矢状面楔形撑开对内侧开放楔形截骨术后胫骨平台后倾角的影响

张嘉贺,孙玖阳,杨久山

(1.山东中医药大学第一临床医学院,山东 济南 250014;2.山东省中医院运动损伤骨科,山东 济南 250014)

膝骨关节炎(knee osteoarthritis,KOA)是困扰中老年人最常见的关节疾病,其特征为大量滑膜增生、关节软骨的进行性丧失并伴有骨赘形成,可导致疼痛、功能受限甚至残疾[1]。膝关节由膑股关节、胫股关节内侧间室与外侧间室构成。在单腿站立时,大约75%的关节负荷通过胫骨内侧平台,故KOA最易侵袭内侧间室[2]。内侧开放楔形胫骨高位截骨术(opening-wedge high tibial osteotomy,OWHTO)适用于相对年轻且活跃的内侧骨关节炎患者,通过重新调整负重力线以减少内侧间室的压力来达到治疗目的。但OWHTO会不可避免的改变胫骨平台后倾角(posterior tibial slope,PTS),其中最重要的因素为前后皮质之间的截骨撑开间隙比[3]。文本回顾性分析2019年1月至2020年7月山东省中医院运动损伤骨科收治的63例接受OWHTO的KOA患者临床资料,旨在探讨矢状面楔形撑开对胫骨平台后倾角的影响,现报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 纳入标准:(1)男性年龄≤65岁,女性≤60岁;(2)膝关节屈曲受限≤15 °;(3)内翻畸形;(4)KOA按照Kellgren-Lawrence分级≤Ⅲ级。排除标准:(1)外侧间室软骨按照Outbridge软骨分级标准≥Ⅱ级;(2)合并较严重膑股关节炎;(3)合并韧带损伤、关节不稳;(4)合并关节感染、痛风性关节炎等病史;(5)合并脊髓灰质炎、强直性脊柱炎等其他影响活动能力的疾病。

本研究共纳入63例膝骨关节炎患者。研究组31例,男13例,女18例;年龄50～65岁,平均(56.29±3.49)岁;身体质量指数(body mass index,BMI)(26.48±1.77)kg/m2;对照组32例,男14例,女18例;年龄49～59岁,平均(55.66±2.66)岁;BMI(27.13±2.39)kg/m2。两组在性别构成、年龄及BMI方面,差异无统计学意义(P>0.05)。

1.2 手术方法 两组均将目标力线设计在外侧髁间棘。

研究组:患者全身麻醉或硬腰联合麻醉,取仰卧位,上止血带。关节镜探查膝关节,清理增生滑膜,修整成形半月板及游离软骨,视情况清理髁间窝骨赘以缓解活动受限。确认外侧软骨损伤等级≤Ⅱ度后进行截骨。胫骨平台内侧下方行纵行切口,依次剥离皮下组织、深筋膜、骨膜,充分松解内侧副韧带浅层及后内侧其他软组织。透视下确认合页点位置无误,进行双平面上行截骨,将撑开器尽量插入间隙下方,按照术前设计角度撑开截骨间隙,用直尺测量矢状面间隙的上下缘进行微调(见图1),控制撑开上下缘比例在1/2～2/3之间,透视确认冠状位力线调整到外侧髁间嵴,钢板钢钉固定,内置1根引流管,冲洗、缝合切口。术前30 min先后静脉滴注抗生素及氨甲环酸,术中再次滴注氨甲环酸,返回病房使用1次抗生素。对照组:矢状面常规撑开截骨间隙,其他步骤同研究组。

图1 矢状面间隙上下缘测量示意图

1.3 术后处理 所有患者术后当天麻醉消退后开始股四头肌等长收缩和踝泵练习,间断冰敷。术后第1天拔除引流管,增加屈伸膝与直腿抬高练习;术后第3天在原有基础上,鼓励扶双拐部分负重下地;4～6周脱拐,完全负重,步态练习;6周后靠墙半蹲继续锻炼股四头肌肌力,屈曲达最大角度。

1.4 评价指标 采用疼痛视觉模拟评分(visual analogue scale,VAS)评价疼痛等级,美国特种外科医院(hospital for special surgery,HSS)评分、Lysholm评分评价膝关节功能,对比两组各时间点PTS值。PTS测量方法见图2。

2 结 果

所有患者均获得门诊随访,随访时间22～32个月,平均(26.81±2.12)个月。术后2周内,研究组及对照组分别出现2例、3例切口不愈合,考虑为可吸收线反应,对症处理后均顺利愈合。未出现血管神经损伤、合页骨折等其他并发症。两组末次随访Lysholm评分、HSS评分均高于术前,VAS评分均低于术前,差异有统计学意义(P<0.05)。组间各评分差异均无统计学意义(P>0.05,见表1)。研究组患者各时间点PTS差异均无统计学意义(P>0.05)。对照组术后及末次随访时PTS较术前显著增加,差异有统计学意义(P<0.05)。术后及末次随访时研究组PTS均显著小于对照组,差异有统计学意义(P<0.05,见表1～4,见图3)。

表1 两组各时间点Lysholm评分评分比较分)

表2 两组各时间点HSS评分比较分)

表3 两组各时间点VAS评分比较分)

表4 两组各时间点PTS比较

图3 两组各时间点PTS对比

典型病例为一54岁女性患者,右膝间断疼痛2年余,以右膝骨关节炎收治入院,入院后行右膝关节胫骨高位截骨术。术前PTS为10 °,术中按照1/2～2/3的比例楔形撑开截骨间隙。术后力线转移到外侧髁间嵴,疼痛明显缓解,且PTS依然为10 °。对其长期随访未见明显并发症,无关节不稳等异常感觉。在取出内固定后,末次随访时PTS为10.5 °。所有PTS均为同一人按照同一方法测量,误差可控制在0.1 °内。手术前后影像学资料见图4～5。

a 术前 b 术后图4 手术前后X线片对比示右下肢力线位于外侧髁间棘,恢复正常

a 术前 b 术后 c 术后23个月图5 手术前后X线片对比示PTS由10 °至10.5 °

3 讨 论

KOA遵循阶梯治疗原则,主要包括保守治疗、关节镜手术、胫骨高位截骨术、单髁置换术、全膝置换术。对于累及多间室的高龄晚期KOA患者,通常选择全膝关节置换术。对于病变只存在于内侧间室、退行性改变程度不严重且对膝关节活动需求高的患者,HTO可取得不错的疗效[4]。HTO属关节外手术,具有创伤小、操作简便、保留本体感觉的优点,且不影响患者后期行全膝置换术,近年来越来越受到认可[5]。与术前相比,两组患者末次随访时的VAS评分均显著降低,说明OWHTO可明显缓解膝关节疼痛,减轻患者痛苦,HSS评分和Lysholm评分均较术前显著提高,表明患者膝关节功能得到了明显改善。但OWHTO需要在胫骨近端内侧撑开一个楔形间隙,从矢状面看,会不可避免的造成胫骨平台的进一步倾斜[6]。

胫骨平台关节面与胫骨机械轴并不是垂直关系,其存在一个向后方倾斜的角度,这个角度被称之为胫骨平台后倾角。PTS具有重要的生物力学意义,其主要体现为:(1)维持膝关节前、后交叉韧带的张力。(2)可以使股骨髁在其上方正常的滑动和滚动,维持膝关节的稳定[7]。当膝关节承受纵向压力时,由于胫骨平台后倾,会产生向前的剪切力,导致胫骨前移,使得前交叉韧带承受更大的压力,增加受伤的风险[8]。Shelburne等[9]发现,PTS每增加1 °,行走时ACL受力增加16 N,胫骨剪切力也会随之增加。Wang等[10]的研究证明,PTS每增加1 °,膝关节会损失1.45 °屈曲活动度。所以,维持PTS的角度,对膝关节的生物稳定具有重要意义。Han等[11]的一项研究发现,术中矢状面撑开间隙前后缘比例在1/2～2/3可以维持后倾角不变。由于每位患者软组织张力不同,术者只能在确保合页安全的情况下,尽量撑开截骨后侧间隙。若患者软组织张力较小,易于撑开,则尽量接近1/2的比例;若张力较大,为防止合页骨折发生,则无需强求过大的间隙比例,尽量达到2/3即可。总之,撑开比例在这一区间内即可取得满意效果,无需精确到单一比例。本研究可见,与术前相比,末次随访时研究组PTS仅有0.5 °以内的增加,而对照组的PTS则明显增加,说明按比例楔形撑开截骨间隙可明显维持PTS的稳定。但短期来看,两组患者的疗效差异无统计学意义,可能与随访时间较短有关。除此方法外,李军等[12]发现,在固定钛板时伸直膝关节,使用无菌布球垫高脚跟,使膝关节悬空以对抗后方的屈肌群,可以防止PTS扩大,且取得良好效果。不同于传统HTO,李志国等[13]将合页置于前外侧,把钢板至于后内侧,这一方法可使得后方获得更大的撑开角度,从而维持甚至降低了PTS的角度。

综上所述,OWHTO治疗KOA在功能恢复和疼痛缓解上均有显著疗效,且按照比例楔形撑开可明显维持PTS稳定,长期来看更有利于保持患者膝关节的稳定,延缓关节软骨的进一步退变。