引用本文： 李軍, 梁帥, 姚運峰, 呂浩, 荊玨華. 懸空膝關節對內側開放楔形脛骨高位截骨術后脛骨平臺后傾角的影響. 中國修復重建外科雜志, 2022, 36(6): 703-707. doi: 10.7507/1002-1892.202202056 復制
隨著我國老年人口數量和比例增加，以及中老年人群生活和活動方式的改變，膝關節骨關節炎（knee osteoarthritis，KOA）發病率不斷升高，對社會和人們生活造成了嚴重影響。KOA多見內側關節軟骨磨損，關節間隙變窄，使得下肢力線內移，身體負荷集中于內側，最終造成膝關節嚴重磨損，產生持續性疼痛[1]。脛骨高位截骨術（high tibial osteotomy，HTO）是一種通過糾正下肢力線來延緩KOA發展的一種方法，能夠促進關節修復，符合新型“KOA階梯治療”理念[2-3]；并且很大程度保留了膝關節功能和患者本體感覺，提高患者滿意度[4]，是年輕KOA患者或有保膝意愿者的首選手術方式。
內側開放楔形 HTO（medial opening-wedge HTO，OWHTO）是HTO中較為常見、應用最廣泛的術式，相比于外側閉合楔形HTO，其截骨角度更準確，可降低神經損傷風險，但是易出現脛骨平臺后傾角（posterior tibial slope，PTS）增加[1]，進而使膝關節脛骨前移增大，增加前交叉韌帶和半月板的應力，影響關節力學，甚至導致其損傷，影響手術效果[5-7]。為解決此棘手問題，研究者們報道了多種方法，認為使脛骨后方截骨開口間隙大于前方是防止PTS增加的關鍵[8-12]。還有研究表明，OWHTO 聯合調整PTS治療KOA，可以顯著提高KOA患者術后膝關節屈曲角度[13]。我們發現在OWHTO術中固定鈦板時，為防止術后PTS增加，不同術者采取的膝關節擺放位置不一致，部分術者通過墊高腳跟使膝關節懸空，部分不墊高腳跟而使膝關節自然伸直，目前對于OWHTO術中是否墊高腳跟尚缺乏統一標準。現回顧分析2019年1月—2020年12月，我們采用OWHTO治療的KOA患者臨床資料，分別于鈦板固定時懸空膝關節或使膝關節自然伸直，通過比較兩種方式的療效，探討懸空膝關節對OWHTO術后功能和PTS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 明確診斷為內側間室KOA，行OWHTO治療；② 術側膝關節主要韌帶無損傷；③ 患者年齡≥18歲；④ 術后隨訪時間>1年。排除標準：① 隨訪期間內固定鈦板斷裂或螺釘松動；② 隨訪期間發生鉸鏈骨折；③ 術后發生感染。2019年1月—2020年12月共47例患者符合選擇標準納入研究，其中24例鈦板固定時墊高腳跟使膝關節懸空（研究組），23例鈦板固定時不墊高腳跟使膝關節自然伸直（對照組）。
1.2 一般資料
研究組：男5例，女19例；年齡47～68歲，平均54.6歲。左膝11例，右膝13例。身體質量指數（body mass index，BMI）20.80～29.14 kg/m2，平均24.91 kg/m2。病程2～10年，平均5.2年。對照組：男4例，女19例；年齡43～66歲，平均56.3歲。左膝12例，右膝11例。BMI為23.12～31.22 kg/m2，平均24.76 kg/m2。病程2～9年，平均5.1年。
兩組患者性別、年齡、側別、BMI、病程以及術前疼痛視覺模擬評分（VAS）、美國特種外科醫院（HSS）評分、西安大略與麥克馬斯特大學骨關節炎指數評分（WOMAC）、Lysholm評分、PTS等一般資料比較，差異均無統計學意義（P>0.05），具有可比性。見表1、2。
表1
兩組患者手術前后PTS比較（
，°）
Table1.
Comparison of pre- and post-operative PTS between the two groups (
, °)
表2
兩組患者手術前后各臨床指標比較（
）
Table2.
Comparison of pre- and post-operative clinical indexes between the two groups (
)
1.3 手術方法
術前行雙下肢全長X線片檢查并準確測量脛骨近端內側角和股骨遠端外側角，確定其內翻畸形是因脛骨導致。根據經典Miniaci法進行充分術前設計，規劃的理想下肢負重線比率為60%，計算需要矯正的角度和撐開距離。
全身麻醉下患者取仰臥位，使用Lobenhoffer手術技術行開放楔形雙平面HTO[14]。于脛骨結節內下方取縱切口，長約5 cm；從脛骨近端松解淺層內側副韌帶和部分鵝足，充分暴露脛骨后緣和髕韌帶脛骨結節附著點。于顯露后的骨面上設計橫向截骨線，脛骨結節內側邊緣設計縱向截骨線，2條截骨線之間的目標角度為110°；從橫向截骨線朝腓骨頭打入2枚克氏針，反復透視，直至克氏針位置滿意后測深，沿克氏針截骨后打入楔形骨刀，反復透視直至位置滿意；取出骨刀后，將撐開器放置于脛骨橫向截骨線后半部分，緩緩撐開橫向截骨線至術前設計角度，撐開器鎖住，再次透視確認下肢負重線比率。使用TomoFix 鈦板（強生公司，美國）固定，研究組在固定鈦板時伸直膝關節，使用無菌布球墊高腳跟，使膝關節懸空；對照組在固定鈦板時不墊高腳跟，自然伸直放置于手術臺上，使膝關節處于自然伸直位。使用克氏針臨時固定鈦板，透視見鈦板位置滿意后，依次打入螺釘，再次透視進行確認。大量生理鹽水沖洗患肢切口，嚴密止血后放置引流管，逐層縫合切口，敷料包扎。
1.4 術后處理與療效評價指標
在無明顯禁忌證前提下，全部患者術后接受預防感染和抗凝等治療；術后當天指導患者開始股四頭肌鍛煉和踝泵運動，積極預防下肢深靜脈血栓形成；術后第1天開始部分負重行走。
術后1 d和末次隨訪時行患側膝關節正側位X線片檢查，測量PTS并與術前比較。術前及末次隨訪時采用VAS評分評估患者膝關節疼痛情況，HSS膝關節評分、WOMAC評分和Lysholm評分評估患者膝關節功能情況。
1.5 統計學方法
采用SPSS20.0統計軟件進行分析。計量資料行正態性檢驗，符合正態分布的數據以均數±標準差表示，組間VAS評分、HSS評分、WOMAC評分和Lysholm評分比較采用獨立樣本t檢驗，組內手術前后比較采用配對t檢驗；不符合正態分布的數據以M（Q1，Q3）表示，組間比較采用Wilcoxon秩和檢驗。兩組手術前后PTS比較采用重復測量方差分析，若不滿足球形檢驗，采用Greenhouse-Geisser法進行校正，同一組別不同時間點比較采用Bonferroni 法，同一時間點不同組別間比較采用多因素方差分析。計數資料以率表示，組間比較采用χ2檢驗。檢驗水準α=0.05。
2 結果
兩組患者均獲隨訪，隨訪時間13～24個月，平均19.9個月。兩組患者均未出現切口感染、螺釘斷裂、下肢深靜脈血栓形成等并發癥。研究組患者手術前后各時間點PTS差異均無統計學意義（P>0.05），對照組術后1 d及末次隨訪時PTS較術前明顯增加（P<0.05）。術后1 d及末次隨訪時研究組患者PTS均顯著小于對照組，差異有統計學意義（P<0.05）。見圖1及表1。末次隨訪時，兩組患者VAS評分、HSS評分、WOMAC評分和Lysholm評分均較術前顯著改善，差異有統計學意義（P<0.05）；但兩組間各評分手術前后差值比較差異均無統計學意義（P>0.05）。見表2。
圖1
兩組患者手術前后PTS比較
Figure1.
Comparison of pre- and post-operative PTS between the two groups
3 討論
PTS是脛骨縱軸的垂線與脛骨內側平臺切線之間的夾角，它可以保持膝關節交叉韌帶的張力，使股骨髁能在屈伸活動中正常滑動和滾動，從而促進膝關節屈曲運動[15-16]。PTS大小與人種、性別或測量方法均有關，其改變勢必會影響膝關節生物力學，故在膝關節治療時應將其納入評估范圍。PTS每增加1°，膝關節伸直角度會損失1.45°，當PTS進一步增加時，膝關節內壓力分布也會發生變化，這可能是患者術后出現疼痛或改善功能失敗的重要原因[7]。Shelburne等[17]的研究發現，PTS每增加1°，行走時前交叉韌帶的受力增加16 N，脛骨剪切力也隨著PTS的增加而增加。有研究報道，OWHTO術后PTS增加的主要原因是手術操作，而不是植入物的影響[18-19]，我們研究觀點與其一致。大量研究證實PTS增大會增加膝關節前交叉韌帶張力，加速退化，從而導致關節韌帶損傷[17-20]。也有研究認為PTS增大常伴隨髕腱攣縮，再次行膝關節置換時難度增加[21]。因此，防止HTO術后PTS增大具有重要意義。
為防止OWHTO后PTS增大，需要在手術時進行充分脛骨后方截骨，并讓后方開口間隙大于前方。然而脛骨后方的屈肌群非常發達，限制了脛骨后方間隙的撐開，該問題一直未被重視。在OWHTO術中固定鈦板時通過墊高同側腳跟使膝關節懸空，我們猜想此膝關節位置通過自身重力作用縮小脛骨前方撐開間隙，使得后方開口間隙大于前方。本研究結果顯示，對照組患者術后PTS較術前明顯增加，而研究組患者手術前后PTS無顯著變化，且術后PTS顯著小于對照組。這種操作簡便易行，且對手術進度幾乎沒有影響，能有效預防術后PTS的增加。
與術前相比，兩組患者末次隨訪時的VAS評分均顯著降低，說明OWHTO明顯緩解了膝關節疼痛，減輕了患者痛苦。更重要的是，末次隨訪時兩組HSS評分、WOMAC評分和Lysholm評分均較術前顯著改善，說明患者術后膝關節功能得到了明顯改善，但兩組間比較差異無統計學意義。上述結果提示OWHTO治療KOA在功能恢復和疼痛緩解上均有顯著療效，雖然在鈦板固定時膝關節自然伸直增加了OWHTO術后PTS，但并未影響術后功能恢復和疼痛緩解，這可能與患者術前PTS較小有關，且術后PTS雖然有所增加，但尚在代償范圍內，如果PTS進一步增加可能會對術后功能恢復和疼痛緩解產生不利影響。
綜上述，OWHTO治療KOA能有效緩解膝關節疼痛和改善膝關節功能，且鈦板固定時通過懸空膝關節可以有效避免術后PTS的增加。但本研究還存在一些不足，由于患者個體差異，下肢長度以及患肢質量對于術后PTS均有一定影響；同時，本研究未考慮到矯正角度的影響，且研究樣本量較小，隨訪時間偏短，本研究結論有待進一步研究。
利益沖突 在課題研究和文章撰寫過程中不存在利益沖突，經費支持沒有影響文章觀點和對研究數據客觀結果的統計分析及其報道
倫理聲明 研究方案經安徽醫科大學第二附屬醫院醫學倫理委員會批準（YX2022-010）
作者貢獻聲明 李軍：研究設計、文章撰寫；姚運峰、呂浩：研究實施；梁帥：數據收集整理及統計分析；荊玨華：行政及經費支持，對文章的知識性內容作批評性審閱
隨著我國老年人口數量和比例增加，以及中老年人群生活和活動方式的改變，膝關節骨關節炎（knee osteoarthritis，KOA）發病率不斷升高，對社會和人們生活造成了嚴重影響。KOA多見內側關節軟骨磨損，關節間隙變窄，使得下肢力線內移，身體負荷集中于內側，最終造成膝關節嚴重磨損，產生持續性疼痛[1]。脛骨高位截骨術（high tibial osteotomy，HTO）是一種通過糾正下肢力線來延緩KOA發展的一種方法，能夠促進關節修復，符合新型“KOA階梯治療”理念[2-3]；并且很大程度保留了膝關節功能和患者本體感覺，提高患者滿意度[4]，是年輕KOA患者或有保膝意愿者的首選手術方式。
內側開放楔形 HTO（medial opening-wedge HTO，OWHTO）是HTO中較為常見、應用最廣泛的術式，相比于外側閉合楔形HTO，其截骨角度更準確，可降低神經損傷風險，但是易出現脛骨平臺后傾角（posterior tibial slope，PTS）增加[1]，進而使膝關節脛骨前移增大，增加前交叉韌帶和半月板的應力，影響關節力學，甚至導致其損傷，影響手術效果[5-7]。為解決此棘手問題，研究者們報道了多種方法，認為使脛骨后方截骨開口間隙大于前方是防止PTS增加的關鍵[8-12]。還有研究表明，OWHTO 聯合調整PTS治療KOA，可以顯著提高KOA患者術后膝關節屈曲角度[13]。我們發現在OWHTO術中固定鈦板時，為防止術后PTS增加，不同術者采取的膝關節擺放位置不一致，部分術者通過墊高腳跟使膝關節懸空，部分不墊高腳跟而使膝關節自然伸直，目前對于OWHTO術中是否墊高腳跟尚缺乏統一標準。現回顧分析2019年1月—2020年12月，我們采用OWHTO治療的KOA患者臨床資料，分別于鈦板固定時懸空膝關節或使膝關節自然伸直，通過比較兩種方式的療效，探討懸空膝關節對OWHTO術后功能和PTS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 明確診斷為內側間室KOA，行OWHTO治療；② 術側膝關節主要韌帶無損傷；③ 患者年齡≥18歲；④ 術后隨訪時間>1年。排除標準：① 隨訪期間內固定鈦板斷裂或螺釘松動；② 隨訪期間發生鉸鏈骨折；③ 術后發生感染。2019年1月—2020年12月共47例患者符合選擇標準納入研究，其中24例鈦板固定時墊高腳跟使膝關節懸空（研究組），23例鈦板固定時不墊高腳跟使膝關節自然伸直（對照組）。
1.2 一般資料
研究組：男5例，女19例；年齡47～68歲，平均54.6歲。左膝11例，右膝13例。身體質量指數（body mass index，BMI）20.80～29.14 kg/m2，平均24.91 kg/m2。病程2～10年，平均5.2年。對照組：男4例，女19例；年齡43～66歲，平均56.3歲。左膝12例，右膝11例。BMI為23.12～31.22 kg/m2，平均24.76 kg/m2。病程2～9年，平均5.1年。
兩組患者性別、年齡、側別、BMI、病程以及術前疼痛視覺模擬評分（VAS）、美國特種外科醫院（HSS）評分、西安大略與麥克馬斯特大學骨關節炎指數評分（WOMAC）、Lysholm評分、PTS等一般資料比較，差異均無統計學意義（P>0.05），具有可比性。見表1、2。
表1
兩組患者手術前后PTS比較（，°）
Table1.
Comparison of pre- and post-operative PTS between the two groups (, °)
表2
兩組患者手術前后各臨床指標比較（）
Table2.
Comparison of pre- and post-operative clinical indexes between the two groups ()
1.3 手術方法
術前行雙下肢全長X線片檢查并準確測量脛骨近端內側角和股骨遠端外側角，確定其內翻畸形是因脛骨導致。根據經典Miniaci法進行充分術前設計，規劃的理想下肢負重線比率為60%，計算需要矯正的角度和撐開距離。
全身麻醉下患者取仰臥位，使用Lobenhoffer手術技術行開放楔形雙平面HTO[14]。于脛骨結節內下方取縱切口，長約5 cm；從脛骨近端松解淺層內側副韌帶和部分鵝足，充分暴露脛骨后緣和髕韌帶脛骨結節附著點。于顯露后的骨面上設計橫向截骨線，脛骨結節內側邊緣設計縱向截骨線，2條截骨線之間的目標角度為110°；從橫向截骨線朝腓骨頭打入2枚克氏針，反復透視，直至克氏針位置滿意后測深，沿克氏針截骨后打入楔形骨刀，反復透視直至位置滿意；取出骨刀后，將撐開器放置于脛骨橫向截骨線后半部分，緩緩撐開橫向截骨線至術前設計角度，撐開器鎖住，再次透視確認下肢負重線比率。使用TomoFix 鈦板（強生公司，美國）固定，研究組在固定鈦板時伸直膝關節，使用無菌布球墊高腳跟，使膝關節懸空；對照組在固定鈦板時不墊高腳跟，自然伸直放置于手術臺上，使膝關節處于自然伸直位。使用克氏針臨時固定鈦板，透視見鈦板位置滿意后，依次打入螺釘，再次透視進行確認。大量生理鹽水沖洗患肢切口，嚴密止血后放置引流管，逐層縫合切口，敷料包扎。
1.4 術后處理與療效評價指標
在無明顯禁忌證前提下，全部患者術后接受預防感染和抗凝等治療；術后當天指導患者開始股四頭肌鍛煉和踝泵運動，積極預防下肢深靜脈血栓形成；術后第1天開始部分負重行走。
術后1 d和末次隨訪時行患側膝關節正側位X線片檢查，測量PTS并與術前比較。術前及末次隨訪時采用VAS評分評估患者膝關節疼痛情況，HSS膝關節評分、WOMAC評分和Lysholm評分評估患者膝關節功能情況。
1.5 統計學方法
采用SPSS20.0統計軟件進行分析。計量資料行正態性檢驗，符合正態分布的數據以均數±標準差表示，組間VAS評分、HSS評分、WOMAC評分和Lysholm評分比較采用獨立樣本t檢驗，組內手術前后比較采用配對t檢驗；不符合正態分布的數據以M（Q1，Q3）表示，組間比較采用Wilcoxon秩和檢驗。兩組手術前后PTS比較采用重復測量方差分析，若不滿足球形檢驗，采用Greenhouse-Geisser法進行校正，同一組別不同時間點比較采用Bonferroni 法，同一時間點不同組別間比較采用多因素方差分析。計數資料以率表示，組間比較采用χ2檢驗。檢驗水準α=0.05。
2 結果
兩組患者均獲隨訪，隨訪時間13～24個月，平均19.9個月。兩組患者均未出現切口感染、螺釘斷裂、下肢深靜脈血栓形成等并發癥。研究組患者手術前后各時間點PTS差異均無統計學意義（P>0.05），對照組術后1 d及末次隨訪時PTS較術前明顯增加（P<0.05）。術后1 d及末次隨訪時研究組患者PTS均顯著小于對照組，差異有統計學意義（P<0.05）。見圖1及表1。末次隨訪時，兩組患者VAS評分、HSS評分、WOMAC評分和Lysholm評分均較術前顯著改善，差異有統計學意義（P<0.05）；但兩組間各評分手術前后差值比較差異均無統計學意義（P>0.05）。見表2。
圖1
兩組患者手術前后PTS比較
Figure1.
Comparison of pre- and post-operative PTS between the two groups
3 討論
PTS是脛骨縱軸的垂線與脛骨內側平臺切線之間的夾角，它可以保持膝關節交叉韌帶的張力，使股骨髁能在屈伸活動中正常滑動和滾動，從而促進膝關節屈曲運動[15-16]。PTS大小與人種、性別或測量方法均有關，其改變勢必會影響膝關節生物力學，故在膝關節治療時應將其納入評估范圍。PTS每增加1°，膝關節伸直角度會損失1.45°，當PTS進一步增加時，膝關節內壓力分布也會發生變化，這可能是患者術后出現疼痛或改善功能失敗的重要原因[7]。Shelburne等[17]的研究發現，PTS每增加1°，行走時前交叉韌帶的受力增加16 N，脛骨剪切力也隨著PTS的增加而增加。有研究報道，OWHTO術后PTS增加的主要原因是手術操作，而不是植入物的影響[18-19]，我們研究觀點與其一致。大量研究證實PTS增大會增加膝關節前交叉韌帶張力，加速退化，從而導致關節韌帶損傷[17-20]。也有研究認為PTS增大常伴隨髕腱攣縮，再次行膝關節置換時難度增加[21]。因此，防止HTO術后PTS增大具有重要意義。
為防止OWHTO后PTS增大，需要在手術時進行充分脛骨后方截骨，并讓后方開口間隙大于前方。然而脛骨后方的屈肌群非常發達，限制了脛骨后方間隙的撐開，該問題一直未被重視。在OWHTO術中固定鈦板時通過墊高同側腳跟使膝關節懸空，我們猜想此膝關節位置通過自身重力作用縮小脛骨前方撐開間隙，使得后方開口間隙大于前方。本研究結果顯示，對照組患者術后PTS較術前明顯增加，而研究組患者手術前后PTS無顯著變化，且術后PTS顯著小于對照組。這種操作簡便易行，且對手術進度幾乎沒有影響，能有效預防術后PTS的增加。
與術前相比，兩組患者末次隨訪時的VAS評分均顯著降低，說明OWHTO明顯緩解了膝關節疼痛，減輕了患者痛苦。更重要的是，末次隨訪時兩組HSS評分、WOMAC評分和Lysholm評分均較術前顯著改善，說明患者術后膝關節功能得到了明顯改善，但兩組間比較差異無統計學意義。上述結果提示OWHTO治療KOA在功能恢復和疼痛緩解上均有顯著療效，雖然在鈦板固定時膝關節自然伸直增加了OWHTO術后PTS，但并未影響術后功能恢復和疼痛緩解，這可能與患者術前PTS較小有關，且術后PTS雖然有所增加，但尚在代償范圍內，如果PTS進一步增加可能會對術后功能恢復和疼痛緩解產生不利影響。
綜上述，OWHTO治療KOA能有效緩解膝關節疼痛和改善膝關節功能，且鈦板固定時通過懸空膝關節可以有效避免術后PTS的增加。但本研究還存在一些不足，由于患者個體差異，下肢長度以及患肢質量對于術后PTS均有一定影響；同時，本研究未考慮到矯正角度的影響，且研究樣本量較小，隨訪時間偏短，本研究結論有待進一步研究。
利益沖突 在課題研究和文章撰寫過程中不存在利益沖突，經費支持沒有影響文章觀點和對研究數據客觀結果的統計分析及其報道
倫理聲明 研究方案經安徽醫科大學第二附屬醫院醫學倫理委員會批準（YX2022-010）
作者貢獻聲明 李軍：研究設計、文章撰寫；姚運峰、呂浩：研究實施；梁帥：數據收集整理及統計分析；荊玨華：行政及經費支持，對文章的知識性內容作批評性審閱
