外翻膝手术治疗的研究现状
2020-12-28李超阎伟
李超,阎伟
(1.山东中医药大学,山东 济南;2.山东中医药大学附属医院,山东 济南)
膝关节外翻是膝关节周围畸形中最常见的病变类型,病变导致膝关节疼痛、畸形、活动受限,显著降低了患病群体的活动范围和生活质量[1]。正常的下肢力线通过髋关节、膝关节和踝关节中心,此3点应该在一条直线上,为下肢承重力线,此线正常应与胫骨的解剖轴线重叠,与股骨的解剖轴线一般应该有五六度的夹角,即正常的外翻角,以将外翻角看作是胫骨和股骨解剖轴线的夹角,叫做胫股角[2]。外翻膝定义:因先天发育畸形或后天各种病变导致膝关节胫股角超过10°的被称为膝外翻,外翻角度不同,严重程度也不一样,通常胫股角超过20°的为重度膝外翻。膝外翻畸形常见原因主要是各种类型关节炎,例如老年性骨关节炎,类风湿性关节炎和创伤性关节炎等,膝关节骨性关节炎为TKA最主要的病因,占94%~97%。需行TKA的患者中,伴随有膝外翻畸形的占10%~15%,男性高于女性,比例约为1:9[3]。
外翻膝分型现在在国际上主要有三种。第一种为1984年提出的Hungerford分型:Ⅰ型内侧结构正常,关节稳定;Ⅱ型内侧结构松弛,关节间隙增宽。第二种分型方式为1991年提出的Krackow分型:Ⅰ型:通常因膝关节外侧室骨缺失造成,内侧组织无损害功能正常但外侧软组织损伤严重;Ⅱ型:内侧结构出现关节囊和侧副韧带等结构明显变薄,从而出现内侧结构间隙变宽;Ⅲ型:因手术是对胫骨近端截骨矫形时,截过多导致的严重外翻畸形伴胫骨近端关节线位置异常。最后一种是2004年提出的Ranawat分型:Ⅰ型为股胫角小于10°,外侧软组织挛缩可矫正,内侧软组织无改变约占80%。Ⅱ型为股胫角介于10-20°之间,外侧挛缩可部分矫正,内侧组织松弛但部分功能仍存在,约占15%。Ⅲ型股胫角大于20°,外侧挛缩不能矫正,内侧组织功能完全丧失,约占5%。
外翻膝病理主要包括:(1)外侧结构挛缩;(2)外侧股骨髁发育不良或磨损;(3)有时会有胫骨外侧平台缺损;(4)有时会有内侧软组织松弛。
外翻膝畸形会造成患者持续关节疼痛,严重的会造成关节活动功能受限,严重影响患者生活质量,目前治疗膝外翻畸形主要用全膝关节置换术,外翻畸形占全部膝关节置换手术的10%-15%,常被认为是最难处理的畸形之一[4]。国内外专家在假体选择、手术入路、软组织松解顺序、截骨方式等方面均有不同看法。
假体选择:
髁限制性假体:髁限制性膝关节假体属于半限制性假体,通过股骨假体深陷的凹槽与胫骨侧高大的立柱来实现内外翻及旋转上的限制,能代偿内外侧副韧带功能不平衡下的关节不稳定,同时还可以通过附加垫块来处理骨缺损[5]。近年来,髁限制性假体在有些膝外翻畸形手术置换中取得较好效果,根据最近研究结果显示在膝外翻畸形严重的情况下或经过术前评估外侧软组织松解后极大可能出现关节不稳时,结合术中使用间隔试模检查关节的稳定性,如果不稳定( 推荐应力下张开5mm为标准),应选择髁限制性假体来最大限度恢复膝关节活动度。另外术中应用延长杆可以减小骨、骨水泥、假体界面的剪切力,有利于假体获得足够的稳定性。可以很大程度减少术后假体的松动。在严格选择适应症和病例的情况下髁限制性假体在重度膝外翻畸形的治疗中有良好的效果。但因为髁限制性假体在术后极大可能会出现松动,所以应用范围比较小。
铰链膝:铰链式假体属于完全限制型假体,经过研究及术后患者恢复情况比较。外翻畸形严重并且合并股骨远端或者胫骨畸形的患者,铰链膝假体应用于膝关节置换术中往往能取得较好的效果。铰链膝假体冠状面稳定性良好,可以替代软组织的平衡稳定,铰链膝假体的并发症主要是矢状面的松动,因为假体矢状面拔出力比较大,最终导致假体松动,使用寿命较短,所以限制了铰链膝假体的使用[6]。研究发现铰链膝关节假体置换对于年龄较大,外翻畸形严重,软组织挛缩严重无法通过软组织松解技术恢复膝关节正常伸直屈曲间隙的患者有较好的效果。但由于铰链膝关节假体自身限制性,临床应用率较低。铰链膝只能不完全模仿膝关节屈伸活动;术后易出现无菌性松动,假体下沉率较高,此外铰链膝术后出现感染几率较大,另外很多学者也对铰链膝的远期生存率抱有担心。正是因为这些自身限制性,在进行铰链膝手术进行前需要严格选择适应症才能获得良好的手术效果。
后稳定性假体:人工膝关节假体按照是否保留后交叉韧带分为交叉韧带保留型假体和后稳定性假体。在膝外翻畸形的关节置换术中,对于后稳定性假体的应用也有着不同的看法。但根据术后效果评估和假体研究,许多学者更倾向于选择后稳定性假体。因为绝大部分膝外翻患者的后交叉韧带是挛缩的,如果保留后交叉韧带将会限制膝外翻的矫正,并且后稳定型假体的设计允许股骨假体和胫骨假体最大程度的偏向外侧,此时髌骨轨迹能得到有效改善,进而减小髌骨外侧支持带的松解[7]。膝外翻患者常合并内侧副韧带松弛,为了使膝关节内外平衡最大程度恢复功能正常,需要我们在术中对外侧软组织进行适当的分解,这就延长了膝关节的伸直间隙,需要备用更厚的聚乙烯垫片,膝关节线也会被抬高。后稳定型假体可以使膝关节线抬高 10 mm而不影响功能。后稳定型假体的POST-CAM 机制替代交叉韧带功能,使关节面更加契合,能解决大部分畸形所带来的不稳,并且PS 假体允许适当靠外侧放置,这就能改善髌骨轨迹,减少外侧软组织的 松解及术后髌骨脱位的发生率[8]。但是有些膝外翻关节畸形严重的患者,在手术中会存在软组织松解过度后应用后稳定性假体而出现膝关节的不稳。因此限制性假体和非限制性假体的选择也存在着很大的争议。如果软组织能够获得平衡,理想的假体是选用非限制性假体或限制性尽可能少的限制性假体[9]。所以手术之前应严格评估患者情况,备用限制性假体以防出现松解过度情况。
手术入路的选择:现代国内外通用的两种手术入路主要是,(1)髌旁外侧入路;(2)髌旁内侧入路。充分暴露需要松解的软组织是膝外翻畸形行TKA成功的首要条件,对于采用髌旁外侧入路还是髌旁内侧入路一直存在争论[10]。
髌旁外侧入路:切口取中线偏外侧,向下延伸至胫骨结节外侧,关节线上方行多点切开以延长髂胫束。Z字形切开关节囊,于髌旁2~3cm处错层切开髌外侧支持带及深层关节囊。内翻髌骨使髌骨向内侧脱位显露膝关节腔,截骨前行膝外侧软组织松解,尤其应注意外侧副韧带和关节囊的松解,股骨远端采用髓内定位法,外翻角5°~7°、外旋3°截骨,胫骨采用髓外定位法,后倾3°~5°截骨。截骨后再次测量伸膝位、屈膝外内、外侧间隙是否相当,并进行调试性松解,使膝关节在屈膝、伸膝位保持内外侧间隙相等的矩形膝关节如伸膝位紧张,松解后侧关节囊和髂胫束,屈膝位紧张,则选择性松解膝外侧副韧带和腘肌腱,屈膝、伸膝都紧张,松解腘肌腱,切除股骨外侧髁及胫骨平台外侧骨赘[11]。研究发现由于膝外翻患者膝外侧软组织挛缩严重,行髌旁外侧入路可以更好地显露需要松解的软组织,而且还能很好的避免损伤内侧髌骨的血供,减少术后膑骨坏死的发生率。对于膝外翻畸形严重或伴有屈曲挛缩、胫骨外旋、髌骨半脱位畸形半脱位畸形者有较好的治疗效果。但因其手术操作难度大和切口闭和困难等问题,在手术之前也应严格把控手术患者的适应症,避免并发症的发生。
膝关节外翻畸形的手术入路基本可分为两种,膝关节髌旁内侧入路,该入路是全膝关节置换经典手术入路,适用于大多数畸形TKA[12]。髌旁内侧入路采用髌前正中纵行皮肤切口,自髌上4cm左右至胫骨结节内侧,起于股直肌与股内侧肌间隙腱腹交界处,向远端沿髌骨内侧切开肌腱、关节囊及髌内侧支持带,于胫骨结节内侧1cm处切开骨膜,沿骨膜下锐性剥离,初步松解内侧关节囊,将髌骨外翻,屈膝关节,进入关节腔[13]。髌旁内侧入路为治疗膝关节内翻最常用的手术方式,髌旁内侧入路的优点为手术操作较髌旁外侧入路容易,因为外侧解剖结构破坏较少而很少发行胫骨和股骨的并发症。缺点是对膝关节外侧暴露受限,对髌骨血供破坏较大,容易发生髌骨和髌股关节并发症。
所以,有学者认为对于膝外翻畸形较轻的病例,进行常规的髌旁内侧手术入路可以充分显露,保证关节外侧软组织的松解和平衡,但对于固定性外翻畸形较重的病例采用髌旁外侧手术入路可能更具有优越性[14]。
软组织平衡方法膝外翻畸形软组织失衡成因复杂、参与韧带多、不同程度畸形间存在个体化差异,如松解不够则难以获得满意的矫形和髌骨轨迹,如松解过度就将导致关节不稳,而且目前认为膝关节周围软组织不平衡是影响TKA术后长期效果的主要因素之一[15]。在TKA术中提高截骨精确度、控制软组织的良好平衡对于促进患者术后关节功能恢复、维持假体稳定具有重要意义[16]。膝关节的外侧软组织可细分为3层第1层由浅膜层、髂胫束组成;第2层主要有髌股韧带和外侧支持带;第3层包括外侧关节囊,浅层的外侧副韧带及豆腓韧带,以及深层的弓状韧带和冠状韧带[17]。国内外不同的学者看法也不尽相同,但影响较大的主要有两种方式。一种是Ranawat对膝外翻外侧各组织从后向前的逐步分解。另一种是Wihteside所主张的对膝外翻畸形的外侧软组织按其功能进行分解。
Wihteside认为,伸直间隙紧张多由于骼胫束和后外侧关节囊引起,屈曲间隙紧张由膝关节外侧副韧带和肌腱挛缩导致,按照各部分功能选择性进行分解可以取得良好效果。Whiteside在研究中发现标准的松解顺序并不适合所有的患者,在松解时应该确定是在伸直位紧张、屈曲位紧张还是伸屈都紧张,以此来确定需要松解的软组织。但需要注意的是外侧副韧带是膝关节外侧最基本的稳定结构[18]。
Ranawat提出由后内-前外依次拉花式松解技术,并认为该方法对TKA术后膝关节稳定影响较小,手术中首先在胫骨平面松解后外侧关节囊,然后根据软组织挛缩成都再用小尖刀对髂胫束和外侧副韧带做多个由内向外的小切口,手术中通常保留腘肌腱。
如何使假体有接近于正常关节的运动学表现和恢复下肢正常力线,保持关节稳定性是当前全膝关节置换术所面临的最前沿问题之一[19]。膝外翻手术中,结合患者情况进行个体化截骨,对改善力线起着重要的作用,结合对外侧软组织的有效分解,可以更好地回复膝关节的结构和功能。
在采用全膝关节置换术处理膝外翻畸形时,需要面临两大问题,一是股骨髁发育不良和胫骨平台外侧缺损,二是复杂的膝外侧结构挛缩,包括髂胫束、膝外侧副韧带、腘肌腱和后外侧关节囊等[20]。对于骨性问题的处理认识比较一致,主要是对股骨远端截骨,在对股骨前髁截骨时,若外翻严重则可以适当加大外旋角,角度一般在3~6°;在胫骨平台截骨时应以膝外侧为基准,外侧缺损<5mm时可用骨水泥填充,>5mm者行自体骨移植。关于截骨角度,Baure认为术后站立位胫股角(Femorotibial Angle简称FTA)164°~177°的患者疗效最满意;Koshino根据长期随诊结果,认为对严重病例的矫正以少许过度为宜,否则远期疗效较差[21]。掌握好截骨角度是恢复膝关节功能重要的环节。
目前,膝外翻畸形的手术治疗依然是一个较大的难题,所以在严重膝外翻畸形患者的手术治疗前,应该严格评估患者手术情况,提出手术最优方案,从而将手术并发症发生率降到最低,并将患者术后满意率达到最高。