基于CT數據六軸外固定架在成人Blount病治療中的應用

鐘豪良，路玉峰，喬鋒*，張保剛，賀金龍，賈斌，鄭世成，許兆辰，王敏，張淵，廖永華

(1.陜西中醫藥大學，陜西 咸陽 712000；2.西安交通大學附屬紅會醫院中西醫結合骨科，陜西 西安 710054)

Blount病是一種主要影響脛骨近端后內側生長板導致脛骨內翻的發育性疾病，病因及發病機制目前仍不明確。該病分為早發型和晚發型，可累及單側或雙側脛骨，早期未予治療或治療失敗，后期容易形成脛骨近端內翻畸形，伴有脛骨前弓和內旋，往往合并股骨外翻或內翻畸形。由于下肢力線不正，長期負重不平衡會造成膝關節過早的磨損，所以待骨骼發育停止后需對下肢力線進行矯正。由于脛骨內翻同時伴有內旋、短縮畸形以及股骨外翻畸形，所以Blount病矯形具有較大的挑戰性。為獲得精準的力線矯正，近年來，常借助計算機技術，如導航、數字化模板工具、復雜外固定裝置以及3D打印技術。研究報道使用泰勒三維空間外固定架(Taylor spatial frame，TSF)通過逐漸矯正的方法能精準有效矯正Blount病多軸畸形，但TSF以X線數據為基礎，具有精度差、學習曲線長、固定不牢靠等缺點。我院自主研發基于CT數據的數字六軸外固定架(Qiao-Spatial Frame，QSF)，其基本原理同國際上其他六軸外固定架一樣，但由于基于CT數據，所以復位或畸形矯正更精確，而且對外固定架的安裝和桿的位置沒有特殊要求，也不會因X線拍攝角度和放大率對最終復位和矯形結果產生影響，醫生也不需要測量6個畸形參數和4個環的安裝參數，所以學習曲線短、操作更便捷。2018年1月至2020年12月我科共使用QSF治療了7例(8膝)成人Blount病，取得了良好的療效，現將結果報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 本組7例(8膝)患者，男3例，女4例；年齡18～51歲，平均(36.6±11.1)歲；身體質量指數(body mass index，BMI)平均(25.1±3.7)kg/m2；左側4膝，右側4膝；早發型2例，晚發型5例。納入標準：有膝關節疼痛癥狀，保守治療效果不佳。排除標準：(1)創傷導致的膝內翻；(2)合并嚴重膝關節骨關節炎(K-L Ⅲ～Ⅳ級)；(3)膝關節不穩定，包括內外側及前后交叉韌帶損傷；(4)伴有膝關節感染。2例患者在2歲時發病，其余5例患者均在7～12歲發病，早期均未給予手術治療，所有病例均符合Blount病診斷標準，通過醫院倫理機構委員會審查，所有患者均簽署知情同意書。

1.2 手術技術 如同時存在股骨外翻畸形，股骨遠端外側角(lateral distal femoral angle，LDFA)<85°。首先給予股骨遠端截骨，術前利用Solidworks軟件測量旋轉角度，取股骨遠端前內側切口，顯露股骨遠端內側皮質。使用自行設計的截骨導向器[1]的導向套筒緊貼股骨遠端內側皮質放置，順著套筒各鉆入1枚2.5 mm克氏針，透視確定合頁位置與術前計劃的位置一致。如滿意，則鉆入剩余的4枚克氏針，保留合頁連續性給予截骨，去除截骨塊后，緩慢合攏截骨間隙至內側皮質間完全貼合，用2枚克氏針臨時固定，然后用Tomofix接骨板固定。

1.2.1 腓骨截骨 中下1/3處截除1 cm長度的腓骨，于腓骨中段外側處作縱形切口，顯露腓骨后用擺鋸于骨膜下切斷腓骨，縫合切口，加壓包扎處理。

1.2.2 脛骨截骨 脛骨結節下1 cm處橫行截骨，但不要完全截斷，便于安裝外固定架。

1.2.3 安裝六軸外固定架 近端選擇“C”型環，遠端選擇全環，根據脛骨上段的畸形，預設六軸外固定架的構型。于膝關節線下約1.0～1.5 cm處由外向內平行于脛骨平臺置入1枚直徑2.0 mm克氏針，調整近端環的位置并固定。調整遠端環的位置使其與脛骨干垂直，遠近端環分別用2～4枚固定針固定。截骨處用銳骨刀截斷，或者扭轉遠近端兩個環，確保完全截骨。

1.3 術后處理 術后給予24 h抗生素預防感染，低分子肝素預防下肢深靜脈血栓，術后CT掃描下肢全長，根據CT數據，利用配套軟件計算出六軸外固定架調整處方，術后1周按處方開始牽拉成骨緩慢矯正，速度為0.7～1.0 mm/d，出院后患者根據處方調整。矯正結束后拍攝下肢全長負重正位X線片，根據結果決定是否需要微調，直至力線調整滿意后，連接桿鎖定固定，每月復查X線，待截骨處愈合后去除外固定架。

1.4 觀察指標 (1)截骨處術后2周拆線，做好針孔護理；(2)截骨愈合時間(數據調整結束后開始計算)；(3)使用Solidworks軟件進行測量：機械軸偏移(mechanical axis deviation，MAD)；脛股角(femorotibial angle，FTA)；脛骨近端內側角(medial proximal tibial angle，MPTA)；LDFA；股骨髁脛骨干角(femoral condyle tibial shaft angle，FCTSA)；雙下肢長度差(leg length discrepancy，LLD)，即右側-左側的差值。

2 結 果

7例患者均使用QSF外架緩慢矯正脛骨畸形，其中有4例患者，5個下肢同時進行股骨閉合截骨，使用TomoFix接骨板固定截骨部位。其中1例49歲女性早發型患者，左側下肢Blount病，術前MAD值為112.1 mm，FTA為42.9°，MPTA為59°，FCTSA為62°。術前設計手術方案為一期脛骨QSF截骨矯形，二期行股骨外側閉合截骨，患者脛骨截骨骨愈合后，膝關節疼痛明顯好轉，拒絕二期手術治療。另1例患者，雙側Blount病，僅行右側手術治療。

患者隨訪時間為11～38個月，平均(21.7±10.4)個月。患者平均MAD由術前的(62.0±28.7)mm矯正到末次隨訪時的(8.9±14.8)mm；FTA術前(17.3±11.6)°，末次隨訪為(-2.8±4.9)°；MPTA術前(65.7±8.7)°，末次隨訪(85.6±2.4)°；FCTSA術前(62.2±10.7)°，末次隨訪(84.5±2.6)°。截骨處愈合時間平均為(13.8±1.7)周。去除1例雙側病變僅行單側手術患者，術前LLD為(16.5±9.8)mm，末次隨訪為(2.4±1.4)mm。術后所有測量指標數值均較術前明顯改善(P<0.05，見表1)。

所有患者傷口均在2周內愈合拆線，無骨不連、神經血管損傷、針道感染及骨髓炎等并發癥，僅在外架調整后期出現小腿輕度不適癥狀。

典型病例為一38歲女性患者，晚發型Blount病，右側一期給予股骨脛骨同時截骨矯形，術后21周截骨愈合去除QSF，6個月后行左側下肢手術，一期給予股骨脛骨同時截骨矯形，術后17周截骨愈合去除QSF。脛骨側使用QSF緩慢矯正，股骨側使用TomoFix接骨板固定截骨，QSF緩慢調整數據45 d(見圖1～4)。

表1 術前和末次隨訪的X線測量結果

圖1 術前雙下肢全長負重X線片示雙側脛骨內翻伴股骨外翻 圖2 患者術前雙下肢外觀照 圖3 雙下肢矯形術后X線片示力線得以恢復 圖4 左脛骨去除QSF后使用單邊外架保護負重

3 討 論

1937年，Blount首次報道了進展性嬰幼兒脛骨內翻。后期隨著研究逐漸增多，將該病分為2型，嬰幼兒型或早發型及青少年型或晚發型。如果嬰幼兒型早期不予治療，會出現內側脛骨平臺凹陷，伴有脛骨內翻內旋。Blount病病因目前并不清楚，其內翻的原因可能是脛骨內側骺板骨化破壞，導致脛骨內側生長阻滯。骨骺生長的力學調整遵循“Hueter-Volkmann”定律，內側增加的壓力使內側長骨的縱向生長減緩。嬰幼兒型Blount病早期如不干預，成年后脛骨內翻畸形較為嚴重。青少年型或晚發型發病時二次骨化已經形成，因此成年后脛骨內翻畸形小于早發型。本病例組7例患者中，早發型2例(3膝)，發病后均未給予治療，MAD均大于70 mm。其中1例青少年型在13歲時行脛骨截骨矯形術，術后仍殘留MAD值29 mm。

Sachs等[2]報道使用泰勒氏架緩慢矯正下肢畸形，MAD從術前的51.4 mm降至術后的16.9 mm。Li等[3]報道了更嚴重的畸形，術前MAD值為90 mm，通過緩慢矯正后，術后MAD值達到10 mm。Saw等[4]則報道MAD值從術前的97.4 mm降至術后的7.5 mm。本組病例術前的MAD值為62.0mm，術后的MAD值為8.9 mm，平均矯正了53.1 mm。關于FTA，Clarke等[5]報道了一組青少年Blount病例，平均年齡為10.6歲，FTA從術前的內翻25.2°矯正到術后的外翻3.9°。作者的目的是通過輕度的過度矯正患者的FTA來防止患者由于持續的脛骨內側骨骺生長抑制所導致的畸形復發。本組病例均為成年人，因為早期患Blount病而未予治療，我們的目標是術后FTA矯正到-3°。本組病例術前的FTA為17.3°，術后平均為-2.8°。本病例組的FCTSA從術前的62.2°矯正至術后的84.5°。Hefny等[6]報道了12例兒童，通過使用脛骨股骨雙截骨及Ilizarov外架固定緩慢矯正從術前的58°，矯正至術后的84°。Saw等[4]報道病例FCTSA從術前的53°矯正至術后的86°。

本組有1例49歲女性患者，左膝關節骨關節炎X線分級達到K-L Ⅱ級，脛骨和股骨同時存在內翻畸形，患者術前MAD值為112.1 mm，FTA為35°，術前設計手術方案一期使用QSF矯正脛骨畸形，二期截骨內固定矯正股骨內翻，但患者矯正脛骨畸形后，膝關節疼痛明顯好轉，拒絕二期股骨截骨矯形，末次隨訪MAD值僅達到42.9 mm，FTA為8°。本研究并未排除該病例，是因為患者術前FCTSA為62°，MPTA為59°，術后FCTSA為83°，MPTA為85°，脛骨畸形得到滿意的矯正。

Ilizarov首先報道了截骨矯形牽拉成骨技術，相對于Ilizarov外架，六軸外固定架在矯正多平面復雜畸形時，無需改變外固定架構型，即可實現畸形的矯正，具有非常明顯的優勢。以TSF為代表的六軸外固定架，利用配套軟件，可使矯正更精準[7-8]，但泰勒氏架矯正肢體畸形必須確定13個參數[9]：3個支架參數，4個安裝參數和6個畸形參數。每一個參數的測量都會產生誤差，都會影響到最終的矯形效果，并且應用TSF后的調整取決于精確的前后位和側位X線測量，以產生最準確的輸出程序。這些X線片需要在與參考環正交的平面上拍攝，因此術后常需多次調整[10]。其次，TSF即刻穩定性較差，為了骨折的愈合，增加斷端的應力，常需要在兩側另外安裝固定連桿[11]。

我院自行研制的基于CT數據的六軸數字骨科外固定架(QSF)，由6根相互成角的可伸縮桿與2個平面環(或半環)連接而成，與TSF結構類似。但由于其配套軟件基于CT數據，所以復位精度更高，而且對環的安裝位置，桿的連接沒有特殊要求，所以操作更便捷，由于不需要測量繁雜的參數，所以不會因X線片拍攝角度對復位結果產生影響。QSF固定后，利用配套的計算機軟件處理CT數據，計算調節處方。該外固定架復位精確、固定牢靠、操作簡單、學習曲線短，無需專業培訓即可掌握。利用軟件計算出6根連接桿需要調節的長度后給出處方。對于復雜畸形矯正，術后即可完全負重，每日調整0.7～1.0 mm。治療骨折，可一次性完成解剖復位，堅強固定。本組7例病例通過使用QSF外架，緩慢矯正，在調整結束后14周左右達到截骨愈合，無一例出現術中術后骨折、骨不連及感染。

由于Blount病發病率較低，本組病例僅有7例。由于病例太少，隨訪時間較短，我們初步認為使用QSF外固定架對Blount病早期忽視治療殘留的成人下肢畸形有較好的早期臨床療效，但仍需增加樣本量，并進行長期隨訪。總之，使用QSF外架能精準矯正脛骨內翻、短縮及旋轉畸形，輔助股骨鋼板矯正股骨畸形，能獲得滿意的下肢力線，而且具有手術操作簡單、固定牢靠、創傷小、并發癥少等優點，具有較高的臨床應用價值。