引用本文: 劉鑫, 鄭愷, 朱鋒, 王熠軍, 張連方, 張韋成, 耿德春, 周軍, 徐耀增. 外側單髁置換術治療膝外翻的手術技巧及最大矯正值探討. 中國修復重建外科雜志, 2023, 37(10): 1238-1245. doi: 10.7507/1002-1892.202307005 復制
膝外翻是膝關節常見畸形之一,嚴重破壞了膝關節內外間室的負荷平衡。隨著病情進展,關節外側應力增加,導致外側結構攣縮,髕骨向外側半脫位,從而造成髕股軌跡不良。同時由于下肢力線改變,脛骨與股骨之間的摩擦增加,會導致軟骨退變和關節間隙狹窄,引起下肢疼痛、步態異常等,嚴重影響患者生活質量[1-2]。大多數膝外翻可引起單間室甚至多間室骨關節炎,而膝關節外側間室骨關節炎的發生率明顯低于內側間室,僅占所有單間室骨關節炎的1/10。雖然膝外翻所占比例較小,容易被忽視,但其與內側間室骨關節炎類似,也是一種癥狀性致殘性疾病[3]。對于膝外翻所致外側間室骨關節炎,治療方案通常包括軟骨手術、半月板移植和股骨遠端截骨術,但因感染、靜脈血栓栓塞、骨折、延遲愈合或不愈合以及植入物失效等并發癥的出現,治療效果并不理想[4-6]。外側單髁置換術(lateral unicompartmental knee arthroplasty,LUKA)是治療終末期外側間室骨關節炎的有效方法之一,雖然部分學者認為LUKA臨床效果不佳,但隨著手術技術的提高和假體設計的創新,在嚴格把握適應證情況下,LUKA的效果得到越來越廣泛的關注[7-9]。
目前,臨床上對于LUKA的手術入路選擇存在不同觀點,傳統髕旁內側入路不足以充分顯露膝關節外側結構,且往往需要松解髂脛束、腘肌腱、外側副韌帶及髕旁外側支持帶,創傷較大[10]。近年來隨著對膝關節結構認識的加深、微創技術發展以及假體的不斷更新,應用外側入路行LUKA的方法逐漸被大家所認可。該方法通過分層切開關節囊,邊顯露邊松解,僅沿脛骨外髁松解髂脛束和關節囊的后外側角,可矯正15° 以內膝外翻,創傷較小[11]。但由于其適應證狹窄、對術者技術要求高和外側間室結構特殊等局限,其臨床療效仍需進一步研究[12-13]。
精準的術前規劃是手術成功的基礎。徐耀增教授于2022年9月率先提出了膝外翻關節內畸形矯正值的公式,并提出了“膝外翻矯正值分配”的理念。該理念為膝外翻行人工全膝關節置換術(total knee arthroplasty,TKA)或者LUKA提供了精準的術前規劃方案。此術前規劃可合理分配膝外翻畸形的預期矯正值,包括外側入路矯正值、關節內矯正值和殘留膝外翻畸形值,能夠有效提高手術預見性,指導術中軟組織松解,避免造成過度軟組織松解及矯枉過正,從而降低內側間室退變風險。基于此,本研究回顧分析應用外側入路行LUKA治療的膝外翻畸形患者臨床資料,評估其早期療效,并探討術前規劃理念的可行性及指導意義,以及理論最大可矯正膝外翻畸形值。報告如下。
1 臨床資料
1.1 一般資料
患者納入標準:① 確診為膝關節外側間室骨關節炎,保守治療至少8周且無效;② 經外側入路行LUKA;③ 術前膝外翻<25°。排除標準:① 既往有膝關節手術史,如骨折手術、關節鏡手術、髕股關節置換等;② 全身基礎情況差,不能耐受手術;③ 年齡<55歲;④ 合并其他關節病變等影響術后常規康復訓練;⑤ 隨訪時間不足6個月。
2021年4月—2022年7月共16例(20膝)患者符合選擇標準納入研究。男2例,女14例;年齡57~85歲,平均71.5歲。身體質量指數23.71~25.88 kg/m2,平均24.91 kg/m2。病程1~18年,平均11.9年。單膝12例,其中左膝4例,右膝8例;雙膝4例。術前膝外翻根據Ranawat分型,Ⅰ型6膝,Ⅱ型13膝,Ⅲ型1膝。10例合并髕股關節炎,6例合并髕骨外移及半脫位。2例前交叉韌帶(anterior cruciate ligament,ACL)缺失,其中1例為雙側缺失。
1.2 術前規劃
本組根據徐耀增等提出的膝外翻畸形矯正值分配理念進行術前規劃。膝外翻畸形矯正值的分配包括:① 預期關節內矯正值:測量術前雙下肢全長X線片上患側股骨遠端機械軸外側角(mechanical lateral distal femoral angle,mLDFA),其與機械軸對線下股骨遠端外側角(85°~90°)的差值即為預期關節內矯正值。② 預期殘留膝外翻畸形值:根據膝外翻程度選擇殘留(5±2)° 膝外翻畸形值。其中,輕度(Ranawat Ⅰ型)膝外翻畸形殘留1°~3° 膝外翻,中、重度(Ranawat Ⅱ、Ⅲ型)殘留3°~5° 膝外翻。③ 預期外側入路矯正值:即經外側入路松解髂脛束矯正膝外翻角度,公式為:術前膝外翻畸形值?預期關節內矯正值?預期殘留膝外翻畸形值;外側入路最大畸形矯正值可達15°。見圖1。

MA:機械軸對線
Figure1. Preoperative planningMA: Mechanical axis alignment
1.3 手術方法
患者于全身麻醉下取仰臥位,患側大腿近端放置止血帶,髖關節屈曲45°、膝關節屈曲90°。切口從髕上3~4橫指處開始,經髕骨外1/3和脛骨結節與Gerdy結節連線中點處到達脛骨結節下緣,游離外側皮下皮瓣顯露關節囊。距髕骨外緣3~5 cm將淺層及深層關節囊銳性分離,游離至沿髕骨外緣切開關節囊,沿脛骨平臺外髁骨膜下剝離至后緣,完全松解髂脛束止點,矯正膝外翻畸形,同時平衡內側副韌帶張力。探查ACL損傷情況,然后進行髁間窩成形,清理股骨髁邊緣骨贅。內翻髕骨,去除髕骨骨贅,常規行髕骨成形術。
截骨方法:脛骨截骨采用髓外定位法,水平截骨垂直于脛骨機械軸,縱向截骨相對內旋;沿股骨外髁內側緣緊貼ACL止點外側緣;截骨深度從脛骨前方向下7~8 mm,維持后傾角3°~5°。脛骨平臺截骨后測量屈曲間隙,至少10 mm,這樣可使用8 mm厚脛骨平臺假體,保留2 mm松弛度,此時最佳屈曲間隙為10 mm或11 mm,盡量避免使用11 mm脛骨平臺假體。然后評估伸直間隙大小,由于股骨外髁發育不良,因此伸直間隙往往大于屈曲間隙,一般股骨遠端截骨需減少2 mm左右。截骨完成后,用間隙測量器再次測量伸直間隙,然后放置股骨外髁二合一截骨導板,緊沿股骨外髁外緣,輕度外旋使股骨后髁截骨平面與脛骨平面平行后進行截骨。去除殘余外側半月板,測量脛骨平臺大小,選擇合適型號,完成脛骨平臺假體試模植入。
假體植入:安裝假體和墊片試模,使用1.0、1.5、2.0 mm插片測量伸直和屈曲間隙,最好能插入2.0 mm插片,即保留2 mm松弛度,保證屈伸間隙相等或伸直間隙大于屈曲間隙0.5~1.0 mm或屈曲間隙大于伸直間隙1~2 mm。沖洗截骨面,注射雞尾酒鎮痛后分別植入脛骨平臺假體和股骨假體,放置試模襯墊,待骨水泥凝固后取出試模襯墊,沖洗假體表面,擦凈后放入墊片并再次沖洗。本組采用美國施樂輝公司的膝關節固定平臺單髁置換系統;股骨假體采用鋯鈮合金材料,脛骨平臺假體采用鈦合金材料,襯墊采用超高分子量聚乙烯。
關節囊縫合:膝關節屈曲90° 位縫合關節囊,表面關節囊纖維層(冠狀面“Z”字成形)與關節囊深層對接縫合,以擴展外側關節囊面積,松弛髕外側支持帶,恢復正常髕股軌跡;關節囊關閉后進行膝關節屈伸活動,檢查軟組織順應性及完整性,此時可進行適當調整并使用高強度縫線加固。關節腔內注射2 g氨甲環酸;膝關節屈曲30° 皮下縫合,關閉切口時消滅皮下死腔。見圖2。

a. 外側入路分層切開關節囊;b. 打開關節囊,觀察股骨側及脛骨側軟骨磨損和骨贅情況;c. 內翻髕骨,去除髕骨骨贅,行髕骨成形術;d. 脛骨側截骨;e. 股骨側截骨;f. 安裝假體;g. 關節囊縫合
Figure2. Surgical procedurea. Stratified incision of the joint capsule through lateral approach; b. The joint capsule was opened to visualize cartilage wear and bony encumbrances on the femoral and tibial sides; c. Inversion of the patella, removal of the patella malformation and performed patelloplasty; d. Tibial osteotomy; e. Femoral osteotomy; f. Installation of prosthesis; g. Joint capsule suture
1.4 術后處理
所有患者在加速康復外科理念下完成圍術期管理。術后不放置引流管;術后3、6、9 h給予1 g氨甲環酸靜脈滴注,抗生素使用至術后48 h。術后當天鼓勵并指導患者在床上繼續直腿抬高、股四頭肌收縮及屈伸膝關節練習;術后第1天鼓勵患者在助行器輔助下練習負重行走;術后2~3周根據切口愈合情況拆線。術后口服消炎止痛和消腫藥物至1~3個月,補鈣劑600 mg/d和骨化三醇0.5 μg/d促進鈣吸收,維持骨量。
1.5 療效評價指標
記錄手術時間、切口長度、術中出血量、住院時間及并發癥發生情況。術前,術后3 d、1個月、3個月及末次隨訪時通過膝關節活動度(range of motion,ROM)、美國特種外科醫院(HSS)評分及西安大略與麥克馬斯特大學骨關節炎指數(WOMAC)評分評價功能恢復情況。
術前與術后3 d均攝雙下肢站立位全長X線片、膝關節正側位X線片,術前常規攝Rosenberg位X線片,由2位醫生分別完成相關參數測量。① 髖-膝-踝角(hip-knee-ankle angle,HKA):冠狀面髖關節-膝關節-踝關節中心連線的夾角;② mLDFA:冠狀面上股骨機械軸與股骨髁關節線外側夾角,評估股骨側關節外畸形;③ 脛骨近端機械軸內側角(mechanical medial proximal tibia angle,mMPTA):脛骨內外側平臺切線與機械軸(膝關節中心和踝關節中心連線)之間形成的內側夾角,評估脛骨側關節內翻畸形;④ 關節匯聚角(joint line convergence angle,JLCA):在同一關節中相對的2個關節的關節線所形成夾角,評估關節內畸形;⑤ 脛骨后傾角(posterior tibial slope,PTS):脛骨骨干長軸垂直線與脛骨平臺后斜坡切線之間的夾角,評估能否維持前、后交叉韌帶張力以及膝關節屈曲運動情況。見圖3。

膝外翻畸形矯正值的術后評價包括:① 實際關節內矯正值:手術前后mLDFA差值;② 術后殘留膝外翻畸形值:術后HKA;③ 實際外側入路矯正值:因縫合關節囊會減少外側入路矯正膝外翻程度,實際外側入路矯正值=術前膝外翻畸形值?實際關節內矯正值?術后殘留膝外翻畸形值。最大可矯正膝外翻畸形值為實際外側入路矯正值、實際關節內矯正值和術后殘留膝外翻畸形值三者最大值的總和。
1.6 統計學方法
采用SPSS25.0統計軟件進行分析。計量資料行Kolmogorov-Smirnov正態性檢驗,均符合正態分布,數據以均數±標準差表示,手術前后兩個時間點間比較采用配對t檢驗;多個時間點間比較采用單因素重復測量方差分析,若不滿足球形檢驗,采用Greenhouse-Geisser法進行校正,兩兩比較采用Bonferroni檢驗。檢驗水準α=0.05。
2 結果
本組患者切口長度11.3~14.7 cm,平均13.83 cm;手術時間75~100 min,平均85.8 min;術中出血量50~100 mL,平均74.9 mL;住院時間5~10 d,平均6.7 d。術中均未發生重要神經、血管損傷。所有患者均獲隨訪,隨訪時間10~27個月,平均17.9個月。1例雙膝外翻畸形患者術后1個月左側關節內發生感染,取出墊片后行清創、負壓灌洗2次以及抗感染治療,于第3次清創后放置新墊片,縫合切口后治愈;其余患者未發生假體松動、脫位及感染等并發癥。術后各時間點膝關節ROM、HSS評分及WOMAC評分均較術前顯著改善,術后隨時間延長各指標進一步改善,差異均有統計學意義(P<0.05)。見表1、圖4。




a. 術前雙下肢全長X線片示左下肢HKA 19.09°,mLDFA 83.50°,預期外側入路矯正值7.59°~12.59°,關節內矯正值1.5°~6.5°;b、c. 術前正側位X線片示左膝關節外側關節炎為主;d、e. 術前內外翻應力位X線片示左膝關節外側間隙狹窄;f. 術前髕骨軸位X線片示髕股關節發生偏移;g. 術前Rosenberg位X線片示左膝關節外側間隙狹窄;h~j. 術后1 d雙下肢全長X線片和正側位X線片示假體位置良好,實際外側入路矯正值12.2°,mLDFA 85.1°,實際關節內矯正值1.6°,術后殘留外翻畸形5.3°
Figure4. A 58-year-old female patient with left knee valgus deformity (Ranawat type Ⅱ) underwent LUKA through lateral approacha. Preoperative full-length X-ray film of both lower extremities showed that the HKA of left lower extremity was 19.09°, mLDFA was 83.50°, with an expected lateral approach correction value of 7.59° to 12.59°, and an intra-articular correction value of 1.5° to 6.5°; b, c. Preoperative anteroposterior and lateral X-ray films showed that the left knee joint was mainly lateral arthritis; d, e. Preoperative varus and valgus stress position X-ray films showed that the lateral space of the left knee joint was narrow; f. Preoperative axial X-ray film of the patella showed a deviation of the patellofemoral joint; g. Preoperative Rosenberg X-ray film showed narrowing of the lateral articular space of the left knee; h-j. Full-length X-ray film of both lower extremities and anteroposterior and lateral X-ray films at 1 day after operation showed that the prosthesis was in good position, the actual lateral approach correction value was 12.2°, the mLDFA was 85.1°, the actual intra-articular correction value was 1.6°, and the postoperative residual valgus deformity was 5.3°
影像學測量示,術后3 d除mMPTA與術前比較差異無統計學意義(P>0.05)外,HKA、mLDFA、JLCA、PTS均較術前顯著改善,差異有統計學意義(P<0.05)。見表2。膝外翻畸形矯正值術后評估示,實際關節內矯正值0.54°~10.97°,平均3.84°;術后殘留膝外翻畸形值0.42°~5.30°,平均3.59°;實際外側入路矯正值0.21°~12.73°,平均4.26°。



3 討論
由于骨性結構、軟組織結構和運動的特殊性,膝外翻引起的膝關節外側間室關節炎發病率較低,僅占膝關節炎的10%,且LUKA較內側單髁置換術更為復雜和更具挑戰性[8,14]。雖然如此,就治療中、重度膝外翻而言,LUKA具有很大應用潛力,與傳統截骨術和TKA相比,LUKA手術創傷更小、骨和軟組織切除更少以及能夠很好地保留本體感覺[15-17]。并且本研究結果顯示,通過對術前規劃理念的總結及運用,經外側入路行LUKA治療膝外翻可以獲得良好的下肢力線及運動功能。
3.1 手術入路選擇
目前對LUKA的手術入路選擇存在不同觀點,有學者推薦髕旁內側入路,認為該入路可以擴大手術視野,觀察并處理包括股骨外側髁及髕股關節、髕上囊的病變,便于安放假體[18]。此外,術中若發現骨關節炎累積其他間室需行TKA,也可通過該入路進行[19]。但隨著理念更新,有學者發現內側入路無法矯正髕股軌跡,并且松解軟組織程度過于廣泛,包括髂脛束、腘肌腱及外側副韌帶,造成了較大創傷[20]。
近年來微創理念的更新、假體設計及TKA的發展,使得外側入路逐漸受到醫師青睞。該入路通過分層切開關節囊,髂脛束止點松解,在矯正膝外翻畸形的同時平衡內側副韌帶張力;另外,可直接暴露病變的外側間室,同時矯正髕骨外移,恢復正常髕股軌跡。因此,術前髕骨半脫位、髕股關節炎不是外側入路LUKA的禁忌證。值得一提的是,外側入路沿脛骨近端外側松解髂脛束至脛骨外側髁后方,即可矯正15° 以內膝外翻畸形[21]。本研究結果示,該入路造成的軟組織損傷小,術中出血少(僅平均74.9 mL)。但該入路需要嚴格把握適應證,并且要求術者對膝關節有充分理解以及豐富的手術經驗,操作難度相對較大。本組所有患者均順利完成LUKA。
3.2 術前規劃理念
在LUKA手術過程中,徐耀增教授總結了術前規劃這一理念。隨著對膝外翻畸形的深入理解以及對本研究資料的分析,大多數膝外翻患者外髁發育不良,表現為mLDFA小于正常股骨遠端外側角(85°~90°),該范圍的設定取決于術中選擇的對線技術,若采取機械軸對線,則術前規劃選擇90°;若采取調整的機械軸對線,則可放寬至85°[22]。根據正常股骨遠端外側角與術前mLDFA的差值得出預期關節內矯正值范圍。通過此范圍可以指導術中松解髂脛束程度,保護膝關節周圍軟組織。運用該理念可以一定程度避免過度的軟組織松解以及矯枉過正,從而減少內側間室退變風險[23]。對于術后殘留膝外翻,術前輕度外翻可殘留1°~3° 外翻,術前中、重度外翻可殘留3°~5° 甚至7° 外翻[24]。
3.3 經外側入路行LUKA的最大膝外翻矯正值
近年,采用LUKA治療膝外翻畸形的報道不斷增加,但有關該術式的療效及適應證等存在較多爭議[25-26]。目前經典適應證認為LUKA可糾正15° 以內可矯正的膝外翻畸形,但隨著對TKA理解的加深,有學者認為通過外側入路單純松解髂脛束即可矯正15° 以內的膝外翻畸形[27-28]。同樣,在術前規劃理念指導下,隨著股骨遠端關節面傾斜度的恢復,本研究發現術后mLDFA較術前改善,說明在關節內矯正了部分膝外翻。另外,我們在術中發現,縫合關節囊后會減少外側入路矯正膝外翻畸形的程度,若關節內矯正畸形程度大,外側入路可相應減少矯正度數。其中本組外側入路松解髂脛束最大矯正了12°(理論上最大可矯正15°),關節內最大矯正了11° 以及殘留力線(5±2)°,理論上最大膝外翻矯正值達30°。但我們發現關節內矯正值越大,外側入路矯正值就越小,因此我們推導外側入路行LUKA最大膝外翻矯正值可達25°,進而發現本研究結果擴大了LUKA的適應證。
3.4 經外側入路行LUKA相關禁忌證的探討
3.4.1 ACL缺失
在正常膝關節中,完整的ACL在膝關節運動和關節穩定中起著重要作用[29-30]。與TKA相比,LUKA具有創傷小和保留本體感覺的優點,這些都得益于LUKA可以保留非關節炎間室以及關節的固有結構,尤其是ACL。最初有研究表明ACL缺失是LUKA的禁忌證[10,18]。但隨著對膝關節運動學的認識、假體設計及手術技術的提高,部分學者研究發現完整的ACL并不是LUKA所必需的[17]。若合理使用外側入路和術前規劃理念行LUKA,我們認為ACL缺失并不是LUKA的絕對禁忌證。基于此,我們對本研究中的2例ACL缺失患者(1例雙側)經外側入路行LUKA,在后續隨訪中發現與文獻報道一致,與ACL完整組并無明顯差別。
3.4.2 重度髕股關節炎
髕股關節由髕骨和股骨滑車構成,是組成膝關節重要的三部分之一,起保護膝關節、穩定膝關節結構的作用。有研究表明當膝關節發生骨關節炎時,通常最先和最容易累及髕股關節,所以患者常感膝前疼痛。基于此,當患者出現膝外翻時常合并髕股關節炎[31]。以LUKA舉例,大部分學者認為重度髕股關節炎是其絕對禁忌證,會造成LUKA失敗,并增加行TKA或雙間室單髁置換翻修概率;但也有部分研究提出了不同觀點[9,11,32]。隨著手術技術(如髕骨成形術)提高及術前規劃理念的提出,加之本研究采用關節囊分層切開方法,糾正了髕骨外移,恢復了正常髕股軌跡,所以我們認為重度髕股關節炎并不是LUKA的絕對禁忌證。本研究中,我們對1例重度髕股關節炎患者經外側入路行LUKA,運用術前規劃理念并行髕骨成形術后恢復了正常髕股軌跡。在后續隨訪中,并未發現其臨床療效與其他患者有顯著差別。
3.5 術中注意事項
膝關節外側間室與內側間室相比,解剖學結構和生物力學特性差異顯著,且假體設計以及手術原則均有較大區別[11,33-34]。所以,經外側入路行LUKA矯正膝外翻應注意以下事項:① 嚴格掌握手術適應證。② 術中允許外翻畸形輕度矯正不足,保留3°~7° 外翻畸形[23]。③ 分層切開關節囊,矯正膝外翻同時平衡內側副韌帶張力。④ 脛骨內旋截骨且脛骨側截骨厚度盡可能小;另外,保持2 mm松弛度,目的是盡量保持患者原有膝外翻前的下肢力線,屈伸間隙相等或者屈伸間隙相差1~2 mm;此外,需保證脛骨后傾角3°~5°,超過7° 會加劇單髁置換假體后方的磨損,失敗率更高[35]。
綜上述,本研究結果表明應用外側入路行LUKA治療中、重度膝外翻可取得良好早期療效。術前規劃有助于術者合理分配膝外翻畸形的矯正值,提供相應處理策略。同時,應用外側入路和髕骨成形術可以矯正髕骨半脫位,因此髕股關節炎并不是LUKA的絕對禁忌證。而且經外側入路行LUKA理論最大可矯正固定性膝外翻畸形值可達25°,這一研究結果擴大了現有LUKA的適應證。但本研究缺少相應對照組,仍需要更大樣本量和更長隨訪時間來證實在術前規劃理念下經外側入路行LUKA治療中、重度膝外翻的臨床療效。
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 研究方案經蘇州大學附屬第一醫院倫理委員會批準[(2022)倫研批第497號]
作者貢獻聲明 徐耀增:研究方案設計、手術實施,對文章內容作批評性審閱;劉鑫:參與研究設計,數據統計分析及文章撰寫、修改;鄭愷、朱鋒:數據分析、參與手術;王熠軍:收集影像學研究資料、參與手術;張連方:文章審閱;張韋成:文獻查閱和總結;耿德春、周軍:英文審校、論文修改
膝外翻是膝關節常見畸形之一,嚴重破壞了膝關節內外間室的負荷平衡。隨著病情進展,關節外側應力增加,導致外側結構攣縮,髕骨向外側半脫位,從而造成髕股軌跡不良。同時由于下肢力線改變,脛骨與股骨之間的摩擦增加,會導致軟骨退變和關節間隙狹窄,引起下肢疼痛、步態異常等,嚴重影響患者生活質量[1-2]。大多數膝外翻可引起單間室甚至多間室骨關節炎,而膝關節外側間室骨關節炎的發生率明顯低于內側間室,僅占所有單間室骨關節炎的1/10。雖然膝外翻所占比例較小,容易被忽視,但其與內側間室骨關節炎類似,也是一種癥狀性致殘性疾病[3]。對于膝外翻所致外側間室骨關節炎,治療方案通常包括軟骨手術、半月板移植和股骨遠端截骨術,但因感染、靜脈血栓栓塞、骨折、延遲愈合或不愈合以及植入物失效等并發癥的出現,治療效果并不理想[4-6]。外側單髁置換術(lateral unicompartmental knee arthroplasty,LUKA)是治療終末期外側間室骨關節炎的有效方法之一,雖然部分學者認為LUKA臨床效果不佳,但隨著手術技術的提高和假體設計的創新,在嚴格把握適應證情況下,LUKA的效果得到越來越廣泛的關注[7-9]。
目前,臨床上對于LUKA的手術入路選擇存在不同觀點,傳統髕旁內側入路不足以充分顯露膝關節外側結構,且往往需要松解髂脛束、腘肌腱、外側副韌帶及髕旁外側支持帶,創傷較大[10]。近年來隨著對膝關節結構認識的加深、微創技術發展以及假體的不斷更新,應用外側入路行LUKA的方法逐漸被大家所認可。該方法通過分層切開關節囊,邊顯露邊松解,僅沿脛骨外髁松解髂脛束和關節囊的后外側角,可矯正15° 以內膝外翻,創傷較小[11]。但由于其適應證狹窄、對術者技術要求高和外側間室結構特殊等局限,其臨床療效仍需進一步研究[12-13]。
精準的術前規劃是手術成功的基礎。徐耀增教授于2022年9月率先提出了膝外翻關節內畸形矯正值的公式,并提出了“膝外翻矯正值分配”的理念。該理念為膝外翻行人工全膝關節置換術(total knee arthroplasty,TKA)或者LUKA提供了精準的術前規劃方案。此術前規劃可合理分配膝外翻畸形的預期矯正值,包括外側入路矯正值、關節內矯正值和殘留膝外翻畸形值,能夠有效提高手術預見性,指導術中軟組織松解,避免造成過度軟組織松解及矯枉過正,從而降低內側間室退變風險。基于此,本研究回顧分析應用外側入路行LUKA治療的膝外翻畸形患者臨床資料,評估其早期療效,并探討術前規劃理念的可行性及指導意義,以及理論最大可矯正膝外翻畸形值。報告如下。
1 臨床資料
1.1 一般資料
患者納入標準:① 確診為膝關節外側間室骨關節炎,保守治療至少8周且無效;② 經外側入路行LUKA;③ 術前膝外翻<25°。排除標準:① 既往有膝關節手術史,如骨折手術、關節鏡手術、髕股關節置換等;② 全身基礎情況差,不能耐受手術;③ 年齡<55歲;④ 合并其他關節病變等影響術后常規康復訓練;⑤ 隨訪時間不足6個月。
2021年4月—2022年7月共16例(20膝)患者符合選擇標準納入研究。男2例,女14例;年齡57~85歲,平均71.5歲。身體質量指數23.71~25.88 kg/m2,平均24.91 kg/m2。病程1~18年,平均11.9年。單膝12例,其中左膝4例,右膝8例;雙膝4例。術前膝外翻根據Ranawat分型,Ⅰ型6膝,Ⅱ型13膝,Ⅲ型1膝。10例合并髕股關節炎,6例合并髕骨外移及半脫位。2例前交叉韌帶(anterior cruciate ligament,ACL)缺失,其中1例為雙側缺失。
1.2 術前規劃
本組根據徐耀增等提出的膝外翻畸形矯正值分配理念進行術前規劃。膝外翻畸形矯正值的分配包括:① 預期關節內矯正值:測量術前雙下肢全長X線片上患側股骨遠端機械軸外側角(mechanical lateral distal femoral angle,mLDFA),其與機械軸對線下股骨遠端外側角(85°~90°)的差值即為預期關節內矯正值。② 預期殘留膝外翻畸形值:根據膝外翻程度選擇殘留(5±2)° 膝外翻畸形值。其中,輕度(Ranawat Ⅰ型)膝外翻畸形殘留1°~3° 膝外翻,中、重度(Ranawat Ⅱ、Ⅲ型)殘留3°~5° 膝外翻。③ 預期外側入路矯正值:即經外側入路松解髂脛束矯正膝外翻角度,公式為:術前膝外翻畸形值?預期關節內矯正值?預期殘留膝外翻畸形值;外側入路最大畸形矯正值可達15°。見圖1。

MA:機械軸對線
Figure1. Preoperative planningMA: Mechanical axis alignment
1.3 手術方法
患者于全身麻醉下取仰臥位,患側大腿近端放置止血帶,髖關節屈曲45°、膝關節屈曲90°。切口從髕上3~4橫指處開始,經髕骨外1/3和脛骨結節與Gerdy結節連線中點處到達脛骨結節下緣,游離外側皮下皮瓣顯露關節囊。距髕骨外緣3~5 cm將淺層及深層關節囊銳性分離,游離至沿髕骨外緣切開關節囊,沿脛骨平臺外髁骨膜下剝離至后緣,完全松解髂脛束止點,矯正膝外翻畸形,同時平衡內側副韌帶張力。探查ACL損傷情況,然后進行髁間窩成形,清理股骨髁邊緣骨贅。內翻髕骨,去除髕骨骨贅,常規行髕骨成形術。
截骨方法:脛骨截骨采用髓外定位法,水平截骨垂直于脛骨機械軸,縱向截骨相對內旋;沿股骨外髁內側緣緊貼ACL止點外側緣;截骨深度從脛骨前方向下7~8 mm,維持后傾角3°~5°。脛骨平臺截骨后測量屈曲間隙,至少10 mm,這樣可使用8 mm厚脛骨平臺假體,保留2 mm松弛度,此時最佳屈曲間隙為10 mm或11 mm,盡量避免使用11 mm脛骨平臺假體。然后評估伸直間隙大小,由于股骨外髁發育不良,因此伸直間隙往往大于屈曲間隙,一般股骨遠端截骨需減少2 mm左右。截骨完成后,用間隙測量器再次測量伸直間隙,然后放置股骨外髁二合一截骨導板,緊沿股骨外髁外緣,輕度外旋使股骨后髁截骨平面與脛骨平面平行后進行截骨。去除殘余外側半月板,測量脛骨平臺大小,選擇合適型號,完成脛骨平臺假體試模植入。
假體植入:安裝假體和墊片試模,使用1.0、1.5、2.0 mm插片測量伸直和屈曲間隙,最好能插入2.0 mm插片,即保留2 mm松弛度,保證屈伸間隙相等或伸直間隙大于屈曲間隙0.5~1.0 mm或屈曲間隙大于伸直間隙1~2 mm。沖洗截骨面,注射雞尾酒鎮痛后分別植入脛骨平臺假體和股骨假體,放置試模襯墊,待骨水泥凝固后取出試模襯墊,沖洗假體表面,擦凈后放入墊片并再次沖洗。本組采用美國施樂輝公司的膝關節固定平臺單髁置換系統;股骨假體采用鋯鈮合金材料,脛骨平臺假體采用鈦合金材料,襯墊采用超高分子量聚乙烯。
關節囊縫合:膝關節屈曲90° 位縫合關節囊,表面關節囊纖維層(冠狀面“Z”字成形)與關節囊深層對接縫合,以擴展外側關節囊面積,松弛髕外側支持帶,恢復正常髕股軌跡;關節囊關閉后進行膝關節屈伸活動,檢查軟組織順應性及完整性,此時可進行適當調整并使用高強度縫線加固。關節腔內注射2 g氨甲環酸;膝關節屈曲30° 皮下縫合,關閉切口時消滅皮下死腔。見圖2。

a. 外側入路分層切開關節囊;b. 打開關節囊,觀察股骨側及脛骨側軟骨磨損和骨贅情況;c. 內翻髕骨,去除髕骨骨贅,行髕骨成形術;d. 脛骨側截骨;e. 股骨側截骨;f. 安裝假體;g. 關節囊縫合
Figure2. Surgical procedurea. Stratified incision of the joint capsule through lateral approach; b. The joint capsule was opened to visualize cartilage wear and bony encumbrances on the femoral and tibial sides; c. Inversion of the patella, removal of the patella malformation and performed patelloplasty; d. Tibial osteotomy; e. Femoral osteotomy; f. Installation of prosthesis; g. Joint capsule suture
1.4 術后處理
所有患者在加速康復外科理念下完成圍術期管理。術后不放置引流管;術后3、6、9 h給予1 g氨甲環酸靜脈滴注,抗生素使用至術后48 h。術后當天鼓勵并指導患者在床上繼續直腿抬高、股四頭肌收縮及屈伸膝關節練習;術后第1天鼓勵患者在助行器輔助下練習負重行走;術后2~3周根據切口愈合情況拆線。術后口服消炎止痛和消腫藥物至1~3個月,補鈣劑600 mg/d和骨化三醇0.5 μg/d促進鈣吸收,維持骨量。
1.5 療效評價指標
記錄手術時間、切口長度、術中出血量、住院時間及并發癥發生情況。術前,術后3 d、1個月、3個月及末次隨訪時通過膝關節活動度(range of motion,ROM)、美國特種外科醫院(HSS)評分及西安大略與麥克馬斯特大學骨關節炎指數(WOMAC)評分評價功能恢復情況。
術前與術后3 d均攝雙下肢站立位全長X線片、膝關節正側位X線片,術前常規攝Rosenberg位X線片,由2位醫生分別完成相關參數測量。① 髖-膝-踝角(hip-knee-ankle angle,HKA):冠狀面髖關節-膝關節-踝關節中心連線的夾角;② mLDFA:冠狀面上股骨機械軸與股骨髁關節線外側夾角,評估股骨側關節外畸形;③ 脛骨近端機械軸內側角(mechanical medial proximal tibia angle,mMPTA):脛骨內外側平臺切線與機械軸(膝關節中心和踝關節中心連線)之間形成的內側夾角,評估脛骨側關節內翻畸形;④ 關節匯聚角(joint line convergence angle,JLCA):在同一關節中相對的2個關節的關節線所形成夾角,評估關節內畸形;⑤ 脛骨后傾角(posterior tibial slope,PTS):脛骨骨干長軸垂直線與脛骨平臺后斜坡切線之間的夾角,評估能否維持前、后交叉韌帶張力以及膝關節屈曲運動情況。見圖3。

膝外翻畸形矯正值的術后評價包括:① 實際關節內矯正值:手術前后mLDFA差值;② 術后殘留膝外翻畸形值:術后HKA;③ 實際外側入路矯正值:因縫合關節囊會減少外側入路矯正膝外翻程度,實際外側入路矯正值=術前膝外翻畸形值?實際關節內矯正值?術后殘留膝外翻畸形值。最大可矯正膝外翻畸形值為實際外側入路矯正值、實際關節內矯正值和術后殘留膝外翻畸形值三者最大值的總和。
1.6 統計學方法
采用SPSS25.0統計軟件進行分析。計量資料行Kolmogorov-Smirnov正態性檢驗,均符合正態分布,數據以均數±標準差表示,手術前后兩個時間點間比較采用配對t檢驗;多個時間點間比較采用單因素重復測量方差分析,若不滿足球形檢驗,采用Greenhouse-Geisser法進行校正,兩兩比較采用Bonferroni檢驗。檢驗水準α=0.05。
2 結果
本組患者切口長度11.3~14.7 cm,平均13.83 cm;手術時間75~100 min,平均85.8 min;術中出血量50~100 mL,平均74.9 mL;住院時間5~10 d,平均6.7 d。術中均未發生重要神經、血管損傷。所有患者均獲隨訪,隨訪時間10~27個月,平均17.9個月。1例雙膝外翻畸形患者術后1個月左側關節內發生感染,取出墊片后行清創、負壓灌洗2次以及抗感染治療,于第3次清創后放置新墊片,縫合切口后治愈;其余患者未發生假體松動、脫位及感染等并發癥。術后各時間點膝關節ROM、HSS評分及WOMAC評分均較術前顯著改善,術后隨時間延長各指標進一步改善,差異均有統計學意義(P<0.05)。見表1、圖4。




a. 術前雙下肢全長X線片示左下肢HKA 19.09°,mLDFA 83.50°,預期外側入路矯正值7.59°~12.59°,關節內矯正值1.5°~6.5°;b、c. 術前正側位X線片示左膝關節外側關節炎為主;d、e. 術前內外翻應力位X線片示左膝關節外側間隙狹窄;f. 術前髕骨軸位X線片示髕股關節發生偏移;g. 術前Rosenberg位X線片示左膝關節外側間隙狹窄;h~j. 術后1 d雙下肢全長X線片和正側位X線片示假體位置良好,實際外側入路矯正值12.2°,mLDFA 85.1°,實際關節內矯正值1.6°,術后殘留外翻畸形5.3°
Figure4. A 58-year-old female patient with left knee valgus deformity (Ranawat type Ⅱ) underwent LUKA through lateral approacha. Preoperative full-length X-ray film of both lower extremities showed that the HKA of left lower extremity was 19.09°, mLDFA was 83.50°, with an expected lateral approach correction value of 7.59° to 12.59°, and an intra-articular correction value of 1.5° to 6.5°; b, c. Preoperative anteroposterior and lateral X-ray films showed that the left knee joint was mainly lateral arthritis; d, e. Preoperative varus and valgus stress position X-ray films showed that the lateral space of the left knee joint was narrow; f. Preoperative axial X-ray film of the patella showed a deviation of the patellofemoral joint; g. Preoperative Rosenberg X-ray film showed narrowing of the lateral articular space of the left knee; h-j. Full-length X-ray film of both lower extremities and anteroposterior and lateral X-ray films at 1 day after operation showed that the prosthesis was in good position, the actual lateral approach correction value was 12.2°, the mLDFA was 85.1°, the actual intra-articular correction value was 1.6°, and the postoperative residual valgus deformity was 5.3°
影像學測量示,術后3 d除mMPTA與術前比較差異無統計學意義(P>0.05)外,HKA、mLDFA、JLCA、PTS均較術前顯著改善,差異有統計學意義(P<0.05)。見表2。膝外翻畸形矯正值術后評估示,實際關節內矯正值0.54°~10.97°,平均3.84°;術后殘留膝外翻畸形值0.42°~5.30°,平均3.59°;實際外側入路矯正值0.21°~12.73°,平均4.26°。



3 討論
由于骨性結構、軟組織結構和運動的特殊性,膝外翻引起的膝關節外側間室關節炎發病率較低,僅占膝關節炎的10%,且LUKA較內側單髁置換術更為復雜和更具挑戰性[8,14]。雖然如此,就治療中、重度膝外翻而言,LUKA具有很大應用潛力,與傳統截骨術和TKA相比,LUKA手術創傷更小、骨和軟組織切除更少以及能夠很好地保留本體感覺[15-17]。并且本研究結果顯示,通過對術前規劃理念的總結及運用,經外側入路行LUKA治療膝外翻可以獲得良好的下肢力線及運動功能。
3.1 手術入路選擇
目前對LUKA的手術入路選擇存在不同觀點,有學者推薦髕旁內側入路,認為該入路可以擴大手術視野,觀察并處理包括股骨外側髁及髕股關節、髕上囊的病變,便于安放假體[18]。此外,術中若發現骨關節炎累積其他間室需行TKA,也可通過該入路進行[19]。但隨著理念更新,有學者發現內側入路無法矯正髕股軌跡,并且松解軟組織程度過于廣泛,包括髂脛束、腘肌腱及外側副韌帶,造成了較大創傷[20]。
近年來微創理念的更新、假體設計及TKA的發展,使得外側入路逐漸受到醫師青睞。該入路通過分層切開關節囊,髂脛束止點松解,在矯正膝外翻畸形的同時平衡內側副韌帶張力;另外,可直接暴露病變的外側間室,同時矯正髕骨外移,恢復正常髕股軌跡。因此,術前髕骨半脫位、髕股關節炎不是外側入路LUKA的禁忌證。值得一提的是,外側入路沿脛骨近端外側松解髂脛束至脛骨外側髁后方,即可矯正15° 以內膝外翻畸形[21]。本研究結果示,該入路造成的軟組織損傷小,術中出血少(僅平均74.9 mL)。但該入路需要嚴格把握適應證,并且要求術者對膝關節有充分理解以及豐富的手術經驗,操作難度相對較大。本組所有患者均順利完成LUKA。
3.2 術前規劃理念
在LUKA手術過程中,徐耀增教授總結了術前規劃這一理念。隨著對膝外翻畸形的深入理解以及對本研究資料的分析,大多數膝外翻患者外髁發育不良,表現為mLDFA小于正常股骨遠端外側角(85°~90°),該范圍的設定取決于術中選擇的對線技術,若采取機械軸對線,則術前規劃選擇90°;若采取調整的機械軸對線,則可放寬至85°[22]。根據正常股骨遠端外側角與術前mLDFA的差值得出預期關節內矯正值范圍。通過此范圍可以指導術中松解髂脛束程度,保護膝關節周圍軟組織。運用該理念可以一定程度避免過度的軟組織松解以及矯枉過正,從而減少內側間室退變風險[23]。對于術后殘留膝外翻,術前輕度外翻可殘留1°~3° 外翻,術前中、重度外翻可殘留3°~5° 甚至7° 外翻[24]。
3.3 經外側入路行LUKA的最大膝外翻矯正值
近年,采用LUKA治療膝外翻畸形的報道不斷增加,但有關該術式的療效及適應證等存在較多爭議[25-26]。目前經典適應證認為LUKA可糾正15° 以內可矯正的膝外翻畸形,但隨著對TKA理解的加深,有學者認為通過外側入路單純松解髂脛束即可矯正15° 以內的膝外翻畸形[27-28]。同樣,在術前規劃理念指導下,隨著股骨遠端關節面傾斜度的恢復,本研究發現術后mLDFA較術前改善,說明在關節內矯正了部分膝外翻。另外,我們在術中發現,縫合關節囊后會減少外側入路矯正膝外翻畸形的程度,若關節內矯正畸形程度大,外側入路可相應減少矯正度數。其中本組外側入路松解髂脛束最大矯正了12°(理論上最大可矯正15°),關節內最大矯正了11° 以及殘留力線(5±2)°,理論上最大膝外翻矯正值達30°。但我們發現關節內矯正值越大,外側入路矯正值就越小,因此我們推導外側入路行LUKA最大膝外翻矯正值可達25°,進而發現本研究結果擴大了LUKA的適應證。
3.4 經外側入路行LUKA相關禁忌證的探討
3.4.1 ACL缺失
在正常膝關節中,完整的ACL在膝關節運動和關節穩定中起著重要作用[29-30]。與TKA相比,LUKA具有創傷小和保留本體感覺的優點,這些都得益于LUKA可以保留非關節炎間室以及關節的固有結構,尤其是ACL。最初有研究表明ACL缺失是LUKA的禁忌證[10,18]。但隨著對膝關節運動學的認識、假體設計及手術技術的提高,部分學者研究發現完整的ACL并不是LUKA所必需的[17]。若合理使用外側入路和術前規劃理念行LUKA,我們認為ACL缺失并不是LUKA的絕對禁忌證。基于此,我們對本研究中的2例ACL缺失患者(1例雙側)經外側入路行LUKA,在后續隨訪中發現與文獻報道一致,與ACL完整組并無明顯差別。
3.4.2 重度髕股關節炎
髕股關節由髕骨和股骨滑車構成,是組成膝關節重要的三部分之一,起保護膝關節、穩定膝關節結構的作用。有研究表明當膝關節發生骨關節炎時,通常最先和最容易累及髕股關節,所以患者常感膝前疼痛。基于此,當患者出現膝外翻時常合并髕股關節炎[31]。以LUKA舉例,大部分學者認為重度髕股關節炎是其絕對禁忌證,會造成LUKA失敗,并增加行TKA或雙間室單髁置換翻修概率;但也有部分研究提出了不同觀點[9,11,32]。隨著手術技術(如髕骨成形術)提高及術前規劃理念的提出,加之本研究采用關節囊分層切開方法,糾正了髕骨外移,恢復了正常髕股軌跡,所以我們認為重度髕股關節炎并不是LUKA的絕對禁忌證。本研究中,我們對1例重度髕股關節炎患者經外側入路行LUKA,運用術前規劃理念并行髕骨成形術后恢復了正常髕股軌跡。在后續隨訪中,并未發現其臨床療效與其他患者有顯著差別。
3.5 術中注意事項
膝關節外側間室與內側間室相比,解剖學結構和生物力學特性差異顯著,且假體設計以及手術原則均有較大區別[11,33-34]。所以,經外側入路行LUKA矯正膝外翻應注意以下事項:① 嚴格掌握手術適應證。② 術中允許外翻畸形輕度矯正不足,保留3°~7° 外翻畸形[23]。③ 分層切開關節囊,矯正膝外翻同時平衡內側副韌帶張力。④ 脛骨內旋截骨且脛骨側截骨厚度盡可能小;另外,保持2 mm松弛度,目的是盡量保持患者原有膝外翻前的下肢力線,屈伸間隙相等或者屈伸間隙相差1~2 mm;此外,需保證脛骨后傾角3°~5°,超過7° 會加劇單髁置換假體后方的磨損,失敗率更高[35]。
綜上述,本研究結果表明應用外側入路行LUKA治療中、重度膝外翻可取得良好早期療效。術前規劃有助于術者合理分配膝外翻畸形的矯正值,提供相應處理策略。同時,應用外側入路和髕骨成形術可以矯正髕骨半脫位,因此髕股關節炎并不是LUKA的絕對禁忌證。而且經外側入路行LUKA理論最大可矯正固定性膝外翻畸形值可達25°,這一研究結果擴大了現有LUKA的適應證。但本研究缺少相應對照組,仍需要更大樣本量和更長隨訪時間來證實在術前規劃理念下經外側入路行LUKA治療中、重度膝外翻的臨床療效。
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 研究方案經蘇州大學附屬第一醫院倫理委員會批準[(2022)倫研批第497號]
作者貢獻聲明 徐耀增:研究方案設計、手術實施,對文章內容作批評性審閱;劉鑫:參與研究設計,數據統計分析及文章撰寫、修改;鄭愷、朱鋒:數據分析、參與手術;王熠軍:收集影像學研究資料、參與手術;張連方:文章審閱;張韋成:文獻查閱和總結;耿德春、周軍:英文審校、論文修改