竇勇，李平，郭邵逸，張亮，邊濤，李宏超，周一新

類風濕關(guān)節(jié)炎（rheumatoid arthritis,RA）是一種慢性自身免疫性疾病，其特點為滑膜組織侵犯軟骨、軟骨下骨、韌帶、關(guān)節(jié)囊等關(guān)節(jié)及其周圍組織結(jié)構(gòu)，膝關(guān)節(jié)是最常累及的關(guān)節(jié)之一[1,2]。終末期膝關(guān)節(jié)受累的RA 表現(xiàn)為軟骨及軟骨下骨被大量血管翳侵蝕破壞，關(guān)節(jié)間隙狹窄或消失，常伴有不同程度的下肢畸形，包括冠狀面的膝內(nèi)、外翻或矢狀面屈曲畸形，造成嚴重的關(guān)節(jié)功能障礙[3]。全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)（total knee arthroplasty,TKA）是治療終末期膝關(guān)節(jié)病變的有效手段，可以有效緩解疼痛、糾正畸形、改善功能[4-6]，而術(shù)后恢復良好的下肢力線則是獲得良好療效的重要決定因素。

多數(shù)研究表明，TKA 術(shù)后下肢機械軸力線位于中立0±3°范圍內(nèi)，膝關(guān)節(jié)假體松動率較低，長期生存率較高[7-9]。充分了解終末期膝關(guān)節(jié)受累的RA 患者下肢力線分布及股骨、脛骨解剖形態(tài)學特點，對于深入了解膝RA 進展并根據(jù)下肢畸形來源進行相應(yīng)的術(shù)前設(shè)計以獲得良好的術(shù)后下肢力線至關(guān)重要。既往有關(guān)終末期膝關(guān)節(jié)受累RA 下肢力線分布的報道較少，本研究通過大樣本量的雙下肢全長正位X 線片測量，獲取國人終末期膝關(guān)節(jié)受累RA 下肢力線分布情況并根據(jù)下肢力線進行分組，比較各組間相關(guān)影像學解剖參數(shù)指標，進一步分析下肢畸形的來源，便于后期更好地指導此類患者行TKA 手術(shù)治療。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

納入標準：①符合2010年ACR/EULAR的RA診斷標準[10]；②終末期膝關(guān)節(jié)受累。排除標準：①既往有膝關(guān)節(jié)骨折或感染史的患者；②既往患側(cè)下肢存在手術(shù)病史（包括患側(cè)股骨、脛骨及髖部手術(shù)）的患者；③未獲得負重位雙下肢全長正位X線片或拍片質(zhì)量不佳者（采用標準的拍片流程，取站立位，盡量伸直膝關(guān)節(jié)，髕骨朝前。根據(jù)股骨小轉(zhuǎn)子形態(tài)大小及腓骨頭被脛骨覆蓋程度判斷下肢是否處于中立位置[11,12]，如果明顯異常，則提示攝片時存在下肢旋轉(zhuǎn)不良，應(yīng)予以排除）。

回顧性分析北京積水潭醫(yī)院矯形骨科2013 年1月至2020年5月因膝RA行TKA患者262例，根據(jù)上述納入排除標準共210例患者納入本研究，男28例，女182例；年齡26～82歲，平均（59.0±11.0）歲；如果患者為雙側(cè)病變，僅右側(cè)下肢納入研究，左側(cè)50例，右側(cè)160例。根據(jù)下肢力線分為內(nèi)翻組［髖膝踝角（hip-kneeankle angle,HKA）≤177°］56 例、中立組（177°＜HKA＜183°）69 例、外翻組（HKA≥183°）85 例。各組的年齡、身高、體重、BMI、性別、側(cè)別等基本資料見表1。其中內(nèi)翻組BMI 顯著高于中立組及外翻組（P＜0.05），其余參數(shù)各組間比較差異無統(tǒng)計學意義。本研究獲得醫(yī)院倫理委員會批準，患者均簽署知情同意書。

表1 三組患者的基本資料

1.2 測量指標

①HKA：采取同心圓的方法獲取股骨頭中心，股骨頭中心至股骨髁間窩中點連線（股骨機械軸線）與脛骨平臺中點與踝關(guān)節(jié)中點連線（脛骨機械軸線）的內(nèi)側(cè)夾角；②機械軸股骨遠端外側(cè)角（mechanical lateral distal femoral angle,mLDFA）：股骨機械軸線與股骨遠端內(nèi)外髁關(guān)節(jié)面切線的外側(cè)夾角；③機械軸脛骨近端內(nèi)側(cè)角（mechanical medial proximal tibial angle,mMPTA）：脛骨機械軸線與脛骨內(nèi)外側(cè)平臺切線的內(nèi)側(cè)夾角；④關(guān)節(jié)線相交角（joint line convergence angle,JLCA）：股骨遠端內(nèi)外髁關(guān)節(jié)面切線與脛骨內(nèi)外側(cè)平臺切線的夾角；向內(nèi)側(cè)匯聚即外側(cè)間隙寬度大于內(nèi)側(cè)記為負值，反之記為正值。由同一名未參與手術(shù)和后續(xù)數(shù)據(jù)分析的醫(yī)師采用計算機圖像處理軟件（Mimics17.0）測量上述角度，測量三次取平均值。

比較各組間的解剖參數(shù)，包括HKA、mLDFA、mMTPA、JLCA，采用Paley 的標準[13]分析下肢畸形的來源，即：mLDFA、mMTPA、JLCA 正常范圍分別為85°～90°、85°～90°、-2°～2°，偏離此范圍認為存在畸形表現(xiàn)。

1.3 統(tǒng)計學方法

應(yīng)用SPSS 24.0 軟件進行統(tǒng)計學分析，計量資料采用均數(shù)±標準差進行描述，各組間HKA、mLDFA、mMTPA、JLCA 比較采用單因素方差分析，計數(shù)資料比較采用卡方檢驗，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

終末期膝關(guān)節(jié)受累的RA 患者下肢力線分布以外翻為主，占比40%（85/210），其次為中立力線，占比33%（69/210），內(nèi)翻占比27%（56/210）。各組的HKA、mLFDA、mMPTA、JLCA解剖參數(shù)比較，差異均存在統(tǒng)計學意義（表2）。內(nèi)翻組mMTPA（83.7°±2.3°）及JLCA（-2.5°±2.3°）、外翻組mLDFA（82.9°±3.1°）及mMTPA（90.4°±3.1°）均值位于正常范圍之外，而外翻組畸形主要來自于股骨側(cè)及脛骨側(cè)。內(nèi)翻組73.2%（41/56）存在脛骨側(cè)畸形，48.2%（27/56）存在關(guān)節(jié)間隙畸形，17.9%（10/56）存在股骨側(cè)畸形，67.9%（38/56）畸形來自于單一部位；外翻組76.5%（65/85）存在股骨側(cè)外翻畸形，40.0%（34/85）存在脛骨側(cè)外翻畸形，1例同時存在股骨外翻及脛骨內(nèi)翻畸形，27.1%（23/85）存在關(guān)節(jié)間隙畸形，63.5%（54/85）畸形來源于單一部位；中立組有4例存在來源于兩個部位的畸形，其中2例同時存在股骨外翻及關(guān)節(jié)間隙內(nèi)翻，另2例同時存在股骨外翻及脛骨內(nèi)翻，各組畸形來源見圖1。

表2 三組患者解剖參數(shù)的測量結(jié)果（,°）

表2 三組患者解剖參數(shù)的測量結(jié)果（,°）

圖1 三組患者的畸形來源

3 討論

3.1 TKA患者術(shù)前下肢力線的臨床意義

TKA術(shù)后冠狀位下肢力線是影響手術(shù)療效的重要因素。盡管對于理想的術(shù)后力線仍然存在不同觀點[14,15]，但目前大多數(shù)研究仍表明術(shù)后膝關(guān)節(jié)為中立力線，即股骨、脛骨假體分別垂直于股骨、脛骨機械軸線安放，股骨與脛骨機械軸線夾角在±3°范圍內(nèi)，可以使整個下肢力線通過膝關(guān)節(jié)中心，膝關(guān)節(jié)內(nèi)外側(cè)承受均勻壓力負荷，降低關(guān)節(jié)磨損，同時減少假體-骨水泥界面剪切及折曲應(yīng)力，延長假體使用壽命[16]。膝關(guān)節(jié)術(shù)前畸形與TKA 術(shù)后力線存在關(guān)聯(lián)性，嚴重的膝內(nèi)外翻畸形可增加術(shù)后力線偏差。Hsu 等[17]研究發(fā)現(xiàn)，當術(shù)前冠狀面成角畸形＞12°時，采用傳統(tǒng)技術(shù)行TKA，術(shù)后僅32%的患者位于中立±3°范圍內(nèi)。王海虎等[18]發(fā)現(xiàn)術(shù)前及術(shù)后HKA 存在線性相關(guān)，術(shù)前內(nèi)外翻畸形超過10°患者中僅有34.69%獲得中立力線。充分了解RA 患者術(shù)前膝關(guān)節(jié)下肢力線及畸形分布情況，有助于外科醫(yī)師預測術(shù)后機械軸線，更好地制定術(shù)前計劃并重建良好的下肢力線。

3.2 終末期RA患者和膝骨關(guān)節(jié)炎患者下肢力線差異性分析

膝骨關(guān)節(jié)炎（osteoarthritis,OA）患者下肢力線多以內(nèi)翻為主，Luyckx 等[19]報道了231 例因膝OA 行TKA 的連續(xù)病例，其中內(nèi)翻膝占比56.3%（130/231）,中立膝占比25.1%（58/231），外翻膝占比僅為18.6%（43/231）。與膝OA軟骨磨損不同，RA受累膝關(guān)節(jié)主要為侵蝕性改變，病變晚期膝關(guān)節(jié)及其周圍組織結(jié)構(gòu)破壞、繼發(fā)OA及伴隨的股骨和脛骨骨骼重塑，均可能造成其下肢力線及解剖形態(tài)學改變，發(fā)病機制的不同可能會導致RA 與OA 下肢力線分布存在差異。Mullaji等[20]報道503例行TKA患者，包括單側(cè)及雙側(cè)病變膝關(guān)節(jié)，其中41例RA患者外翻畸形的發(fā)生率為36.5%，顯著高于膝OA 患者（8.1%）。Takagawa 等[21]對比研究了70例RA與327例OA患者的單側(cè)下肢力線，發(fā)現(xiàn)RA 與OA 下肢力線分布不同，其中RA 組的外翻比例為40%，顯著高于OA 組（6%），但并未報道RA 組中立與內(nèi)翻的比例。本研究中RA 樣本量較大，采取單側(cè)肢體測量，能夠比較準確地反映終末期膝關(guān)節(jié)受累RA的下肢力線分布情況。本研究中RA以膝外翻較為多見，占比40.5%（85/210），其次為中立膝為32.9%（69/210），內(nèi)翻膝為26.6%（56/210），外翻畸形發(fā)生率與上述關(guān)于RA 的研究基本一致。近年來，隨著改善病情的抗風濕藥物的基礎(chǔ)及臨床應(yīng)用的進展，RA 炎癥反應(yīng)及病情得到充分控制，與之相關(guān)的滑膜切除手術(shù)數(shù)量下降[22]，但由于之后相當比例的RA 患者可繼發(fā)OA，總體上RA 相關(guān)的TKA 數(shù)量較前并沒有明顯減少[23]。RA下肢力線分布可能與疾病控制程度及繼發(fā)OA 的情況相關(guān)，Okumura 等[24]回顧性分析了連續(xù)30 例行TKA 的RA 患者共35 膝，之前均經(jīng)過長期藥物系統(tǒng)治療，其中內(nèi)翻膝14例，明顯多于外翻膝7 例，發(fā)現(xiàn)在炎癥得到控制后RA 可繼發(fā)OA，其膝關(guān)節(jié)骨贅形成可以穩(wěn)定關(guān)節(jié)并增加日?；顒?，骨贅大小與下肢力線及疾病的活動度相關(guān)，內(nèi)翻膝內(nèi)側(cè)骨贅明顯大于中立膝及外翻膝，并且與炎性活動性指標如紅細胞沉降率（erythrocyte sedimentation rate,ESR）及C 反應(yīng)蛋白（C-reactive protein,CRP）呈負相關(guān)。本研究中內(nèi)翻組年齡較大（但與其他兩組比較差異無統(tǒng)計學意義），BMI顯著高于外翻組及中立組，可能與內(nèi)翻組病情控制相對較好、營養(yǎng)狀況較佳、至TKA時的病程較長有關(guān)。

3.3 終末期膝RA患者下肢畸形來源分析

HKA 反映的是下肢整體力線，取決于股骨側(cè)mLDFA、脛骨側(cè)mMTPA及關(guān)節(jié)間隙JLCA三個角度的組合，關(guān)于上述角度的測量，不同學者記錄內(nèi)側(cè)或外側(cè)夾角，但根據(jù)互補關(guān)系換算，可以得到一致性的數(shù)據(jù)。本研究發(fā)現(xiàn)，不同下肢力線組RA 患者間的mLDFA、mMTPA及JLCA差異均有統(tǒng)計學意義，表明各組股骨、脛骨及關(guān)節(jié)間隙的解剖形態(tài)的差異均有統(tǒng)計學意義。終末期膝關(guān)節(jié)受累RA的下肢力線變異性較大，畸形來源復雜，可以單獨或同時來源于股骨側(cè)、脛骨側(cè)及關(guān)節(jié)間隙。內(nèi)翻組mMPTA及JLCA均值分別為83.7°±2.3°及-2.5°±2.3°，外翻組mLDFA 及mMTPA 均值分別為82.9°±3.1°及90.4°±3.1°，均偏離正常值范圍，73.2%及48.2%的內(nèi)翻膝患者存在脛骨側(cè)及關(guān)節(jié)間隙畸形，76.5%及40.0%的外翻膝患者存在股骨側(cè)及脛骨側(cè)外翻畸形，以上數(shù)據(jù)表明RA內(nèi)翻畸形主要來自于脛骨側(cè)及關(guān)節(jié)間隙，而外翻畸形主要來自股骨側(cè)及脛骨側(cè)。既往正常人群及膝OA 患者相關(guān)下肢解剖形態(tài)報道較多[20,25,26]，而有關(guān)RA的相關(guān)研究較少。Hess 等[27]在有關(guān)膝OA 下肢力線分布的報道中發(fā)現(xiàn)膝OA多以內(nèi)翻膝為主，其冠狀面力線參數(shù)有著較大的變異性，HKA 為163.5°±2.3°至179.9°±4.8°，mLFDA 為87.3°±2.7°至91.4°±2.8°，mMTPA 為81.7°±3.9°至87.7°±4.1°，JLCA 為-4.3°至-6.4°。Moon 等[28]報道了96 例韓國內(nèi)翻型膝OA患者共138 膝，mLDFA 為89.58°±2.15°，MPTA 為84.55°±2.58°，JLCA為-4.21°±2.36°，發(fā)現(xiàn)內(nèi)翻膝畸形來源主要來自于脛骨側(cè)而非股骨遠端。Thienpont等[29]研究了51 例內(nèi)翻及45 例外翻膝OA 患者，兩組mLDFA、mMTPA 及JLCA 分別為89°vs.85°，87°vs.90°，-3°vs.2°，差異均有統(tǒng)計學意義，內(nèi)翻膝主要來自于脛骨側(cè)及關(guān)節(jié)間隙，外翻膝則主要來自于脛骨側(cè)及股骨側(cè)。本研究與上述按力線分布的膝OA患者相關(guān)參數(shù)及畸形來源報道結(jié)果類似，可能與終末期膝關(guān)節(jié)受累RA 患者在下肢內(nèi)外翻畸形的基礎(chǔ)上相當比例患者發(fā)生繼發(fā)OA 有關(guān)。JLCA 異常是OA的主要特征之一，膝關(guān)節(jié)內(nèi)外側(cè)不平衡勢必造成內(nèi)外側(cè)關(guān)節(jié)間室受力不均勻，影響膝關(guān)節(jié)內(nèi)部機械環(huán)境，從而導致局部應(yīng)力負荷增加，導致局部軟骨磨損加重，軟骨厚度變薄甚至消失會進一步增加內(nèi)外側(cè)間隙不平衡，形成惡性循環(huán)，導致繼發(fā)性膝OA[30,31]。

3.4 RA患者術(shù)前下肢力線分析對TKA的指導作用

TKA的療效取決于膝關(guān)節(jié)假體的精準安放及良好的軟組織平衡。為了獲取TKA術(shù)后理想的下肢力線，應(yīng)分別垂直于股骨及脛骨機械軸線安放假體，即術(shù)后mLDFA 及mMTPA 為均為90°、HKA 為180°，術(shù)中還需進一步根據(jù)術(shù)前JLCA 及截骨后內(nèi)外側(cè)間隙情況進行內(nèi)外側(cè)相應(yīng)軟組織平衡以獲得穩(wěn)定的膝關(guān)節(jié)。充分了解術(shù)前mLDFA 及mMTPA 及JLCA 上述解剖參數(shù)指標，明確下肢畸形來源為外科醫(yī)師術(shù)前預估股骨、脛骨內(nèi)外側(cè)關(guān)節(jié)面截骨厚度差異，術(shù)中實施準確截骨從而獲取良好的術(shù)后下肢力線至關(guān)重要。內(nèi)翻組RA 的mLDFA 及mMTPA 均值分別為88.8°及83.7°，為了獲得中立力線，需平均行股骨側(cè)內(nèi)翻1.2°、脛骨側(cè)外翻6.3°截骨，因此通常情況下股骨側(cè)內(nèi)側(cè)截骨厚度應(yīng)略厚于外側(cè)，而脛骨側(cè)外側(cè)截骨厚度則明顯多于內(nèi)側(cè)，加之術(shù)前外側(cè)間隙大于內(nèi)側(cè)間隙（JLCA 為-2.5°±2.3°），截骨后外側(cè)間隙大于內(nèi)側(cè)間隙，因此還需要在伸直位松解內(nèi)側(cè)軟組織結(jié)構(gòu)。中立組的mLDFA及mMTPA、JLCA均值分別為86.7°及86.4°、0.1°，股骨外翻截骨與脛骨內(nèi)翻截骨角度幾乎相等（3.3°，3.6°），截骨后內(nèi)外側(cè)間隙平衡，一般不需要進一步軟組織松解。外翻組的mLDFA 及mMTPA 分別為82.9°及90.4°，其畸形矯正通常來自于股骨內(nèi)翻截骨（7.1°），即股骨側(cè)內(nèi)側(cè)截骨厚度應(yīng)明顯厚于外側(cè)，而脛骨側(cè)外側(cè)截骨厚度基本等同于內(nèi)側(cè)，其術(shù)前JLCA 為1.2°±2°，截骨后內(nèi)側(cè)間隙較外側(cè)較大，需要進行外側(cè)軟組織松解。

3.5 研究局限性

本研究具有以下局限性：①回顧性研究，缺少與正常人群及膝OA 患者的對照。②采用雙下肢全長X線片測量相關(guān)解剖參數(shù)，下肢旋轉(zhuǎn)不良或者膝關(guān)節(jié)嚴重屈曲畸形均可能影響測量結(jié)果[32]，采用EOS成像系統(tǒng)或者三維CT重建，可以排除由于體位因素造成的2D測量產(chǎn)生的錯誤，但其費用較為昂貴，難以在臨床上常規(guī)應(yīng)用。本研究通過標準的檢查流程拍攝雙下肢全長X線片，并排除存在嚴重屈曲畸形以確保測量結(jié)果的準確性。③未結(jié)合患者病情發(fā)展階段及藥物應(yīng)用情況，缺乏RA 患者下肢力線變化的系列觀察，有待后期研究完善。

4 結(jié)論

嚴重RA整體下肢力線分布以外翻膝為主，不同力線分布的膝關(guān)節(jié)下肢解剖不同，內(nèi)翻膝畸形主要來自于脛骨側(cè)及關(guān)節(jié)間隙，外翻膝畸形主要來自于股骨側(cè)及脛骨側(cè)。充分了解RA 患者的上述解剖特點有助于精確截骨并獲取良好的術(shù)后力線。

【利益沖突】所有作者均聲明不存在利益沖突。