伴有關(guān)節(jié)外畸形的膝骨關(guān)節(jié)炎行全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)的治療體會(huì)

葉一林 柴衛(wèi)兵盧宏章 李軍 劉震寧 張道儉 劉恒

（北京大學(xué)第一醫(yī)院骨科，北京 100034）

伴有關(guān)節(jié)外畸形的膝骨關(guān)節(jié)炎行全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)的治療體會(huì)

葉一林 柴衛(wèi)兵*盧宏章 李軍 劉震寧 張道儉 劉恒

（北京大學(xué)第一醫(yī)院骨科，北京 100034）

背景：伴有關(guān)節(jié)外畸形的膝骨關(guān)節(jié)炎臨床上并不常見，手術(shù)治療難度較大，目前術(shù)式選擇關(guān)節(jié)內(nèi)代償性截骨還是關(guān)節(jié)外截骨矯形后再行膝關(guān)節(jié)置換術(shù)尚存爭議。

目的：探討伴有關(guān)節(jié)外畸形的膝骨關(guān)節(jié)炎行全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)（TKA）的方法、適應(yīng)證和療效。

方法：2001年4月至2007年2月行關(guān)節(jié)外截骨的TKA或關(guān)節(jié)內(nèi)截骨的TKA治療膝骨關(guān)節(jié)炎合并關(guān)節(jié)外畸形患者8例，男1例，女7例；年齡39～72歲，平均63.9歲。7例股骨畸形由骨折畸形愈合造成，1例脛骨畸形伴弓形股骨為代謝性骨病所致。

結(jié)果：全部獲得隨訪，隨訪時(shí)間為7～13年，平均11年。HSS 評(píng)分從術(shù)前11～48分，平均34.5 分，提高至術(shù)后76～94分，平均 87.0 分 。 下肢機(jī)械軸線由術(shù)前平均內(nèi)翻偏移 14.6°改善至 術(shù) 后 平 均 內(nèi) 翻 偏移 2.1°。未見感染 ，骨延遲愈合、不 愈 合 ，血栓栓塞等并發(fā)癥，中遠(yuǎn)期療效良好。

結(jié)論：伴有股骨關(guān)節(jié)外畸形的膝骨關(guān)節(jié)炎治療難度較大，采用關(guān)節(jié)外截骨結(jié)合一期或二期TKA可有效恢復(fù)下肢機(jī)械軸線，獲得滿意的臨床效果；如果關(guān)節(jié)內(nèi)截骨的TKA使用傳統(tǒng)手術(shù)器械，術(shù)后下肢機(jī)械軸線可能恢復(fù)不良。

骨關(guān)節(jié)炎；膝；畸形；關(guān)節(jié)成形術(shù)；置換

Background:Knee osteoarthritis associated with severe extra-articular deformity is an uncommon clinical condition.The surgical treatments(intra-articular bone resection plus TKAor extra-articular osteotomy with TKA)is still in dispute.

Objective:The purpose of this paper is to review our experience in TKA for treatment of osteoarthritis associated with severe extra-articular deformity,as well as to discuss operation indications and clinical outcomes.

Methods:Eight patients with knee osteoarthritis and extra-articular deformity underwent TKA after extra-articular corrective osteotomy or intra-articular bone resection between April 2001 and February 2007.There were 1 male and 7 females aged from 39 to 72 years(mean 63.9 years).The deformity of femur in 7 cases resulted from malunion of fracture.The cause of tibial deformity and bow femur was metabolic bone disease in another patient.

Results:The mean follow-up period was 11 years(ranged from 7 to 13 years).The mean HSS score at the last follow-up was 87(range,76-94),which was significantly higher than preoperative one(34.5,range 11-48).The average deviation of mechanical axis of lower limb was improved from preoperatively 14.6°of varus excursion to postoperatively 2.1°of varus excursion.No complications such as infection,delayed union,nonunion or DVT were found.

Conclusions:Treatment for ipsilateral knee osteoarthritis associated with severe extra-articular deformity is technically difficult.Extra-articular osteotomy with one-stage or two-stage TKA can effectively restore the mechanical axis of lower limb and a satisfied clinical result can be achieved.If traditional instruments were used in the procedure of intra-articular bone resection and TKA,some errors may occur on the mechanical axis of lower limb postoperatively.

全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)（total knee arthroplasty,TKA）的長期生存率有賴于術(shù)中精確的軟組織平衡和術(shù)后下肢機(jī)械軸線的良好恢復(fù)[1]。大部分存在關(guān)節(jié)內(nèi)畸形的TKA通過適當(dāng)?shù)慕毓呛蛙浗M織松解均可獲得準(zhǔn)確的軟組織平衡和良好的下肢機(jī)械軸線，而對(duì)于合并有關(guān)節(jié)外畸形的膝骨關(guān)節(jié)炎患者實(shí)施TKA的情況則有所不同。當(dāng)關(guān)節(jié)外畸形較嚴(yán)重時(shí)，采用關(guān)節(jié)內(nèi)代償性截骨的方法實(shí)施TKA可能造成軟組織平衡困難、側(cè)副韌帶止點(diǎn)受損等情況，且需要計(jì)算機(jī)導(dǎo)航等復(fù)雜設(shè)備。其中股骨關(guān)節(jié)外的畸形主要來源于骨折后的畸形愈合，也可由代謝性骨病、應(yīng)力性骨折、股骨過度彎曲和既往截骨矯形等原因造成[2]。目前該類患者的TKA手術(shù)有三種方案：①先施行關(guān)節(jié)外畸形截骨矯正術(shù)，待截骨處骨愈合后再行TKA；②TKA手術(shù)同期行關(guān)節(jié)外截骨矯正；③TKA術(shù)中關(guān)節(jié)內(nèi)代償性截骨加軟組織平衡獲得下肢正常的機(jī)械軸線[3]。 本 研 究 回 顧 性 分 析 采 用 上 述 3 種 方 法 實(shí) 施TKA治療伴有關(guān)節(jié)外畸形的膝骨關(guān)節(jié)炎患者，探討上述方法的手術(shù)適應(yīng)證，評(píng)價(jià)其優(yōu)缺點(diǎn)和臨床療效。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

本研究共8例患者，男1例，女7例；年齡39～72歲 ，平均 63.9 歲。7 例股骨 畸形均 骨折畸 形愈合 所致，1例脛骨畸形伴弓形股骨為代謝性骨病所致。股骨畸形累及冠狀面、矢狀面及軸面中的一個(gè)平面者4例，兩個(gè)平面者3例。其中冠狀面畸形角度為16°～34°，平均23.4°；矢狀面畸形角度為 4°～12°，平均8.3°；由于軸面畸形難以通過X線片測量獲得，故本組病例未獲得相關(guān)數(shù)據(jù)。術(shù)前通過雙下肢全長正位X線片測量下肢機(jī)械軸線偏移角度為內(nèi)翻 12°～21°，平均14.6°（圖1，表1）。

圖1 股骨冠狀面畸形對(duì)下肢機(jī)械軸線的影響

1.2 手術(shù)方法

本研究中5例行關(guān)節(jié)外截骨術(shù)和分期TKA。在骨折畸形愈合部位取股骨外側(cè)切口，分開股外側(cè)肌，顯露股骨畸形愈合處，根據(jù)術(shù)前測量的冠狀位股骨畸形角度截除楔形底位于畸形頂點(diǎn)一側(cè)的骨塊，將股骨復(fù)位。如果截骨部位位于股骨干，可采用髓內(nèi)釘固定；如果截骨部位位于股骨髁上，則采用鎖定加壓 接 骨 板（locking compression plate,LCP）固 定 。 待截骨處骨愈合后二期行TKA，其中4例先取出LCP接骨板或髓內(nèi)釘，采用膝前正中切口，繞髕旁內(nèi)側(cè)入路顯露膝關(guān)節(jié)。股骨截骨仍采用髓內(nèi)定位法，根據(jù)一期股骨截骨獲得的冠狀位解剖軸線確定髓內(nèi)桿入口位置。如股骨冠狀位解剖軸線正常，髓內(nèi)定位入點(diǎn)仍沿用常規(guī)位置；如殘留部分內(nèi)翻畸形，則需向外側(cè)調(diào)整入口位置，以達(dá)到假體植入后糾正殘存內(nèi)翻畸形的目的。假體選擇后交叉韌帶保留型（cruciate-retaining,CR）假體。另 1 例二期行 TKA 時(shí)未取出髓內(nèi)釘，安裝人工關(guān)節(jié)時(shí)股骨側(cè)截骨采用髓外定位法。

2例同期進(jìn)行關(guān)節(jié)外截骨和TKA，截骨后使用LCP接骨板固定，固定時(shí)注意螺釘僅采用一側(cè)骨皮質(zhì)固定。為增加截骨處的穩(wěn)定性，植入長柄的半限制或限制性膝關(guān)節(jié)假體。

1例脛骨側(cè)畸形伴弓形股骨采用關(guān)節(jié)內(nèi)代償性截骨，術(shù)前根據(jù)雙下肢全長正位X線片測量股骨和脛骨近端關(guān)節(jié)內(nèi)截骨位置，術(shù)中股骨和脛骨均采用髓外定位截骨，充分松解內(nèi)側(cè)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，植入表面關(guān)節(jié)（Link 公司的 Gemini MK2）。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用 SPSS 15.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，對(duì)術(shù)前、術(shù)后6個(gè)月和末次隨訪時(shí)的膝關(guān)節(jié)HSS評(píng)分、下肢機(jī)械軸線和膝關(guān)節(jié)活動(dòng)度采用組間t檢驗(yàn)進(jìn)行比較，P＜0.05為有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。

2 結(jié)果

8例全部獲得隨訪，隨訪時(shí)間為7～13年，平均11年。膝關(guān)節(jié) HSS 評(píng)分由術(shù)前平均（34.5±23.5）分提高至末次隨訪時(shí)平均（87.0±11.0）分（P＜0.05，表 2）。7例股骨截骨處均獲得骨愈合，骨愈合時(shí)間為10～16周，平均13.3周。該組8例患者下肢的機(jī)械軸線由術(shù)前平均內(nèi)翻 14.6°±6.4°改善至術(shù)后平均內(nèi)翻 2.1°±3.9°（P＜0.05，表 2）。膝 關(guān)節(jié) 活動(dòng) 度由 術(shù) 前 平 均 78.5°± 13.5°提高至末次隨訪時(shí)平均 110.0°±15.0°（P＜0.05，表2）。無一例發(fā)生感染、骨不愈合、延遲愈合，血栓栓塞等并發(fā)癥。

表1 8例患者的臨床資料

表2 手術(shù)前后的膝關(guān)節(jié)HSS評(píng)分、下肢機(jī)械軸線改善和膝關(guān)節(jié)活動(dòng)度

病例1，女，66歲，因股骨髁上陳舊性骨折后畸形愈合在外院行截骨矯形術(shù)，術(shù)后仍殘留股骨髁上畸形，后繼發(fā)膝骨關(guān)節(jié)炎，既往截骨矯形術(shù)距入院行關(guān)節(jié)外截骨矯形加TKA術(shù)41年，術(shù)前正、側(cè)位X線片測量股骨冠狀位畸形角度25°，矢狀位反屈畸形角度4°，下肢機(jī)械軸線向內(nèi)側(cè)偏移13°。同期完成股骨髁上截骨及TKA術(shù)，截骨處使用LCP接骨板（AO，Synthes公司）固定，由于術(shù)前存在明顯的膝關(guān)節(jié)側(cè)向和旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)定，術(shù)中假體使用限制性的旋轉(zhuǎn)鉸鏈關(guān)節(jié)（Link 公司）。術(shù)后 11 周復(fù)查 X 線示截骨處骨愈合。末次隨訪時(shí)膝關(guān)節(jié)活動(dòng)度為 0°～105°，HSS 評(píng)分由術(shù)前 48分提高至91 分，隨訪7 年無假體松動(dòng)（圖2）。

病例2，女，39歲，患代謝性骨病30余年，雙側(cè)脛骨畸形伴弓形股骨，繼發(fā)雙膝骨關(guān)節(jié)炎。術(shù)前測量左下肢機(jī)械軸線冠狀面內(nèi)翻偏移 21°，脛骨側(cè)外翻畸形 31°，反屈畸形10°。行關(guān)節(jié)內(nèi)代償性截骨 TKA術(shù)。術(shù)中使用表面膝關(guān)節(jié) CR假體（Link 公司）。術(shù)后測量下肢機(jī)械軸線仍有6°內(nèi)翻，末次隨訪時(shí)膝關(guān)節(jié)活動(dòng)度為0°～110°，HSS評(píng)分由術(shù)前的23分提高至76分（圖3）。

3 討論

伴有嚴(yán)重關(guān)節(jié)外畸形的膝骨關(guān)節(jié)炎患者臨床上并不常見，關(guān)節(jié)外畸形的存在使受累脛骨或股骨的解剖軸線發(fā)生改變，下肢機(jī)械軸線也隨之發(fā)生改變（圖1）。治療方法根據(jù)是否糾正畸形骨分為兩類：關(guān)節(jié)外截骨結(jié)合TKA和關(guān)節(jié)內(nèi)代償性截骨TKA，其中前者可分為同期進(jìn)行或分期進(jìn)行TKA手術(shù)。上述治療方法在本研究患者中均有采用，臨床隨訪中遠(yuǎn)期效果良好。

關(guān)節(jié)外截骨結(jié)合TKA是一種傳統(tǒng)的治療方法，其優(yōu)勢在于可在畸形的頂點(diǎn)位置進(jìn)行矯形，畸形矯正充分。當(dāng)恢復(fù)畸形骨的解剖軸線后，可按一般TKA采用傳統(tǒng)器械實(shí)施手術(shù)，且假體可選擇非限制性假體。該方法存在的一些缺點(diǎn)：①手術(shù)可能需要分期進(jìn)行，延長了患者的康復(fù)周期；② 手術(shù)時(shí)間較長，創(chuàng)傷較大；③當(dāng)術(shù)前存在兩平面或三平面復(fù)雜畸形時(shí)，易導(dǎo)致畸形矯正失誤；④發(fā)生手術(shù)合并癥如骨不愈合、感染、關(guān)節(jié)僵硬、肺栓塞的幾率增大[4]；⑤ 因需要使用接骨板或髓內(nèi)釘，增加了患者的住院費(fèi)用；⑥如髓內(nèi)釘或接骨板螺釘取出困難，由于髓內(nèi)有硬質(zhì)金屬阻擋，行TKA時(shí)需采用髓外定位法或計(jì)算機(jī)輔助導(dǎo)航完成手術(shù)[5]。本研究中 7 例采用關(guān)節(jié)外截骨結(jié)合TKA，其中1例分期手術(shù)時(shí)未取出髓內(nèi)釘而采取股骨髓外定位法完成手術(shù)，術(shù)后X線片示假體位置良好，下肢機(jī)械軸線恢復(fù)滿意，認(rèn)為即便采用分期手術(shù)，為減少創(chuàng)傷、縮短手術(shù)時(shí)間，可以不取出髓內(nèi)釘或接骨板等機(jī)械阻擋物，正確使用髓外定位法或計(jì)算機(jī)導(dǎo)航輔助技術(shù)亦可順利完成手術(shù)，獲得良好的臨床效果。由于同期進(jìn)行關(guān)節(jié)外截骨術(shù)和TKA手術(shù)創(chuàng)傷較大、出血較多、手術(shù)時(shí)間延長、感染風(fēng)險(xiǎn)增大，故對(duì)于年齡較大、身體合并癥較多的患者主張實(shí)施關(guān)節(jié)外截骨術(shù)和分期TKA。本研究中2例采用關(guān)節(jié)外截骨與TKA同期進(jìn)行，這2例畸形位置均位于股骨髁上，截骨后采用接骨板對(duì)一層皮質(zhì)固定，經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為一層皮質(zhì)固定難以達(dá)到穩(wěn)定骨折的目的，且固定股骨髁?xí)r螺釘深度不宜過長，否則可能影響股骨假體的植入，因此需要使用加長柄的限制性或半限制性假體增加穩(wěn)定性。該類假體植入過程中髓腔內(nèi)填充骨水泥，骨水泥可能被擠入截骨面間隙內(nèi)，增加骨不愈合的風(fēng)險(xiǎn)，這一現(xiàn)象不能被忽視。如果畸形位于股骨干，則截骨后采用髓內(nèi)固定更加穩(wěn)定，假體選擇表面關(guān)節(jié)，同期植入假體時(shí)，股骨需髓外定位或計(jì)算機(jī)導(dǎo)航輔助。

圖3 患者，女，39歲，雙側(cè)脛骨畸形伴弓形股骨，雙膝骨關(guān)節(jié)炎，行關(guān)節(jié)內(nèi)代償性截骨TKA

關(guān)節(jié)外的各種畸形中，軸面畸形的角度難以較難準(zhǔn)確測量，需通過雙下肢二維 CT 測量獲得[6]，相對(duì)而言，股骨側(cè)的旋轉(zhuǎn)畸形對(duì)TKA假體安裝位置產(chǎn)生的影響較大，股骨假體旋轉(zhuǎn)不良將產(chǎn)生屈曲位軟組織不平衡和髕骨軌跡不良等問題，且行TKA時(shí)難以通過軟組織平衡糾正。根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，超過 10°的股骨旋轉(zhuǎn)畸形宜先通過關(guān)節(jié)外截骨糾正畸形后再行TKA[3]。脛骨的旋轉(zhuǎn)畸形對(duì) TKA 的影響較小，一般可通過調(diào)整脛骨假體的內(nèi)外旋位置獲得糾正。

近年來，隨著計(jì)算機(jī)導(dǎo)航技術(shù)的進(jìn)步，采用關(guān)節(jié)內(nèi)代償性截骨治療伴有關(guān)節(jié)外畸形的膝骨關(guān)節(jié)炎的文獻(xiàn)報(bào)道日漸增多[7,8]。本研究中 1 例采用關(guān)節(jié)內(nèi)截骨TKA的手術(shù)方法，但未使用計(jì)算機(jī)導(dǎo)航，術(shù)后雙下肢全長X線片示下肢機(jī)械軸線未完全恢復(fù)，仍有6°內(nèi)翻，由脛骨髁關(guān)節(jié)內(nèi)截 骨 失誤所致。Wolff等[9]的研究發(fā)現(xiàn)，畸形成角越大，畸形位置離關(guān)節(jié)越近，對(duì)關(guān)節(jié)內(nèi)截骨TKA的影響越大。關(guān)節(jié)內(nèi)代稱性截骨為不平衡截骨，冠狀面畸形角度越大，截骨后更容易引起醫(yī)源性韌帶不平衡，且有損傷側(cè)副韌帶止點(diǎn)的可能。該種不平衡截骨造成畸形頂點(diǎn)一側(cè)的側(cè)副韌帶松弛，需要松解對(duì)側(cè)的側(cè)副韌帶，但韌帶松解很難在屈伸位同時(shí)獲得平衡，因此認(rèn)為關(guān)節(jié)內(nèi)代償性截骨TKA可糾正＜20°的股骨冠狀面畸形和＜30°的脛骨冠狀面畸形[2]，并需要使用限制性較高的假體。當(dāng)存在脛骨關(guān)節(jié)外畸形時(shí)，單純采用關(guān)節(jié)內(nèi)代償性截骨TKA還將產(chǎn)生另一個(gè)問題，由于截骨線是垂直于下肢力線而非畸形的脛骨遠(yuǎn)端解剖軸，因此術(shù)后脛距關(guān)節(jié)面可產(chǎn)生傾斜，與下肢機(jī)械軸線不垂直。根據(jù)幾何學(xué)原理發(fā)現(xiàn)，相同的脛骨冠狀面畸形角度，畸形位置距膝關(guān)節(jié)越遠(yuǎn)，關(guān)節(jié)內(nèi)代償性截骨TKA術(shù)后脛距關(guān)節(jié)面傾斜的角度越大。因此為了減小術(shù)后對(duì)踝關(guān)節(jié)的影響，應(yīng)避免對(duì)脛骨冠狀面畸形角度較大，且畸形位置位于脛骨中下段的患者單純使用關(guān)節(jié)內(nèi)代償性截骨TKA的方法。

綜上所述，膝骨關(guān)節(jié)炎伴有同側(cè)股骨和（或）脛骨畸形的患者，應(yīng)根據(jù)關(guān)節(jié)外畸形的程度和位置選擇手術(shù)方法。股骨冠狀面畸形＞20°、脛骨冠狀面畸形＞30°或畸形位置位于脛骨中下段者，宜行關(guān)節(jié)外截骨結(jié)合同期或二期行TKA；股骨冠狀面畸形≤20°、脛骨冠狀面畸形≤30°者可考慮行關(guān)節(jié)內(nèi)代償性截骨TKA，并推薦采用計(jì)算機(jī)導(dǎo)航輔助完成。 盡管本組患者獲得了滿意的臨床療效，但病例數(shù)有限，且未探討股骨或脛骨矢狀面和軸面畸形對(duì)手術(shù)方式選擇的影響，需要在以后的研究中進(jìn)一步加以闡明。

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Clinical experience of total knee arthroplasty for osteoarthritis associated with severe extra-articular femoral deformity

YE Yilin,CHAI Weibing*,LU Hongzhang,LI Jun,LIU Zhenning,ZHANG Daojian,LIU Heng
(Department of Orthopedics,Peking University First Hospital,Beijing 100034,China)

osteoarthritis;knee;abnormality;arthroplasty;replacement

*通信作者：柴衛(wèi)兵，E-mail:chaiweibing22@sina.com