王體惠 王旭 王曉露 陳繼良 吳錦清

人工全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)(total knee arthroplasty，TKA)是治療膝關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎、類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、膝關(guān)節(jié)結(jié)核等疾病最有效的手術(shù)方式。據(jù)報(bào)道，約20%的接受TKA的患者術(shù)后滿意度較差[1-3]。股骨假體旋轉(zhuǎn)角度安放欠佳會(huì)影響屈伸間隙平衡及髕股軌跡，引起髕前痛、關(guān)節(jié)功能受限等并發(fā)癥，甚至降低假體的生存率[4]。股骨假體內(nèi)旋與TKA術(shù)后髕前疼痛明顯相關(guān)。臨床常用的股骨后髁截骨方法均存在缺陷。間隙平衡法是膝關(guān)節(jié)PS型假體行股骨后旋截骨的參照方法之一，但其完全依賴脛骨平臺(tái)截骨的準(zhǔn)確性，若脛骨平臺(tái)截骨稍有失誤將導(dǎo)致股骨旋轉(zhuǎn)定位不良。Whiteside線是髕骨滑車溝最低位置與股骨髁中心的連線，是髕骨活動(dòng)的最佳路線。在初次行TKA時(shí)，Whiteside線容易定位，但對(duì)于股骨滑車發(fā)育不良及伴有嚴(yán)重髕股關(guān)節(jié)炎的患者，通過(guò)Whiteside線定位的精確度則不高。由于外科通髁軸(surgical transepicondyle axis，sTEA)是膝關(guān)節(jié)屈伸的中心，因此準(zhǔn)確定位股骨旋轉(zhuǎn)軸線尤為重要。目前，國(guó)內(nèi)多數(shù)文獻(xiàn)均參考Whiteside線聯(lián)合sTEA線確定股骨后髁截骨線，但由于股骨遠(yuǎn)端形態(tài)個(gè)體差異大，且存在種族、性別、地域等差別，部分患者仍存在股骨外旋角度欠佳的情況[5]。因此，通過(guò)術(shù)前MRI測(cè)量股骨遠(yuǎn)端sTEA線與后髁軸線(posterior condylar line，PCL)線的夾角髁扭轉(zhuǎn)角(post condylar angle,PCA)，術(shù)中根據(jù)該角度行股骨后髁截骨，相比Whiteside線聯(lián)合sTEA線截骨理論上可提高術(shù)后股骨外旋角度安放的準(zhǔn)確性?；诖?，本研究主要探討術(shù)前MRI測(cè)量對(duì)提高全膝關(guān)節(jié)置換股骨假體外旋角度的準(zhǔn)確性。

資料與方法

一、資料

回顧分析2018年1—6月福建醫(yī)科大學(xué)附屬閩東醫(yī)院關(guān)節(jié)外科收治的行TKA的52例膝關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎終末期患者的病歷資料。其中，男26例(由于福建閩東地區(qū)多為丘陵地帶，因此男性骨關(guān)節(jié)發(fā)病率較高)，女26例；年齡(62.2±2.8)(53～78)歲。將術(shù)前未行膝關(guān)節(jié)MRI檢查的患者設(shè)為綜合組，將術(shù)前行膝關(guān)節(jié)MRI檢查的患者設(shè)為MRI測(cè)量組，每組26例。綜合組：男12例，女14例；年齡(64.5±4.1)歲；BMI(26.8±3.6)kg/m2；內(nèi)翻24例，外翻2例。MRI測(cè)量組：男14例，女12例；年齡(62.3±1.9)歲；BMI(25.0±4.5)kg/m2；內(nèi)翻23例，外翻3例。兩組患者的年齡、性別、BMI等一般資料比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05)，具有可比性。排除在膝關(guān)節(jié)韌帶框架以外的畸形患者，以及手術(shù)前后均未行膝關(guān)節(jié)MRI檢查的患者。

二、方法

1.術(shù)前MRI測(cè)量：MRI掃描設(shè)備選擇荷蘭飛利浦公司的3.0T磁共振。掃描層厚和層距均為2 mm。冠狀面和矢狀面掃描范圍為膝關(guān)節(jié)線上下各20 cm，橫斷面掃描范圍為股骨遠(yuǎn)端6 cm。采用STARPACS醫(yī)學(xué)圖像管理系統(tǒng)測(cè)量?；颊呷⊙雠P位，髕骨朝前，雙下肢伸直，將沙袋墊于踝關(guān)節(jié)下方。調(diào)整脛骨干軸平行于治療床水平方向，使脛骨處于中立位，掃描矢狀面及冠狀面的膝關(guān)節(jié)。在掃描軸位時(shí)應(yīng)使掃描平面與冠狀面上的脛骨近端解剖軸垂直，且與矢狀面上的股骨前側(cè)皮質(zhì)垂直。

2.手術(shù)：采用全身麻醉聯(lián)合股神經(jīng)阻滯麻醉。于膝前正中稍內(nèi)側(cè)皮膚做一切口，經(jīng)髕旁內(nèi)側(cè)關(guān)節(jié)囊切開(kāi)入路顯露關(guān)節(jié)腔，翻或不翻髕骨，暴露脛骨平臺(tái)，髓外定位平臺(tái)截骨。充分暴露股骨遠(yuǎn)端，清理股骨髁周緣骨贅，用髓內(nèi)定位器輔助股骨遠(yuǎn)端水平截骨。綜合組用電刀標(biāo)記股骨遠(yuǎn)端sTEA線及Whiteside線，并根據(jù)后髁截骨導(dǎo)板行后髁截骨(圖1)。如果術(shù)中sTEA線與Whiteside線不一致，或股骨髁存在發(fā)育較淺或發(fā)育不良時(shí)則以sTEA線為準(zhǔn)；如果股骨髁發(fā)育正常，需再次確認(rèn)sTEA線，同時(shí)根據(jù)截骨線及前后髁截骨量綜合考量。MRI測(cè)量組根據(jù)術(shù)前MRI測(cè)得的股骨外旋角行股骨外旋截骨，術(shù)中先按后髁3°外旋畫出截骨線(圖2)，然后根據(jù)測(cè)量值減去3°的差值做內(nèi)外旋畫線確定后髁截骨線(圖3)。本研究采用的截骨技術(shù)以測(cè)量截骨為主，結(jié)合間隙平衡技術(shù)，反復(fù)測(cè)量，以達(dá)到屈伸間隙軟組織平衡。兩組其余截骨步驟均相同，TKA手術(shù)均由同一醫(yī)師主刀完成，使用北京愛(ài)康宜誠(chéng)醫(yī)療器材有限公司生產(chǎn)的A3 PS(后穩(wěn)定型)膝關(guān)節(jié)假體。骨與假體界面采用骨水泥固定，行髕骨成形及去神經(jīng)化處理。術(shù)中根據(jù)“無(wú)拇指”試驗(yàn)測(cè)試髕股軌跡，必要時(shí)行髕外側(cè)支持帶囊外松解、“雞尾酒”注射鎮(zhèn)痛及氨甲環(huán)酸局部灌注止血治療。

3.術(shù)后處理：選取PACS系統(tǒng)中術(shù)前MRI及術(shù)后CT軸位圖像上sTEA及PCL軸最明顯的圖片測(cè)量?jī)删€交角即PCA，正值代表股骨外旋方向，負(fù)值代表股骨內(nèi)旋方向。術(shù)后|PCA角|>2°定義為外旋不良[6]。術(shù)后即刻行直腿抬高及踝泵訓(xùn)練。術(shù)后24 h拔除引流管及導(dǎo)尿管，復(fù)查相關(guān)影像學(xué)檢查。術(shù)后7～14 d囑患者拄拐或輔以助行器行走。囑患者術(shù)后3、12個(gè)月于門診隨訪，攝膝關(guān)節(jié)站立位正、側(cè)位X線片及髕骨軸位X線片。采用美國(guó)膝關(guān)節(jié)協(xié)會(huì)評(píng)分(knee society score，KSS)評(píng)估膝關(guān)節(jié)功能，并記錄相關(guān)并發(fā)癥情況。

結(jié) 果

一、手術(shù)情況

綜合組患者術(shù)中行髕骨外側(cè)支持帶松解8例，其中外翻膝2例，均行髕外側(cè)支持帶松解；MRI測(cè)量組術(shù)中行髕骨外側(cè)支持帶松解4例，其中外翻膝3例，均行髕骨外側(cè)支持帶松解。兩組患者除外翻膝外，術(shù)前髕骨關(guān)節(jié)無(wú)明顯外脫位畸形。

二、臨床結(jié)果

隨訪期間未見(jiàn)感染、松動(dòng)等跡象。兩組患者手術(shù)前后KSS膝評(píng)分及功能評(píng)分比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05)，且術(shù)后1年MRI測(cè)量組KSS膝評(píng)分及功能評(píng)分均高于綜合組(均P<0.05)。詳見(jiàn)表1。

三、影像學(xué)測(cè)量結(jié)果

綜合組術(shù)前未測(cè)量股骨PCA角，術(shù)后為1.8°±2.7°(-3°～6°)；MRI測(cè)量組術(shù)前股骨CTA角為4.8°±2.1°(2°～8°)，術(shù)后為1.1°±0.25°(1°～3°)。兩組術(shù)后PCA角比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=13.6，P<0.01)。綜合組股骨假體旋轉(zhuǎn)不良發(fā)生率為8.6%，MRI測(cè)量組為2.5%，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=38.5，P<0.01)。

四、典型病例

典型病例1：患者女，60歲，右膝骨關(guān)節(jié)炎，行右側(cè)TKA。術(shù)前MRI測(cè)量sTEA與PCL交角PCA為6.06°，術(shù)中以PCL為基線外旋6°行股骨后髁外旋截骨，術(shù)后CT測(cè)量sTEA與股骨假體后緣連交角PCA為0.43°，說(shuō)明股骨軌跡良好。見(jiàn)圖3。

典型病例2：患者男，67歲，右膝骨關(guān)節(jié)炎，行右側(cè)TKA。術(shù)中根據(jù)Whiteside線與sTEA確定股骨后髁截骨線，術(shù)后CT測(cè)量sTEA與股骨假體后緣連交角PCA為2.20°，說(shuō)明外旋不良。見(jiàn)圖4。

圖1用電刀標(biāo)記股骨遠(yuǎn)端sTEA線及Whiteside線，根據(jù)后髁截骨導(dǎo)板行后髁截骨圖2根據(jù)術(shù)前MRI確定后髁截骨線A術(shù)中先按后髁3°外旋畫出截骨線B根據(jù)測(cè)量值減去3°的差值做內(nèi)外旋畫線確定最終后髁截骨線。黑色線條為后髁連線，藍(lán)色線條為參考后髁連線成3°外旋截骨線，黃色線條為最終截骨線平行線

表1 兩組手術(shù)前后KSS評(píng)分比較分)

圖3患者女，60歲，右膝骨關(guān)節(jié)炎，行右側(cè)TKAA術(shù)前MRI測(cè)得PCA為6.06°B以PCL為基線外旋6°截骨C術(shù)后CT測(cè)得PCA為0.43°

圖4患者男，67歲，右膝骨性關(guān)節(jié)炎，行右側(cè)TKAA外旋3°截骨B術(shù)后CT測(cè)得PCA為2.20°

討 論

一、精確截骨在人工TKA中的重要作用

眾所周知，TKA是治療膝關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎、類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、膝關(guān)節(jié)結(jié)核等關(guān)節(jié)疾病晚期最有效的手術(shù)方式。但TKA重建并非完全的解剖學(xué)重建，而是機(jī)械力學(xué)的重建，即髖、膝、踝關(guān)節(jié)中心形成一直線，髖、膝、踝關(guān)節(jié)線垂直于該機(jī)械軸。由于正常人體脛骨平臺(tái)存在約3° 內(nèi)傾，股骨遠(yuǎn)端存在約6°外翻，股骨外髁存在約3°外旋，且不同個(gè)體角度均在一定范圍波動(dòng)，因此會(huì)影響TKA精確截骨、力線及手術(shù)療效。股骨外旋截骨不足易導(dǎo)致髕股關(guān)節(jié)外側(cè)關(guān)節(jié)面壓力增高，可引起膝前痛，影響手術(shù)療效及患者滿意度，重則導(dǎo)致髕骨軌跡不良、髕脫位、假體松動(dòng)，最終不得不進(jìn)行全膝關(guān)節(jié)翻修術(shù)[7-8]。股骨后髁外旋截骨過(guò)度可導(dǎo)致屈膝位內(nèi)側(cè)間隙松馳不穩(wěn)，而膝前內(nèi)側(cè)過(guò)度填塞可使膝關(guān)節(jié)屈曲位間隙穩(wěn)定及髕股關(guān)節(jié)正常匹配，影響TKA術(shù)后功能及患者滿意度，甚至假體的使用壽命。

二、股骨遠(yuǎn)端骨形態(tài)個(gè)體化差異與統(tǒng)一外旋3°截骨的矛盾

以股骨PCL外旋3°作為股骨假體的旋轉(zhuǎn)對(duì)線標(biāo)志是目前臨床最常用的方法，該方法的試驗(yàn)基礎(chǔ)來(lái)自于北美地區(qū)。岳德波等[5]發(fā)現(xiàn)，國(guó)人股骨遠(yuǎn)端外旋角平均>3°，男性為5.1°±1.7°，女性為5.8°±1.5°，由此得出了依據(jù)CT測(cè)量結(jié)果行個(gè)性化股骨遠(yuǎn)端截骨術(shù)的效果優(yōu)于常規(guī)3°外旋截骨的結(jié)論。陳小明等[9]發(fā)現(xiàn)，國(guó)人股骨遠(yuǎn)端前髁角、后髁角解剖學(xué)參數(shù)具有性別差異，因此在TKA術(shù)中假體的設(shè)計(jì)與選擇應(yīng)予以體現(xiàn)，這樣可提高假體與膝關(guān)節(jié)形態(tài)的匹配度，獲得良好的治療效果。Yip等[10]發(fā)現(xiàn)，我國(guó)南方人(廣東、海南及港澳地區(qū))的股骨后髁角為5°～6°，而歐美人群為3°～4°。股骨遠(yuǎn)端骨形態(tài)個(gè)體化差異較大，與人種、性別及地域等有關(guān)，因此股骨PCL統(tǒng)一外旋 3°截骨可能與目前TKA術(shù)后髕股關(guān)節(jié)并發(fā)癥的發(fā)生相關(guān)，甚至影響TKA術(shù)后患者的滿意度。

三、現(xiàn)有的后髁截骨參照方法的缺陷

目前，股骨后髁截骨的參照方法有很多，包括間隙平衡技術(shù)、后髁連線外旋3°法、通髁軸、Whiteside線、股骨前皮質(zhì)及多種方法的綜合應(yīng)用。間隙平衡技術(shù)雖可取得較好的臨床效果，但該方法過(guò)于依賴脛骨平臺(tái)截骨的準(zhǔn)確性，稍有誤差將影響股骨假體的旋轉(zhuǎn)力線。后髁連線外旋3°法雖簡(jiǎn)單易行，但對(duì)股骨后髁發(fā)育不良或不對(duì)稱磨損患者統(tǒng)一外旋3°截骨易造成股骨假體旋轉(zhuǎn)不良。

我國(guó)關(guān)節(jié)置換的相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道多采用sTEA線聯(lián)合Whiteside線定位的方法行股骨后髁截骨定位。儲(chǔ)小兵等[11]發(fā)現(xiàn)，TKA術(shù)中采用通髁軸法確定脛股旋轉(zhuǎn)對(duì)線可能是最理想的，但仍有27.5%的偏差，可能產(chǎn)生嚴(yán)重的后果。此外，部分人群的股骨內(nèi)上髁發(fā)育不明顯，術(shù)中不易辨認(rèn)，這可能是導(dǎo)致本研究中測(cè)得的部分通髁軸與后髁連線夾角過(guò)大的原因。胡月正等[12]通過(guò)股骨前皮質(zhì)行前后髁截骨定位，發(fā)現(xiàn)股骨前軸較股骨PCL、Whiteside軸受骨關(guān)節(jié)炎的影響小，因此可以參照此軸放置股骨假體，但對(duì)于股骨髁發(fā)育不良、增生明顯或磨損嚴(yán)重的患者準(zhǔn)確性不夠。近年來(lái)，有學(xué)者嘗試將數(shù)字技術(shù)、導(dǎo)航計(jì)算機(jī)技術(shù)等應(yīng)用于TKA行股骨后髁個(gè)性化截骨[13-15]。

四、術(shù)前MRI掃描對(duì)提高股骨假體安裝準(zhǔn)確性的優(yōu)勢(shì)

術(shù)前CT掃描測(cè)量股骨外旋角有助于提高TKA術(shù)后股骨假體外旋的準(zhǔn)確性[16]。但CT平掃無(wú)法顯示股骨后髁軟骨磨損情況，術(shù)前計(jì)劃與術(shù)中測(cè)量仍存在差異。采用MRI研究股骨遠(yuǎn)端形態(tài)的優(yōu)點(diǎn)在于MRI T1像可以清晰顯示軟骨磨損程度。膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎的主要病理機(jī)制是關(guān)節(jié)內(nèi)軟骨磨損。TKA是治療終末期骨關(guān)節(jié)炎軟骨大范圍磨損患者的主要方法，因此術(shù)前關(guān)節(jié)內(nèi)角度的精準(zhǔn)測(cè)量必須考慮軟骨磨損量。本研究中MRI測(cè)量組術(shù)后股骨外旋不良率明顯低于綜合組，也有力佐證了MRI測(cè)量的優(yōu)勢(shì)。本研究術(shù)前股骨后髁角高于歐美人平均3°，與Yip等[10]研究結(jié)果類似；且女性患者股骨后髁外旋角高于男性，與陳小明等[9]研究結(jié)果相近。這也體現(xiàn)個(gè)體化測(cè)量對(duì)提高手術(shù)精準(zhǔn)化的必要性。

五、髕外側(cè)支持帶松解及其他因素

本研究結(jié)果顯示，兩組患者除了外翻膝，術(shù)前髕股關(guān)節(jié)無(wú)明顯外脫位畸形，綜合組術(shù)中髕外側(cè)支持帶松解例數(shù)明顯多于MRI測(cè)量組。股骨外旋不良是否可導(dǎo)致髕骨外側(cè)支持帶松解仍需進(jìn)行大樣本研究。本研究雖為前瞻性對(duì)照研究，但由于例數(shù)較少，存在樣本誤差，仍有待后續(xù)進(jìn)一步研究。