Ilizarov技术治疗中老年膝骨关节炎内侧间室疼痛的临床观察

刘锋卫 刘礼初 秦泗河 马如风 王丽丽 孙勇 赵园园 杨海韵*

1.广州中医药大学附属佛山中医院 佛山市中医院， 佛山 广东 528000 2.国家康复医院，北京 100176 3.北京中医药大学基础医学院，北京 100029

膝骨关节炎，多发于中、老年人[1]。随着年龄增高，人体的下肢力线改变，膝关节软骨逐渐退变、重塑，出现膝关节自发性骨坏死，形成全膝关节退行性疾病。下肢力线的逐渐改变，诱发膝关节生物力学发生变化[2]，临床常见膝内翻畸形。膝关节缓慢出现“O”型畸形，致膝关节内侧间室疼痛、功能受限[3]，严重影响患者的生活质量[4]。目前，膝骨关节炎的治疗，多以保守治疗为主，患者前期口服非甾体药物等，辅以外用贴敷，并结合物理疗法等。中、后期多以矫形和置换手术治疗为主，但是这两种手术风险高。Ilizarov技术，是一种源自俄罗斯的微创骨外固定矫形技术，具有操作简单，手术时间短，损伤小等特点。因此，本研究将观察利用Ilizarov技术的牵伸成骨矫形手术，观察该方法对膝骨关节炎内侧间室疼痛患者的临床治疗效果。

1 材料和方法

1.1 一般资料

本研究回顾分析了河南省洛阳正骨医院2012年4月至2013年10月期间，利用Ilizarov技术矫形手术方法，进行治疗膝内翻骨关节炎畸形的34例患者，观察了共计48个膝关节。其中14人行双膝治疗，其余20人选择单膝治疗。所有患者均有2年以上中西医结合保守治疗病史。其中，男11例，女23例；年龄51～76岁，平均63.7岁。病程2～15年，平均病程为7.1年，患者症状均以膝内侧间室疼痛为主。手术前及复查时均进行以下检查：①拍摄膝关节负重正侧位、双下肢负重位全长X线片；②测量股胫夹角(FTA)；③测量胫骨后倾角；④测量膝关节活动范围。

1.2 纳入标准

采用美国风湿病学会制定的关于OA临床放射诊断标准[5]和中华医学会风湿病学分会修订的《骨关节炎诊治指南(2010 年版)》诊断标准[6]。患者年龄50岁以上，明确为膝内翻骨关节炎患者。具体临床症状表现：膝内侧疼痛、膝内翻畸形。临床检查所见：膝关节结构稳定、交叉韧带及副韧带完整，膝屈伸范围接近正常。

1.3 排除标准

患者有以下症状之一者：①先天或外伤形成的膝关节骨性关节炎；②膝关节内外副韧带、交叉韧带损伤等造成的膝结构失稳疼痛；③半月板退变、撕裂等膝关节疼痛；④髌股关节面增生、退变等病理改变出现的膝痛症；⑤膝周骨性增生、强直、挛缩等；⑥膝关节置换术后疼痛以及其他原因引起的膝关节水胀、感染等。

1.4 手术方法

患者均采用硬膜外麻醉，仰卧体位，常规下肢全长消毒。外固定支架有4个固定环组成，远近端共计两组环(近膝关节组环和踝关节组环)。每组环间距一般为3～5 cm，两组环相距15～20 cm。其中，近膝关节环组可以换成3/4 C环，以便于膝关节屈伸活动。按顺序进行以下操作：

(1)将外固定架套于患肢，外固定环平面应与胫骨干垂直，四周皮肤与各环内周缘的距离应大于2 cm。

(2)避开血管、神经，分别在每个环上垂直于胫骨骨骼方向打入2.0 mm克氏针各两枚，由环夹头固定于环上，共计8根 (全针)，每个环上的两针夹角大于30°。

(3)在穿针时注意近端的全针避开腓骨头，避免固定上胫腓关节，而远端克氏针贯穿内外踝固定下胫腓关节。

(4)拉张器拉紧全针后与环锁定。

(5)分别在下肢的内前侧，胫骨结节处及踝关节环上各打入1枚3.5～4.0 mm螺纹针，此针仅穿透一侧软组织和骨骼的双侧皮质骨(半针)，半针固定于连接片上尽量远离全针位置，用组合式夹头卡紧，以保证两组环的稳定性。近膝关节的3/4 C环，开口在腘窝与膝关节屈伸方向一致，利于术后膝关节活动。

(6)确定环架安装到位并固定稳妥后，在患肢胫骨前外侧结节下2～3 cm处，预定截骨位置行约0.5 cm皮肤小切口，用止血钳分离皮下及相对应骨膜。

(7)放入双孔截骨器，利用电钻微创排列钻孔截骨。

(8)确定截骨完成，用窄利凿沿截骨孔轻轻凿开。

(9)拉紧胫骨两组外固定环螺丝，牵开截骨间隙，并行术中X线透视确认截骨成功。

(10)手术截骨端皮肤切口常规包扎。

(11)剪去针头及尾端多余部分，并给予折弯，钢针尾端穿戴防护帽。

(12)术毕，麻醉苏醒，返回病房。

1.5 术后处理

术后第5天开始调整Ilizarov环形外固定器。缓慢调整膝内侧丝杆，延长速度为1mm/d，通常每天旋转撑开丝杆上的螺母1圈，分4～6次完成，根据患者的耐受程度及下肢的反应调慢延长速度。约15 d左右，X线片提示矫正畸形完成，恢复下肢正常力线后，用丝杆锁定Ilizarov外固定支架。

1.6 术后功能锻炼

图1 Ilizarov牵伸技术病人手术前后X线片比较Fig.1 Comparison of X-ray films before and after Ilizarov drafting surgery.病例1 术前力线(左) 矫形后力线(左) 病例2 术前力线(右) 矫形后力线(右) Case 1, preoperative line of force (L); After orthopedic force line (L);Case 2, preoperative force line (R); after orthopedic force line (R)

治疗期间，患者从术后第2天开始，扶双拐下床站立锻炼，鼓励行走。按疗程进行以下功能训练：

(1)术后2 w后，平地行走不低于每日行100步，约50 m。膝关节屈曲每日15次，屈伸角度大于50°。

(2)术后3 w后鼓励患者扶拐行走锻炼，每日行500步，膝关节屈伸30～50次。

(3)术后4 w后建议扶单拐或弃拐步行锻炼。

(4)术后6 w后拍X线片观察膝关节内外侧间隙，及胫骨内翻矫形间隙骨痂情况。

(5)术后8～12 w，可以根据骨痂生长及钙化情况及时减针。

(6)术后12～16 w，根据X线情况拆除外固定支架。拆架后建议患者扶单拐行走锻炼。

(7)拆架后4 w，门诊复查确认牵拉成骨愈合后，嘱患者正常屈伸膝关节并负重行走锻炼。

1.7 疗效评价

术前和随访时测量患者下肢力线、FTA值、TPA值及膝关节活动度等，每3～6个月门诊复查1次，共计4～6次。判定标准：根据美国膝关节协会量表(knee society seore，KSS)[7]评定患膝远期恢复情况，分为临床评分和功能评分两大部分。①临床评分又分为疼痛、活动范围和稳定性；②功能评分包括对行走情况和上下楼情况的评价，同时观察患者功能缺陷情况，如使用手杖、腋杖或助行架辅助，评分总计100分。

1.8 统计学处理

采用SPSS 17.0统计软件，对治疗前后患膝关节FTA值、TPA值及膝关节活动度等以及膝关节KSS评分，行配对t检验。P<0.05认为差异有统计学意义。

2 结果

34例患者小腿佩戴Ilizarov环形骨外固定支架时间为12～16 w，平均13.8 w。测定手术前后患者膝功能变化，所有治疗膝关节行KSS评分，结果如图1和表1所示。由表1可知：①患者KSS功能评分和临床评分均明显提高(P<0.05)，这说明患者膝功能有明显改善。②患者的TPA手术前后并没有改变，这说明成骨矫形术对TPA无影响。③患者的关节活动度在手术后120d降低(P<0.05)，表明此成骨矫形过程中，外固定支架对膝关节的屈伸有影响。但是180d患者复查明显恢复。④患者的FTA值明显降低(P<0.05)。这说明拆除Ilizarov外固定支架时，所有患者膝关节力线均达到满意矫正，截骨矫形端均获骨性愈合。⑤患者随访结果也显示，所有患者膝关节活动范围与术前比较未有明显变化。

项目膝关节数KSS功能KSS临床TPA关节活动度FTA术前4842.23±5.5261.02±2.8510.98±1.682°141.69±5.066°186±8.3术后120d4874.06±4.35∗79.25±4.96∗11.40±1.445°90.27±7.701°∗164±3.3术后180d4881.96±4.96∗85.52±3.03∗11.81±1.379°141.83±4.987°165±4.7末次随访4881.54±3.02∗84.23±2.57∗11.75±1.391°143.40±4.114°166±5.7

3 讨论

胫骨结节下一定范围内的微创截骨外固定矫形，是依据Ilizarov牵伸技术，利用环形外固定支架来有效稳定截骨端进行矫形治疗中老年膝骨关节炎内侧疼痛的方法。合理安装和对环形外固定架的准确调整，是手术成功的关键[8]。按照要求对内侧丝杆每天向远端持续牵伸，每天1 mm，分2到4次调整，用时6或12 h牵伸一次；外侧丝杆要每天回调1 mm，按牵拉频率完成。矫正完成后，拍双下肢全长X线片，并测量双下肢力线，确认矫正取得良好效果后[9]，用通丝连杆锁定远近端两组环。在34例患者48个膝关节治疗及18～36个月复查中，患者的膝内侧间室疼痛症状均在3个月内得到明显缓解，手术前、后KSS评分统计取得满意结果。带外固定架期间，为了预防力线的反弹，便于及时调整外固定架，共计2～3次拍摄X线片，统计FTA和TPA变化，并与术前及术后多次测量值统计处理，提示矫形到达正常范围后的FTA和TPA值稳定。术后带外固定架期间，膝关节活动范围受到影响，膝活动度变小，统计结果明显有差异。一般在拆除外固定架后6个月之内，膝关节活动逐渐接近术前正常值。

胫骨高位截骨术治疗膝骨关节炎是1961年Jacson等[10]首次提出。手术截骨矫正下肢力线，使膝关节保持良好的生物力学平衡，从而达到治疗膝关节疼痛和恢复功能等目的。高位截骨术依据矫形外科原则[11]，截骨平面一般在胫骨结节与胫骨平台之间，并植入接骨板固定。近几十年来，此种手术方式得到了不断的改进，治疗趋于成熟，取得了比较理想的临床疗效。但截骨矫形撑开或压缩胫骨截骨间隙，会产生髌骨低位、髌韧带短缩、Q角改变、胫骨结节内外旋和胫骨后倾角减小等问题[12]，使手术治疗达不到预期效果，甚至加速膝关节的退变[13]。

根据Ilizarov技术的“张力-应力”法则[14,15]及矫形外科原则，结合长期的临床应用经验。我们尝试将截骨平面下移至胫骨结节下2～3 cm处，行Ilizarov技术牵伸矫形手术，不干扰膝关节周围结构，避免胫骨结节上截骨的并发症。该方法有以下优点：①避开了对膝周韧带结构的可能破坏，不会对髌骨位置及韧带结构造成影响；②从解剖结构分析，此处离神经、血管较远，提高了截骨的安全性；③截骨处为皮质骨，骨质较坚硬，便于有效固定；④应用Ilizarov技术矫形治疗，截骨端因牵拉外力刺激而成骨迅速，降低了骨不连或骨延迟愈合的发生；⑤与高位截骨相比，此处截骨出血较少，适合中老年患者。

单髁置换和全膝关节置换，是膝骨关节炎中、后期的确切治疗方法[16，17]。当膝关节骨性关节炎仅仅累及到股胫关节单间室，并出现单间室自发性骨坏死病理改变时，髁置换术(unicompartmentalkneearthroplasty，UKA) 是治疗的有效方法之一，其主要优点是手术切口小，无需外翻髌骨，膝周损伤小，患者可更早下床活动和主动功能锻炼。单髁置换术前要严格区分手术适应证、掌握手术操作原则及技术，完善围手术期处理。对手术医师有更高的要求，临床上有改用髓外定位装置行膝关节单髁置换，能有效减少手术中常规应用股骨髓内定位装置出现的髓内出血、脂肪栓塞等风险[18]。手术矫形必须达到良好的力线是单髁关节置换取得成功的关键。术后有可发生假体松动、胫骨组件外翻沉陷、衬垫脱位等并发症。预防并发症的发生和积极处理好已发生的并发症，可进一步提高UKA临床疗效。我们采用的Ilizarov技术，利用环形外固定之架，使膝内翻畸形在缓慢牵伸中逐渐矫正下肢力线[19]。使力线位于经过胫骨平台中心或略偏内侧的理想状态。微创截骨，皮肤切口在1cm之内，损伤小，有效避免术中髓内广泛出血、并发脂肪栓塞的风险。应用Ilizarov技术牵伸矫形[20]，对于手术适应证的选择也比较明确，膝内翻畸形并发内侧间室疼痛、活动障碍的中老年骨关节炎患者，可考虑此手术治疗。缓慢牵伸矫形过程中，随着膝的内翻畸形矫正，膝周的韧带及其他组织结构在动态锻炼中逐渐归于平衡[21]，有利于术后内侧间室疼痛症状的改善。

Ilizarov技术牵伸矫形治疗中老年膝骨关节炎内侧间室疼痛的微创手术方法，也存在很多局限，如：中老年患者需较长时间带外固定支架，对生活影响较大，增加了术后护理难度；佩戴外固定架的中老年患者须克服一定的恐惧心理，需要专业医护人员疏导；容易出现针眼周围组织渗出、红肿、感染等；有外固定环夹脱落、钢针松动、断裂风险等。

本研究结果证明，利用此手术方法治疗中老年膝骨关节炎内侧间室疼痛，取得了一定临床疗效，但治疗的长期疗效还需要进一步观察，与胫骨高位截骨术和单髁置换术的对比研究，有待择期进行，也需要更多的临床研究结果支持。