Oxford膝關節單間室置換術后內翻多因素分析

及松潔，黃 野，王興山，柳 劍，竇 勇，姜 旭，周一新

(北京積水潭醫院矯形骨科，北京 100035)

膝關節單間室置換術(unicompartmental knee arthroplasty,UKA)是治療膝關節單間室變,或者股骨髁局限性壞死(spontaneous osteonecrosis of the knee,SONK)的有效治療手段[1]。UKA比全膝關節置換術(total knee arthroplasty,TKA)創傷更小,恢復更快,并且可以獲得更好的臨床功能[2-3]。UKA逐漸成為保膝治療的重要方法。UKA術后下肢力線對于假體生存率影響很大,對側間室的關節退變和假體早期松動是UKA術后較嚴重的并發癥,往往都是由于UKA術后假體位置和下肢力線不滿意造成[4]。若下肢力線過度矯正,則易造成外側間室壓力負荷過度集中,進而引起對側間室骨關節炎[5];若力線矯正不足,則易造成聚乙烯襯墊磨損、松動[6]。臨床常用的單髁假體包括固定平臺和活動平臺,理論上,活動平臺UKA假體更接近正常人體的膝關節生物力學特性,假體匹配度高,接觸應力分散,可避免聚乙烯襯墊的磨損,但是活動平臺對于術后力線的控制比固定平臺更為困難。目前對Oxford膝關節單間室假體UKA術后下肢力線的變化的相關預測因素研究較少見,本研究旨在通過對術后UKA力線不滿意病例的分析,討論可能影響術后力線的術前因素。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇北京積水潭醫院矯形骨科2018年1月至2019年12月施行的660例(767膝)使用Oxford單間室假體(Oxford,Zimmer-Biomet,美國)進行膝關節內側單間室置換的患者資料進行回顧性分析。本研究開始前已經北京積水潭醫院倫理委員會審查批準。

患者平均年齡(64.4±8.1)歲,其中男性153例,女性497例。納入標準：(1)診斷為骨關節炎,術前負重位X線正側位檢查發現膝關節內側單間室病變,病變局限在脛骨平臺前內側；(2)術前屈曲畸形小于10°,主動活動度大于90°；(3)術前X線雙下肢全長像顯示內翻小于15°(Noyes法)；(4)前交叉韌帶功能良好,髕股關節和膝關節外側間室軟骨均良好；(5)行UKA手術。排除標準：(1)合并其他炎性關節病者；(2)合并關節外畸形者；(3)既往有膝關節手術史者；(4)資料不完整者。統計患者術前資料[如性別、年齡、體重指數(body mass index, BMI)、膝關節活動度(range of motion,ROM)、術前屈曲畸形(flexion deformity,FD)、膝關節疼痛評分(American Knee Society pain score,AKS)和功能評分(American Knee Society function score,AKS function)[7]]。術后使用Noyes法測量患者的內翻程度[8],并分為力線正常組(內翻<3°)和力線內翻組(內翻≥3°)。兩組病例術前資料見表1。

表1 患者一般情況和術前評分Table 1 General information and preoperative score of patients

1.2 手術方法

采用全身麻醉或腰硬膜外聯合麻醉,術前進行股神經阻滯輔助術后鎮痛。術側置于大腿托架上,小腿自然下垂。全過程在止血帶下完成,止血帶壓力為300 mmHg。止血帶加壓前15 min靜脈小壺應用氨甲環酸,劑量為15 mg/kg。膝前內側切口,髕旁內側進入關節。切除部分髕下脂肪墊，切除髕骨內側,股骨內側緣及髁間窩兩側的骨贅，切除內側半月板,避免損傷或松解內側副韌帶。導向器輔助下進行脛骨水平截骨,在前交叉韌帶的內緣進行股骨垂直截骨。利用4 mm間隙測塊測量判斷截骨厚度是否合適。髁間窩內角前方1 cm進行股骨開髓,插入定位桿。根據脛骨平臺和股骨定位桿的關系安放股骨截骨導向器,進行股骨后髁截骨。根據屈曲間隙確定伸直間隙,使用合適型號的研磨限制器對股骨遠端進行研磨。安裝試模,檢查膝關節的平衡性與穩定性。脛骨平臺開槽后,使用骨水泥安裝假體。徹底沖洗手術區域,關閉關節腔后在關節腔內注射氨甲環酸1 g。PDSⅡ線連續縫合肌層及腱膜層,可吸收線縫合皮下組織,皮膚縫合器縫合皮膚,加壓包扎。術后12 h后開始給與阿司匹林100 mg口服抗凝，術前0.5 h至術后48 h預防性應用抗生素,應用下肢氣壓式血液循環驅動器防止血栓形成。術后24 h要求患者下地部分負重,鼓勵患者助歩器輔助下地行走，術后14 d拆線后完全負重行走。

1.3 評估指標

X線檢查均使用Sonialvision SafineⅡ(島津,日本)大平板多功能數字化斷層系統拍攝標準膝關節正位和側位X線平片,及雙下肢全長力線X線片。采用醫院影像歸檔和通訊系統(picture archiving and communication system,PACS)自帶角度測量對圖像進行測量。分別測量病例以下角度(圖1)：(1)術前Noyes角：股骨機械軸與脛骨機械軸的夾角；(2)術前的股骨遠端外側角(lateral distal femoral angle,LDFA)：股骨遠端關節線與股骨機械軸的外側夾角；(3)脛骨近端內側角(medial proximal tibial angle,MPTA)：脛骨近端關節線與脛骨機械軸的內側夾角；(4)關節線相交角(joint line converge angle,JLCA)：股骨遠端關節線和脛骨近端關節線的夾角；(5)術后Noyes角。測量由兩位觀察者分別進行,取平均值。

A, Noyes angle, the angle between the mechanical axis of femur and tibia; B, LDFA, the angle between the joint line of distal femur and the mecha-nical axis of femur; C, MPTA, the angle between the joint line of proximal tibia and the mechanical axis of tibia; D, JLCA, the angle between the joint line of distal femur and the joint line of proximal tibia; E,Noyes angle was observed after operation.圖1 在雙下肢全長及膝關節正位X線片上測量Figure 1 Several parameters on X ray of length of lower extremity and knee joint were measured

1.4 統計學分析

采用SPSS 26.0(IBM,美國)軟件，計量資料以均值±標準差表示，分類資料(如性別、患側等)組間比較采用Pearson卡方檢驗，計量資料(如年齡、BMI、ROM、屈曲畸形、AKS評分、MPTA、LDFA、JLCA等)組間比較用Mann-WhitneyU檢驗,采用非條件Logistic分析篩選UKA術后內翻的影響因素，P<0.05認為差異具有統計學意義。

2 結果

本組患者術前膝關節內翻角度為3.6°±1.7°,術后內翻角度為1.7°±1.1°,術后較術前改善,差異有統計學意義(P<0.01)。按術后內翻(Noyes)程度將全部病例分為力線正常組(內翻<3°)和力線內翻組(內翻≥3°)。力線正常組有669膝,力線內翻組有98膝。兩組患者的性別構成、術側構成、年齡、BMI、術前ROM、術前AKS疼痛評分和功能評分差異無統計學意義(表1)。兩組術前X線參數測量發現,組間在術前Noyes角和MPTA差異均有統計學意義(P<0.01，表2)。

表2 術后力線內翻組和力線正常組病例的術前測量結果Table 2 Preoperative measurement results of varus group and normal group /(°)

以手術前FD>5°,Noyes>5°,LDFA>90°,MPTA<84°,JLCA>2°作為自變量(表3),以是否出現術后內翻(≥3°)為因變量,對內翻組病例進行非條件Logistic多因素回歸分析(表4)。

表3 多因素分析的自變量設定Table 3 Setting of independent variables in multivariate analysis n(%)

3 討論

UKA治療膝關節內側間室骨關節炎,具有創傷小、恢復快、術后的關節功能好和本體感覺保留正常等優點[9]。UKA的假體生存率也是令人滿意的，10年假體生存率為85%～95%, 20年假體生存率為80%～90%[10-12]。TKA術后正常下肢力線水平的恢復對改善膝關節功能、提高患者滿意度有重要意義。恢復正常的下肢力線可以改善髕骨軌跡,保持正常的關節運動力學,維持內、外側韌帶平衡[13]。Aleto等[14]提出,UKA的力線也是影響手術效果的關鍵因素,直接影響到假體生存率。Hernigou等[15]報道,UKA術后力線不良,會導致翻修率升高。UKA術后若矯正過度,外側間室應力負荷集中,容易引起外側間室軟骨退變,而外側間室骨關節炎導致UKA失敗[6,16]。為避免術后出現外翻,輕度矯正不足是可以接受的。很多學者認為術后力線保持輕度內翻可以獲得更好的假體生存率[17-18]。但是如果下肢力線矯正嚴重不良,殘留內翻過多,易導致假體出現某一部位應力負荷集中,從而加速聚乙烯襯墊磨損,進而導致UKA假體生存率降低[6,16,19-20],有限元分析表明內側間室的應力會因為力線內翻而增加[21-22],因此,避免UKA術后過度內翻非常重要。

表4 膝關節單間室置換術后內翻的術前危險因素的非條件Logistic回歸分析Table 4 Unconditional Logistic regression analysis of preoperative risk factors for varus after unicompartmental knee arthroplasty (UKA)

本研究將術后殘留內翻程度在3°以內的劃分為力線正常組,將內翻達到3°或3°以上的劃分為力線內翻組。UKA術后內翻的病例占12.8%，術后內翻有很多原因造成,本研究分析了術前因素對于術后內翻的影響，通過多因素分析,可以得到對術后出現內翻的獨立影響因素依次為術前MPTA<84°(P=0.018,OR=3.712,95%CI：1.250～11.027),術前Noyes>5°(P<0.001,OR=3.105,95%CI：1.835～5.254),術前FD>5°(P=0.001,OR=1.976,95%CI：1.326～3.234)。術前LDFA(P=0.146)和術前JLCA(P=0.709)對術后力線均未表現出有統計學意義的影響。

術前Noyes>5°,說明術前力線內翻嚴重,可能有一定程度的內側副韌帶攣縮。而在Oxford的UKA中,原則上盡量不進行內側副韌帶的松解,以避免出現內側松弛,術后力線外翻,甚至墊片脫出等較為嚴重的并發癥[23]。內側結構的攣縮會使內側間隙的填充量偏小,導致術后更容易出現內翻。MPTA一定程度上反映了關節外畸形的程度。由于Oxford UKA是先進行脛骨側的截骨,并且參考脛骨的截骨平面確定股骨后髁和股骨遠端的截骨，因此脛骨截骨面成為確定假體位置最重要的步驟。在MPTA較小時,患者脛骨內翻較重,脛骨平臺關節面內傾明顯。根據Oxford的要求,進行脛骨截骨時,要避免脛骨的截骨面與外側平臺關節面的夾角大于5°,這樣脛骨內側平臺有可能無法完全做到水平截骨,使脛骨側殘留內翻。根據本研究結果,MPTA<84°的患者術后可能殘留內翻的概率是MPTA≥84°的3.7倍。MPTA較小是造成術后殘留內翻重要的因素。術前屈曲畸形>5°也是術后內翻的影響因素，這可能是由于長期屈曲畸形出現膝關節內后角的攣縮,使內側伸直間隙偏緊,導致股骨遠端更多的磨骨。術前LDFA對術后內翻沒有影響,很大程度是因為Oxford UKA的股骨是參考脛骨關節面,為取得屈伸間隙平衡進行磨挫。股骨遠端的去骨量并不是由股骨自身的解剖結構決定的。而JLCA作為反映關節內畸形程度的參數,是關節退變軟骨層缺失造成的。當UKA術后重建內側間室后,JLCA所帶來的內翻也就相應消除,因此對術后內翻不產生影響。

本研究明確了UKA術后下肢力線恢復的相關因素。術后力線的恢復可以從術前的X線片上進行判斷。Tashiro等[18]認為術后下肢力線與術前外翻應力下的正位片有高度相關性,而與術前和術后站立位的正位有中度相關性。根據本研究的結果,術前內翻畸形如果主要來自于脛骨側,那么術后殘留內翻的可能性比較大。屈曲畸形的患者也比較容易出現術后內翻，而股骨側的畸形和關節內畸形對術后殘留內翻沒有影響。醫生可以在術前進行評估,預測術后力線內翻的風險。對于出現術后內翻高風險的患者可以術中做少量的內側松解來獲取更大的內側間隙,MPTA小的患者,需要注意截骨量,盡量使用3號的G型夾減少脛骨截骨量,從而通過內側間室的填充一定程度糾正力線，但應注意,內側松解可能導致不得不過度填充內側以獲得穩定性,這就會使關節線升高,甚至會使力線外翻,所以一定不要過度松解。

本研究存在局限性，研究并沒有進行臨床結果的隨訪,分析下肢力線的改變與患者臨床功能的關系是本課題組進一步研究的方向。