3D打印辅助难复性髌骨脱位外翻膝关节表面置换病例报告

陈志伟， 冉 讯， 崔俊成， 易国良， 李沐哲， 李辉云

(南华大学衡阳医学院附属第一医院关节骨科，湖南省衡阳市421001)

全膝关节置换术(total knee arthroplasty，TKA)可改善关节功能，是治疗重度膝关节骨性关节炎最有效的方法。伴有难复性髌骨脱位外翻膝畸形的重度骨性关节炎临床上较为罕见，对该类患者进行TKA在技术上极具挑战，本文对该类病例1例采取了膝关节外侧入路及Z型松解外侧支持韧带膝关节表面置换术，疗效满意。现报道如下。

1 临床资料

杨某，女性，56岁，自幼右侧髌骨脱位，5年前出现右膝关节反复发作间断性疼痛伴活动受限。体格检查：右膝部无明显红肿，可见明显外翻畸形，右侧股四头肌明显萎缩；外侧间隙压痛明显，McMurray试验阳性，膝关节伸屈0°～110°，右下肢较健侧缩短0.5 cm。诊断为难复性髌骨脱位外翻膝合并重度骨性关节炎。

患者于2021年3月21日入院后积极完善术前检查，术前影像学检查发现患侧骨性结构较常人明显小，测量出股骨侧为2号股骨端假体、胫骨侧为1.5号胫骨端假体，遂采用3D打印个性化导板指导术中截骨(图1)，完善术前准备后行右膝关节表面置换。

图1 难复性髌骨脱位外翻膝合并重度骨性关节炎患者术前3D打印个性化截骨导板模拟

手术采取仰卧位，于全麻下进行。常规消毒、铺巾，右下肢充气止血带至55 kPa。作膝前外侧纵行切开，Z型切开髌股支持带深筋膜、松解髂胫束，髌骨推向膝关节的内侧翻开困难，遂行胫骨结节截骨术。将膝屈曲至90°，将关节囊沿附着部锐性剥离，将关节腔清理，再切除半月板、增生的骨赘以及可能影响人工膝关节活动的增生滑膜。①截骨：先操作股骨部分，安装股骨侧远端截骨导板，在完成股骨远端部分截骨术之后，再进行胫骨侧截骨操作，屈曲膝关节，根据髓外定位在胫骨平台截骨，采用间隙平衡技术与测量平衡法确定股骨远端外旋截骨参数，行股骨远端前后截骨；髌骨关节面完整，较正常髌骨小，髌骨截骨后运动轨迹良好，术中未行髌骨置换，髌骨周围去神经化。②安装假体：脉冲冲洗干净截骨端，调制骨水泥，先安装胫骨平台假体，再安装股骨假体。再次检查关节的稳定性待骨水泥硬化后，力线恢复及屈伸活动度好，松解止血带，大量生理盐水冲洗，严密止血后，巾钳临时固定胫骨结节截骨端，屈伸膝关节找出合适髌骨轨迹，以2枚螺钉固定胫骨结节截骨块。③伤口闭合：冲洗切口内部及周围，罗哌卡因和地塞米松各1支加60 mL生理盐水中，局部注射至关节囊周围),关节囊内氨甲环酸灌注止血，逐层依次关闭切口(图2)。予以弹力绷带加压包敷防止出血，手术完毕。

图2 难复性髌骨脱位外翻膝合并重度骨性关节炎患者术中膝关节表面置换术情况

术后切口周围冰敷，常规置换后预防性应用抗生素48 h，注射用低分子肝素钠4 000 U/次，1次/天，抗凝1周，口服塞来昔布胶囊200 mg/次，2次/天。术后第1天患肢进行肌肉张力、足踝背伸训练，患侧关节术后第2天拔除引流管后行以主动运动为主的不负重活动度训练，患者术后1周可扶双拐下地活动，6～12周后可正常行走。术后3个月门诊及电话随访患者右膝关节，以膝关节为中心，可活动0～90°，髌骨截骨处完全骨性愈合(图3)。

图3 难复性髌骨脱位外翻膝合并重度骨性关节炎患者术前及术后影像学检查

2 讨 论

膝外翻临床上相对少见，可分为先天性和继发性两种,先天性膝外翻原因暂不明，继发性膝外翻一般由各种疾病如骨性关节炎、类风湿性关节炎等引起，临床上常见的膝外翻畸形多由膝关节骨性关节炎所致。膝外翻常用的几种分型有Hungerford、Krackow、Ranawat、Keblish。根据下肢胫股角(femorotibialangle，FTA)进行Keblish分级[1]，正常：FTA 5°～7°，轻度畸形：7°～15°，中度畸形：15°～30°，重度畸形：FTA≥30°。对于轻度及部分中、重度畸形，主要松解外侧副韧带，其次松解后外侧关节囊等软组织，骨缺损较为严重的膝关节使用延长杆和配合垫块，才能获得间隙的平衡和稳定[2-3]。通过软组织松解和表面膝假体无法获得间隙平衡和稳定的重度畸形外翻，比如FTA 40°～50°且合并股骨远端或者胫骨畸形的患者，可使用铰链膝假体，铰链假体松动率比较低，且可获得良好的稳定性，有较长的使用寿命[4]。

难复性髌骨脱位的发生常与胫骨外旋、高位髌骨、股骨髁发育不良等膝关节解剖异常息息相关，同时合并外翻膝关节骨性关节炎临床较罕见，患者畸形程度严重，软组织平衡难度大，髌骨脱位的处理难度大。早期治疗常以关节镜下松解外侧支持带及重建髌骨韧带为主，到中晚期常以截骨矫形及膝关节表面置换治疗来对下肢力线予以重建，有利于关节线恢复，使关节稳定性提升扩大关节活动范围。尤其是要制定策略，获得良好的髌骨轨迹，因此，对这类患者进行TKA在技术上极具挑战性。有研究报道，一些新的外科手术技术已经被用以改善TKA期间的髌骨轨迹[5]。此外，大小合适的假体可减轻骨与假体接触不适，固定强度减弱；减轻膝关节周围韧带特别是内侧副韧带的磨损，减轻膝关节内翻或假体下沉[6]；避免术后聚乙烯、骨水泥磨削侵入松质骨内引起的成骨溶解、假体松动[7]。

传统关节置换术在确定截骨量和截骨范围时，主要根据术前影像资料和术中截骨导向器进行，手术过程中由于缺乏客观且量化的术前定位，术中精确定位截骨困难，不利于手术效果。由于膝外翻患者股骨外髁缺损，术中不确定因素多，术前进行3D数字化打印模型模拟术中手术过程，如截骨平面方向、缺损大小、测量股骨远端胫骨平台内外径等皆可大大缩短手术时间[8]，降低手术难度，优化手术过程[9]。TKA是治疗膝骨关节炎的有效方法，在患有合并难复性髌骨脱位的外翻膝关节重度骨性关节炎的困难情况下，3D打印辅助下进行TKA是恢复TKA的对齐、伸展和屈曲间隙平衡和内侧对称性的有用工具。本例患者术中应用3D数字化打印技术辅助下治疗成人外翻膝合并难复性髌骨脱位，具有微创、精准、针对性强等优点，为3D打印技术在运动医学领域的应用提供了一种新尝试。因此在3D打印数字化辅助下进行术前模拟，对改善手术效果、提高下肢力线精确度、软组织平衡和改善术后关节活动度具有重要的临床意义。

本例患者经过术前精心设计，手术后获得良好的疗效，但是由于该类病例数少，该类患者的手术疗效还需要进一步收集病例来总结经验。