計(jì)算機(jī)導(dǎo)航輔助下關(guān)節(jié)外畸形病人行全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)一例報(bào)道

馬明陽(yáng) 孔祥朋 宋平 柴偉

作者單位：1. 中國(guó)人民解放軍總醫(yī)院第四醫(yī)學(xué)中心骨科醫(yī)學(xué)部，北京100048；2. 國(guó)家骨科與運(yùn)動(dòng)康復(fù)臨床醫(yī)學(xué)研究中心，北京100853；3. 解放軍醫(yī)學(xué)院，北京100853

全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)（total knee arthroplasty，TKA）是提高膝關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎病人生活質(zhì)量的一種有效方法［1］，恢復(fù)下肢力線是行TKA 的主要目標(biāo)之一［2-3］。但當(dāng)骨關(guān)節(jié)炎合并股骨或脛骨關(guān)節(jié)外畸形時(shí)，給TKA 恢復(fù)下肢力線帶來(lái)困難和挑戰(zhàn)［4-5］。近年來(lái)，計(jì)算機(jī)輔助導(dǎo)航技術(shù)的廣泛應(yīng)用，提高了此類手術(shù)的精準(zhǔn)度及病人滿意率，減少了手術(shù)并發(fā)癥［6-8］。現(xiàn)報(bào)道中國(guó)人民解放軍總醫(yī)院第四醫(yī)學(xué)中心骨科醫(yī)學(xué)部2021年4 月18 日收治的1 例Brainlab Knee3 導(dǎo)航系統(tǒng)輔助下治療關(guān)節(jié)外畸形并膝關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎病人，總結(jié)其治療經(jīng)驗(yàn)。

臨 床 資 料

一、病史

病人，男，67歲，40年前因外傷致左股骨骨折，曾行牽引治療；5年前于行走后出現(xiàn)左膝關(guān)節(jié)疼痛，伴活動(dòng)受限，后疼痛加重，口服非甾體抗炎藥后癥狀不緩解。以“左膝關(guān)節(jié)疼痛5年余”為主訴至中國(guó)人民解放軍總醫(yī)院第四醫(yī)學(xué)中心骨科醫(yī)學(xué)部就診。

二、查體

病人中度跛行，左膝部中度骨性膨大，中度內(nèi)翻，無(wú)紅腫。左膝關(guān)節(jié)內(nèi)外側(cè)間隙壓痛，內(nèi)側(cè)為重，左膝髕前壓痛明顯。髕骨研磨試驗(yàn)陽(yáng)性，浮髕試驗(yàn)陰性，過(guò)伸過(guò)屈試驗(yàn)陽(yáng)性，前抽屜試驗(yàn)陰性，后抽屜試驗(yàn)陰性，Lachman試驗(yàn)陰性，軸移試驗(yàn)陰性。麥?zhǔn)险髯笙?nèi)側(cè)陽(yáng)性，外側(cè)陰性，側(cè)方應(yīng)力試驗(yàn)均陰性?；顒?dòng)輕度受限。左下肢略短縮，無(wú)肌肉萎縮，股四頭肌肌力Ⅳ級(jí)，肌張力正常。美國(guó)特種外科醫(yī)院（American hospital for special surgery，HSS）膝關(guān)節(jié)評(píng)分為48分。

三、檢查

術(shù)前行下肢全長(zhǎng)X 線攝片可見(jiàn)：左側(cè)股骨中上端彎曲，局部骨皮質(zhì)稍增厚；雙側(cè)膝關(guān)節(jié)各骨骨質(zhì)結(jié)構(gòu)清楚，未見(jiàn)骨質(zhì)破壞。雙側(cè)股骨下、脛骨內(nèi)外側(cè)髁邊緣硬化增白，關(guān)節(jié)面硬化增白，內(nèi)側(cè)關(guān)節(jié)間隙變窄。關(guān)節(jié)囊及關(guān)節(jié)周圍軟組織未見(jiàn)異常。詳見(jiàn)圖1。術(shù)前實(shí)驗(yàn)室檢查未見(jiàn)明顯異常。

圖1 基于術(shù)前下肢全長(zhǎng)X 線片測(cè)量髖膝踝角，示病人左膝髖膝踝角為160.5°（a），測(cè)量股骨畸形愈合成角約為26.6°（b）

四、診斷

病人診斷為：①左膝重度骨關(guān)節(jié)炎（內(nèi)翻膝）；②左股骨骨折后畸形愈合。

五、治療

全身麻醉后，病人取平臥位，止血帶置于左大腿根部，皮膚常規(guī)碘酒、酒精消毒，鋪無(wú)菌單。取左膝關(guān)節(jié)前正中切口，長(zhǎng)約20 cm，起于髕骨上方，止于脛骨結(jié)節(jié)內(nèi)側(cè)1 cm，逐層切開(kāi)皮下組織。切開(kāi)關(guān)節(jié)囊見(jiàn)關(guān)節(jié)腔內(nèi)淡黃色關(guān)節(jié)液，滑膜增生較重，髕股關(guān)節(jié)磨損，膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)間室、半月板磨損嚴(yán)重，股骨內(nèi)髁、脛骨平臺(tái)部分軟骨下骨裸露，膝關(guān)節(jié)內(nèi)外側(cè)間室廣泛受累。切除髕下脂肪墊，伸直膝關(guān)節(jié)，于脛骨結(jié)節(jié)內(nèi)側(cè)1 cm處切開(kāi)骨膜，外旋小腿，沿骨膜下剝離。

分別于股骨遠(yuǎn)端和脛骨近端植入骨針兩枚，固定股骨和脛骨示蹤器。切除骨贅后，依次注冊(cè)髖關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)中心、內(nèi)外踝尖、股骨和脛骨平臺(tái)解剖標(biāo)志點(diǎn)（圖2 a、b）。于膝關(guān)節(jié)屈曲至伸直全程檢查軟組織張力，繪制間隙平衡圖，采集膝關(guān)節(jié)屈伸活動(dòng)過(guò)程中內(nèi)外翻和內(nèi)外旋角度輔助完成術(shù)中計(jì)劃（圖2 c、d）。在實(shí)時(shí)導(dǎo)航下，根據(jù)計(jì)劃放置截骨導(dǎo)板（圖2 e）。根據(jù)下肢力線、軟組織松解困難程度和屈伸間隙平衡圖，再次微調(diào)手術(shù)計(jì)劃和截骨導(dǎo)板。在實(shí)時(shí)導(dǎo)航下，行脛骨平臺(tái)、股骨遠(yuǎn)端、股骨前髁、后髁及兩個(gè)斜面截骨（圖2 f）。

圖2 術(shù)中圖片 a、b：術(shù)中注冊(cè)解剖標(biāo)記點(diǎn)；c：術(shù)中膝關(guān)節(jié)外側(cè)應(yīng)力位仍存在10°內(nèi)翻畸形；d：術(shù)中規(guī)劃股骨力線內(nèi)翻1.5°、脛骨力線內(nèi)翻2.5°；e：術(shù)中固定截骨導(dǎo)板；f：術(shù)中截骨

安裝計(jì)劃型號(hào)試模，膝關(guān)節(jié)可以完全伸直，力線正常，側(cè)向穩(wěn)定，與導(dǎo)航規(guī)劃一致。髕骨周緣行去神經(jīng)支配，去除邊緣骨贅，安裝32 mm 髕骨試模，取出試模脈沖沖洗切口。調(diào)配骨水泥，正式安放5號(hào)脛骨假體、股骨假體、11 mm限制性聚乙烯襯墊及32 mm髕骨，維持膝關(guān)節(jié)伸直位計(jì)時(shí)至15 min。待骨水泥凝固后測(cè)試髕骨運(yùn)行軌跡良好，內(nèi)外側(cè)關(guān)節(jié)穩(wěn)定性良好，松緊適宜，關(guān)節(jié)屈伸活動(dòng)度：110°～0°。逐層關(guān)閉切口。手術(shù)所用假體為Genesis Ⅱ膝關(guān)節(jié)假體（施樂(lè)輝公司，美國(guó)）。

六、結(jié)果

術(shù)后給予抗凝、鎮(zhèn)痛及抗感染治療。術(shù)后1天在家屬幫助下完成下地行走、如廁等活動(dòng)。術(shù)后復(fù)查X線片見(jiàn)假體位置與術(shù)中規(guī)劃基本一致（圖3 a、b）。術(shù)后功能恢復(fù)良好，術(shù)后3個(gè)月隨訪左膝關(guān)節(jié)活動(dòng)度為110°～0°，HSS評(píng)分為80分。

圖3 測(cè)量術(shù)后X線片示股骨遠(yuǎn)端外側(cè)角為91.4°、脛骨近端內(nèi)側(cè)角為87.5°（a）；術(shù)后測(cè)量髖膝踝角為176.1°（b）

討 論

獲得良好的下肢力線可以減少假體磨損、延長(zhǎng)假體使用壽命［9-10］，是手術(shù)醫(yī)生在TKA 術(shù)中的主要目標(biāo)之一。傳統(tǒng)TKA通過(guò)X線片進(jìn)行術(shù)前計(jì)劃，術(shù)中通過(guò)定位桿來(lái)確定恢復(fù)下肢力線所需要的截骨角度，該方法受到多種因素的影響：①受攝片時(shí)肢體旋轉(zhuǎn)、攝片投照角度［11］、放大率［12］的影響較大；②截骨角度的確定多依賴于下肢全長(zhǎng)片，但其多由拼接而成，精度有限，且無(wú)法確定股骨旋轉(zhuǎn)角；③對(duì)于關(guān)節(jié)周圍存在畸形或者殘留內(nèi)固定的病人，常規(guī)工具角度設(shè)置不足或無(wú)法髓內(nèi)定位時(shí)，手術(shù)計(jì)劃很難精準(zhǔn)實(shí)施。機(jī)器人手術(shù)計(jì)劃解決了以上二維計(jì)劃的局限性，但目前大部分膝關(guān)節(jié)機(jī)器人需依賴下肢三維CT（髖、膝、踝），輻射量及花費(fèi)明顯增加。導(dǎo)航較好地綜合了上述二者的優(yōu)勢(shì)，規(guī)避了其局限性。

近年來(lái)，手術(shù)輔助類計(jì)算機(jī)導(dǎo)航技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越普遍［13］。與常規(guī)手術(shù)相比，計(jì)算機(jī)導(dǎo)航技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)更高的手術(shù)精度，更少的術(shù)中損傷，進(jìn)而提高手術(shù)成功率，增加病人的獲益［14-16］。與MAKO 機(jī)器人為代表的傳統(tǒng)進(jìn)口手術(shù)機(jī)器人不同，Brainlab Knee3導(dǎo)航系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1.操作簡(jiǎn)便 注冊(cè)流程簡(jiǎn)單，股骨側(cè)僅需注冊(cè)7個(gè)解剖標(biāo)志點(diǎn)，脛骨側(cè)僅需注冊(cè)5個(gè)解剖標(biāo)志點(diǎn)，術(shù)中注冊(cè)快捷，僅需3分鐘，無(wú)學(xué)習(xí)曲線存在。

2.精準(zhǔn)度高、實(shí)時(shí)可調(diào) 術(shù)者也可以在術(shù)中根據(jù)反饋，從伸屈角度（每次0.5°）、內(nèi)外翻角度（每次0.5°）和截骨高度三個(gè)維度（每次0.5 mm）調(diào)整截骨位置；可以在術(shù)中兼顧力線和間隙平衡。

3.占用手術(shù)室空間小，無(wú)需術(shù)前規(guī)劃。

4.降低了病人輻射量和花費(fèi)。

本例病人因?yàn)楣晒墙馄瘦S與機(jī)械軸關(guān)系異常，難以根據(jù)解剖軸定位假體位置實(shí)現(xiàn)理想的下肢力線。計(jì)算機(jī)輔助導(dǎo)航技術(shù)避免了股骨開(kāi)髓，無(wú)需依賴股骨解剖軸，可直接確定髖關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)中心和踝關(guān)節(jié)中心，定位術(shù)后下肢力線，更直接，更精準(zhǔn)。

對(duì)于股骨嚴(yán)重畸形、有內(nèi)固定物等情況復(fù)雜的病人，首先，計(jì)算機(jī)輔助導(dǎo)航技術(shù)可以制定個(gè)性化手術(shù)方案，評(píng)估關(guān)節(jié)內(nèi)手術(shù)能否糾正關(guān)節(jié)外畸形；其次，計(jì)算機(jī)導(dǎo)航輔助技術(shù)較傳統(tǒng)工具更能實(shí)現(xiàn)在特殊角度精準(zhǔn)安放假體，甚至填補(bǔ)傳統(tǒng)工具無(wú)法實(shí)現(xiàn)特殊角度的空白。本例手術(shù)的成功證明導(dǎo)航技術(shù)對(duì)于處理復(fù)雜的膝關(guān)節(jié)手術(shù)有其特殊的價(jià)值和意義。