腓骨中上段部分切除治療膝關節內側間室骨性關節炎機制研究及治療效果影響因素分析

秦 迪，陳 偉，呂紅芝，董天華，鄭誠功，張英澤＊

（1.河北醫科大學第三醫院創傷急救中心，河北省骨科研究所，河北省骨科生物力學重點實驗室，河北 石家莊050051；2.陽明大學骨科生物力學研究所，人工關節研究中心，臺灣 臺北112）

膝關節內側間室骨性關節炎患者在接受腓骨中上段部分切除手術后，其下肢力線、膝關節活動范圍和疼痛感在早期均會有較大的改善［1-2］，其中除了外側腓骨支撐作用消失外，膝關節周圍軟組織和韌帶的早期再平衡也對癥狀改善起到了很大作用。為此，筆者對腓骨中上段部分切除治療膝關節骨性關節炎的原理進行了前瞻性研究，報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇2014年3—5月膝關節內側間室骨性關節炎伴內翻畸形患者20例，男性4例，女性16例，年齡45～69歲，平均（61.7±5.5）歲，平均體質量指數（body mass index，BMI）為25.3±3.7。需行腓骨近端部分切除手術治療的膝關節共計29側，平均發病時間（7.1±3.5）年，術前視覺模擬評分（Visual Analog Scale，VAS）均＞5，半年內未進行過關節內注射及手術。

1.2 方法 基于術前及術后3個月和6個月的評分量表、X線、MRI等影像學資料，測量如下可能與腓骨截骨手術效果相關的影響因素指標：BMI；術前和術后膝關節美國特種外科醫院（the hospital for special surgery，HSS）評分及差值；膝關節股脛關節炎評分；膝關節上脛腓關節炎評分；術前和術后下肢力線角度及差值；脛腓關節角度；截骨平面至腓骨頭距離；截取腓骨段長度；術前和術后腓骨頭至脛骨平臺距離及差值。

1.3 統計學方法 應用SPSS 21.0統計軟件進行數據分析，以患者術后6個月HSS評分改善（術后6個月評分-術前評分）為因變量，以“1.2”中影響因素指標作為自變量，進行單因素線性回歸分析。將單因素分析中差異有統計學意義的因素（P＜0.05）進行多重線性回歸模型分析，自變量的篩選采用逐步回歸分析方法，并建立回歸方程，采用ANOVA分析檢驗回歸方程。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結 果

2.1 單因素線性回歸分析結果 根據影響患者手術效果的相關因素統計結果顯示，在10項因素中，BMI、術前HSS評分、上脛腓關節炎評分、上脛腓關節角度（與水平面夾角）、腓骨頭至脛骨平臺垂直距離變化共5個變量經單因素線性回歸分析，差異均有統計學意義（P＜0.05），納入多因素線性回歸分析。而剩余5個變量（膝關節股脛關節炎評分、術前下肢力線角度、術后6個月力線變化角度、截骨平面至腓骨頭距離、截取腓骨段長度）單因素線性回歸差異均無統計學意義（P＞0.05）。

2.2 多因素線性回歸分析結果 將單因素線性回歸分析中差異有統計學意義的5個變量與HSS評分增加值進行多重線性回歸分析，得出擬合回歸方程差異有統計學意義（R2=0.787，F=9.121，P＜0.01），且確定系數較大，說明本研究樣本數據很好地擬合了所有的線性回歸模型。得出回歸方程為：Y=72.788-0.632BMI-0.521術前HSS評分-7.943上脛腓關節炎評分＋0.528上脛腓關節角度＋14.510腓骨頭距脛骨平臺距離變化。

由標準化回歸系數可見，上述5個自變量對截骨術后HSS評分變化的影響作用由大到小排序為：腓骨頭至脛骨平臺垂直距離變化（14.510）＞膝關節上脛腓關節炎評分（-7.943）＞BMI（-0.632）＞上脛腓關節角度（r=0.528）＞術前 HSS評分（-0.521）。

3 討 論

依據上述結果，結合與手術效果存在線性相關的變量測量指標，闡述其臨床意義。

3.1 腓骨頭至脛骨平臺的垂直距離變化 膝關節在內翻畸形進行性加重的過程中，膝關節外側間隙增大。腓骨近端段截術后，腓骨頭將腓骨近端附著肌肉的牽拉力傳導至股骨外髁，利用杠桿作用對抗膝關節內翻畸形，縮小外側間隙。腓骨頭受牽拉向遠端發生移位越大，下肢內翻畸形糾正的越多，內側間室壓力減少越明顯，術后效果改善越顯著，且呈線性正相關（r=14.510，P＜0.05）。見圖1。

圖1 手術前后腓骨頭至脛骨平臺垂直距離的變化A.術前腓骨頭至脛骨平臺垂直距；B.術后腓骨頭至脛骨平臺垂直距

3.2 上脛腓關節炎評分 上脛腓關節炎是限制脛腓關節相對活動的主要因素，骨關節炎評分越高，術后腓骨頭向遠端移位距離越小，HSS評分改善越小。當脛腓關節炎到達4期關節面破壞嚴重甚至融合時，術后腓骨幾乎不產生向遠端位移，患者HSS評分無明顯改善，甚至有所加重。因此，上脛腓關節炎評分與 HSS改善呈負相關（r=-7.943，P＜0.05）。

3.3 BMI 有研究證實肥胖是骨性關節炎治療的不利因素［3］，膝關節內翻患者體質量增加會導致施加于膝關節內側間室壓力的增大，截骨術后需要腓骨近端肌群產生更大的牽拉力才能對抗膝關節負重內翻畸形，因此BMI與術后效果改善呈負相關（r=-0.632，P＜0.05）。

3.4 上脛腓關節角度 Boya、Ogden等［4-5］研究顯示，上脛腓關節的傾斜角度越大，關節活動度越大，穩定性越差。本研究結果顯示，上脛腓關節角度越大，術后HSS評分改善越多（r=0.528，P＜0.05）。這可能是因為角度較大的上脛腓關節相對活動度大，術后腓骨頭有更多向遠端滑移的潛力，從而更好地配合腓骨近端肌群牽拉股骨外髁，對抗膝關節內翻畸形。

3.5 術前HSS評分 術前癥狀的嚴重程度與術后療效改善有一定負相關性（r=-0.521，P＜0.05），但是對術后癥狀改善影響并不顯著，術前較好的功能評分易獲得較好的術后療效，但是評分改善并不明顯。術前癥狀嚴重HSS評分較低者，易獲得較大的功能及評分改善，但是術后HSS分值并不如術前癥狀輕的患者分值高，這與類似文獻報道相一致［6］。3.6 其他相關因素 經過單因素線性回歸分析表明，腓骨中上段部分切除手術效果與膝關節骨關節炎嚴重程度、術前下肢力線角度、術后下肢力線改變、截骨平面選擇以及截取腓骨段長度差異均無統計學意義。

綜上所述，腓骨中上段部分切除后，腓骨近端游離，腓骨近端附著肌肉牽拉作用使之向遠端滑移，將拉力傳導至股骨外髁，對抗膝關節內翻畸形。該術式治療膝關節內側間室骨性關節炎手術效果主要取決于上脛腓關節骨關節炎嚴重程度，同時與患者BMI、上脛腓關節的角度、術前膝關節功能存在一定的線性相關。術后腓骨頭向遠端移位距離越大，術后癥狀改善越明顯，提示上脛腓關節較好的活動度是取得良好手術效果的先決條件。

［1］ 張英澤，李存祥，李冀東，等.不均勻沉降在膝關節退變及內翻過程中機制的研究［J］.河北醫科大學學報，2014，35（2）：218-219.

［2］ 陳偉，陳百成，王飛，等.應用不同方法治療膝關節骨性關節炎的對比研究［J］.河北醫科大學學報，2015，36（5）：600-602.

［3］ Stickles B，Phillips L，Brox WT，et al.Defining the relationship between obesity and total joint arthroplasty［J］.Obes Res，2001，9（3）：219-223.

［4］ Boya H，Ozcan O，Oztekin HH.Radiological evaluation of the proximal tibiofibular joint in knees with severe primary osteoarthritis［J］.Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc，2008，16（2）：157-159.

［5］ Ogden JA.The anatomy and function of the proximal tibiofibular joint［J］.Clin Orthop Relat Res，1974，（101）：186-191.

［6］ Lim JT，Luscombe KL，Jones PW，et al.The effect of preoperative symptom severity on functional outcome of total knee replacement--atients with the lowest preoperative scores achieve the lowest marks［J］.Knee，2006，13（3）：216，219.