假體內(nèi)旋與初次全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)后疼痛因素的分析

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(南華大學(xué)附屬第一醫(yī)院骨科，湖南 衡陽 421001)

人工全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)(total knee arthroplasty,TKA)已成為治療晚期膝關(guān)節(jié)炎的金標(biāo)準(zhǔn)，患者總體滿意率達(dá)81%～89%。然而，TKA術(shù)后仍有10%～34%的患者存在持續(xù)性疼痛[1]，疼痛已成為TKA術(shù)后病人不滿意的最主要因素[2]。引發(fā)術(shù)后疼痛的有感染、無菌性松動(dòng)等因素，但仍有部分患者疼痛無法明確病因，臨床處理顯得棘手而無力，即便翻修再次手術(shù)效果也不甚理想[3]，因而通常對此類患者選擇保守治療。然而，近年研究發(fā)現(xiàn)膝關(guān)節(jié)假體旋轉(zhuǎn)力線不良和術(shù)后疼痛有明顯相關(guān)性[4,5]，同時(shí)還會(huì)增加髕股關(guān)節(jié)并發(fā)癥[5,6]，假體旋轉(zhuǎn)力線重要性已被愈發(fā)重視。隨著國內(nèi)TKA手術(shù)的開展普及，術(shù)后不明原因膝痛患者日劇增多，作者隨訪本院初次行TKA手術(shù)的患者，發(fā)現(xiàn)自2012年1月～2015年6月有32例患者出現(xiàn)術(shù)后不明原因膝痛，分析這組患者的膝關(guān)節(jié)假體旋轉(zhuǎn)對線情況，并將其與無疼痛組患者比較，探討旋轉(zhuǎn)力線和術(shù)后疼痛的關(guān)系，現(xiàn)將具體方法及隨訪結(jié)果報(bào)告如下。

1 資料與方法

1.1一般資料研究對象為本院自2012年1月～2015年6月36例初次TKA術(shù)后膝關(guān)節(jié)疼痛的患者，納入標(biāo)準(zhǔn)：①初次TKA術(shù)1年后仍持續(xù)疼痛；②無其他可明確診斷和疼痛相關(guān)的病因。排除標(biāo)準(zhǔn)：①初次TKA術(shù)后不足1年；②TKA術(shù)后膝關(guān)節(jié)外傷史；③合并下肢關(guān)節(jié)外畸形；④類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎；⑤TKA術(shù)后關(guān)節(jié)不穩(wěn)定。其中2例患者臨床癥狀、血清炎癥指標(biāo)、關(guān)節(jié)液培養(yǎng)提示感染，1例患者CT掃描顯示假體松動(dòng)，1例患者術(shù)前診斷為類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎，最后有32例患者符合疼痛組納入標(biāo)準(zhǔn)。選取35例同時(shí)期TKA手術(shù)1年以上未出現(xiàn)不明原因膝痛的患者為對照組，所有患者均為強(qiáng)生(Depuy)公司Sigma后穩(wěn)定型膝關(guān)節(jié)假體。其中無疼痛組男7例，女28例，年齡51～82 歲，平均62.5±7.7歲；疼痛組男3例，女29例，年齡 55～74 歲，平均64.2±8.2歲。兩組患者術(shù)前一般資料比較見表1，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

表1 兩組患者術(shù)前一般資料比較

與疼痛組比較，aP<0.05

1.2數(shù)據(jù)測量與收集為減少膝關(guān)節(jié)假體偽影，所有患者均采用雙源CT(西門子公司，SOMATOM Definition Flash)掃描。將CT獲得的連續(xù)斷層掃描數(shù)據(jù)以DICOM形式保存，導(dǎo)入Carestream Image Suite軟件(美國)對股骨遠(yuǎn)端進(jìn)行重建。測量脛骨旋轉(zhuǎn)角：首先在脛骨聚乙烯墊片平面做平臺(tái)后緣連線的垂線:脛骨假體旋轉(zhuǎn)軸(the tibial component axis，TCA)(圖1a)。然后在脛骨假體平臺(tái)下方的平面確定脛骨平臺(tái)幾何中心(geometric centre of the tibial plateau，GCT)(圖1b)，將GCT投影到脛骨結(jié)節(jié)最突出點(diǎn)平面，脛骨結(jié)節(jié)最突點(diǎn)與GCT相連即為脛骨結(jié)節(jié)線(tibial tuberosity axis,TTA)。最后測量TTA與TCA的夾角,獲得脛骨假體旋轉(zhuǎn)角[5]。股骨旋轉(zhuǎn)角(圖2)：在CT圖像上分別定位股骨假體雙后髁最突出點(diǎn)的切線：股骨后髁線(posterior femoral condyle axis，PCL)；股骨外上髁最凸點(diǎn)和內(nèi)上髁凹最低點(diǎn)的連線：外科上髁軸(surgical transepicondylar axis，STEA),PCL與STEA夾角即為股骨旋轉(zhuǎn)角。數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化：股骨旋轉(zhuǎn)角相對STEA男性內(nèi)旋3.5°，女性內(nèi)旋0.3°為正常(記為0°)。脛骨旋轉(zhuǎn)角男女均相對TTA內(nèi)旋18°為正常(記為0°)。相對正常值，內(nèi)旋記為負(fù)值，外旋記為正值。當(dāng)脛骨和股骨假體均內(nèi)旋或均外旋時(shí)記錄聯(lián)合旋轉(zhuǎn)角，當(dāng)脛骨內(nèi)旋股骨外旋或脛骨外旋股骨內(nèi)旋時(shí)為脛骨股骨假體不匹配，記錄脛股失匹配角[5,6]。最后獲得脛骨旋轉(zhuǎn)角、股骨旋轉(zhuǎn)角、聯(lián)合旋轉(zhuǎn)角、脛股失匹配角4組數(shù)據(jù)。為減少人為誤差，由本科室2位主治醫(yī)師分別測量并收集數(shù)據(jù)，每位醫(yī)師測量2次，再取其平均值作為最后數(shù)據(jù)。收集患者年齡、性別、BMI指數(shù)、隨訪時(shí)間、術(shù)前膝內(nèi)外翻角、屈曲攣縮角度、膝關(guān)節(jié)KSS功能評分及術(shù)后患膝關(guān)節(jié)活動(dòng)度、視覺模擬(VAS)評分，膝關(guān)節(jié)KSS功能評分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。

圖1 術(shù)后測量脛骨旋轉(zhuǎn)角1a：在脛骨聚乙烯墊片平面做平臺(tái)后緣切線(PSTC)，其垂直線為脛骨假體旋轉(zhuǎn)軸(TCA)；1b：在脛骨假體平臺(tái)下方的平面確定脛骨平臺(tái)幾何中心(GCT)；1c：將GCT投影到脛骨結(jié)節(jié)最突出點(diǎn)平面與其相連即為脛骨結(jié)節(jié)線(TTA)。TTA與TCA的夾角即為脛骨旋轉(zhuǎn)角。

圖2 術(shù)后測量股骨旋轉(zhuǎn)角股骨后髁線(PCL)與外科上髁軸(STEA)夾角

1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)處理采用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)軟件，對兩組患者術(shù)前性別、側(cè)別、膝內(nèi)外翻、攣縮畸形、術(shù)后過度旋轉(zhuǎn)不良計(jì)數(shù)資料采用Fisher精確檢驗(yàn)；對所有計(jì)量資料采用t檢驗(yàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，以P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

67例患者均獲隨訪，平均2.8年(1.3～5.5年)。患者脛骨旋轉(zhuǎn)角、股骨旋轉(zhuǎn)角、聯(lián)合旋轉(zhuǎn)角、脛股失匹配角分別為：疼痛組(-4.5±8.9°、-1.5±4.8°、-7.4±10.4°、-1.5±2.3°)，無疼痛組(3.8°±5.1°、2.4°±3.6°、5.9°±8.8°、4.4°±7.2°)，兩組比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，見表2。定義無疼痛組患者旋轉(zhuǎn)角度值第10和第90百分位數(shù)范圍為正常值，超出正常值的患者為假體過度旋轉(zhuǎn)，得到的假體過度旋轉(zhuǎn)值分別為脛骨(內(nèi)旋>9.5°，外旋>10.4°)、股骨(內(nèi)旋>4.3°，外旋>6.5°)、聯(lián)合旋轉(zhuǎn)(內(nèi)旋>14.5°，外旋>13.0°)、脛股失匹配(內(nèi)旋>5.5°，外旋>11.2°)。兩組患者過度旋轉(zhuǎn)比較假體內(nèi)旋時(shí)均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，假體外旋時(shí)均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，見表3。兩組患者術(shù)后隨訪VAS評分分別為疼痛組5.5±0.9分，無疼痛組0.5±0.4分；膝關(guān)節(jié)活動(dòng)度分別為疼痛組73.88°±13.23°，無疼痛組105.54°±12.41°；膝關(guān)節(jié)KSS功能評分分別為疼痛組66.78±7.64分，無疼痛組88.46±4.35分；比較均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，見表4。

表2 兩組患者假體旋轉(zhuǎn)力線比較

負(fù)值為假體內(nèi)旋，正值為假體外旋；與疼痛組比較，aP<0.05

表3 兩組患者假體過度旋轉(zhuǎn)不良比較

與疼痛組比較，aP<0.05

表4 兩組患者術(shù)后膝關(guān)節(jié)功能比較

與疼痛組比較，aP<0.05

3 討 論

本研究發(fā)現(xiàn)初次TKA術(shù)后出現(xiàn)不明原因膝痛患者多為假體內(nèi)旋，而無疼痛組患者多為假體外旋，與BELL等[4]對56例 TKA術(shù)后不明原因疼痛患者的研究結(jié)果相符，術(shù)后不明原因疼痛的患者假體分布在過度內(nèi)旋位。NICOLL等[5]對39例TKA術(shù)后疼痛患者研究發(fā)現(xiàn)，疼痛組脛骨假體平均內(nèi)旋4.3°，而無疼痛組平均外旋2.2°，且后者未發(fā)現(xiàn)股骨假體內(nèi)旋。因此應(yīng)盡量避免將假體安放在內(nèi)旋位，降低TKA術(shù)后膝痛發(fā)生率。

股骨假體旋轉(zhuǎn)定位的方法較多，不同方法定位后的旋轉(zhuǎn)軸常有差異[7]。SISTON等[8]等研究了11位醫(yī)生應(yīng)用5種不同方法定位股骨旋轉(zhuǎn)，結(jié)果顯示所有方法均不能獲得滿意的對線，550例患者中有455例(83.7%)出現(xiàn)術(shù)后大于5°的旋轉(zhuǎn)不良。術(shù)中若通過調(diào)整股骨旋轉(zhuǎn)截骨，滿足屈曲間隙平衡，可能導(dǎo)致股骨旋轉(zhuǎn)不良[9]。股骨假體旋轉(zhuǎn)不良時(shí)常引發(fā)髕骨關(guān)節(jié)并發(fā)癥，BERGER[6]研究TKA術(shù)后髕骨脫位的患者中，假體多分布在內(nèi)旋位。本研究疼痛組中有18例患者脛骨假體內(nèi)旋大于9.5°，無疼痛組僅1例；11例患者股骨假體內(nèi)旋大于4.3°，無疼痛組為3例。雖然疼痛組均未出現(xiàn)髕骨脫位，但股骨假體旋轉(zhuǎn)不良相關(guān)并發(fā)癥應(yīng)被重視，隨著股骨假體旋轉(zhuǎn)力線不良角度的增大，將增加聚乙烯墊片及內(nèi)外側(cè)韌帶的應(yīng)力，加速假體磨損[10]。相對股骨假體，本研究中脛骨假體出現(xiàn)更大的旋轉(zhuǎn)不良角度，在NICOLL等[5]研究中顯示疼痛組股骨假體平均內(nèi)旋2.0°，而脛骨假體平均內(nèi)旋4.3°，故認(rèn)為脛骨假體旋轉(zhuǎn)不良與術(shù)后疼痛有更大的相關(guān)性。脛骨近端解剖標(biāo)志變異大，沒有統(tǒng)一、可靠的解剖定位軸線可參考，屈伸動(dòng)態(tài)定位法和解剖定位法是臨床上常用方法，但研究[11,12]表明二者均不能精確恢復(fù)脛骨旋轉(zhuǎn)。

活動(dòng)平臺(tái)膝關(guān)節(jié)假體的出現(xiàn)，理論上似乎解決了假體旋轉(zhuǎn)不良的難題，其在股骨假體和聚乙烯襯墊間保持較低的活動(dòng)度，因而出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)不良時(shí)其在一定范圍內(nèi)可自行調(diào)整各部件的相對位置，使得旋轉(zhuǎn)不良被活動(dòng)平臺(tái)“自我校正”[13]。孫振輝等[14]研究了應(yīng)用活動(dòng)平臺(tái)的旋轉(zhuǎn)力線，發(fā)現(xiàn)脛骨假體平均內(nèi)旋0.432±6.664°，與本研究結(jié)果比較假體旋轉(zhuǎn)不良角度偏小，可能因其評估方法與本研究不同。相對固定平臺(tái)，活動(dòng)平臺(tái)通常有較高的聚乙烯墊片脫位風(fēng)險(xiǎn)[15]，其允許的旋轉(zhuǎn)活動(dòng)范圍通常較小，若假體本身有較大的旋轉(zhuǎn)不良，即便使用活動(dòng)平臺(tái)仍不能完全校正。

在NICOLL 等[5]研究中，過度旋轉(zhuǎn)不良為股骨內(nèi)旋大于6°，脛骨內(nèi)旋大于9°，聯(lián)合旋轉(zhuǎn)和脛股失匹配時(shí)均為內(nèi)旋大于11°。BELL等[4]推薦的假體過度內(nèi)旋不良為脛骨5.8°，股骨3.9°，聯(lián)合旋轉(zhuǎn)8.7°，脛股失匹配5.6°。本研究利用正常無疼痛組患者的旋轉(zhuǎn)力線分布,定義第10和第90百分位數(shù)范圍為正常值，得到超出正常范圍的過度旋轉(zhuǎn)不良值，與上述二者比較基本接近。假體過度外旋患者中，兩組比較無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，而在過度內(nèi)旋時(shí)兩組患者比較均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，故過度內(nèi)旋值可用于評價(jià)TKA術(shù)后假體旋轉(zhuǎn)，同時(shí)為國人可耐受的假體最大旋轉(zhuǎn)不良值提供參考。

總之，通過分析初次TKA術(shù)后不明原因疼痛患者和無疼痛患者旋轉(zhuǎn)力線，發(fā)現(xiàn)假體內(nèi)旋和疼痛明顯相關(guān)，提示假體內(nèi)旋是初次TKA術(shù)后不明原因疼痛的因素，TKA術(shù)中應(yīng)避免假體內(nèi)旋安放，減少術(shù)后疼痛發(fā)生率。

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