吳克儉

第二屆京滬骨科峰會于2018年7月21日在上海舉行。美國梅奧醫(yī)學(xué)中心Stephen Andrew Sems教授應(yīng)邀作了“股骨和脛骨畸形的矯正”專題報告，深入淺出、言簡意賅地將股骨和脛骨畸形的診斷與治療要點闡述得淋漓盡致，與會者反響很好?，F(xiàn)征得Sems教授同意，筆者將其演講內(nèi)容整理成文，與同道分享。

股骨和脛骨畸形在臨床上并不少見，起因是多方面的，多是骨折及其治療后發(fā)生并發(fā)癥的結(jié)果。對畸形明顯、影響肢體功能者，需行矯正。截骨是手術(shù)矯正股骨和脛骨畸形的有效方法，而其效果除與畸形發(fā)生部位、類型等客觀因素相關(guān)外，還取決于術(shù)者選擇的截骨技術(shù)及應(yīng)用的規(guī)范程度，臨床上理應(yīng)引起重視。

1 股骨和脛骨畸形的危害

股骨和脛骨是下肢主要的骨骼，參與形成髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)，任何原因引起的股骨和脛骨畸形都可能影響下肢，甚至全身的功能或活動。股骨或脛骨骨干骨折的成角畸形愈合可使下肢負(fù)重力線發(fā)生變化，出現(xiàn)膝關(guān)節(jié)內(nèi)翻或外翻畸形，關(guān)節(jié)面長期受力不均導(dǎo)致過度磨損，最終形成膝關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎(圖1a)。膝關(guān)節(jié)置換患者如果脛骨骨折畸形愈合，關(guān)節(jié)力線不正和假體力線偏移，不能對稱負(fù)重，容易發(fā)生假體磨損和松動，甚至造成假體下沉(圖1b)。

圖1股骨和脛骨骨折成角畸形愈合的后果 a. 股骨骨折畸形愈合導(dǎo)致膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)間隙關(guān)節(jié)炎 b. 脛骨骨折畸形愈合導(dǎo)致脛骨假體下沉(紅箭頭)

股骨或脛骨骨干彎曲、成角畸形使骨骼長期反復(fù)承受高于骨骼所能承受的極限強(qiáng)度應(yīng)力，骨小梁不斷發(fā)生斷裂、重塑，通過積累效應(yīng)出現(xiàn)骨膜下骨折，即應(yīng)力性骨折。例如，股骨彎曲引起下肢力線改變，反常的應(yīng)力和負(fù)荷持續(xù)作用于股骨頸，導(dǎo)致應(yīng)力性骨折(圖2a)。膝關(guān)節(jié)置換術(shù)中不矯正股骨存在的彎曲畸形，術(shù)后下肢力線不良，骨承重不均，加之假體與骨質(zhì)彈性模量不同，股骨凸出的一側(cè)應(yīng)力集中，長此以往將導(dǎo)致疲勞性骨折(圖2b)。

圖2股骨畸形導(dǎo)致應(yīng)力性骨折 a. 股骨頸應(yīng)力性骨折(紅箭頭) b. 股骨外側(cè)應(yīng)力性骨折(白箭頭)

肢體短縮也是一種畸形。股骨或脛骨彎曲與成角畸形使肢體相對長度減小，重疊畸形則使肢體絕對長度變小，兩者均造成肢體短縮，使兩側(cè)肢體不等長，行走時跛行，站立時骨盆傾斜，更有甚者脊柱生理曲線改變，造成脊柱側(cè)彎，結(jié)果椎管變形，椎間盤退變引發(fā)腰背痛(下頁圖3a)。即便是截肢，也對殘端骨骼的長度有所要求。例如，大腿截肢時，要求自坐骨結(jié)節(jié)到殘肢末端的距離最好為25 cm，這樣髖部肌肉較完整，杠桿力臂較長，殘肢才能更好地支配假肢。殘肢骨骼過短直接影響假肢的懸吊能力、穩(wěn)定性和步態(tài)(下頁圖3b)。

圖3肢體短縮的危害 a. 下肢不等長導(dǎo)致骨盆傾斜 b. 截肢殘端股骨過短

2 下肢畸形的放射學(xué)檢查和測量

X線攝片是股骨和脛骨畸形的主要檢查手段，要求負(fù)重站立，髕骨朝前，正側(cè)位雙下肢全長X線片需包含骶髂關(guān)節(jié)基底至地板，包括髖、膝、踝關(guān)節(jié)，盡可能擺平骨盆。對于骨盆傾斜者，須盡力糾正傾斜后再攝片，若系肢體不等長所致，則應(yīng)墊高患側(cè)，直至骨盆呈水平位(圖4a)。攝側(cè)位X線片時，髖關(guān)節(jié)外旋，膝關(guān)節(jié)完全伸直，足底平放在地板上(圖4b)。攝X線片時，要放置標(biāo)記物，以便測量時能夠準(zhǔn)確計算放大率；投照距離為305 cm，球管中心對準(zhǔn)膝關(guān)節(jié)。

圖4攝下肢全長X線片 a. 正位X線片，需注意右下肢墊高以維持骨盆水平位 b. 側(cè)位X線片，需注意髖關(guān)節(jié)外旋、膝關(guān)節(jié)伸直

股骨和脛骨畸形的診斷需根據(jù)正側(cè)位X線片上的測量數(shù)據(jù)確定。首先，畫出下肢機(jī)械軸(從股骨頭中心至脛距關(guān)節(jié)中心的連線)，測量機(jī)械軸偏移(MAD，膝關(guān)節(jié)中心至機(jī)械軸的距離)。正常MAD為0 mm(0±3 mm)(圖5a)，即關(guān)節(jié)中心位于機(jī)械軸上，機(jī)械軸位于關(guān)節(jié)中心外側(cè)為膝外翻(圖5b)，機(jī)械軸位于關(guān)節(jié)中心內(nèi)側(cè)為膝內(nèi)翻(圖5c)。第二，在側(cè)位X線片上確定膝關(guān)節(jié)鉸鏈中心，即股骨后側(cè)皮質(zhì)與Blumensaat線(股骨髁間窩頂部骨皮質(zhì)的切線)的交點(圖6a)。正常時，膝完全伸直，下肢機(jī)械軸位于鉸鏈中心前方少許(圖6b)，距離遠(yuǎn)表明存在膝關(guān)節(jié)過伸或膝關(guān)節(jié)反曲畸形。若機(jī)械軸位于膝關(guān)節(jié)鉸鏈點的后方，表明下肢骨有前弓畸形(圖6c)或膝關(guān)節(jié)屈曲畸形。第三，股骨和脛骨的解剖軸即骨干中線向關(guān)節(jié)兩端的延長線，其在冠狀面上可以是直線，在矢狀面上可以是弧線。熟記機(jī)械軸和解剖軸與下肢關(guān)節(jié)的正常測量角度，對畸形矯正意義重大(圖7)。正常股骨遠(yuǎn)端與機(jī)械軸的夾角約為87°，正常股骨遠(yuǎn)端與解剖軸的夾角約為81°，正常脛骨近端與機(jī)械軸和解剖軸夾角均約為90°。

圖5機(jī)械軸及MAD a. 正常時，機(jī)械軸(紅線)通過膝關(guān)節(jié)中心(MAD=0 mm) b. 膝外翻時，機(jī)械軸(紅線)在膝關(guān)節(jié)中心的外側(cè)(MAD=55 mm) c. 膝內(nèi)翻時，機(jī)械軸(紅線)位于膝關(guān)節(jié)中心的內(nèi)側(cè)(MAD=109 mm)

圖6膝關(guān)節(jié)鉸鏈點與機(jī)械軸 a. 鉸鏈點的確定 b. 正常時，機(jī)械軸位于鉸鏈點前方少許 c. 機(jī)械軸位于鉸鏈點后方表明下肢骨有前弓畸形

圖7下肢機(jī)械軸、解剖軸與關(guān)節(jié)角的測量 注：mLPFA為股骨近端機(jī)械軸外側(cè)角，mLDFA為股骨遠(yuǎn)端機(jī)械軸外側(cè)角，mMPTA為脛骨近端機(jī)械軸內(nèi)側(cè)角，mLDTA為脛骨遠(yuǎn)端機(jī)械軸外側(cè)角，aMPFA為股骨近端解剖軸內(nèi)側(cè)角，aLDFA為股骨遠(yuǎn)端解剖軸外側(cè)角，aMPTA為脛骨近端解剖軸內(nèi)側(cè)角，aLDTA為脛骨遠(yuǎn)端解剖軸外側(cè)角，ideal MAD為理想機(jī)械軸偏距，NSA為頸干角，D為偏距，JLCA為關(guān)節(jié)線相交角

3 畸形部位與程度的確定

Sems教授提出，確定畸形部位與程度需進(jìn)行以下步驟。①在正位X線片上畫出下肢機(jī)械軸，測量MAD以確定有無內(nèi)外翻畸形(圖8a)，MAD>3 mm表示異常。②測量各個關(guān)節(jié)角，即mLPFA、mLDFA、mMPTA及mLDTA，將測量結(jié)果與正常值進(jìn)行比較，以判定哪根骨頭有畸形。如圖8b所示，因mMPTA = 67°，mLDTA = 80°，均小于正常值，所以脛骨存在畸形。③在畸形骨正位X線片上，按生理值畫出骨的機(jī)械軸，遠(yuǎn)近段骨機(jī)械軸的交點即為畸形頂點(圖8c)。④經(jīng)過頂點畫出兩端機(jī)械軸夾角的平分線，此即為矯正成角畸形的旋轉(zhuǎn)軸(圖8d)。沿旋轉(zhuǎn)軸截骨，無論是開放楔形截骨，還是閉合楔形截骨，骨端都不需要平移(圖8e)。

4 截骨矯形方法

單平面成角畸形可以通過楔形截骨來矯正，如果畸形發(fā)生在骨干，可以按上述介紹的方法，經(jīng)過矯正旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行開放或閉合楔形截骨，由于截骨部位骨端沒有平移，可以用髓內(nèi)釘或鋼板固定。如果畸形位于干骺端，如下頁圖9所示，矯正旋轉(zhuǎn)軸靠近關(guān)節(jié)端，不可能沿著它截骨，只能在鄰近的骨干部進(jìn)行開放或閉合截骨，但都會出現(xiàn)截骨端平移。

圖8畸形測量 a. 下肢全長正位X線片，紅線為機(jī)械軸，位于膝關(guān)節(jié)中心內(nèi)側(cè)，提示內(nèi)翻畸形 b. 股骨與脛骨的機(jī)械軸及相應(yīng)骨關(guān)節(jié)角測量值 c. 按關(guān)節(jié)角生理值畫出脛骨遠(yuǎn)近機(jī)械軸 d. 矯正成角畸形的旋轉(zhuǎn)軸(紅線) e. 截骨愈合后X線片顯示截骨端沒有平移(紅箭頭)

采用標(biāo)準(zhǔn)的閉合截骨技術(shù)時，楔形骨塊用電鋸截除，通過開放手術(shù)切口取出。為了減少電鋸產(chǎn)熱所引起的骨傷害，電鋸轉(zhuǎn)速要慢，截骨過程中需用生理鹽水沖洗降溫，形成的截骨平面應(yīng)光滑平整，不能有牙間交錯或摩擦，目的是截骨面能密切接觸以利于愈合。

單平面成角畸形也可以采用經(jīng)皮閉合楔形截骨技術(shù)進(jìn)行矯正。在截骨部位，按預(yù)先測量好的需要截骨角度，由表及里用直徑逐級減少的鉆頭鉆孔(下頁圖10a)，先用7 mm鉆頭，再用4 mm鉆頭，最后用2.5 mm鉆頭鉆孔，形成外寬內(nèi)窄的截骨面(下頁圖10b)，手法矯正畸形(下頁圖10c)。

圖9不經(jīng)矯正旋轉(zhuǎn)軸的截骨矯形 a. 脛骨內(nèi)翻畸形，矯正旋轉(zhuǎn)軸(黃線)鄰近關(guān)節(jié)端 b. 截骨旋轉(zhuǎn)軸(綠線) c. 截骨愈合后正位X線片顯示截骨端平移(紅箭頭)

成角畸形也可以通過圓形穹頂狀截骨術(shù)進(jìn)行矯正。其原理是形成2個互相匹配的凸凹形截骨面(圖11a)，圍繞骨干的中央軸線旋轉(zhuǎn)以達(dá)到矯正畸形的目的(圖11b)。穹頂狀截骨術(shù)的優(yōu)點在于可保留骨骼的長度，做到準(zhǔn)確矯正畸形，截骨端接觸面積越大，愈合的潛能就越大，可以使用鋼板或髓釘固定。其缺點是技術(shù)難度大，無法同時矯正旋轉(zhuǎn)畸形。

多平面畸形截骨矯形需要有完善的術(shù)前計劃。例如，正位X線片顯示有內(nèi)翻畸形(圖12a)，側(cè)位X線片顯示有后屈畸形(圖12b)；分別測量股骨和脛骨正側(cè)位2個平面的機(jī)械軸關(guān)節(jié)角，與正常值比較，可以看出畸形主要發(fā)生在股骨；假如正位矯正股骨畸形使其mLDFA=87°，其遠(yuǎn)側(cè)軸線需要向外側(cè)旋轉(zhuǎn)31°，側(cè)位矯正股骨畸形使其股骨遠(yuǎn)端后方角(PDFA)=83°，其遠(yuǎn)側(cè)軸線需向前旋轉(zhuǎn)28°，利用勾股定理算出2個方向復(fù)合畸形的角度為41.7°；術(shù)中將C形臂X射線機(jī)與垂線呈41.7°(圖12c)，完成截骨使正側(cè)位2個平面的復(fù)合畸形得到矯正(圖12d)。

圖12多平面畸形截骨矯正左股骨骨折畸形愈合(髖、膝關(guān)節(jié)均做過置換) a. 正位全長X線片顯示下肢機(jī)械軸(黃線)及mMPTA、mLDFA、mLDTA(藍(lán)線) b. 側(cè)位全長X線片顯示下肢機(jī)械軸(黃線)及PDFA、PPTA、ADTA、mMPTA(藍(lán)線) c. 術(shù)中透視影像顯示C形臂X射線機(jī)旋轉(zhuǎn)角度 d. 截骨愈合后正側(cè)位X線片顯示股骨術(shù)后軸線排列改善 注：PPTA為脛骨近端后方角、ADTA為脛骨遠(yuǎn)端前方角

5 肢體不等長矯正

雙側(cè)下肢不等長也是一種畸形，嚴(yán)重者會影響功能，需要矯正。糾正雙側(cè)下肢不等長可以是延長短側(cè)肢體，也可以縮短健側(cè)(長側(cè))肢體，使兩側(cè)肢體長度相等。肢體延長要逐漸進(jìn)行，而肢體縮短可以一次性完成。由于下肢長度受骨盆、股骨、脛骨和腳的制約，評估肢體長度時，必須分段進(jìn)行測量(圖13)。

圖13 下肢全長X線片分段測量長度

肢體延長可以采用各種類型的外固定支架，也可以輔助使用髓內(nèi)釘，而Sems教授重點介紹了應(yīng)用磁性延長髓內(nèi)釘進(jìn)行肢體延長的技術(shù)[1]。該技術(shù)能避免采用外固定支架進(jìn)行骨延長所固有的釘?shù)啦l(fā)癥，提高患者耐受性，改善治療效果[2]。磁性延長髓內(nèi)釘?shù)臉?gòu)造特別，里面有1根帶螺紋的桿，與磁體固定在一起，由具有旋轉(zhuǎn)磁場的外在遙控制器(ERC)

啟動磁體帶著螺桿旋轉(zhuǎn)，從而沿著縱軸延伸，實現(xiàn)截骨后骨干延長(圖14)。例如，右股骨下端骨折鋼板固定后骨折愈合，但出現(xiàn)短縮畸形(圖15a)；在鋼板近端平面截骨后用磁性延長髓內(nèi)釘進(jìn)行骨延長，為了使用長度足以控制延長骨塊的髓內(nèi)釘，鋼板近側(cè)螺釘進(jìn)行了調(diào)整，只在骨折部位近側(cè)保留2枚固定的螺釘，鋼板近側(cè)用鋼絲捆扎鋼板以增強(qiáng)固定的穩(wěn)定性(圖15b)；截骨術(shù)后1周，由患者應(yīng)用ERC操縱骨延長，每24 h延長1 mm，直至期望長度(圖15c)，肢體部分負(fù)重，直到延長部分骨化(圖15d)，最終右側(cè)下肢與左側(cè)的長度相同[3]，兩側(cè)肢體不等長獲得糾正(圖15e)。

圖14磁性延長髓內(nèi)釘?shù)腅RC a. 實物外觀 b. 工作原理為通過外在的磁場啟動髓內(nèi)釘磁棒旋轉(zhuǎn)，從而沿縱軸延長

圖15采用磁性延長髓內(nèi)釘治療股骨短縮畸形 a. 骨延長術(shù)前下肢全長正位X線片顯示右股骨骨折鋼板固定后出現(xiàn)短縮畸形 b. 股骨截骨、延長髓內(nèi)釘固定后正位X線片顯示截骨平面及鋼板固定方式的調(diào)整 c. 術(shù)后隨訪X線片顯示延長至期望長度，骨痂形成 d. 術(shù)后隨訪X線片顯示延長部分骨痂骨化程度滿意 e. 骨延長完成后下肢全長正位X線片顯示雙側(cè)下肢等長

Sems教授還饒有興趣地介紹了用磁性延長髓內(nèi)釘解決大腿截肢后股骨長度不足的問題。此病例由于原發(fā)損傷的原因使右側(cè)大腿截肢后殘留的股骨過短，而殘端軟組織顯得過剩(下頁圖16a)，不利于假肢的安裝和控制，術(shù)者決定在轉(zhuǎn)子下截斷股骨，用磁性延長髓內(nèi)釘進(jìn)行股骨延長，因地制宜地逆行打入髓內(nèi)釘(下頁圖16b)，術(shù)后患者自行操縱ERC實施骨延長(下頁圖16c)，直到軟組織能耐受的滿意長度(下頁圖16d)，延長部分骨化后殘肢適宜于假肢的安裝和有效控制(下頁圖16e)。

圖16截肢殘端的骨延長 a. 右側(cè)大腿截肢后殘端軟組織充裕,但股骨長度不足 b. 骨延長術(shù)后X線片顯示磁性延長髓內(nèi)釘逆行置入 c. 隨訪X線片顯示骨延長 d. 骨延長到達(dá)軟組織能夠耐受長度時的X線片 e. 骨延長部分完全骨化后的X線片

6 肢體延長術(shù)后并發(fā)癥

肢體延長術(shù)后常見并發(fā)癥有膝關(guān)節(jié)僵硬、足下垂畸形、內(nèi)固定斷裂和骨延長部分成骨障礙等，不進(jìn)行內(nèi)固定者還可發(fā)生再骨折。有學(xué)者報道，用髓內(nèi)動態(tài)骨牽開器(ISKD)進(jìn)行骨延長的并發(fā)癥中成骨障礙的原因60%是延長速率有問題，23%是髓內(nèi)釘移位[4]，因此醫(yī)患之間充分溝通和加強(qiáng)術(shù)后骨延長監(jiān)控非常重要。