開放楔形脛骨高位截骨術后膝關節的關節線收斂角影像學分析

柳明忠，施建輝，謝俊杰，陳杰云

1.福建醫科大學附屬泉州第一醫院骨科，福建泉州 362100；2.福建醫科大學附屬泉州第一醫院影像科，福建泉州 362100

前言

脛骨高位截骨術（HTO）是治療癥狀性內翻畸形的有效方法，然而其缺點之一是傾向于降低髕骨高度和增加脛骨后傾斜，而增加的脛骨后傾斜可能會損害前十字韌帶功能；另一方面，隨著時間推移，下髕骨經常引起膝關節前部疼痛，可能會加速髕股關節退化［1-2］。隨著術前計劃軟件、術中導航系統和新型設備系統的發展，開放楔形脛骨高位截骨術（OWHTO）后冠狀面排列的準確性有了很大提高［3］。關節線收斂角（JLCA）被定義為股骨髁與脛骨平臺之間的切線夾角，已被用于評估軟組織矯正。正常膝關節股骨遠端關節面與脛骨平臺基本平行，JLCA 為0°～2°［4］。OWHTO 術后冠狀面矯正量取決于骨矯正和軟組織矯正［5］。最近有研究證實術前軟組織問題和過度矯正之間的關系［6］，也有研究報道JLCA≥4°患者更有可能經歷過度矯正，術前仰臥位JLCA 與術后站立位JLCA 相關［7］。本研究比較術前JLCA≥4°和<4°兩組患者手術前后的影像學和臨床指標，以期研究冠狀面排列是否受到JLCA變化的影響。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2018年4月至2020年4月期間在福建醫科大學附屬泉州第一醫院接受OWHTO 治療的84 名膝關節內側骨性關節炎患者。納入標準：①年齡<75歲者；②關節內側或前內側疼痛者；③脛骨內翻畸形>5°，準站立位X線片示內側脛股關節間隙變窄者；④手術計劃時開口間隙≤15°和屈曲攣縮≤15°，外側軟骨和半月板功能正常者；⑤屈曲畸形<10°，膝關節活動度>100°者。排除標準：①外側間室骨關節炎；②類風濕性關節炎；③髕股關節癥狀，前方或后交叉韌帶關節功能不全；④側方脛股關節間隙狹窄者；⑤患者依從性差、不能配合治療者?；颊邔χ委熂霸囼炛獣?，簽署知情同意書。根據術前JLCA≥4°和<4°分為兩組，術前JLCA<4°為低JLCA 組43 例（圖1），術前JLCA≥4°為高JLCA組41例（圖2）。術前計劃和手術由同一位從事OWHTO超過25年的外科醫生操作。

圖1 低JLCA組右膝關節炎患者影像學表現Fig.1 Imaging manifestations of patients with right knee osteoarthritis in low JLCA group

圖2 高JLCA組右膝骨關節炎患者影像學表現Fig.2 Imaging manifestations of patients with right knee osteoarthritis in high JLCA group

1.2 手術方法

冠狀位對準的目標是在單腿站立位置的全腿X線片上預期負重線（WBL）比為62%，并且在每個脛骨平臺上均進行術前標記（圖3a）。此外，在術前仰臥位片上測量JLCA。經關節鏡檢查后，未應用大腿止血帶。在脛骨前內側進行4～5 cm 縱向皮膚切口。從脛骨近端釋放淺表內側副韌帶，不影響半腱肌和股薄肌腱。在熒光檢查下，橫向截骨平面由兩條克氏針標記。使用骨鋸從脛骨內側平臺遠端35 mm到冠狀平面內的安全區進行橫向截骨，然后進行上行截骨。截骨間隙逐漸打開，使外側皮質完好無損。根據截骨間隙的松緊度釋放后部軟組織，并使用擴張器保持后內側間隙。在熒光透視下確認術中JLCA 與術前使用放射線量角器的仰臥位JLCA 相同，并且通過將患者腳推向外科醫生腹部區域將對準桿從內側邊緣放置為WBL 比為62%（圖3b）。截骨并打開間隙后，將預先形成的四邊形β-磷酸三鈣作為骨替代物插入到開口的內側間隙中。使用Tris 板（Olympus Terumo Biomaterials,日本東京）和8 個鎖定螺釘固定內側截骨間隙。所有患者均接受低分子量肝素和靜脈脈沖足泵形式的抗血栓預防。術后第2 天開始進行主動和被動鍛煉以及直腿鍛煉。術后1 周開始允許完全負重。

圖3 術前和術中JLCAFig.3 JLCA before and during the operation

1.3 影像學指標

影像形態使用富士計算機射線照相系統（富士膠片株式會社，日本東京）獲得，各種角度使用medi CAD 數字計劃軟件（Hectec, Landshut, 德國）測量?；颊咭詥瓮日玖⒌淖藙莴@得雙腿站立前后位片（AP）和側面全腿X線片，并且獲得膝蓋的天際線視圖。應力射線照相在150 N 內翻或外翻負荷下使用泰洛斯（Telos）關節壓力計（Telos,Weiterstadt, 德國）完全伸展而拍攝。髖-膝-踝角（HKA）定義為AP全腿X 線片上股骨和脛骨機械軸之間的較小角度。WBL比定義為脛骨平臺內側邊緣與脛骨平臺長度的交點之間的距離比。脛骨內側邊緣WBL比被認為是0%，脛骨外側邊緣WBL 比被認為是100%。脛骨后傾斜度（TPS）為脛骨內側平臺的后傾斜度與外側全腿X 線片上垂直于脛骨干軸線的夾角。內側近端脛骨角（MPTA）在AP 全腿X 線片上定義為脛骨解剖軸與脛骨平臺之間的內側角。在站立的腿，仰臥以及內翻和外翻應力膝關節X線片上測量JLCA。具有內翻的JLCA 用“+”符號表示。ΔJLCA 定義為術前站立位與仰臥位JLCA 之差，總JLCA 定義為內翻和外翻JLCA之和。通過從外翻JLCA 中減去站立的JLCA 計算潛在的內側松弛度，通過從內翻JLCA 中減去站立的JLCA 計算潛在的外側松弛度。關節線傾斜度（JLO）定義為平行于地面的直線與脛骨髁切線之間的夾角。通過從術后角度中減去術前角度計算TPS 和MPTA 的變化。通過從術前角度中減去術后角度計算JLCA的變化。

術后1年獲得X 線片。Kellgren-Lawrence 評分用于對膝骨關節炎的嚴重程度進行分類。矯正角度定義為術前HKA 減去術后HKA，過度矯正量（矯正誤差）定義為預測目標對準減去術后HKA。通過從術后MPTA減去術前計算骨校正，通過從校正角度減去骨校正計算軟組織校正。

1.4 預后評價指標

術前和術后1年分別測量膝關節活動度（ROM）。采用美國膝關節協會（AKS）膝關節評分和功能評分評定膝關節骨關節炎程度，采用Lysholm 膝關節評分量表評定術前和術后1年膝關節韌帶狀況［8-9］。對于每個測量，總分100分表示功能完整。采用膝關節損傷骨性關節炎預后評分（KOOS）評估術前和術后1年患者情況，KOOS 有5 個分量表：疼痛、癥狀、日常生活活動、運動和娛樂功能（運動/娛樂）以及與膝關節有關的生活質量［10］。

1.5 統計學分析

采用SPSS 19.0 軟件對數據進行統計學分析，使用Shapiro-Wilk 檢驗評估數據的正態性，計量資料用均數±標準差表示，使用t檢驗對具有正態分布的連續變量進行比較，Mann-Whitney 檢驗對非正態分布的連續變量進行比較，計數資料使用Pearson 卡方檢驗或Fisher精確概率。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 低和高JLCA組患者術前特征比較

兩組患者術前影像學和臨床數據見表1。兩組患者在年齡、體質量指數（BMI）、性別、手術側方面比較無顯著差異（P>0.05）。高JLCA 組的HKA、WBL和潛在外側松弛度均小于低JLCA 組（P<0.05）。兩組患者在TPS、MPTA、總JLCA、JLO方面無顯著差異（P>0.05），高JLCA 組的仰臥位JLCA、ΔJLCA、內翻JLCA、外翻JLCA 和潛在內側松弛度均高于低JLCA組（P<0.05），低JLCA 組的ROM 比高JLCA 組的運動范圍大（P<0.05）。兩組之間的任何臨床評分均無顯著差異（P>0.05）。

表1 低與高JLCA組患者術前特征比較Tab.1 Comparison of preoperative characteristics between low and high JLCA groups

2.2 低和高JLCA組患者術后特征比較

兩組患者術后影像學和臨床數據見表2。兩組患者在HKA、校正誤差、WBL、TPS、MPTA 骨校正、總JLCA、JLO方面比較無顯著差異（P>0.05），但高JLCA組的矯正角和軟組織矯正高于低JLCA組（P<0.05），高JLCA組的術后JLCA、ΔJLCA、內翻JLCA、外翻JLCA高于低JLCA組（P<0.05），低JLCA組的術后ROM高于高JLCA組（P<0.05）。兩組之間的任何術后臨床評分均無顯著差異（P>0.05）。

表2 低與高JLCA組患者術后特征比較Tab.2 Comparison of postoperative characteristics between low and high JLCA groups

3 討論

OWHTO 是一種糾正由于脛骨內翻畸形引起的下肢內翻對準的手術技術［1,11］。本研究最重要的發現是術前JLCA≥4°的膝關節與術前JLCA<4°的膝關節在冠狀位對準方面沒有區別。如果在手術中參照術前仰臥位JLCA 進行設置，兩組術后冠狀位對準均不受JLCA 變化的影響。相對于冠狀平面上的計劃目標角度的實際矯正角度是成功進行HTO 的最重要因素［12］。相對于機械軸稍微外翻至3°～5°對于令人滿意的臨床結果至關重要。然而，盡管有準確的術前計劃和適當的術中技術，但過度矯正的程度可能是由于軟組織矯正的差異而引起的［13］。So等［14］報道在封閉楔形HTO 中，術后站立位JLCA 與術前仰臥位JLCA 相似，可以使用術前仰臥位JLCA 預測術后站立位JLCA，并建議在術前計劃中使用仰臥位X 線片而不是站立位X線片。然而，站立位X線片通常用于評估膝骨OA的嚴重程度并在術前確定矯正角度。

本研究低JLCA組中44膝的矯正角、骨矯正和軟組織矯正分別為11.4°、11.3°和0.1°，術前平均HKA為-6.8°，JLCA 為3.0°；高JLCA 組中40 膝的矯正角、骨矯正和軟組織矯正分別為13.1°、12.0°和1.2°，術前平均HKA 為-9.0°，JLCA 為6.1°。本研究中高JLCA組的軟組織矯正高于低JLCA 組。先前的接受者操作特征曲線分析表明術前JLCA≥4°的膝蓋是過度矯正的一個因素，術前JLCA<4°時，膝蓋的冠狀位后對齊可能不受軟組織矯正的影響［15］。Koh 等［16］報道OWHTO后平均HKA為-9.6°的50個膝蓋中，矯正角、骨矯正和軟組織矯正分別為12.8°、9.4°和3.4°。本研究中術前HKA 和軟組織矯正在低JLCA 組分別為-6.8°和0.1°，在高JLCA 組分別為-9.0°和1.2°。因此本研究中軟組織校正仍低于先前測量的3.4°。這種差異可能與膝骨OA 嚴重程度有關，因為本研究中測得的HKA 低于先前研究中的HKA，或者可能與本研究中未觸及的臀大肌操作差異有關，但在先前的研究中伴有內側副韌帶升高。

在多變量分析中，ΔJLCA 是冠狀位校正差異的預測因素，且潛在的內側松弛度反映內側軟組織松弛度和內收力矩［17］。我們同意這個觀點，即ΔJLCA和潛在內側松弛度是冠狀矯正差異的預測因素。本研究中截骨前高JLCA 組的ΔJLCA 和潛在內側松弛度高于低JLCA 組，然而兩組之間在冠狀排列方面沒有發現顯著差異，這可能意味著JLCA 的改變在截骨術期間得到控制，并且兩組術后HKA 均不受JLCA改變的影響，JLCA 的變化與過度矯正有關。實際上，JLCA 的變化與矯正誤差高度相關，并已顯示出導致矯正誤差。在本研究中高JLCA 組JLCA 的變化大于低JLCA 組，但兩組之間在冠狀面排列方面無顯著差異，這可能是因為在術前仰臥JLCA 設定了HKA，能夠將矯正誤差降至最低。在截骨手術期間，導航系統的使用可能會輔助這種組合方法，但本研究結果表明過度矯正的發生率很高。過度矯正的最可能原因是沒有重現負重狀態。然而，在外側腔室和外側脛骨皮質穿孔中更多的壓縮可能傾向于過度矯正。本研究的局限性：首先，在進行截骨術之前，高JLCA 組的膝關節比低JLCA 組的膝關節表現出更大的內翻畸形和更嚴重的膝骨OA，這是不可避免的，因為術前JLCA 與內翻畸形相關。其次，本研究為回顧性分析，可能會引入潛在的選擇偏見。第三，在2D 全腿X 線片上測量冠狀對準和關節定向角，測量的準確性受膝蓋位置的影響。然而，與2D相比，諸如EOS 或承重CT 的3D 成像可能允許更精確地測量冠狀面對準和關節的定向角度［18］。

綜上所述，比較術前JLCA≥4°和<4°兩組患者膝關節的影像學和臨床結果，并根據術前仰臥位JLCA在術中設定JLCA 的變化，這與術后站立位JLCA 相似。當控制術中JLCA 時，兩組之間JLCA 的變化和軟組織矯正的差異不會影響術后冠狀位的排列，但是兩組矯正率均高于目標冠狀位。