進行分析。計量資料符合正態分布時以均數±標準差表示,3組間比較采用單因素方差分析,兩兩比較采用LSD檢驗,手術前后比較采用配對t檢驗;不符合正態分布時以中位數(四分位數間距)表示,組間比較采用Wilcoxon秩和檢驗;計數資料比較采用χ2檢驗。檢驗水準α=0.05。
2 結果
術后55例患者均獲隨訪,隨訪時間17~72個月,平均36個月。均未出現假體松動、感染、脛骨平臺塌陷、半月板襯墊脫位等并發癥。所有患者術前PTS為(7.38±3.37)°,術后TCPSA為(6.25±3.22)°,差異無統計學意義(t=1.815,P=0.074)。根據術后TCPSA,A組12膝、B組32膝、C組17膝。3組年齡、性別、BMI、患膝側別及術前HSS評分、ROM、VAS評分等比較差異均無統計學意義(P>0.05),具有可比性。末次隨訪時,3組患者HSS評分、ROM及VAS評分均較術前改善,差異有統計學意義(P<0.05);3組間上述指標手術前后差值比較,差異均無統計學意義(P>0.05)。見表1、2。



3 討論
PTS在標準膝關節側位X線片上定義為脛骨內、外側平臺切線與機械縱軸垂直的夾角,分為內側PTS與外側PTS[12-16]。Chiu等[17]通過解剖和膝關節X線片研究發現,內側PTS在膝關節運動及負重上較外側PTS占據著更大比例面積與功能,認為內側PTS與整體PTS的相關性更高[17-18]。本研究患者均為前內側KOA,因此均測量內側PTS。研究表明,高質量膝關節側位X線片測量的PTS與CT、MRI測量結果無明顯差異,可通過觀察股骨內外髁、脛骨近端與腓骨頭的重疊情況進行評估[7],否則關節的旋轉將直接影響PTS在X線片上的測量[19]。在選用脛骨參考軸方面,最標準的軸線理論上為脛骨干解剖軸[13,20-21],而臨床上膝關節側位X線片一般只拍攝至脛骨平臺下20 cm,并未拍攝至踝關節,因此無法獲得完整脛骨干解剖軸。目前可選用的脛骨參考軸至少有6種[12],采用不同參考軸測量的PTS差距較大,最佳參考軸尚未達成共識[21-23]。研究表明,KOA患者TPAA與脛骨干解剖軸相關性最強[12,24]。故本研究采用TPAA作為脛骨參考軸進行PTS及TCPSA的測量,以保證測量準確性。
PTS與膝關節穩定性、生理動力學、ACL及髕股關節等相關[7,25-26]。目前PTS較為公認的生物力學作用是維持膝關節內各韌帶張力,膝關節屈曲時使股骨髁正常后滾[27-28]。薈萃分析顯示,PTS越大,膝關節所形成前后方向的剪切力越大,對抗此剪切力的是ACL等結構,若術后PTS改變越大,則ACL受到的牽拉越大,增加了損傷風險[29],導致脛骨平臺前后位移增大,這可能是UKA翻修的一大原因。力學模型研究表明,膝關節負重位下PTS每增大5°,脛骨平臺前移增加2 mm,甚至在ACL斷裂患者中脛骨平臺前移增加可超過5 mm,此為ACL重建失敗的危險因素之一[30-31]。本研究中患者術前PTS為(7.38±3.37)°,無PTS過大患者,術前膝關節側位X線片均未見脛骨平臺前移,術中探查亦未見ACL斷裂或功能不全,一定程度說明PTS在此范圍內的患者ACL未造成較大損傷。本組患者術后TCPSA與術前PTS比較差異無統計學意義,說明術后脛骨平臺后傾程度無明顯改變,隨訪患者術后膝關節前后穩定性良好,未出現假體松動等并發癥,一定程度表明保留生理后傾角度能較好維持ACL功能。
PTS對UKA術后療效也有影響,PTS增大,UKA術后患者膝關節屈曲角度增大,利于患者完成下蹲、盤腿等動作,但是否提高了術后療效及患者滿意度仍存在爭議[32]。馬廣文等[33]對2組KOA患者行UKA,分別行脛骨后傾3° 解剖截骨及后傾7° 常規截骨,術后隨訪發現后傾3° 截骨組患者美國膝關節協會評分(KSS)高于后傾7° 截骨組,提示恢復解剖PTS可能有利于提高UKA療效。Chatellard等[34]對559例UKA患者進行隨訪,認為 <5° 或不超出 ±2° 范圍的脛骨后傾截骨均可提高假體生存率。相反,Weber 等[35]認為PTS增大可降低內側間室壓力,因此適當增大術中脛骨后傾截骨角度(推薦4°~8°),可減少UKA術后聚乙烯襯墊磨損。吳坤能等[36]使用Oxford單髁膝關節假體系統,就TCPSA分別為3° 與7° 時不同屈膝角度下半月板襯墊所受應力進行有限元研究,發現TCPSA為3° 時各屈膝角度應力均大于后傾7° 時,且屈膝120° 時應力最為集中,認為后傾3° 時假體應力和磨損更高。但在關于PTS與UKA術后療效的研究[37-38]中也發現,術后TCPSA是否在(7±5)° 的推薦范圍內,對UKA術后近期臨床評分的影響無統計學意義。
關于UKA的最佳TCPSA目前仍無共識,但較多研究表明恢復生理后傾可獲得較好療效[37],但需注意術前PTS未必為真實最佳的PTS[34],KOA患者因軟骨、半月板磨損導致PTS大于健康膝關節PTS[17]。本研究中,末次隨訪時TCPSA與術前PTS差異無統計學意義,表明總體恢復生理后傾;術后TCPSA為(6.25±3.22)°,未出現TCPSA極端過大或過小患者,總體符合Oxford團隊推薦TCPSA在(7±5)° 的范圍[29]。患者術后膝關節功能及疼痛均較術前明顯改善;按術后TCPSA分組后,3組患者各指標手術前后差值比較差異均無統計學意義,且在平均3年隨訪中均未出現假體松動、脛骨平臺塌陷、半月板襯墊脫位等并發癥,取得優良的近中期療效,進一步驗證了TCPSA在(7±5)° 范圍不會影響UKA療效及假體位置。但本研究中每例患者TCPSA測量時間及術后門診隨訪時間并不固定,可能會對分組及結果產生一定影響。術后早期由于手術創傷導致膝關節疼痛、膝前切口瘢痕早期僵硬等原因,使得患者ROM偏小、HSS評分稍低及VAS評分偏高,隨著患者術后康復鍛煉及后期瘢痕軟化,ROM可稍增大,膝關節評分及滿意度一定程度提高。本組患者隨訪中與術后首次膝關節X線片對比,脛骨假體均未發生松動、下沉等并發癥,理論上隨訪時間不同對UKA術后近中期療效產生的偏倚不大。
本組患者大多為南方老年女性,與國外患者相比身材相對矮小肥胖,因此脛骨相對較短且皮下脂肪較厚,導致骨性標志定位不準,脛骨鋸安裝可能受到一定影響。在Oxford單髁膝關節假體操作手冊中,脛骨鋸引導器長軸需與脛骨長軸平行,具體方法是調整脛骨截骨器體管部下方至距離皮膚前緣2 cm,而不同身高及體質量的患者受此步驟影響較大,脛骨較短和皮下脂肪較厚的患者可能會導致后傾截骨角度偏大,而脛骨較長和皮下脂肪較薄的患者則后傾截骨角度偏小。另外,由于操作空間狹小,許多術者選擇槽外截骨以獲得更大的操作視野,但由于鋸片震動等原因容易使擺鋸輕微抬高,導致后傾截骨角度增大。為了確保后傾截骨角度盡量精確在7°,手術時需注意以下操作細節:第一,在安裝脛骨鋸引導器時,可前后調整脛骨截骨器體管部下方,使踝關節固定器卡槽外露0.5~0.6 cm,此方法可避免脂肪過厚導致的偏差;第二,安裝好脛骨鋸引導器后,使用U型鐮刀測量擺鋸截骨范圍,初步判斷截骨厚度及后傾截骨角度是否偏差過大,在槽外截骨后再次使用U型鐮刀及鋸片測量,檢查截骨范圍是否符合預期;第三,對于術前PTS變異較大的患者,術前可根據X線片及膝關節MRI進行手術截骨規劃,評估軟骨磨損厚度,確保術中正確截骨。有研究報道使用3D打印截骨板[39]或術中導航[40]能取得較好的假體定位效果,這可能對經驗較少的術者或較高難度的UKA大有裨益。
本研究存在一定局限性:其一,是單中心隨訪研究,病例數量較少,未能更細分組及獲得更精確的TCPSA,結論可能存在一定偏倚。其二,影響UKA術后功能的指標有很多,除TCPSA的安裝角度外,脛骨假體內翻外角、股骨假體安裝位置角度、半月板襯墊厚度選擇、術者手術技術及患者自身基礎性疾病等多種因素,也會影響對UKA 術后療效的判斷。目前最新研究表明,UKA術后ROM及關節功能與股骨后髁偏心距等指標相關性較大[41],今后可添加相關指標進一步研究。其三,PTS 及TCPSA均由同一名研究人員測量,可能存在誤差。其四,不同地域、種族的人體脛骨PTS解剖結構存在固有差異,因此本研究關于TCPSA的結論僅局限于以我國南方女性為代表的人群。最后,本組患者均為活動平臺UKA假體,并未涉及固定平臺假體,不同類型假體也有不同的術后假體位置要求,對UKA術后療效也有不同影響。
綜上述,UKA治療前內側KOA近中期療效較好;術后TCPSA在推薦范圍內時對近中期療效無明顯影響,遠期結果尚需延長隨訪時間及擴大樣本量進行研究驗證。
作者貢獻:吳穎斌直接參與研究實施、數據收集整理及分析、起草文章;盧偉杰對文章的知識性內容作批評性審閱及工作支持指導;李之琛直接參與醞釀和設計實驗;謝慧鋒參與統計分析;唐林、潘恩豪參與數據收集整理。
利益沖突:所有作者聲明,在課題研究和文章撰寫過程中不存在利益沖突。
機構倫理問題:研究方案經廣州醫科大學附屬第一醫院醫學倫理委員會批準[醫研倫審2021第86號]。患者均知情同意。