兩種不同截骨方式對全膝關節術后患者下肢力線和軟骨退變的影響

吳迪 司麗娜 武麗珠 王建華 羅金偉 常乾坤 呂永明 楊陽

1承德醫學院附屬醫院（河北承德 067000）；2承德醫學院（河北承德 067000）；3承德市中心醫院（河北承德 067000）

隨著膝關節生物力學研究的深入，以及多心型膝關節假體和全膝置換術的提出，全膝關節置換術（TKA）應運而生，可有效緩解疼痛，糾正肢體畸形，恢復肢體功能，是終末期膝關節骨性關節炎首選手段。但仍有各種原因導致手術失敗，其中25%原因與下肢力線欠佳有關，若未積極處理，極易引起聚乙烯襯墊加速磨損、假體松動、關節不穩等并發癥［1-3］。目前調整下肢力的截骨方法涉及測量截骨法、間隙平衡法，前者多根據骨性標志截骨，后者多以軟組織張力或平衡伸直間隙為根據截骨，均具有良好效果［4］。當前研究關于測量截骨法、間隙平衡法的研究多集中于手術情況、疼痛程度及膝關節功能［5］，鮮有關于兩者對創傷應激反應及軟骨退變的循證支持，本研究試圖從軟骨退變指標、創傷應激指標方面對比兩種截骨標準效果，現將結果報告如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料選取2019年1月至2021年4月我院97 例擬行TKA 患者，隨機數字表法分為采取間隙平衡法的間隙組（n=49），采取測量截骨法的測量組（n=48）。兩組性別、年齡、體質量指數（BMI）、病變部位、合并疾病等資料比較差異無統計學意義（P>0.05）。見表1。本研究征得倫理委員會審核批準。

表1 兩組臨床資料比較Tab.1 Comparison of clinical data between the two groups x±s

納入標準：（1）結合臨床表現及影像學檢查確診為膝關節骨性關節炎；（2）保守治療無效，擬行TKA 治療；（3）單側病變，初次行TKA，術中植入同款膝關節假體；（4）患者知情并簽署知情同意書。

排除標準：（1）其他下肢疾病；（2）膝關節手術史；（3）重要臟器器質性疾??；（4）精神障礙；（5）副韌帶損傷；（6）近期接受重大手術治療。

1.2 治療方法兩組均由同一組醫師實施手術。兩組均完善血生化、血常規、X 線檢查，積極控制內科疾病，待病情穩定后實施TKA，全麻，自膝前正中做一切口，逐層切開皮膚、皮下脂肪、筋膜層，進入關節腔，外翻髕骨，屈膝90°，充分顯露膝關節，清理半月板、前后交叉韌帶等，咬除脛骨平臺、股骨髁增生骨贅，將脛骨平臺前脫位，自脛骨平臺截骨模板連接力線桿，直至脛骨截骨面垂直脛骨解剖軸，后傾0°脛骨截骨，股骨遠端髓內定位，6°外翻截骨，放置適宜厚度伸直間隙測量器，確保膝關節完全伸直。

間隙組（n=49）采取間隙平衡法，依次截取脛骨、股骨遠端骨，牽拉下肢，伸直膝關節，放入襯墊，松解內側軟組織，保持膝關節伸展間隙平衡，屈膝90°，根據后髁軸將股骨假體外旋角設定為3°，若有屈曲間隙不平衡，結合Whiteside、上髁軸適當調整外旋角，后行截骨、安裝試模處理。

測量組（n=48）采取測量截骨法，股骨遠端截骨完成后，屈膝90°，置入強生公司SIGMA PS150股骨假體測號器，結合后髁軸實際情況設定股骨假體外旋轉角度（一般為3°），若有屈曲間隙不平衡，結合上髁軸調整外旋角，后放入SIGMA PS150四合一截骨模塊，實施股骨截骨治療，安裝假體試模，妥善固定假體，放入襯墊。術后兩組均采取止痛、抗感染、抗血栓治療，術后2～3 d 拔除引流管，行股四頭肌及膝關節伸屈功能鍛煉，盡早下地活動。

1.3 觀察指標（1）記錄兩組手術時間、聚乙烯襯墊厚度、脛骨外側平臺截骨量、股骨遠端截骨量、術中出血量。（2）術前、術后1、3 個月，拍攝下肢全長X 線片，測量脛骨近端內側機械角（mMPTA）、股骨遠端外側機械角（mLDFA）、膝關節活動度（ROM），均測量3 次，取均值。（3）分別于術前、術后3、7 d 及術后1、3 個月，各取空腹外周肘靜脈血1 mL，離心取上清液，以酶聯免疫吸附法測定血清骨保護素（OPG）、核因子-kB 受體活化因子配基（PANKL）、皮質醇（Cor）、去甲腎上腺素（NE），試劑盒購自武漢菲恩生物科技有限公司，嚴格執行試劑盒說明書操作。（4）術前、術后1、3 個月，視覺模擬評分法（VAS）評分標準［6］：總分10 分，分值越低疼痛越輕；美國紐約特種外科醫院（HSS）膝關節評分標準［7］：總分100 分，分值越低膝關節功能越差。（5）記錄兩組屈曲失穩、膝前痛等并發癥。

1.4 統計學方法通過SPSS 22.0 軟件包處理數據，符合正態分布計量資料以（±s）表示，組間比較采用獨立樣本t檢驗，組內比較采用配對t檢驗，計數資料以例（%）表示，行χ2檢驗，P<0.05 表明差異有統計學意義。

2 結果

2.1 圍術期指標間隙組股骨遠端截骨量、聚乙烯襯墊厚度大于測量組（P<0.05）；兩組手術時間、術中出血量、脛骨外側平臺截骨量比較，差異無統計學意義（P>0.05）。見表2。

表2 兩組圍術期指標Tab.2 Perioperative indexes of the two groups ±s

表2 兩組圍術期指標Tab.2 Perioperative indexes of the two groups ±s

組別間隙組（n=49）測量組（n=48）t 值P 值手術時間（min）48.11±4.08 46.69±5.54 1.440 0.153術中出血量（mL）50.43±4.52 51.28±4.01 0.980 0.330聚乙烯襯墊厚度（mm）10.21±1.33 8.34±1.05 7.676<0.001脛骨外側平臺截骨量（mm）8.05±0.89 7.88±0.95 0.910 0.365股骨遠端截骨量（mm）10.41±1.62 8.54±1.46 5.968<0.001

2.2 創傷應激指標術前、術后7 d 兩組創傷應激指標比較，差異無統計學意義（P>0.05），術后3 d間隙組血清Cor、NE 水平低于測量組（P>0.05）。見表3。

表3 兩組創傷應激指標Tab.3 Two groups of trauma stress indicators ±s

表3 兩組創傷應激指標Tab.3 Two groups of trauma stress indicators ±s

項目Cor（nmol/L）NE（pg/mL）組別間隙組（n=49）測量組（n=48）t 值P 值間隙組（n=49）測量組（n=48）t 值P 值術前258.81±40.42 260.03±38.77 0.152 0.880 183.41±15.56 181.96±17.78 0.428 0.670術后3 d 300.05±25.56 332.21±26.78 6.051<0.001 227.51±16.17 260.45±18.86 9.241<0.001術后7 d 257.95±41.12 259.33±39.95 0.168 0.867 183.05±14.99 182.89±15.12 0.052 0.958

2.3 軟骨退變指標術前兩組軟骨退變指標比較，差異無統計學意義（P>0.05），術后1、3 個月間隙組OPG、PANKL 水平低于測量組（P<0.05）。見表4。

表4 兩組軟骨退變指標Tab.4 Two groups of cartilage degeneration indexes ±s

表4 兩組軟骨退變指標Tab.4 Two groups of cartilage degeneration indexes ±s

項目PANKL（pg/mL）OPG（pg/mL）組別間隙組（n=49）測量組（n=48）t 值P 值間隙組（n=49）測量組（n=48）t 值P 值術前7.35±0.51 7.43±0.48 0.795 0.430 102.55±11.89 100.95±13.34 0.624 0.534術后1 個月6.14±0.51 6.81±0.55 6.223<0.001 90.22±10.51 96.33±9.84 2.954 0.004術后3 個月3.22±0.31 5.33±0.52 24.332<0.001 83.55±8.16 89.97±9.39 3.600<0.001

2.4 mMPTA、mLDFA、ROM術前兩組mMPTA、mLDFA、ROM 比較，差異無統計學意義（P>0.05），術后1、3 個月間隙組mMPTA、mLDFA、ROM 高于測量組（P<0.05），見表5。典型案例見圖1、2。

圖1 典型案例1Fig.1 Typical case 1

表5 兩組mMPTA、mLDFA、ROMTab.5 Two sets of mMPTA，mLDFA，ROM ±s

表5 兩組mMPTA、mLDFA、ROMTab.5 Two sets of mMPTA，mLDFA，ROM ±s

項目mMPTA mLDFA ROM組別間隙組（n=49）測量組（n=48）t 值P 值間隙組（n=49）測量組（n=48）t 值P 值間隙組（n=49）測量組（n=48）t 值P 值術前（84.33±5.51）°（83.79±6.34）°0.448 0.655（83.93±6.21）°（83.62±6.58）°0.238 0.812（90.02±7.89）°（88.92±8.56）°0.658 0.512術后1 個月（87.63±4.41）°（85.55±5.57）°2.041 0.044（88.92±7.44）°（85.51±8.05）°2.167 0.033（93.91±7.92）°（90.33±6.05）°2.498 0.014術后3 個月（90.82±5.53）°（88.40±4.12）°2.440 0.016（91.62±7.73）°（88.34±7.25）°2.155 0.034（101.79±10.03）°（96.62±9.45）°2.612 0.011

2.5 VAS、HSS 評分術前兩組VAS、HSS 評分比較，差異無統計學意義（P>0.05），術后1、3 個月間隙組VAS 評分低于測量組，HSS 評分高于測量組（P<0.05）。見表6。

表6 兩組VAS、HSS 評分Tab.6 Two groups of VAS and HSS scores x±s，分

2.6 并發癥兩組并發癥總發生率比較，差異無統計學意義（P>0.05）。見表7。

表7 兩組并發癥Tab.7 Complications in the two groups 例（%）

3 討論

目前，TKA 治療晚期骨關節炎效果已得到臨床報道的肯定［8-9］。但也有發現，TKA患者中約90%伴有膝關節內翻畸形，術中軟組織松解不當、脛骨或股骨平臺假體位置不當均會影響下肢力線，誘發膝前痛、假體松動等一系列并發癥［10］。由此可見，術中準確截骨是保證TKA 手術療效及功能恢復的關鍵因素。

圖2 典型案例2Fig.2 Typical case 2

3.1 不同截骨標準對圍術期指標、并發癥、下肢力線的影響臨床常用截骨方法為間隙平衡法、測量截骨法，辛兵等［11］學者報道，間隙平衡法股骨遠端截骨量及聚乙烯襯墊厚度均大于測量截骨法，與本研究觀點相符。傳統觀念認為，間隙平衡法可保護膝關節后交叉韌帶，減少脛骨截骨量，國內外學者均證實，間隙平衡法具有關節線上移局限性，需截取更多股骨遠端骨量來維持屈身間隙平衡性，這時需增加股骨遠端截骨量、股骨假體適當后移、增加墊片厚度重新獲取屈伸間隙平衡［12］。但股骨假體后移范圍有限，過量會增加骨折風險，增加股骨遠端截骨量及墊片厚度，誘發髕骨低位風險［13］。本研究還數據顯示，兩組脛骨外側平臺截骨量、術中出血量、手術時間、并發癥等指標均無明顯差異，與柴瑞寶等［14］觀點相近，說明兩種截骨方法均能減少脛骨截骨量，降低并發癥，縮短手術時間。洪偉祥等［15］指出，間隙平衡法、測量截骨法在膝關節功能、疼痛、并發癥方面效果并無明顯差異。XIAO 等［16］指出，間隙平衡法在緩解疼痛、擴大ROM、膝關節功能方面效果均優于測量截骨法，符合本研究結論，佐證間隙平衡法有助于糾正下肢力線，緩解疼痛、恢復膝關節功能。出現此種差異原因考慮與量表選取、患者病情不同有關。間隙平衡法不受股骨遠端骨性解剖標志物影響，且脛骨近端截骨垂直于小腿解剖軸，根據脛骨近端截骨平面截除股骨遠端骨，有助于獲取更加滿意屈曲間隙、屈曲穩定性及膝關節功能，促進術后康復。測量截骨法除根據骨性標志物定位外，還需松解軟組織，有時結合兩樣骨性參照未必能截出矩形屈曲間隙，不利于下肢力線及膝關節功能恢復。但需注意的是，術中存在諸多無法控制因素影響截骨精度，如鋸片厚度、模板精度及術后全長患肢正位X 線片下肢力線誤差，建議臨床針對上述因素展開相關研究，以期保證截骨精度，糾正下肢力線。與XIAO 等［16］觀點不同的是，本研究兩組并發癥發生率并無明顯，間隙組出現1 例膝前痛，建議手術操作中提高截骨精準性，妥善固定假體植入位置，減少上述并發癥發生。而測量組出現2 例膝前痛，1 例屈曲失穩，其中屈曲失穩產生可能原因與測量截骨術中股骨后髁截骨及股骨遠端截骨分別獨立操作，無法保證屈伸間隙平衡有關。

3.2 不同截骨標準對創傷應激指標、軟骨退變指標的影響手術創傷可誘發機體應激反應，興奮交感神經及垂體-腎上腺軸，產生一系列神經內分泌反應，釋放過量Cor、NE 等應激激素，增加并發癥發生風險，影響預后效果［17］。相關研究［18-19］表明，Cor、NE 含量升高提示機體應激反應嚴重，預后差，統計TKA 患者圍術期Cor、NE 含量變化是本研究創新所在。本研究數據顯示，術后3 d 兩組血清Cor、NE 水平均高于術前，可見兩種截骨標準均存在不可避免組織創傷性，進而引起機體應激反應。術后7 d 兩組各血清指標降低，趨于術前水平，說明兩種截骨標準所致組織創傷小，應激反應輕，并未帶來遠期影響，值得臨床應用。

研究［20］證實，破骨細胞在膝關節骨性關節炎骨破壞中起著關鍵作用，其中OPG/PANKL 是當前研究熱點之一。PANKL 主要分布于成骨細胞及激活T 淋巴細胞，可結合破骨細胞前體細胞，啟動信號傳導通路，促進破骨細胞分化、骨吸收。OPG 主要由成骨細胞及骨髓機制細胞分泌，可與PANKL競爭性結合，阻斷PANKL 及核因子-kB 受體活化因子（RANK）之間相互作用。目前關于膝關節骨性關節炎患者OPG/PANKL 系統的研究集中于藥物治療［21］，鮮少分析不同截骨標準對OPG/PANKL 系統的影響。本研究討論分析發現，術后1、3 個月間隙組OPG、PANKL 水平低于測量組（P<0.05），說明間隙平衡法可顯著下調TKA 患者OPG、PANKL水平，考慮與其能糾正下肢力線，延緩骨破壞有關，但具體機制仍需進一步研究。

綜上，與測量截骨法相比，TKA 術中采用間隙平衡法可調節OPG、PANKL 水平，糾正下肢力線，減輕疼痛，改善膝關節功能，值得臨床推廣及應用。本研究受條件限制，未能對膝關節功能、疼痛及軟骨修復指標展開遠期隨訪，今后仍需開展長期隨訪研究來證實。