朱超華,李佳,劉國彬,董威,賈國興,黃野
(1.河北醫(yī)科大學第一醫(yī)院骨科,河北 石家莊 050031;2.北京積水潭醫(yī)院矯形骨科,北京 100035)
膝關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎是嚴重影響老年人群生活質(zhì)量的慢性退行性疾病之一,隨著物質(zhì)生活水平和骨科疾病治療理念的提高,老年人對生活質(zhì)量的要求也越來越高。脛骨高位截骨術(shù)治療膝骨關(guān)節(jié)炎由美國學者Coventry[1]于1965年提出,通過脛骨近端截骨,將人體負重力線由內(nèi)側(cè)間室轉(zhuǎn)移至相對“健康”的外側(cè)間室,從而保留自身膝關(guān)節(jié)。當前將3D打印技術(shù)應(yīng)用于脛骨高位截骨術(shù)(high tibial osteotomy,HTO)、單髁置換術(shù)(unicompartmental knee arthroplasty,UKA)、全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)(total knee arthroplasty,TKA)中的報道較多[2-7],但多數(shù)截骨導板利用自身的3D曲率和骨骼的解剖形態(tài)進行“貼合”,由于術(shù)中不可能將導板放置處軟組織完全剝離,因此上述設(shè)計存在不可避免的缺陷。本團隊將脛骨平臺后內(nèi)側(cè)半膜肌肌腱止點遠端的骨性凸起命名為“H”點,并利用“H”點作為錨定點進行截骨導板的設(shè)計,提高了截骨準確率。經(jīng)檢索發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有文獻并未對“H”點進行詳細的解剖學描述,本研究通過對該骨性凸起進行詳細解剖研究,豐富了膝關(guān)節(jié)周圍解剖內(nèi)容,同時為3D打印截骨導板提供理論依據(jù)。
1.1 實驗標本 納入標準:(1)皮膚及各層完整、未曾切開的雙下肢或膝關(guān)節(jié)標本,其上自骨盆或股骨中段,下至脛骨中段或足部;(2)膝關(guān)節(jié)外觀正常,無膝關(guān)節(jié)損傷史,無取送過程破壞。排除標準:嚴重下肢發(fā)育不良、畸形、任何膝關(guān)節(jié)外傷及手術(shù)、膝周組織壞死者。最終本研究共納入冰凍成人尸體雙下肢標本4具,經(jīng)10%甲醛溶液浸泡固定的膝關(guān)節(jié)標本1具,所有標本由河北醫(yī)科大學解剖教研室提供。其中男性4具,女性1具;年齡57~73歲,平均(64.6±5.5)歲;左膝關(guān)節(jié)3具,右膝關(guān)節(jié)2具。
1.2 實驗器材 手術(shù)刀、組織剪、組織鉗、拉鉤、有齒鑷、無齒鑷等解剖器械;黑色記號筆;普通量角器及尺子;長度37 mm的定位針;精確度為0.01 mm數(shù)顯游標卡尺;數(shù)碼相機。
1.3 實驗方法 (1)脛骨高位截骨手術(shù)切口:采用縱行切口,切口位于脛骨內(nèi)側(cè)面后1/3處,起自關(guān)節(jié)面水平,下至鵝足,切口長約8 cm。(2)依次切開皮膚、皮下及筋膜,分離顯露內(nèi)側(cè)副韌帶淺層,將其松解,進而顯露鵝足肌腱,將其分離保護,自脛骨結(jié)節(jié)內(nèi)側(cè)切開骨膜,向后、內(nèi)側(cè)分離至脛骨內(nèi)側(cè),顯露“H”點,“H”點是一處骨性突起,位于半膜肌肌腱止點的遠端,目視或沿半膜肌肌腱走行觸摸即可確認,將定位針自皮外插入“H”點(見圖1),并測量“H”點距手術(shù)切口的垂直距離。(3)以膝關(guān)節(jié)前內(nèi)側(cè)為解剖中心將HTO手術(shù)接口向上及向下延長,切口近端止于股骨內(nèi)側(cè)髁上方約10 cm處,遠端達脛骨結(jié)節(jié)內(nèi)下約5 cm處,顯露膝關(guān)節(jié)前內(nèi)側(cè)解剖結(jié)構(gòu)。直視下暴露“H”點插入定位針,并沿“H”點向上分離部分半膜肌肌腱,后將“H”點處半膜肌肌腱部分剝除,徹底顯露“H”點進行確認(見圖2)。(4)確定內(nèi)側(cè)脛骨平臺位置,將定位針插入內(nèi)側(cè)間室關(guān)節(jié)腔(見圖3),將“H”點完全暴露并將附著軟組織剔除干凈,用游標卡尺測量“H”點距脛骨平臺距離、“H”點橫徑等解剖學參數(shù),對于同一結(jié)構(gòu)進行3次測量,結(jié)果取其平均值。
圖1 “H”點在體外投影位置大體圖 圖2 半膜肌肌腱附著位置及“H”點在骨面位置大體圖 圖3 內(nèi)側(cè)間室關(guān)節(jié)腔及“H點”大體圖
2.1 “H”點周圍軟組織分布(半膜肌肌腱止點/肌溝) 5具成人下肢及膝關(guān)節(jié)標本中均發(fā)現(xiàn)了“H”點的存在,但各“H”點解剖形態(tài)及位置各不相同。
2.2 “H”點相關(guān)解剖參數(shù) “H”點位于脛骨后內(nèi)側(cè),接近脛骨內(nèi)側(cè)嵴位置。5具膝關(guān)節(jié)標本中,“H”點距脛骨平臺表面的距離不一,分布于1.39~1.66 cm之間,平均距離為(1.53±0.09)cm。由于手術(shù)切口的位置可變性,“H”點距離手術(shù)切口的垂直距離變化較大,平均距離為(3.53±0.19)cm。個體解剖差異性的存在,導致各標本中“H”點的形態(tài)不一,多呈不規(guī)則橢圓形,其橫徑位于0.52~0.71 cm之間,平均為(0.62±0.07)cm(見表1)。
隨著人口老齡化程度加重以及各類疾病治療理念的不斷提升,退行性膝關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎的階梯治療方案急需完善。精細的解剖研究是膝關(guān)節(jié)疾病診治的基礎(chǔ),當前關(guān)于膝關(guān)節(jié)前外側(cè)副韌帶等解剖結(jié)構(gòu)的報道使得骨科醫(yī)師對膝關(guān)節(jié)有了更深的認識[8-10]。本研究對脛骨平臺后內(nèi)側(cè)“H”點進行了新鮮冷凍標本的解剖和相關(guān)參數(shù)測量,以此解剖結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)設(shè)計了一款新型的HTO個性化3D打印導板。
表1 5具成人尸體膝關(guān)節(jié)標本“H”點相關(guān)解剖結(jié)構(gòu)測量值
半腱肌、半膜肌均為腘繩肌的重要組成部分,半腱肌位于大腿后內(nèi)側(cè)淺層,其肌腱細而長,約占肌肉長度的1/2;半膜肌位于半腱肌的深層,起于坐骨結(jié)節(jié),上部為扁薄的腱膜,幾乎占肌肉的一半,遠端止于脛骨內(nèi)側(cè)髁后面,其主要作用為伸髖關(guān)節(jié)、屈膝關(guān)節(jié),并使小腿微內(nèi)旋,半膜肌受坐骨神經(jīng)支配[11-12]?!癏”點即作為半膜肌肌腱止點,位于脛骨后內(nèi)側(cè),接近脛骨內(nèi)側(cè)嵴位置,該點距離脛骨平臺表面約1.53 cm,其形態(tài)各異,橫徑約為0.62 cm?!癏”點距離標準HTO手術(shù)切口的垂直距離約為3.53 cm。
“H”點作為一肌腱止點,日常臨床及解剖研究中并未引起重視,但作為一個位置相對恒定的“標定點”,其可在術(shù)中發(fā)揮作用。本研究團隊利用“H”點作為解剖錨定點,設(shè)計出了一款3D打印的個體化截骨導板,該導板已在多個臨床中心進行應(yīng)用。此導板主要包括骨科定位片及填充塊兩部分,依照術(shù)前數(shù)字化力線矯正計劃進行定位片及填充塊的設(shè)計打印。骨科定位片后內(nèi)側(cè)有一根據(jù)“H”點位置設(shè)計的按壓點(見圖4),此按壓點能與“H”點解剖貼合,且定位片內(nèi)側(cè)面整體呈“V”形立體結(jié)構(gòu),上述兩種設(shè)計特征使得該定位片能夠快速推放于其唯一的貼合位置;同時定位片上有三處預留克氏針固定孔,其中平行的2枚克氏針引導水平截骨,近端的克氏針用于指示接骨板上B孔的位置。在骨科定位片的基礎(chǔ)上進行填充塊的設(shè)計,填充塊后側(cè)曲面與撐開區(qū)后側(cè)骨面吻合,便于術(shù)者將填充塊放置到位;另外填充塊上設(shè)置有3個限位塊,限制其旋轉(zhuǎn)與偏移,同時填充塊前側(cè)平面術(shù)中與接骨板接觸,為接骨板放置提供位置參考。以人體位置相對固定的骨性標志物作為截骨導板的定位“基石”,有效避免了軟組織對導板放置位置的影響,保證了截骨導板位置的“唯一性”和“真實性”,可使術(shù)前力線矯正計劃獲得完美實現(xiàn)。
圖4 “H”點位置三維示意圖及其在截骨導板中的位置
脛骨高位截骨術(shù)常規(guī)手術(shù)入路位于脛骨內(nèi)側(cè)前1/3~2/3處,由關(guān)節(jié)面水平至鵝足止點之間,切口長度約4~6 cm,切開皮膚和皮下組織,暴露鵝足肌腱和內(nèi)側(cè)副韌帶的淺層,為釋放截骨時撐開的內(nèi)側(cè)間室壓力,需切斷或者松解內(nèi)側(cè)副韌帶的淺層,部分內(nèi)側(cè)副韌帶淺層會移行至后內(nèi)側(cè),此處需松解徹底;緊貼脛骨后緣朝腓骨方向插入圓撬,用尖撬撬開髕腱顯露脛骨結(jié)節(jié)近端,顯露整個脛骨內(nèi)側(cè)面[13]。由于“H”點的存在,以該點作為截骨導板放置的標記物,顯露脛骨內(nèi)側(cè)面后,不用過多剝離術(shù)區(qū)軟組織便可將導板放置準確,使得微創(chuàng)化的“保膝”手術(shù)更加微創(chuàng)化。
本研究的局限性:(1)納入標本數(shù)量較少,“H”點橫徑、距關(guān)節(jié)面距離等解剖參數(shù)可能存在選擇性偏倚;(2)HTO手術(shù)切口位于一定區(qū)域內(nèi),存在較大的可變性,本實驗中“H”點距離手術(shù)切口的垂直距離同質(zhì)性較差;(3)“H”點相關(guān)解剖參數(shù)較少,未能詳細描述其位置及形態(tài)特征。
綜上所述,“H”點位于脛骨后內(nèi)側(cè),接近脛骨內(nèi)側(cè)嵴位置,距離關(guān)節(jié)面約1.53 cm;以“H”點這一相對固定的骨性凸起作為HTO中脛骨截骨導板設(shè)計和放置的“錨定點”可最大程度降低術(shù)區(qū)軟組織對截骨導板位置的影響,保證了術(shù)后下肢力線的準確性,并使得復雜的HTO手術(shù)標準化和制式化。