全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)后下肢絕對長度的變化模式

趙光輝，惠曙國，賀強，馬建兵

(西安市紅會醫(yī)院膝關(guān)節(jié)外科，陜西 西安 710054)

全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)(total knee arthroplasty，TKA)是治療終末期骨關(guān)節(jié)炎的有效方法，主要的治療目的是緩解疼痛、矯正關(guān)節(jié)畸形、增加關(guān)節(jié)活動度以及改善患者的生活質(zhì)量[1-2]。雖然手術(shù)技術(shù)在不斷提高，假體設(shè)計也在不斷改進，目前仍有19%的患者對治療效果不滿意[3]，主要包括術(shù)后膝關(guān)節(jié)殘留疼痛、腫脹、僵硬等。這些癥狀可能與膝關(guān)節(jié)周圍軟組織的張力改變有關(guān)，膝關(guān)節(jié)置換術(shù)后往往會出現(xiàn)肢體長度的變化[4]，軟組織要適應(yīng)這種變化可能需要一定的時間，這也許會是術(shù)后不滿意的原因之一。以往術(shù)后肢體長度變化的研究大多集中在髖關(guān)節(jié)置換[5]，很少有人關(guān)注膝關(guān)節(jié)置換術(shù)后肢體長度的變化。實際上膝關(guān)節(jié)置換術(shù)后，手術(shù)側(cè)肢體的絕對長度往往也是有變化的。對于大多數(shù)骨關(guān)節(jié)炎患者，術(shù)前因膝關(guān)節(jié)軟骨丟失會導(dǎo)致關(guān)節(jié)間隙的狹窄，機械軸線會出現(xiàn)輕度內(nèi)翻，同時膝關(guān)節(jié)周圍還會出現(xiàn)代償性的骨贅，以增加膝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性。而在關(guān)節(jié)置換的過程中，關(guān)節(jié)周圍骨贅的清理和機械軸線的恢復(fù)，都會使原來膝關(guān)節(jié)周圍軟組織袖套容積發(fā)生變化。術(shù)中為了獲得穩(wěn)定平衡的膝關(guān)節(jié)，必須讓軟組織間隙塞滿，這樣也許就會導(dǎo)致下肢絕對長度的延長，對于部分患者術(shù)后會感覺膝關(guān)節(jié)周圍軟組織不舒服，以及感覺手術(shù)側(cè)肢體長度增加[6]。對于膝關(guān)節(jié)置換術(shù)后肢體絕對長度如何變化、變化的程度以及這種變化對患者功能是否有影響等，國內(nèi)尚未有文獻詳細報道。我們假設(shè)膝關(guān)節(jié)置換術(shù)后肢體的絕對長度大多數(shù)都會有相應(yīng)的延長，并且這種延長可能與術(shù)前患者膝關(guān)節(jié)的內(nèi)翻程度相關(guān)。同時，部分患者會對這種延長有明顯的感知，從而影響患者對治療結(jié)果的滿意率。本文前瞻性分析我科自2014年1月至2017年12月獲得隨訪的56例全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)治療終末期骨關(guān)節(jié)炎患者的資料，探討全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)后下肢絕對長度的變化頻率、程度以及對臨床結(jié)果的影響。

1 資料與方法

1.1 一般資料 2014年1月至2017年12月對符合病例納入和排除標準并行全膝關(guān)節(jié)置換的56例患者進行前瞻性研究，其中男14例，女42例；年齡56～82歲，平均(71.6±2.4)歲。根據(jù)術(shù)前內(nèi)翻畸形的程度將患者分為兩組，下肢機械軸線內(nèi)翻畸形<5°為A組，10°≥內(nèi)翻畸形≥5°為B組。術(shù)前查體評估兩組膝關(guān)節(jié)活動度和穩(wěn)定性。術(shù)前兩組患者的年齡、性別、膝關(guān)節(jié)活動范圍、膝關(guān)節(jié)KSS評分及功能評分等基線情況比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05，見表1)。56例患者中，26例患者選用后叉保留型假體，30例患者選用后穩(wěn)定假體。所有假體均采用骨水泥(Cemex XL)固定。

表1 兩組患者術(shù)前一般資料比較

1.2 納入及排除標準 納入標準：(1)骨關(guān)節(jié)炎終末期；(2)年齡>55歲；(3)術(shù)前內(nèi)翻畸形≤10°；(4)屈曲攣縮畸形≤5°。排除標準：(1)類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎；(2)外翻膝；(3)嚴重心、肝、腎臟器官功能不全；(4)合并較大的關(guān)節(jié)外畸形。所有患者均由同一位高年資關(guān)節(jié)外科醫(yī)師完成手術(shù)。

1.3 術(shù)前準備 術(shù)前常規(guī)做膝關(guān)節(jié)正側(cè)位X線片、雙下肢負重位全長X線片，充分了解下肢機械力學(xué)軸線，是否合并有明顯的內(nèi)外翻畸形。本組56例患者X線片均顯示關(guān)節(jié)軟骨有退變、磨損，關(guān)節(jié)間隙變窄甚至消失，下肢力線異常，均為內(nèi)翻畸形，且內(nèi)翻畸形10°以內(nèi)。術(shù)前進行常規(guī)輔助檢查，包括血沉、C-反應(yīng)蛋白、降鈣素原、D-二聚體等排除潛在的感染。如合并有心臟病、糖尿病、靜脈血栓形成等患者要進行相關(guān)的內(nèi)科專家會診及治療。

1.4 手術(shù)方法 麻醉方式均采用全身麻醉加股神經(jīng)阻滯麻醉?；颊呷⊙雠P位，上氣囊止血帶。所有患者均采用標準前正中切口，長度10～15 cm，髕旁內(nèi)側(cè)入路，切開髕旁內(nèi)側(cè)組織，暴露脛骨平臺內(nèi)側(cè)及股骨遠端內(nèi)側(cè)。清理內(nèi)側(cè)的骨贅后進行伸直位外翻應(yīng)力試驗，測試內(nèi)翻是否可以矯正。在股骨前側(cè)及脛骨前側(cè)用克氏針做標記，注意克氏針位置不能影響最后假體的安放，完全伸直膝關(guān)節(jié)測量股骨及脛骨標記之間的距離，然后將克氏針移除。注意在顯露的過程中不能采用暴力，以免損傷韌帶及髕鍵組織。翻轉(zhuǎn)髕骨，屈曲膝關(guān)節(jié)，清理股骨髁間骨贅，切除前叉韌帶，部分患者采用后叉保留型假體。股骨側(cè)采用髓內(nèi)定位系統(tǒng)對股骨遠端關(guān)節(jié)面進行截骨，根據(jù)術(shù)前計劃外翻角選取5°～7°，開口點在后叉上方約1cm處，保護好股骨遠端內(nèi)外側(cè)軟組織后進行遠端截骨。將膝關(guān)節(jié)盡量屈曲后暴露脛骨近端，適當(dāng)松解脛骨平臺內(nèi)側(cè)軟組織，使脛骨平臺的近端充分顯露，以利于截骨的順利進行。術(shù)中注意操作輕柔，保護好內(nèi)側(cè)韌帶的淺層。脛骨側(cè)采用髓外定位系統(tǒng)，后傾選擇3°～5°對脛骨關(guān)節(jié)面進行截骨，截骨后用間隙墊塊測試伸直間隙以及內(nèi)外側(cè)是否平衡，然后采用測量截骨法加間隙平衡法對股骨前后髁進行截骨。截骨完成后，安裝假體試模，檢查膝關(guān)節(jié)活動度、穩(wěn)定性、髕骨活動軌跡及下肢力線，全部滿意后徹底沖洗關(guān)節(jié)腔。骨水泥固定股骨假體及脛骨假體，水泥凝固后松開止血帶電凝止血，再次將克氏針插入原標記處，測量股骨及脛骨標記之間的距離，兩次的距離差值就是下肢絕對長度的變化。為減少術(shù)后疼痛，影響關(guān)節(jié)早期功能康復(fù)，術(shù)中用雞尾酒浸潤膝關(guān)節(jié)周圍軟組織，放置引流管1根，沖洗縫合切口。

1.5 術(shù)后處理及隨訪 術(shù)后6 h后給予抗凝藥物及下肢靜脈泵預(yù)防血栓治療，常規(guī)抗感染及鎮(zhèn)痛對癥治療，督促患者床上髖、膝、踝關(guān)節(jié)主動活動，24 h后拔出傷口引流管，鼓勵患者早期下床活動。常規(guī)行雙下肢彩超，根據(jù)情況調(diào)整抗凝藥物。術(shù)后2周、6周、3個月、6個月及以后每年門診隨訪1次，常規(guī)攝膝關(guān)節(jié)正側(cè)位X線片及雙下肢負重位全長X線片。

1.6 觀察指標與評定標準 觀察下肢絕對長度的變化頻率及幅度。出院前常規(guī)拍膝關(guān)節(jié)正側(cè)位和雙下肢負重位全長X線片，主要是判斷假體的位置是否滿意，下肢機械軸線是否恢復(fù)到正常范圍(±3°)。術(shù)前、術(shù)后和術(shù)后6個月隨訪時采用美國膝關(guān)節(jié)協(xié)會評分(knee society score，KSS)，包括臨床評分和功能評分[7]，用臨床評分總分評估患者術(shù)后效果，并分為優(yōu)(85～100分)、良(70～84分)、中(60～69分)、差(評分<60分)。記錄術(shù)前和術(shù)后患者膝關(guān)節(jié)活動的范圍，以及患者的滿意率和對肢體長度變化的感知率。

2 結(jié) 果

56例患者均獲隨訪，隨訪時間6～40個月，平均(18.4±4.6)個月。隨訪期間所有患者未出現(xiàn)感染及假體松動。術(shù)后6個月時兩組的膝關(guān)節(jié)活動范圍、KSS評分、功能評分、機械軸線內(nèi)翻角度與術(shù)前比較明顯改善，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05，見表2～3)。兩組之間術(shù)后的活動范圍、內(nèi)翻程度、KSS評分及功能評分比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05，見表4)?？傮w上，82.1%(46/56)的患者術(shù)后肢體絕對長度增加，平均延長4.2 mm(0～10 mm)，其中A組為71.4%(20/28)，B組為92.9%(26/28)，B組較A組延長的頻率高，兩組比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，說明肢體絕對長度的增加頻率與術(shù)前機械力線的嚴重程度程正相關(guān)。術(shù)后能感知肢體長度有變化的患者約50.0%(28/56)，其中A組為35.7%(10/28)，B組為64.3%(18/28)，B組較A組明顯較高，兩組差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，說明肢體絕對長度增加的幅度越大，患者越容易感知肢體長度的變化。因感知肢體長度有變化而不滿意的患者約為24.2%。術(shù)后半年感知肢體長度有變化的患者下降為14.3%(8/56)，其中A組為10.7%(3/28)，B組為17.9%(5/28)，兩組比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。因感覺肢體長度有變化而不滿意的患者下降為3.6%(2/56)。

表2 A組手術(shù)前后功能比較

表3 B組手術(shù)前后功能比較

表4 兩組術(shù)后功能比較

典型病例為一75歲女性患者，雙膝關(guān)節(jié)疼痛10年，反復(fù)進行保守治療無效，左側(cè)較右側(cè)疼痛明顯，入院診斷為雙膝骨關(guān)節(jié)炎。因左側(cè)癥狀嚴重，給予左側(cè)全膝關(guān)節(jié)表面置換。術(shù)前攝雙下肢負重位全長X線片，顯示雙膝骨關(guān)節(jié)炎，左側(cè)內(nèi)翻畸形，關(guān)節(jié)間隙變窄，關(guān)節(jié)軟骨磨損嚴重。術(shù)中暴露傷口后，在脛骨近端內(nèi)外側(cè)中點及股骨遠端內(nèi)外側(cè)中點做標記，完全伸直膝關(guān)節(jié)，測量股骨及脛骨標記點之間的距離，并記錄數(shù)值。關(guān)節(jié)假體植入后，完全伸直膝關(guān)節(jié)，再次測量股骨及脛骨標記點之間的距離。經(jīng)過計算兩次標記點距離的差值，發(fā)現(xiàn)植入假體前后下肢的絕對長度較術(shù)前增加。術(shù)后膝關(guān)節(jié)假體位置良好，固定滿意，下肢力線較術(shù)前明顯改善。手術(shù)前后影像學(xué)資料見圖1～3。

3 討 論

3.1 TKA術(shù)后肢體長度延長的頻率及原因 以往的研究大多數(shù)是集中在髖關(guān)節(jié)術(shù)后肢體長度的變化，而對于膝關(guān)節(jié)術(shù)后肢體長度變化的文獻非常少。從理論上講，全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)后肢體的絕對長度應(yīng)該和術(shù)前幾乎相等，因為采取的是等量截骨法。但是，Lang等[8]的研究報道，在98例102個膝關(guān)節(jié)接受TKA治療的患者中，術(shù)前和術(shù)后分別獲得下肢全長X線片，83%的患者TKA術(shù)后肢體長度增加。術(shù)前有內(nèi)翻的患者平均肢體長度增加了5.2 mm，外翻的平均增加8.4 mm，外翻畸形>10°的患者延長的更大。他研究的結(jié)論是，TKA術(shù)后肢體變長的發(fā)生率非常高。在Chang等[9]的一項研究中報道，761例術(shù)后肢體延長超過1cm占43.9%，肢體短縮的只占到3.4%，經(jīng)過線性回歸分析認為，術(shù)前脛骨股骨機械角是下肢長度變化的獨立因素。根據(jù)脛骨股骨機械角分析，術(shù)前冠狀面畸形越大和術(shù)后下肢長度增加呈正相關(guān)。線性關(guān)系分析顯示，術(shù)前每10°的脛骨股骨機械角會增加約7.6 mm的下肢長度。Mufty等[10]最近完成的另一項研究發(fā)現(xiàn)，76%的患者在TKA翻修后肢體明顯延長，平均延長為5.3 mm。本研究的結(jié)果與他們基本相似，56例膝關(guān)節(jié)置換術(shù)后有82.1%的患者肢體出現(xiàn)了不同程度的延長，平均延長4.2 mm。術(shù)前內(nèi)翻畸形5°以內(nèi)的，有71.4%的患者術(shù)后肢體絕對長度增加；而術(shù)前>5°內(nèi)翻的患者，術(shù)后肢體絕對長度增加的占到92.9%。說明術(shù)后肢體延長的頻率與術(shù)前內(nèi)翻嚴重程度呈正相關(guān)，術(shù)前內(nèi)翻畸形越重，術(shù)后肢體絕對長度增加的可能性越大。其次，雖然我們在TKA過程中采用的是測量截骨法，也就是截骨的厚度應(yīng)與裝入假體的厚度一致。但是，膝關(guān)節(jié)置換的目標是讓患者獲得一個無痛的、穩(wěn)定的、活動不受限的關(guān)節(jié)。所以在手術(shù)過程中必須要達到軟組織的平衡，在手術(shù)暴露的過程中，其實就會對原有的軟組織不可避免的進行了一定的松解，松解的同時也增加了關(guān)節(jié)間隙的高度。因此，為了彌補松解的軟組織間隙，使膝關(guān)節(jié)周圍的軟組織達到平衡穩(wěn)定，往往就會使原有的關(guān)節(jié)間隙過度充填，從而影響肢體的絕對長度。我們的研究結(jié)果表明，TKA的患者術(shù)后肢體長度增加的可能性非常大，而且和內(nèi)翻嚴重程度相關(guān)，這樣我們在術(shù)前宣教時，就可以告知患者術(shù)后可能存在雙下肢長度的差異，從而避免一些不必要的抱怨。

圖1 術(shù)中大體照示股骨及脛骨標記點之間的距離

圖2 關(guān)節(jié)假體植入后股骨及脛骨標記點之間的距離

圖3 手術(shù)前后雙下肢負重位全長X線片示下肢力線較術(shù)前明顯改善

3.2 TKA術(shù)后肢體絕對長度增加對患者的影響 患側(cè)肢體延長導(dǎo)致的雙下肢不等長是全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)(total hip arthroplasty，THA)后常見的并發(fā)癥。在雙下肢長度差值(limbs length discrepancy，LLD)的患者中，步態(tài)障礙、髖關(guān)節(jié)疼痛[11]、腰痛和神經(jīng)損傷的發(fā)生率明顯較高[12]。此外，雙下肢長度不一致的患者髖關(guān)節(jié)功能評分較低[13]，臨床結(jié)果和滿意度較差[14]。以往有文獻報告雙下肢不等長也可能成為初次TKA不成功的原因之一[15-16]，而很少有研究評價初次TKA術(shù)后下肢不等長的臨床療效和意義。目前雙下肢不等長對患者術(shù)后功能的影響尚未得到廣泛的研究。Kim等[17]在一項研究中顯示，計算機輔助下的81例TKA術(shù)后，客觀的雙下肢長度差異在15 mm以內(nèi)者，主觀的雙下肢不等長的感知率為6%，客觀的雙下肢長度差異>15 mm者，主觀的雙下肢不等長的感知率為23%，而滿意率兩組之間沒有差別，結(jié)論就是雙下肢長度差異超過15 mm以上，患者的感知率明顯增加。他的研究主要集中在雙下肢長度差異對患者的影響，而本研究主要關(guān)注的是術(shù)后肢體絕對長度的增加以及絕對長度增加后患者的感知率。本研究的56例患者隨訪期間，膝關(guān)節(jié)活動范圍、KSS評分以及功能評分都有明顯的改善，與術(shù)前比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。術(shù)后能感知術(shù)側(cè)肢體長度有變化的患者總體約48.2%(27/56)，其中A組為35.7%(10/28)，B組為64.3%(18/28)，B組較A組明顯較高，兩組差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，說明肢體絕對長度增加的越多，患者越容易感知肢體絕對長度的變化。因感覺肢體長度有變化而不滿意的患者約為24.2%。術(shù)后半年，感知肢體長度有變化的患者總體下降為14.3%(8/56)，其中A組為10.7%(3/28)，B組為17.9%(5/28)，兩組差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。因感覺肢體長度有變化而不滿意的患者下降為3.6%(2/56)。我們推測，肢體絕對長度的增加改變了膝關(guān)節(jié)周圍的軟組織袖套的壓力，延長的肢體會使軟組織產(chǎn)生較高的壓力，從而引起患者的不適。但是，隨著時間的推移和不斷的功能鍛煉，患者對肢體絕對長度引起軟組織的改變會逐漸適應(yīng)，從而這種感知率會慢慢下降，最終因為肢體長度改變而不滿意的患者也會越來越少。

3.3 TKA術(shù)后體長度變化的測量方法 直接測量法就是用卷尺直接測量體表標志之間的距離，如測量雙下肢處于平行位置時髂前上棘與內(nèi)踝的距離，或測量臍與雙側(cè)內(nèi)踝之間的距離等，來評估肢體長度[18]。這種測量法誤差較大，對于膝關(guān)節(jié)置換術(shù)后這種毫米級長度變化的測量不適合。目前大多數(shù)采用的測量方法是影像學(xué)的方法。數(shù)字射線照相軟件可用于測量手術(shù)和非手術(shù)側(cè)下肢的機械軸和肢體長度，從而獲得肢體相對長度的改變。Lang等[8]在98例102個膝關(guān)節(jié)接受TKA治療的患者中，術(shù)前和術(shù)后分別拍攝了下肢全長X線片進行測量。Kim等[17]對81例TKA術(shù)后也采用站立位全長X線片進行評價，患者兩只腳并齊，對稱內(nèi)旋5度，使兩髕骨垂直向前，輕松伸直膝關(guān)節(jié)。術(shù)前和術(shù)后腿部長度測量被定義為從股骨頭頂部到脛骨遠端穹隆的中心，通過測量脛骨的寬度來確定脛骨的中心位置。這種測量方法比直接測量要相對準確一些，但也仍然有一定的誤差，主要包括術(shù)前與術(shù)后兩次拍片的放大率不一定一致，患者不同的姿勢也會對測量結(jié)果產(chǎn)生影響。而本研究的測量方法是實測法，術(shù)中在股骨前外側(cè)和脛骨前外側(cè)分別做標記，截骨前膝關(guān)節(jié)完全伸直位和安裝假體后膝關(guān)節(jié)完全伸直位，分別測量截骨前及假體安裝后兩標記點之間的距離，兩次距離的差值就是下肢絕對長度的變化值。這種測量方法準確可靠，避免了不必要的誤差，可以直接得出肢體絕對長度變化的情況，更直接的獲得可靠的數(shù)據(jù)。

3.4 TKA術(shù)后肢體長度導(dǎo)致的不平衡如何來處理 從實際操作角度來看，肢體延長的問題可能在THA與TKA不同。在THA中，肢體延長的問題可以通過術(shù)前規(guī)劃和執(zhí)行該計劃來減少。而在TKA中，矯正術(shù)前畸形和韌帶平衡是可能不允許外科醫(yī)生準確控制腿部長度的主要原因。對于出現(xiàn)這種肢體不等長時，最常見的治療方法是采用鞋子升降機，即鞋子插入件來增加鞋底的高度。通?？梢允褂貌迦爰Ｕ哌_20 mm的差異，并且可以使用鞋底來矯正更大的差異[19]。此外，Harvey等[20]報道，超過1 cm的雙下肢不等長和進展性骨關(guān)節(jié)炎有關(guān)。單側(cè)TKA術(shù)后無論非手術(shù)側(cè)的骨關(guān)節(jié)炎是否進展，雙下肢不等長都應(yīng)該在TKA時被重視。本組患者平均肢體延長在1 cm之內(nèi)，所以我們建議患者早期使用較高的鞋墊來平衡對側(cè)肢體。隨著術(shù)后不斷地功能鍛煉及適應(yīng)，或者是對側(cè)肢體在不久的將來也進行了TKA，這種感知雙下肢不等長會慢慢消失。

3.5 本研究的局限性 首先，雖然本研究是前瞻性的，但無法做到隨機對照。第二，本研究排除了嚴重屈曲攣縮畸形的患者，主要是因為屈曲攣縮畸形時，膝關(guān)節(jié)伸直受限，術(shù)前無法測量真實的下肢長度。第三，還排除了內(nèi)翻畸形>10°的患者，主要是因為畸形越大，在矯正畸形的過程中，難免會進行大量的軟組織松解，從而會嚴重影響下肢的絕對長度。第四，由于納入標準的限制，本研究樣本量較小，隨訪時間較短。第五，本研究只是對手術(shù)側(cè)肢體的絕對長度進行了測量，而沒有對雙側(cè)肢體的長度進行比較，所以，無法得出術(shù)后雙下肢長度差異的具體數(shù)據(jù)。