激光標線儀在內側開放楔形脛骨近端高位截骨術中的應用

張韶輝, 李浩然, 趙 玲, 李海清, 董占引

(河北省滄州中西醫結合醫院 骨關節外科, 河北 滄州, 061001)

內側開放楔形脛骨近端高位截骨術(MOWHTO)是臨床治療合并內翻畸形內側間室膝關節骨關節炎患者的常用保膝術式。MOWHTO具有不截斷腓骨、創傷小、術中可靈活調整矯正度數等優點，對于行膝關節周圍截骨術治療的膝關節骨關節炎的大部分患者適用[1]。MOWHTO的手術原理是將下肢負重力線由內側轉移至外側，進而改善膝關節內側生物力學，減輕內側間室負重，達到緩解疼痛的目的[2]。關于如何確定MOWHTO的力線一直是一個難點，若力線矯正不足，術后疼痛緩解不明顯，而矯正過度會引起外側間室及髕股關節壓力增高，出現疼痛髕骨脫位等癥狀[3]，導致手術失敗。術中鋪單需反復進行C型臂透視股骨頭中心點，透視范圍有限，不能同時完成下肢力線(股骨頭中點至踝關節中點)的透視定位，因此需要術中反復C臂透視來定位下肢力線，延長操作時間，傷口污染概率增大，感染風險增高。激光標線儀由激光電源和半導體激光器組成，可發出高亮的紅色或綠色的激光，激光線再通過透鏡組件擴散成1個激光扇面，當該激光扇形面投射到界面上時就能顯示出1條可見、非接觸的紅色或綠色激光直線，通過在三維空間任意微調，可用來劃線標記，發揮配準及定位等功能，已在裝修畫線、切割標線參考及鈑金切割等領域廣泛使用。本研究術前透視股骨頭中心及踝關節中心后，采用激光標線儀標記下肢力線，術中實時顯示脛骨近端高位截骨時的下肢力線，便于術中及時調整下肢力線，使術后下肢力線更接近術前設計，現將結果報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

將2020年6月—2022年1月行內側開放楔形脛骨近端高位截骨術治療的60例內側間室膝關節骨性關節炎患者納入本研究，按照入院順序隨機分為對照組和觀察組，每組30例。對照組術中利用傳統定位法(髂前上棘-第1/2趾間)，采用電刀線標記下肢力線；觀察組術中采用激光標線儀標記下肢力線。所有患者均簽署知情同意書，本研究經醫院倫理委員會同意。2組患者性別、年齡、體質量指數、患膝及病程等一般情況比較，差異無統計學意義(P>0.05), 具有可比性，見表1。

表1 2組患者一般情況比較

1.2 方法

采用激光標線儀(型號DL332102, 寧波得力工具有限公司生產)標記下肢力線。重力懸掛式激光標線儀由底座、外殼部件(含支架)、激光電源、半導體激光器構成，激光波長650 nm, 電源3～5 V直流電，功率50 mW, 輸入張角>120°。觀察組與對照組手術均由同一組醫師完成。

對照組按照傳統定位法，術中使用電刀線從髂前上棘-踝關節中心標記下肢力線。術前在雙下肢全長正位X線片上標記患側下肢力線，計算截骨撐開角度。麻醉后，患者取平臥位，于患肢近端綁氣壓止血帶，常規碘酒酒精消毒，鋪無菌油布與無菌單。摸取髂前上棘，用電刀線連接髂前上棘與踝關節中心點來顯示下肢力線，記號筆于體表將膝關節標記為4等分，記號筆標記下肢力線在膝關節表面投影，取脛骨近端內側長約8 cm的縱向切口，逐層分離皮下組織，暴露脛骨結節內側及鵝足區域，為防止術后內側副韌帶緊張，切開部分內側副韌帶、淺筋膜及鵝足，顯露脛骨近端內側皮質。在C型臂X線膝關節正位透視下用電鉆置入2枚2.0 mm的克氏針，第1枚克氏針由脛骨內側中段脛骨結節水平內側斜向腓骨尖，第2枚克氏針垂直平行于第1枚克氏針，C型臂X線透視確認克氏針深度及方向良好，隨后進行雙平面截骨，用截骨鑿撐開截骨區，保護后方神經血管與截骨位置外側皮質合頁，根據術前計算角度撐開截骨線，放置撐開器，術中再次利用電刀線標記髂前上棘-踝關節中心，顯示下肢力線外移至膝關節中外3/4點處，后置入TomoFix鋼板，分別擰入螺釘固定，C型臂X線透視鋼板螺釘位置良好，下肢力線滿意，止血并逐層縫合。術后立即給予抗感染及抗凝治療，冰袋冷敷，彈力繃帶加壓包扎，閉合引流管至少4 h后開放引流，引流20 h拔除引流管。

觀察組術前準備與對照組相同，麻醉滿意后，取平臥位，于患肢近端綁氣壓止血帶，患側臀部下墊薄墊，用雙側床擋固定雙側髂骨，防止患者側向移位，將電極貼置于患側髖部，髂前上棘與恥骨連線中點下方，通過C型臂垂直定位，使電極貼位于股骨頭中點，屈伸、內收、外展、內旋、外旋髖關節5次，再次采用C型臂X線透視見電極貼仍位于股骨頭中心，給予一定軸向壓力，透視下定位踝關節中心點。將激光標線儀固定于床頭支架上，打開激光標線儀，使激光通過股骨頭中心，標記下肢力線。碘酒酒精消毒，鋪無菌手術巾單。鋪單后用金屬桿沿激光標線放置，再次采用C型臂X線透視確認激光經過股骨頭中點及踝關節中點，取脛骨近端內側長約8 cm的縱向切口，切開淺筋膜及鵝足，顯露脛骨近端內側皮質，在C型臂X線透視下，在膝關節正位透視下電鉆置入2枚2.0 mm克氏針，第1枚克氏針由脛骨內側中段脛骨結節水平內側斜向腓骨尖，第2枚克氏針垂直平行于第1枚克氏針, C型臂X線透視克氏針深度及方向良好，隨后進行雙平面截骨，用截骨鑿撐開截骨區，根據術前測量下肢全長X線片計算的截骨撐開角度撐開截骨區，根據激光標線儀實時顯示標記的下肢力線，使金屬力線桿與激光標線重合, C型臂X線透視下撐開截骨區，將下肢力線外移至Fujisawa點，后置入TomoFix鋼板，其余步驟同對照組。

1.3 觀察指標

比較手術時間、引流量、C臂使用次數及OA距離。術后拍攝雙下肢全長X線片，標記力線從X線片上連接股骨頭中心到踝關節中心，標記膝關節X線片上的Fujisawa點(O點)，力線與脛骨平臺的交點為A點，量取O點到A點的距離。采用視覺模擬評分法(VAS), 分別于術前及術后3、6個月評估所有患者的疼痛程度。采用美國特種外科醫院(HSS)膝關節功能評分，分別于術前及術后3、6個月記錄所有患者的疼痛、功能、活動度、肌力、屈曲畸形及穩定性, HSS評分為0～100分，評分越高提示膝關節功能越好。分別于術前、術后3、6個月測量所有患者患膝的最大屈膝角度。記錄神經或血管損傷、固定失敗、關節內骨折、截骨端延遲愈合、下肢深靜脈血栓等并發癥或不良反應。

1.4 統計學方法

2 結 果

2.1 2組手術時間、引流量、C臂使用次數及OA距離比較

與對照組比較，觀察組手術時間、引流量、C臂使用次數及OA距離均較短或較少，差異有統計學意義(P<0.05), 見表2。

表2 2組手術時間、引流量、C臂使用次數及OA距離比較

2.2 2組患者VAS評分比較

所有患者均接受6個月隨訪。隨著隨訪時間的延長, 2組患者VAS評分降低，差異有統計學意義(P<0.05)。 2組患者術前和術后6個月的VAS評分比較，差異無統計學意義(P>0.05); 與對照組比較，觀察組術后3個月的VAS評分較低，差異有統計學意義(P<0.05), 見表3。

2.3 2組患者膝關節HSS評分比較

隨著時間的延長, 2組膝關節HSS評分均增加，差異有統計學意義(P<0.05)。2組術前和術后6個月的膝關節HSS評分比較，差異無統計學意義(P>0.05); 與對照組比較，觀察組術后3個月的膝關節HSS評分較高，差異有統計學意義(P<0.05), 見表4。

表3 2組患者VAS評分比較 分

表4 2組患者膝關節HSS評分比較 分

2.4 2組屈膝最大角度比較

隨著時間的延長, 2組屈膝最大角度均不同程度增大，差異有統計學意義(P<0.05)。2組患者術前和術后6個月的屈膝最大角度比較，差異無統計學意義(P>0.05); 2組患者術后6個月的屈膝最大角度與術后3個月比較，差異有統計學意義(P<0.05); 與對照組比較，觀察組術后3個月的屈膝最大角度較大，差異有統計學意義(P<0.05), 見表5。

表5 2組患者屈膝最大角度比較 °

2.5 2組患者并發癥和不良反應比較

對照組發生1例下肢深靜脈血栓，給予對癥處理后未出現嚴重不良反應。觀察組患者未發生并發癥或不良反應。

3 討 論

內側膝關節間室的軟骨退變較為常見，因為膝關節有5°～8°的內翻角，膝關節軟骨退變又促進了膝內翻畸形的加重[4-5]。長期負重、軟骨退變造成了膝關節疼痛日益嚴重，最終需行人工膝關節置換術。目前根據嚴重程度對膝關節骨性關節炎實施階梯治療已被多數學者認可，而脛骨近端高位截骨術是對于膝關節骨性關節炎Kellgren-Lawrence分級為Ⅱ級或Ⅲ級的患者保膝治療的重要方式[6-7]。 MOWHTO是通過脛骨近端截骨，將下肢整體力線外移，使膝關節主要承重間室由內側轉移至外側，從而減輕內側負荷，緩解內側膝關節關節炎癥狀，消除或減輕疼痛。

MINIACI A等[8]提出，將下肢負重位力線外移為脛骨平臺外側的60%～70%來矯正內翻畸形。PAPE D等[9]也指出，以下肢負重力線比只依靠局部X線片的脛股角作為參照標準更準確，最佳位置是將負重力線矯正為脛骨平臺外側的62%～66%。目前較為公認的脛骨高位截骨(HTO)術后負重力線標準是Fujisawa點，即脛骨平臺外側的62.5%處，通常對應于平臺外側棘的斜坡處[10]。研究[11]結果顯示，力線轉移到中點時，內側間室的壓力減半，同時外側間室的壓力輕微增加，內側間室壓力隨力線外移程度明顯降低，當力線超過70%后，外側間室壓力增大，發生骨關節炎的概率也隨之增加，另外過度外翻改變了膝關節外形和步態，導致患者不滿意率增高。

內側開放楔形脛骨高位截骨術為了調整力線使其輕度外翻，下肢力線為踝關節及股骨頭兩中心的連接線，而下肢力線的定位顯示方法未見明顯改進。術中依靠反復C臂透視確定股骨頭及踝關節中心來確立下肢力線，這種定位方式需要C臂透視次數多，手術時間長，而髂前上棘-第1/2 趾間誤差較大。有學者[12]通過一整套完整剛性定位器和復雜的函數運算計算得出股骨頭中心點，較為繁雜，不易普及。此外，有研究[13]使用手眼機器人定位來確定股骨頭中心點，但需要依賴于機器設備，不夠簡便。

近年來, 3D打印技術的快速發展使得3D打印的截骨導板逐漸應用于MOWHTO[14]。利用患者下肢CT原始數據進行數字建模，導入計算機計算需要截骨的角度、撐開距離，設計并打印出截骨導板，應用于臨床，提高了手術效率，大大提高了力線矯正的精確度和準確性，具有切口小、縮短手術時間、減少C臂使用次數等優勢。但截骨導板需要定制，在一定程度上延長患者術前等待時間并增加費用[15]。計算機輔助導航下的MOWHTO術后力線較傳統截骨方式更接近Fujisawa點，且術后出現脛股角異常的患者更少[16]。但由于計算機導航技術需要注冊，延長了手術時間，且部分導航設備需在患者肢體上安裝反射球支架，可能給患者帶來額外創傷[17]。

以上2種方法操作復雜，具有局限性。也有學者[18]利用自制工具貼在髖關節表面，術中采用摸取定位法，但體表皮膚易移動，導致定位不準確。脛骨近端高位截骨術中采用激光標記儀術中標記下肢力線，術前透視下將電極貼與股骨頭中心重合，過度肥胖患者防止贅肉影響，電極貼貼于髂腹股溝韌帶區，髖關節的活動對髂腹股溝韌帶區影響較小，多次屈曲、內收、外展，內外旋活動髖關節證實電極貼于平臥位時股骨頭中心無位移，打開激光標線儀，投射激光經過股骨頭中心及踝關節中心來顯示下肢力線，消毒鋪單后使用金屬桿與激光重合，再次透視證實激光標線經過股骨頭中心及踝關節中心，激光標線可以實時顯示下肢力線，行脛骨高位截骨手術操作，撐開截骨區時，再次使用金屬桿與激光重疊后透視，使力線經過Fujisawa點。

本研究結果顯示，與對照組比較，觀察組手術時間更短，術后引流量更少，術中C臂透視次數減少，術后復查下肢力線更滿意。6個月的隨訪結果顯示，與對照組比較，觀察組術后3個月VAS評分降低，膝關節HSS評分及屈膝最大角度增高和增大，術后6個月2組的VAS評分、膝關節HSS評分及屈膝最大角度比較，差異無統計學意義(P>0.05), 進一步佐證了在脛骨近端高位截骨術中采用激光標記儀較傳統定位法具有明顯的優勢，傳統方法使用電刀線標記，電刀是取代傳統機械手術刀進行組織切割的電外科器械，以焦耳定律為基礎理論，利用高壓電的熱效應，通過調整合適的輸出功率，達到術中組織標記或切割的目的，但電刀線標記在MOWHTO術中顯示力線不夠準確并存在局限，具體表現在以下幾點: ① 電刀線標記是以髂前上棘與踝關節中心為連線，不能代表下肢真實力線，且髂前上棘因消毒鋪單后不易觸及，不能固定，不能作為參考; ② 術中撐開截骨區后電刀線外移，外移距離只是憑經驗而定，不夠準確。

使用激光標線儀可于術中實時顯示下肢力線，其優點包括: ① 實時顯示下肢力線，直觀，便于術中調整，例如因施術者操作移動，鋪巾易滑落，需要再次加鋪，此時也可調整下肢力線; ② 絕對直線，不會因線的張力或金屬桿彎曲出現標記錯誤，具有較高的靈敏度; ③ 術中操作精確度高，轉移至Fujisawa點時，只需將金屬桿或克氏針與激光標線重疊，透視下調整撐開角度即可，同時也降低了術前設計的誤差，且該法不受患者脛骨大小差異對脛骨截骨角度的影響，得到個體化的下肢力線精確定位; ④ 設備簡單，只需固定于手術床頭架或床頭桿上，重量輕，便于操作，價格低廉，不額外增加費用。

本研究也存在不足，下肢全長X線片均為直立負重時拍攝，而手術時患者體位是仰臥位，雖然術中給予了軸向應力來模擬負重狀態，但不能代替真實應力狀態。患者手術前后負重位由于疼痛和給予患肢承重力量不同，測量的內翻角度亦有誤差的可能，因此術中激光標記的力線較手術前后的力線可能仍有一定誤差，這是否是術后6個月2組VAS評分、膝關節HSS評分及屈膝最大角度差異無統計學意義的可能原因，有必要進一步長期隨訪和研究。

綜上所述, MOWHTO中使用激光標線儀標記下肢力線可實時顯示下肢力線，為術中調整力線提供最直接的參考，使用的設備也比較簡便，值得繼續研究和推廣應用。