中國(guó)西南地區(qū)單純半月板損傷患者下肢力線測(cè)量及臨床意義

孫茂淋，何 銳，張 穎，郭 林，陳光興，楊 森，楊 柳

受治療時(shí)機(jī)和診治水平的影響，膝關(guān)節(jié)半月板損傷隨病程遷延可發(fā)展為膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎（osteoarthritis，OA）[1]，因此被視為膝關(guān)節(jié)OA的高危因素。在病變?cè)缙?，單純半月板損傷患者的下肢力線尚未發(fā)生改變[2-3]，測(cè)量其下肢力線角度是研究正常下肢力線標(biāo)準(zhǔn)的可靠方法。膝關(guān)節(jié)OA患者經(jīng)全膝關(guān)節(jié)置換（total knee arthroplasty，TKA）后能否重建標(biāo)準(zhǔn)下肢力線，是手術(shù)成敗的關(guān)鍵。然而，目前人們對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)下肢力線是否就是健康人群的正常力線，仍存在較大爭(zhēng)議。國(guó)外學(xué)者對(duì)北美地區(qū)健康人群進(jìn)行調(diào)查研究，發(fā)現(xiàn)正常下肢力線并非為一條直線，而是表現(xiàn)為輕度內(nèi)翻或外翻，且以?xún)?nèi)翻居多[4-5]。國(guó)內(nèi)對(duì)國(guó)人正常下肢力線標(biāo)準(zhǔn)研究較少，特別是中國(guó)西南地區(qū)人群。本研究對(duì)中國(guó)西南地區(qū)早期單純半月板損傷患者負(fù)重位下肢全長(zhǎng)X線片進(jìn)行測(cè)量，分析不同性別的下肢力線特點(diǎn)，同時(shí)比較其與北美正常人群下肢力線的差異，為精準(zhǔn)化TKA提供下肢力線參考標(biāo)準(zhǔn)。

1 資料與方法

1.1 一般資料

納入標(biāo)準(zhǔn)：①腓骨連接正常；②無(wú)下肢手術(shù)及內(nèi)固定物植入史；③經(jīng)關(guān)節(jié)鏡檢查診斷為早期單純半月板損傷，膝關(guān)節(jié)OA Kellgren-Lawrence（K/L）分級(jí)0級(jí)；④無(wú)骨贅形成及軟骨損傷。排除標(biāo)準(zhǔn)：①合并痛風(fēng)、結(jié)核、類(lèi)風(fēng)濕疾病；②合并急性化膿性炎癥；③合并絨毛結(jié)節(jié)性滑膜炎。將2015年1月至2018年3月我院符合標(biāo)準(zhǔn)的200例患者納入研究，男女各100例，同一性別中內(nèi)外側(cè)半月板損傷患者各50例，關(guān)節(jié)鏡下表現(xiàn)見(jiàn)圖1，2。其中男性26～67歲，平均年齡（46.5±8.6）歲，女性23～67歲，平均年齡（47.3±11.3）歲，男女年齡比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=0.563，P=0.574）?；颊呔押炇鹬橥鈺?shū)。

1.2 測(cè)量方法

1.2.1 下肢力線的確定 應(yīng)用上海英飛達(dá)公司影像存檔與通訊系統(tǒng)V5.0（INFINITT PACS）拍攝下肢全長(zhǎng)負(fù)重位X線片，患者髕骨朝向正前方。股骨頭旋轉(zhuǎn)中心、膝關(guān)節(jié)中心、踝關(guān)節(jié)中心具體測(cè)量方法[6]：①股骨頭旋轉(zhuǎn)中心通過(guò)Mose圓法確定；②膝關(guān)節(jié)中心由4個(gè)參考點(diǎn)確定，內(nèi)側(cè)脛骨平臺(tái)水平內(nèi)外側(cè)骨皮質(zhì)中點(diǎn)a、髁間棘中點(diǎn)b、股骨外髁水平內(nèi)外側(cè)骨皮質(zhì)中點(diǎn)c、髁間窩頂點(diǎn)d，這4個(gè)參考點(diǎn)非常接近，距離相差不超過(guò)5 mm，可在參考點(diǎn)附近選擇一點(diǎn)作為膝關(guān)節(jié)中心（圖3）；③踝關(guān)節(jié)中心由踝部?jī)?nèi)外側(cè)骨皮質(zhì)中點(diǎn)e、距骨上關(guān)節(jié)面中點(diǎn)f兩個(gè)參考點(diǎn)確定，位置非常接近，相差不超過(guò)3 mm，可在其附近選擇一點(diǎn)作為踝關(guān)節(jié)中心（圖4）。

圖1 早期單純外側(cè)半月板損傷患者關(guān)節(jié)鏡下表現(xiàn) 1A外側(cè)半月板撕裂 1B前交叉韌帶正常 1C內(nèi)側(cè)半月板及軟骨正常 1D髕股關(guān)節(jié)正常 圖2早期單純內(nèi)側(cè)半月板損傷患者關(guān)節(jié)鏡下表現(xiàn) 2A外側(cè)半月板及軟骨正常 2B前交叉韌帶正常 2C內(nèi)側(cè)半月板撕裂 2D髕股關(guān)節(jié)正常

圖3 確定膝關(guān)節(jié)中心的參考點(diǎn) a：內(nèi)側(cè)脛骨平臺(tái)水平內(nèi)外側(cè)骨皮質(zhì)中點(diǎn)；b：髁間棘中點(diǎn)；c：股骨外髁水平內(nèi)外側(cè)骨皮質(zhì)中點(diǎn)；d：髁間窩頂點(diǎn) 圖4確定踝關(guān)節(jié)中心的參考點(diǎn) e：踝部?jī)?nèi)外側(cè)骨皮質(zhì)中點(diǎn)；f：距骨上關(guān)節(jié)面中點(diǎn)

下肢力線由股骨機(jī)械軸和脛骨機(jī)械軸組成。其中股骨機(jī)械軸為股骨頭旋轉(zhuǎn)中心與膝關(guān)節(jié)中心連線，脛骨機(jī)械軸為膝關(guān)節(jié)中心與踝關(guān)節(jié)中心連線；股骨解剖軸由股骨干髓腔的兩個(gè)中心點(diǎn)確定，股骨干髓腔中心Ⅰ（femoral shaft center I，F(xiàn)SCⅠ）為股骨干中上段髓腔一中心，其下方10 cm處的髓腔中心為股骨干髓腔中心Ⅱ（femoral shaft center II，F(xiàn)SCⅡ），兩中心連線即為股骨解剖軸，脛骨解剖軸與脛骨機(jī)械軸基本重合；膝關(guān)節(jié)橫軸經(jīng)過(guò)膝關(guān)節(jié)中心，與股骨遠(yuǎn)端連線相切（圖5）。

圖5 下肢力線的確定及角度測(cè)量 FSC：股骨干髓腔中心；Angle A：髖-膝-踝角；Angle B：脛骨平臺(tái)內(nèi)翻角+90°；Angle C：股骨外翻角

1.2.2 測(cè)量指標(biāo) 髖-膝-踝角（hip-knee-ankle angle，HKA）用Angle A表示，用以反映下肢力線的整體情況；脛骨平臺(tái)存在生理性?xún)?nèi)翻，是脛骨側(cè)影響下肢力線的主要因素，用Angle B表示（脛骨平臺(tái)內(nèi)翻角+90°）；股骨外翻角用Angle C表示，反映股骨側(cè)對(duì)下肢力線的影響。其中，Angle A與Angle C反映下肢伸直位力線，Angle B反映下肢旋轉(zhuǎn)對(duì)線。在下肢全長(zhǎng)負(fù)重位X線片上，Angle A為脛骨機(jī)械軸與股骨機(jī)械軸相交形成的內(nèi)側(cè)鈍角，Angle B為膝關(guān)節(jié)橫軸與脛骨機(jī)械軸相交形成的下方外側(cè)角，Angle C為股骨機(jī)械軸與股骨解剖軸相交形成的銳角（圖5）。應(yīng)用PACS系統(tǒng)工具欄測(cè)量工具測(cè)量角度大小，由同一人用相同方法測(cè)量?jī)纱危纱谓Y(jié)果的平均值。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 20.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，不同性別、不同地區(qū)（中國(guó)西南地區(qū)與北美正常人群[7]）及不同組別Angle A、B、C的比較采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

如表1，2所示，中國(guó)西南地區(qū)早期單純半月板損傷男性患者HKA、脛骨平臺(tái)內(nèi)翻角、股骨外翻角均大于女性，且HKA及股骨外翻角小于北美正常人群，但脛骨平臺(tái)內(nèi)翻角較大（P＜0.05）；女性下肢力線內(nèi)翻趨勢(shì)大于男性，脛骨側(cè)內(nèi)翻趨勢(shì)及股骨側(cè)外翻趨勢(shì)均小于男性（P＜0.05），在內(nèi)、外側(cè)半月板損傷亞組中的分布情況也基本呈現(xiàn)類(lèi)似的特征，僅外側(cè)半月板損傷組不同性別股骨外翻角無(wú)明顯差異（P＞0.05）（表3）；與北美正常人群比較，中國(guó)西南地區(qū)單純半月板損傷患者下肢力線內(nèi)翻趨勢(shì)、脛骨側(cè)內(nèi)翻趨勢(shì)均更明顯，但股骨側(cè)外翻趨勢(shì)較小（P＜0.05）。鑒于這種地域差異的存在，為恢復(fù)下肢力線及術(shù)后假體的良好功能，中國(guó)西南地區(qū)人群TKA術(shù)截骨以股骨遠(yuǎn)端外翻6.0°，股骨后髁女性外旋3.0°、男性外旋5.0°截骨為宜，但具體截骨角度應(yīng)根據(jù)術(shù)前個(gè)體化測(cè)量評(píng)估及術(shù)中實(shí)際情況決定。

表1 中國(guó)西南地區(qū)不同性別單純半月板損傷患者AngleA、B、C比較（°，±s）

表1 中國(guó)西南地區(qū)不同性別單純半月板損傷患者AngleA、B、C比較（°，±s）

注：AngleA：髖-膝-踝角；Angle B：脛骨平臺(tái)內(nèi)翻角+90°；Angle C：股骨外翻角

性別男性女性t值P值例數(shù)100 100 AngleA 176.2±0.6 175.6±0.6 6.732 0.000 Angle B 95.1±0.9 93.1±0.7 17.568 0.000 Angle C 5.7±0.2 5.6±0.1 4.472 0.000

表2 中國(guó)西南地區(qū)單純半月板損傷患者與北美正常人群[7]AngleA、B、C比較（°，±s）

表2 中國(guó)西南地區(qū)單純半月板損傷患者與北美正常人群[7]AngleA、B、C比較（°，±s）

注：AngleA：髖-膝-踝角；Angle B：脛骨平臺(tái)內(nèi)翻角+90°；Angle C：股骨外翻角

例數(shù)女女Angle B男91.0±1.4 95.1±0.9 46.6 0.000 120 200北美正常人群[7]中國(guó)西南地區(qū)單純半月板損傷患者t值P值A(chǔ)ngleA男179.7±2.3 176.2±0.6 8.083 0.000女178.7±1.8 175.6±0.6 7.974 0.000 91.0±1.9 93.1±0.7 43.025 0.000 Angle C男6.0±1.0 5.7±0.2 11.286 0.000 5.8±0.7 5.6±0.1 4.472 0.000

表3 中國(guó)西南地區(qū)單純內(nèi)、外側(cè)半月板損傷患者AngleA、B、C比較（°，±s）

表3 中國(guó)西南地區(qū)單純內(nèi)、外側(cè)半月板損傷患者AngleA、B、C比較（°，±s）

注：AngleA：髖-膝-踝角；Angle B：脛骨平臺(tái)內(nèi)翻角+90°；Angle C：股骨外翻角

AngleA Angle B Angle C組別內(nèi)側(cè)半月板損傷組外側(cè)半月板損傷組t值P值例數(shù)女女女50 50男176.2±0.5 176.1±0.6 2.234 0.426 175.6±0.5 175.6±0.7 2.543 0.547 t值6.093 3.687 P值0.000 0.000男94.7±0.8 95.4±0.8 1.875 0.064 93.2±0.6 93.0±0.8 1.453 0.544 t值10.565 15.228 P值0.000 0.000男5.7±0.2 5.7±0.3 2.043 0.664 5.6±0.1 5.6±0.2 2.223 0.433 t值3.162 1.960 P值0.002 0.053

3 討論

3.1 中國(guó)西南地區(qū)人群正常TKA下肢力線特點(diǎn)

隨著膝關(guān)節(jié)OA病程的進(jìn)展，下肢力線會(huì)發(fā)生改變。拍攝半月板損傷患者下肢全長(zhǎng)片不僅能夠了解下肢力線的整體情況，也有助于手術(shù)方式的選擇。若患者下肢力線正常，行關(guān)節(jié)鏡下半月板修整或縫合即可；若下肢力線異常合并脛股關(guān)節(jié)早期OA，髕股關(guān)節(jié)及交叉韌帶功能尚可、脛骨內(nèi)翻小于10°者可行單髁置換術(shù)，內(nèi)翻大于10°者可行脛骨高位截骨術(shù)；若下肢力線異常合并膝關(guān)節(jié)重度OA，應(yīng)擇期行TKA手術(shù)。

研究發(fā)現(xiàn)，若TKA中重建的下肢力線偏離標(biāo)準(zhǔn)，內(nèi)翻或外翻超過(guò)3°，會(huì)造成術(shù)后髕骨軌跡不良、襯墊磨損及假體松動(dòng)等后果[8-9]。因此TKA術(shù)后下肢力線的重建對(duì)于恢復(fù)肢體功能至關(guān)重要。根據(jù)歐美人群的下肢力線特點(diǎn)，當(dāng)前假體設(shè)計(jì)的目標(biāo)是將下肢力線矯正為180°[10-11]。本研究發(fā)現(xiàn)我國(guó)西南地區(qū)單純半月板損傷患者Angle A小于180°，股骨與脛骨的機(jī)械軸相交成一定角度，并非在同一直線上，下肢力線存在生理性?xún)?nèi)翻，與北美正常人群相較內(nèi)翻趨勢(shì)也更為明顯。若術(shù)中將Angle A矯正為180°，術(shù)后可能因矯枉過(guò)正而出現(xiàn)內(nèi)側(cè)副韌帶緊張、屈曲受限、髕骨軌跡不良等并發(fā)癥。因此，重建輕度內(nèi)翻的下肢力線更有利于患者術(shù)后功能恢復(fù)。此外，下肢力線內(nèi)翻的程度也跟性別有關(guān)，本研究中男性Angle B與Angle C均大于女性，二者共同作用下男性Angle A亦大于女性，即女性下肢力線內(nèi)翻趨勢(shì)更明顯。

本研究?jī)?nèi)側(cè)半月板損傷與外側(cè)半月板損傷組中3個(gè)角度差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，這可能說(shuō)明半月板損傷部位與下肢力線并無(wú)直接關(guān)系，具體原因尚需進(jìn)一步研究；僅外側(cè)半月板損傷組股骨外翻角在不同性別間的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，可能與樣本量不足或測(cè)量方法有關(guān)。

3.2 中國(guó)西南地區(qū)人群TKA術(shù)中截骨角度

術(shù)前個(gè)體化測(cè)量下肢全長(zhǎng)片，對(duì)假體的選擇及精準(zhǔn)化截骨至關(guān)重要。目前使用的進(jìn)口假體均是根據(jù)歐美人群膝關(guān)節(jié)解剖及下肢力線特點(diǎn)設(shè)計(jì)而成，尚未有專(zhuān)門(mén)針對(duì)國(guó)人設(shè)計(jì)的假體問(wèn)世。因此術(shù)前對(duì)患者下肢力線進(jìn)行個(gè)體化測(cè)量，術(shù)中根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整截骨角度，能夠彌補(bǔ)假體設(shè)計(jì)方面的不足，提高手術(shù)的精確性和安全性。

TKA術(shù)中股骨遠(yuǎn)端截骨在髓內(nèi)導(dǎo)向桿輔助下進(jìn)行，為使股骨側(cè)假體垂直于股骨機(jī)械軸，應(yīng)將截骨板外翻放置，外翻角度與股骨外翻角相等[12-13]。我們發(fā)現(xiàn)，中國(guó)西南地區(qū)單純半月板損傷患者男性股骨外翻角略大于女性，數(shù)值相差小于0.5°，故術(shù)中外翻截骨角度基本相同。根據(jù)本研究測(cè)量結(jié)果，我們認(rèn)為T(mén)KA術(shù)中進(jìn)行股骨遠(yuǎn)端截骨時(shí)，外翻6.0°截骨將有利于恢復(fù)正常下肢力線。

股骨假體的旋轉(zhuǎn)對(duì)線是由股骨后髁的解剖形態(tài)決定的，在一定程度上也受膝關(guān)節(jié)內(nèi)外側(cè)軟組織情況的影響。膝關(guān)節(jié)屈曲時(shí)內(nèi)側(cè)副韌帶緊張而外側(cè)副韌帶相對(duì)松弛，若在股骨后髁進(jìn)行對(duì)稱(chēng)截骨，則會(huì)形成一個(gè)“梯形”間隙，導(dǎo)致術(shù)后屈曲位內(nèi)外側(cè)間室張力不平衡，造成“內(nèi)緊外松”，影響假體的使用壽命。如果以股骨后髁軸為參照進(jìn)行外旋截骨，形成的“矩形”間隙可對(duì)脛骨平臺(tái)內(nèi)翻角和屈曲位外側(cè)副韌帶松弛作出補(bǔ)償，使得假體植入后內(nèi)外側(cè)間室受力均衡。

文獻(xiàn)報(bào)道TKA術(shù)中股骨后髁外旋截骨角度與脛骨平臺(tái)內(nèi)翻角相等[14]，Rhee等[15]測(cè)出正常西方人脛骨平臺(tái)內(nèi)翻角為3.0°，早期手術(shù)器械設(shè)計(jì)亦默認(rèn)外旋3.0°截骨，但這一標(biāo)準(zhǔn)并不完全適用于中國(guó)人群。隨著手術(shù)器械的改進(jìn)，可供選擇的外旋角度范圍有所增加，使得個(gè)體化外旋截骨成為可能。根據(jù)本研究結(jié)果，中國(guó)西南地區(qū)人群TKA手術(shù)截骨角度以女性外旋3.0°、男性外旋5.0°截骨為宜，但具體截骨角度應(yīng)根據(jù)術(shù)前個(gè)體化測(cè)量及術(shù)中實(shí)際情況決定。