術前下肢全長X線片測量在人工膝關節置換術中的價值

徐瑩，劉士嘉，田野

（中國醫科大學附屬盛京醫院 1.麻醉科；2.骨科，沈陽 110004）

膝骨關節炎 （knee osteoarthritis，KOA） 是常見疾病，我國KOA患者數目逐年增加，老年人尤為顯著［1］。人工膝關節置換術 （total knee arthroplasty，TKA） 是KOA常見的治療方法，既可以有效減少疼痛，大幅度提高患者生活質量，又可以矯正畸形的膝關節下肢力線，有效根除晚期病痛，故成為了治療中、重度KOA的理想方法。正確下肢力線是TKA的關鍵，目前普遍認為冠狀面內180°的下肢機械軸線是術后的目標力線［2］。TKA手術效果與下肢力線恢復情況關系密切。術前影像學檢查對于了解患者術前情況非常重要，不但可以判斷膝關節骨性畸形情況，還可以測量股骨外翻角度以及下肢力線情況［3］。雖然有研究［4］表明輕度內翻不會對TKA術后中長期假體生存造成明顯影響，但是超過5°內翻可對人工膝關節假體的壽命產生危害。

有研究［4］表明，TKA術后力線角度在3°內人工關節在未來不會有過度損耗，使用年限不會受到太大影響。但是因術者經驗不足、膝關節假體設計出現紕漏、術中視野不佳導致的解剖標志模糊和患者自身等因素導致患者術后下肢力線角度超出3°時手術效果欠佳［5-6］。因此，本研究對KOA內翻畸形患者術前行雙下肢全長負重位X線檢查并測量，預估術中截骨角度和厚度，并以此為依據指導術中截骨，同時評估術后下肢力線恢復情況及臨床療效，旨在探討術前X線片測量對術中截骨的指導意義和對手術效果的影響。

1 材料與方法

1.1 研究對象及分組

選取我院2013年1月至2014年12月診斷為KOA伴膝內翻畸形并擬行TKA患者100例，女66例，男34例，年齡52～91歲，平均年齡 （68±9） 歲，膝關節內翻4°～21°。納入標準： （1） 單純KOA；（2） 膝關節單一內翻畸形；（3） 內翻＜30°。排除標準： （1） 合并嚴重心腦血管疾病，全身狀態差；（2） 由類風濕、強直性脊柱炎等疾病導致的膝關節畸形；（3） 膝關節合并＞30°屈曲畸形。

本研究獲得中國醫科大學附屬盛京醫院倫理委員會批準，并獲得受試者知情同意。根據術前是否行X線片測量為依據分為研究組 （手術時以術前X線片測量結果和術中視野下解剖骨性標志為參考） 和對照組 （手術時僅以視野下的解剖骨性標志為參考），每組50例。研究組平均年齡 （66±8） 歲，男13例，女37例，膝關節內翻 （12±3） °；對照組平均年齡（68±7） 歲，男11例，女39例，膝關節內翻 （13±2） °。2組年齡、性別、膝關節內翻角度比較差異無統計學意義 （均P＞ 0.05） 。

1.2 手術方法

1.2.1 術前：2組均行患側膝關節正側位X線、雙下肢負重全長X線檢查，特種外科醫院 （hospital for special surgery，HSS） 功能評分［6］測定。研究組測量下肢力線情況，同時測量膝關節內翻角度、股骨解剖軸和機械軸夾角。術中脛骨、股骨截骨方向分別與各自的機械軸線垂直。外側脛骨平臺損傷較輕，以此為參照，脛骨和股骨初始截骨厚度均設為9 mm，同時計算股骨內、外側髁的截骨厚度和脛骨內、外側平臺的截骨厚度。

1.2.2 術中：由同一組醫生完成所有手術。麻醉成功后患者均采取仰臥位，消毒并行膝前正中切口。（1） 對照組，以術中視野下的解剖骨性標志為指導進行定位，初始截骨厚度設為9 mm，股骨側截骨角度設為6°，截骨厚度通過鐮刀進行預評估，截骨完成后通過力線桿校準并調整。使用“雞尾酒”法鎮痛［7］。（2） 研究組，截骨時先以術中視野下的解剖骨性標志為指導進行定位，脛骨外側平臺初始截骨厚度設為9 mm，以術前測量的股骨解剖軸和機械軸夾角為參考，設置股骨側外翻截骨角度，初始截骨厚度設為9 mm；截骨厚度通過鐮刀進行預評估，截骨完成后對已截取的骨片厚度進行測量，如果實際測量結果與術前測量結果有差異，使用力線桿校準并調整。截骨前再次檢查力線情況，如果力線不佳，則重新進行定位。使用“雞尾酒”法鎮痛［7］。

1.2.3 術后：2組術后采用相同的消炎、止痛、抗凝等治療方法，同時開展下肢功能鍛煉 （股四頭肌功能鍛煉、膝關節屈伸功能鍛煉、直腿抬高鍛煉）。術后第2天開始下床活動。術后第7天復查下肢X線片，對2組脛骨截骨平面、股骨截骨平面與下肢力線情況測量并記錄。（1） 脛骨截骨角度：應用術后雙下肢負重全長X線片，做連接膝關節中心點和踝關節中心點的直線 （knee-ankle，KA線），在脛骨做處KA線的垂線 （tibia-vertical，TV線），脛骨假體平面和TV線所夾的銳角稱為α角，測量患者α角。（2） 股骨截骨角度：應用術后雙下肢負重全長X線片，做連接股骨頭中心點和膝關節中心點的直線 （femur-knee，FK線），在股骨處做FK線的垂線 （femur-vertical，FV線），股骨假體平面和FV線所夾的銳角稱為β角，測量患者β角。（3） 下肢全長力線：應用術后雙下肢負重全長X線片，FK線與KA線相交所夾的銳角稱為γ角，測量患者γ角。見圖1。

分別于術后3個月、6個月、1年、2年進行隨訪，X線片復查，同時進行HSS膝關節功能評分［8］測定。術后3個月、2年隨訪時詢問患者對術后膝關節療效是否滿意，患者滿意率=滿意人數/隨訪總數×100%。

1.3 統計學分析

采用SPSS 18.0軟件進行統計學分析，計量資料以表示，2組比較采用t檢驗；計數資料采用率（%） 表示，組間比較采用χ2檢驗，P＜ 0.05為差異有統計學意義。

2 結果

結果顯示，對照組手術時間 （84±11） min，研究組手術時間 （71±9） min，2組比較差異有統計學意義 （P＜ 0.05）。與對照組比較，術后研究組脛骨截骨平面、股骨截骨平面、下肢全長力線恢復較好，差異均有統計學意義 （均P＜ 0.05）。見表1。

因失訪、死亡及合并其他嚴重疾病，至術后2年時隨訪對照組41例，研究組38例。HSS評分結果顯示，與術前比較，術后2組HSS膝關節功能評分增高，差異有統計學意義 （P＜ 0.05）。術后2組HSS膝關節功能評分比較差異沒有統計學意義 （P＞ 0.05）。見表2。

療效滿意度調查結果顯示，術后3個月、2年，對照組滿意度分別為92.3%、91.5%；研究組分別為94.1%、95.2%，2組比較差異無統計學意義 （P＞0.05）。

圖1 脛骨、股骨截骨角度和下肢力線測量方法

表1 術后2組脛骨截骨角度、股骨截骨角度、下肢全長力線比較 （°）

表2 2組患者術前、術后HSS膝關節功能評分比較

3 討論

在TKA中，醫生以人體理想的正常下肢機械軸線為參照進行手術設計。人體下肢力線角度為股骨機械軸與脛骨機械軸夾角，即通過股骨頭中心、膝關節中心連線與通過膝關節中心、距骨中心連線的夾角。正常人體下肢力線為一條直線，但伴隨著年齡增加和KOA等疾病發生，可能導致關節出現不同程度磨損，產生內翻或外翻畸形。雙下肢負重全長X線檢查不但可以了解下肢力線情況，也可以明確膝關節內翻或外翻畸形情況。由于膝關節內翻或外翻畸形影響TKA手術預后和手術效果［9］，本研究為避免其他因素干擾，選擇的患者均為KOA伴內翻畸形患者。

傳統TKA手術過程缺少計算機精準導航，術者只能根據視野中骨性解剖標志進行定位和截骨［10］。因為膝關節周圍存在軟組織，可能會出現骨性標志遮擋，視野暴露不清，造成術中操作存在誤差，截骨也難以做到精準［11］。有研究［12］表明常規TKA手術由于手術誤差的存在，常常難以完全矯正內翻畸形骨關節炎患者的下肢力線和膝關節畸形。近幾年來，計算機導航技術在TKA中得到應用，研究［13］表明計算機導航定位技術的應用對于截骨精準性的提高和下肢力線的恢復起重要作用。但是，因為計算機定位導航造價昂貴，且使用會增加手術時長，故未被廣泛使用［14］。

術前X線片測量操作簡單，成本較低，同時也可以指導TKA定位和截骨。術者在術中直視下很難準確定位脛骨和股骨的機械軸，但術前測量可以明確定位；準確機械軸線有助于術前對截骨角度和厚度進行預測，使術中截骨的精準性得到顯著提高。所以術前X線片測量對TKA成功具有重要意義。本研究結果顯示，與術前比較，術后對照組和研究組HSS膝關節功能評分均增高，差異有統計學意義（P＜ 0.05）。與對照組比較，術后研究組脛骨截骨平面、股骨截骨平面、下肢全長力線恢復較好，差異均有統計學意義 （均P＜ 0.05）；而HSS膝關節功能評分、療效滿意度差異沒有統計學意義 （P＞ 0.05），與以往研究［15］結果一致。術后HSS評分與療效滿意度2組差別不大，說明2組術后療效基本相同。

綜上所述，術前X線片測量對TKA術后患者的臨床療效和滿意度提升作用較小，但對術中截骨操作有指導意義，對手術的成功和術后下肢力線的恢復具有重要作用，值得臨床推廣應用。但由于本研究隨訪時間較短，對臨床療效結果分析尚有不足之處，需進一步研究論證。