個性化截骨工具輔助的膝關(guān)節(jié)置換術(shù)與傳統(tǒng)術(shù)式的短期療效比較

趙 峰，劉 亮，朱 旭，成文浩，張星火，張亞奎

（首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京潞河醫(yī)院骨關(guān)節(jié)與運動醫(yī)學(xué)科，北京101149）

全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)（total knee arthroplasty，TKA）已有近70年的發(fā)展史，一直是治療膝關(guān)節(jié)終末期疾病的重要手段之一。隨著科技的進步，近10年出現(xiàn)的個性化截骨工具輔助的TKA引起了不少骨科醫(yī)師的關(guān)注［1-2］，而設(shè)計理念上的優(yōu)勢是否能給患者帶來更佳的臨床效果，諸多報道意見并不一致［3-5］。本研究圍繞這一臨床討論的熱點，對我院骨科近3年接受Signiture系統(tǒng)或普通Vanguard系統(tǒng)行膝關(guān)節(jié)表面置換術(shù)的終末期膝骨關(guān)節(jié)炎（osteoarthritis，OA）患者的臨床資料進行對比分析，試圖闡明個性化截骨工具輔助TKA的優(yōu)勢。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇2012年1月—2014年3月在我院接受常規(guī)Vanguard系列（Biomet，USA）假體進行TKA和Signiture系統(tǒng)（Biomet，USA）輔助的Vanguard假體TKA的患者41例（49膝）的臨床和X線片療效進行對照研究，均為重度OA合并內(nèi)翻畸形，根據(jù)患者意愿分為2組。個性化截骨工具輔助組（Signiture組）19例（23膝），男性3例（3膝），女性16例（20膝），4例為雙側(cè)一期TKA，其余均為單側(cè)TKA；平均年齡（65.4±8.2）歲，平均體質(zhì)量指數(shù)27.8±3.4；術(shù)前膝關(guān)節(jié)活動度為（78.6±11.3）°，膝關(guān)節(jié)內(nèi)翻角度（15.1±10.3）°，髕骨適合角（3.2±3.7）°，外側(cè)髕股角（4.6±2.9）°；術(shù)前美國膝關(guān)節(jié)協(xié)會評分（Knee Society Score，KSS）（78.0±10.9）分，F(xiàn)eller髕骨評分（9.1±2.7）分。傳統(tǒng)術(shù)式組（Vanguard組）22例（26膝），男性3例（3膝），女性19例（23膝），4例為雙側(cè)一期 TKA；平均年齡（67.5±6.7）歲，平均體質(zhì)量指數(shù)26.3±4.9；術(shù)前膝關(guān)節(jié)活動度為（80.2±13.2）°，膝關(guān)節(jié)內(nèi)翻角度（12.4±3.6）°，髕骨適合角（1.8±4.3）°，外側(cè)髕股角（4.8±3.1）°；術(shù)前 KSS（80.4±9.8）分，F(xiàn)eller髕骨評分（9.8±2.2）分。2組性別、年齡、體質(zhì)量指數(shù)，以及術(shù)前膝關(guān)節(jié)活動度、膝關(guān)節(jié)內(nèi)翻角度、髕骨適合角、外側(cè)髕股角、KSS、Feller髕骨評分差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），具有可比性。

所有患者均簽署知情同意書。

1.2 納入標準 ①有告知同意權(quán)利并配合的能力；②膝關(guān)節(jié)重度骨關(guān)節(jié)炎達到TKA手術(shù)治療指征［6］；③美國麻醉師協(xié)會分級1～3級；④獲得1年及以上的完整隨訪資料。

1.3 排除標準 ①類風(fēng)濕、血友病、銀屑病、強直性脊柱炎、結(jié)核病等特異性關(guān)節(jié)炎患者；②術(shù)側(cè)伸膝裝置有手術(shù)史，或合并下肢其他大關(guān)節(jié)功能障礙的患者；③患有影響下肢功能的其他疾病，如一側(cè)肢體偏癱或血管性疾病；④術(shù)后合并嚴重內(nèi)科疾病影響常規(guī)功能康復(fù)鍛煉；⑤術(shù)中需要行髕骨置換的患者；⑥術(shù)后發(fā)生假體周圍感染或無菌性松動的患者。

1.4 膝關(guān)節(jié)假體 Signiture組和Vanguard組均置入美國邦美公司生產(chǎn)的Vanguard后穩(wěn)定型膝關(guān)節(jié)骨水泥假體，只是Signiture組在術(shù)前根據(jù)患者的病變膝關(guān)節(jié)磁共振成像定制了膝關(guān)節(jié)截骨模具。

1.5 手術(shù)方法 2組手術(shù)均由同一術(shù)者完成，常規(guī)使用充氣止血帶，均采用髕旁內(nèi)側(cè)入路。Signiture組的截骨線定位以模具為準，Vanguard組的股骨遠端截骨采用常規(guī)髓內(nèi)定位模式，脛骨平臺截骨常規(guī)髓外定位。沖洗槍的使用和骨水泥類型2組保持一致，術(shù)后常規(guī)留置關(guān)節(jié)腔引流管1根。術(shù)后的關(guān)節(jié)功能訓(xùn)練均由同一名康復(fù)師按照標準流程進行。

1.6 評定標準 所有患者在術(shù)后1周內(nèi)行首次攝片檢查假體的植入情況，此后在術(shù)后3、6、12個月及以后每年復(fù)查。觀察指標包括膝關(guān)節(jié)活動度及X線片測量的股骨角、脛骨角、脛骨平臺后傾角、冠狀面下肢力線和髕骨適合角以及外側(cè)髕股角，檢查結(jié)果將采用美國膝關(guān)節(jié)協(xié)會制定的評定標準，其中的膝關(guān)節(jié)評分和功能評分相加得到總KSS。髕股關(guān)節(jié)采用Feller評定標準。在冠狀面雙下肢負重全長片上測量并代入“［正常股骨遠端外翻角（9°）-實際股骨外翻角度］＋［實際脛骨近端內(nèi)翻角-脛骨正常內(nèi)翻角（3°）］＋［實際關(guān)節(jié)內(nèi)內(nèi)外翻畸形度數(shù)-正常關(guān)節(jié)內(nèi)內(nèi)外翻畸形度數(shù)（0°）］”公式［7］計算內(nèi)外翻角度，

1.7 統(tǒng)計學(xué)方法 應(yīng)用SPSS 16.0統(tǒng)計軟件包進行數(shù)據(jù)分析。計量資料以±s表示，組間比較采用t檢驗；計數(shù)資料以百分率表示，組間比較采用χ2檢驗。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié) 果

所有患者隨訪13～36個月，平均21.6個月，2組患者均獲得康復(fù)，術(shù)側(cè)膝關(guān)節(jié)疼痛明顯減輕，活動功能改善，未發(fā)生假體周圍感染或松動的臨床表現(xiàn)和放射學(xué)表現(xiàn)。術(shù)后半年隨訪時Signiture組有2例、Vanguard組有3例患者存在膝前痛，比例分別為4.3%（1／23）和7.7%（2／26）。截至末期隨訪，2組患者均無明顯膝前痛發(fā)生。

2.1 臨床療效對比 Signiture組與Vanguard組在隨訪末期膝關(guān)節(jié)活動度、KSS、Feller髕骨評分比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），見表1。

表1 2組術(shù)后臨床效果比較（±s）

表1 2組術(shù)后臨床效果比較（±s）

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2.2 術(shù)后影像學(xué)對比 截至末次隨訪，Signiture組與Vanguard組在術(shù)后正位X線片上測量的股骨角、脛骨角、平臺后傾角、膝內(nèi)翻角度差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），無1例外翻發(fā)生。Signiture組在髕骨Merchant軸位X線片上測量術(shù)后髕骨適合角和外側(cè)髕股角均大于Vanguard組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.01）。見表2。

3 討 論

個性化截骨工具輔助的膝關(guān)節(jié)置換術(shù)是術(shù)前通過三維重建病變膝關(guān)節(jié)的模型和測量下肢機械軸線定制適合個體的脛骨平臺和股骨遠端截骨模具，從而協(xié)助術(shù)中恢復(fù)下肢力線和膝關(guān)節(jié)正常的動力學(xué)特點。曾經(jīng)認為該技術(shù)不但在糾正下肢力線方面具有優(yōu)勢，而且還能夠縮短手術(shù)時間、減少失血量、降低脂肪栓塞的風(fēng)險等［8］。但經(jīng)過中期隨訪，大多數(shù)學(xué)者的研究表明，相對于傳統(tǒng)術(shù)式而言，并沒有充足的證據(jù)能夠支持個性化截骨工具輔助的TKA在改善下肢冠狀面和矢狀面力線方面更具優(yōu)勢［4，5，9-11］。在縮短手術(shù)時間和減少失血量方面，不同研究者得出的結(jié)論并不一致，從薈萃分析的結(jié)果來看，個性化截骨工具輔助的TKA與傳統(tǒng)TKA之間差異無統(tǒng)計學(xué)意義［12-14］。本研究得到的結(jié)果與國內(nèi)外大多數(shù)學(xué)者的意見保持一致，Signiture組與Vanguard組在臨床療效和術(shù)后冠狀面、矢狀面影像學(xué)對比中未發(fā)現(xiàn)差異有統(tǒng)計學(xué)意義。個性化定制模具限于脛骨和股骨的截骨操作，對于術(shù)中髕骨的操作尚無三維模型的輔助工具。因此，對于個性化截骨工具輔助TKA術(shù)后的髕骨軌跡一直未見研究報道。而傳統(tǒng)膝關(guān)節(jié)置換術(shù)針對髕骨的重建始終是研究的熱點，作為伸膝裝置的重要組成部分，其具有傳遞股四頭肌的力量，避免股四頭肌腱對股骨髁軟骨面摩擦，維持膝關(guān)節(jié)在半蹲位的穩(wěn)定性，防止膝關(guān)節(jié)過度內(nèi)收、外展和伸屈活動等重要功能。如髕股關(guān)節(jié)運行軌跡不良，即使TKA術(shù)后下肢軸線正常、假體固定良好、脛股關(guān)節(jié)穩(wěn)定，膝前疼痛、髕骨半脫位或脫位、聚乙烯磨損等不良并發(fā)癥也會嚴重影響人工關(guān)節(jié)的使用壽命［15］。外側(cè)髕股角和髕骨適合角都是測量髕骨軌跡的重要靜態(tài)指標，外側(cè)髕股角是髕骨傾斜程度的測量，反映的是旋轉(zhuǎn)力線，髕骨適合角是髕骨移位程度的測量，是反映髕骨半脫位（外置）的較為敏感的指標［16］。本研究的短期結(jié)果提示Signiture組的外側(cè)髕股角和髕骨適合角優(yōu)于傳統(tǒng)術(shù)式組，即可以初步認為個性化截骨工具輔助的膝關(guān)節(jié)置換術(shù)后的髕骨軌跡更優(yōu)良。因2組所有患者均由同一醫(yī)生完成手術(shù)，術(shù)中均未對髕骨進行過多的干預(yù)處理，筆者認為更好的髕骨靜態(tài)力線來源于個性化設(shè)計帶來的更精確的股骨假體旋轉(zhuǎn)角度。Patel等［17］也認為個性化截骨工具輔助的TKA雖然未能在恢復(fù)下肢機械軸、縮短手術(shù)時間和減少失血量等方面表現(xiàn)出優(yōu)勢，但在股骨假體的旋轉(zhuǎn)安裝定位上優(yōu)于傳統(tǒng)術(shù)式。

表2 2組術(shù)后影像學(xué)比較（±s，°）

表2 2組術(shù)后影像學(xué)比較（±s，°）

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本研究因資金等原因，截至目前隨訪時間尚短，病例數(shù)有限，2組隨訪發(fā)生膝前痛的患者較少，無法進行有效的統(tǒng)計學(xué)分析，同時，為了避免高昂的CT檢查費用，也未獲得膝關(guān)節(jié)股骨、脛骨假體和髕骨的整體旋轉(zhuǎn)力線數(shù)據(jù)（獲得的僅是幾個關(guān)鍵功能位的靜態(tài)數(shù)據(jù)）。另外，所有入組患者均為重度骨關(guān)節(jié)炎內(nèi)翻膝者，缺少外翻畸形的矯形后數(shù)據(jù)，而在人工膝關(guān)節(jié)置換術(shù)中，外翻膝的軟組織平衡技術(shù)要求更高［18］，對髕骨運動軌跡的重建難度更大。因此，在缺少外翻膝病例的前提下，我們還不能提出個性化截骨工具輔助的TKA比傳統(tǒng)術(shù)式具有哪些明確的優(yōu)點。

總之，通過我們的短期研究，個性化截骨工具輔助的TKA相比常規(guī)膝關(guān)節(jié)置換手術(shù)方式在臨床療效和下肢力線方面并未顯現(xiàn)出優(yōu)勢，而對于內(nèi)翻畸形患者髕骨靜態(tài)位置的矯正似乎優(yōu)于常規(guī)術(shù)式。

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