术前下肢全长X线片测量在人工膝关节置换术中的价值

徐莹，刘士嘉，田野

（中国医科大学附属盛京医院 1.麻醉科；2.骨科，沈阳 110004）

膝骨关节炎 （knee osteoarthritis，KOA） 是常见疾病，我国KOA患者数目逐年增加，老年人尤为显著［1］。人工膝关节置换术 （total knee arthroplasty，TKA） 是KOA常见的治疗方法，既可以有效减少疼痛，大幅度提高患者生活质量，又可以矫正畸形的膝关节下肢力线，有效根除晚期病痛，故成为了治疗中、重度KOA的理想方法。正确下肢力线是TKA的关键，目前普遍认为冠状面内180°的下肢机械轴线是术后的目标力线［2］。TKA手术效果与下肢力线恢复情况关系密切。术前影像学检查对于了解患者术前情况非常重要，不但可以判断膝关节骨性畸形情况，还可以测量股骨外翻角度以及下肢力线情况［3］。虽然有研究［4］表明轻度内翻不会对TKA术后中长期假体生存造成明显影响，但是超过5°内翻可对人工膝关节假体的寿命产生危害。

有研究［4］表明，TKA术后力线角度在3°内人工关节在未来不会有过度损耗，使用年限不会受到太大影响。但是因术者经验不足、膝关节假体设计出现纰漏、术中视野不佳导致的解剖标志模糊和患者自身等因素导致患者术后下肢力线角度超出3°时手术效果欠佳［5-6］。因此，本研究对KOA内翻畸形患者术前行双下肢全长负重位X线检查并测量，预估术中截骨角度和厚度，并以此为依据指导术中截骨，同时评估术后下肢力线恢复情况及临床疗效，旨在探讨术前X线片测量对术中截骨的指导意义和对手术效果的影响。

1 材料与方法

1.1 研究对象及分组

选取我院2013年1月至2014年12月诊断为KOA伴膝内翻畸形并拟行TKA患者100例，女66例，男34例，年龄52～91岁，平均年龄 （68±9） 岁，膝关节内翻4°～21°。纳入标准： （1） 单纯KOA；（2） 膝关节单一内翻畸形；（3） 内翻＜30°。排除标准： （1） 合并严重心脑血管疾病，全身状态差；（2） 由类风湿、强直性脊柱炎等疾病导致的膝关节畸形；（3） 膝关节合并＞30°屈曲畸形。

本研究获得中国医科大学附属盛京医院伦理委员会批准，并获得受试者知情同意。根据术前是否行X线片测量为依据分为研究组 （手术时以术前X线片测量结果和术中视野下解剖骨性标志为参考） 和对照组 （手术时仅以视野下的解剖骨性标志为参考），每组50例。研究组平均年龄 （66±8） 岁，男13例，女37例，膝关节内翻 （12±3） °；对照组平均年龄（68±7） 岁，男11例，女39例，膝关节内翻 （13±2） °。2组年龄、性别、膝关节内翻角度比较差异无统计学意义 （均P＞ 0.05） 。

1.2 手术方法

1.2.1 术前：2组均行患侧膝关节正侧位X线、双下肢负重全长X线检查，特种外科医院 （hospital for special surgery，HSS） 功能评分［6］测定。研究组测量下肢力线情况，同时测量膝关节内翻角度、股骨解剖轴和机械轴夹角。术中胫骨、股骨截骨方向分别与各自的机械轴线垂直。外侧胫骨平台损伤较轻，以此为参照，胫骨和股骨初始截骨厚度均设为9 mm，同时计算股骨内、外侧髁的截骨厚度和胫骨内、外侧平台的截骨厚度。

1.2.2 术中：由同一组医生完成所有手术。麻醉成功后患者均采取仰卧位，消毒并行膝前正中切口。（1） 对照组，以术中视野下的解剖骨性标志为指导进行定位，初始截骨厚度设为9 mm，股骨侧截骨角度设为6°，截骨厚度通过镰刀进行预评估，截骨完成后通过力线杆校准并调整。使用“鸡尾酒”法镇痛［7］。（2） 研究组，截骨时先以术中视野下的解剖骨性标志为指导进行定位，胫骨外侧平台初始截骨厚度设为9 mm，以术前测量的股骨解剖轴和机械轴夹角为参考，设置股骨侧外翻截骨角度，初始截骨厚度设为9 mm；截骨厚度通过镰刀进行预评估，截骨完成后对已截取的骨片厚度进行测量，如果实际测量结果与术前测量结果有差异，使用力线杆校准并调整。截骨前再次检查力线情况，如果力线不佳，则重新进行定位。使用“鸡尾酒”法镇痛［7］。

1.2.3 术后：2组术后采用相同的消炎、止痛、抗凝等治疗方法，同时开展下肢功能锻炼 （股四头肌功能锻炼、膝关节屈伸功能锻炼、直腿抬高锻炼）。术后第2天开始下床活动。术后第7天复查下肢X线片，对2组胫骨截骨平面、股骨截骨平面与下肢力线情况测量并记录。（1） 胫骨截骨角度：应用术后双下肢负重全长X线片，做连接膝关节中心点和踝关节中心点的直线 （knee-ankle，KA线），在胫骨做处KA线的垂线 （tibia-vertical，TV线），胫骨假体平面和TV线所夹的锐角称为α角，测量患者α角。（2） 股骨截骨角度：应用术后双下肢负重全长X线片，做连接股骨头中心点和膝关节中心点的直线 （femur-knee，FK线），在股骨处做FK线的垂线 （femur-vertical，FV线），股骨假体平面和FV线所夹的锐角称为β角，测量患者β角。（3） 下肢全长力线：应用术后双下肢负重全长X线片，FK线与KA线相交所夹的锐角称为γ角，测量患者γ角。见图1。

分别于术后3个月、6个月、1年、2年进行随访，X线片复查，同时进行HSS膝关节功能评分［8］测定。术后3个月、2年随访时询问患者对术后膝关节疗效是否满意，患者满意率=满意人数/随访总数×100%。

1.3 统计学分析

采用SPSS 18.0软件进行统计学分析，计量资料以表示，2组比较采用t检验；计数资料采用率（%） 表示，组间比较采用χ2检验，P＜ 0.05为差异有统计学意义。

2 结果

结果显示，对照组手术时间 （84±11） min，研究组手术时间 （71±9） min，2组比较差异有统计学意义 （P＜ 0.05）。与对照组比较，术后研究组胫骨截骨平面、股骨截骨平面、下肢全长力线恢复较好，差异均有统计学意义 （均P＜ 0.05）。见表1。

因失访、死亡及合并其他严重疾病，至术后2年时随访对照组41例，研究组38例。HSS评分结果显示，与术前比较，术后2组HSS膝关节功能评分增高，差异有统计学意义 （P＜ 0.05）。术后2组HSS膝关节功能评分比较差异没有统计学意义 （P＞ 0.05）。见表2。

疗效满意度调查结果显示，术后3个月、2年，对照组满意度分别为92.3%、91.5%；研究组分别为94.1%、95.2%，2组比较差异无统计学意义 （P＞0.05）。

图1 胫骨、股骨截骨角度和下肢力线测量方法

表1 术后2组胫骨截骨角度、股骨截骨角度、下肢全长力线比较 （°）

表2 2组患者术前、术后HSS膝关节功能评分比较

3 讨论

在TKA中，医生以人体理想的正常下肢机械轴线为参照进行手术设计。人体下肢力线角度为股骨机械轴与胫骨机械轴夹角，即通过股骨头中心、膝关节中心连线与通过膝关节中心、距骨中心连线的夹角。正常人体下肢力线为一条直线，但伴随着年龄增加和KOA等疾病发生，可能导致关节出现不同程度磨损，产生内翻或外翻畸形。双下肢负重全长X线检查不但可以了解下肢力线情况，也可以明确膝关节内翻或外翻畸形情况。由于膝关节内翻或外翻畸形影响TKA手术预后和手术效果［9］，本研究为避免其他因素干扰，选择的患者均为KOA伴内翻畸形患者。

传统TKA手术过程缺少计算机精准导航，术者只能根据视野中骨性解剖标志进行定位和截骨［10］。因为膝关节周围存在软组织，可能会出现骨性标志遮挡，视野暴露不清，造成术中操作存在误差，截骨也难以做到精准［11］。有研究［12］表明常规TKA手术由于手术误差的存在，常常难以完全矫正内翻畸形骨关节炎患者的下肢力线和膝关节畸形。近几年来，计算机导航技术在TKA中得到应用，研究［13］表明计算机导航定位技术的应用对于截骨精准性的提高和下肢力线的恢复起重要作用。但是，因为计算机定位导航造价昂贵，且使用会增加手术时长，故未被广泛使用［14］。

术前X线片测量操作简单，成本较低，同时也可以指导TKA定位和截骨。术者在术中直视下很难准确定位胫骨和股骨的机械轴，但术前测量可以明确定位；准确机械轴线有助于术前对截骨角度和厚度进行预测，使术中截骨的精准性得到显著提高。所以术前X线片测量对TKA成功具有重要意义。本研究结果显示，与术前比较，术后对照组和研究组HSS膝关节功能评分均增高，差异有统计学意义（P＜ 0.05）。与对照组比较，术后研究组胫骨截骨平面、股骨截骨平面、下肢全长力线恢复较好，差异均有统计学意义 （均P＜ 0.05）；而HSS膝关节功能评分、疗效满意度差异没有统计学意义 （P＞ 0.05），与以往研究［15］结果一致。术后HSS评分与疗效满意度2组差别不大，说明2组术后疗效基本相同。

综上所述，术前X线片测量对TKA术后患者的临床疗效和满意度提升作用较小，但对术中截骨操作有指导意义，对手术的成功和术后下肢力线的恢复具有重要作用，值得临床推广应用。但由于本研究随访时间较短，对临床疗效结果分析尚有不足之处，需进一步研究论证。