PCO變化值與TKA術(shù)后患者膝關(guān)節(jié)屈曲功能的關(guān)系

桑 鵬，劉 毅，楊繼濱，孫鵬鵬，鄒 剛，金 瑛

遵義醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院骨科，貴州 遵義 563000

全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)(total knee arthroplasty，TKA)是常用的治療終末期膝關(guān)節(jié)疾病的方法，其不僅能顯著改善膝關(guān)節(jié)疼痛，并且重建膝關(guān)節(jié)功能的效果也很顯著[1,2]。膝關(guān)節(jié)屈伸功能的重建是臨床骨科一直追求的目標，在屈曲過程中，股骨通過滾動和滑動的結(jié)合向脛骨后方移動，同時脛骨有內(nèi)旋[3]。在接受TKA治療的患者中，膝關(guān)節(jié)屈曲度(range of flexion，ROF)的重建對于患者恢復(fù)到正常運動具有重要意義[4,5]。TKA術(shù)后膝關(guān)節(jié)屈曲度的恢復(fù)至關(guān)重要，影響TKA術(shù)后ROF的因素很多[6]，其中，股骨后髁偏移是其中的一項重要因素。股骨后髁偏心距(posterior condylar offset，PCO)是股骨后部皮質(zhì)至股骨髁最遠點之間的垂直距離，PCO能夠一定程度上減少膝關(guān)節(jié)屈曲過程中股骨后髁與脛骨后部皮質(zhì)之間發(fā)生撞擊，進而維持良好的膝關(guān)節(jié)屈曲度[7]。也有研究稱[8]，TKA術(shù)中使用的膝關(guān)節(jié)假體類型不同，也會對PCO造成影響，進而影響膝關(guān)節(jié)屈曲度的變化，不同假體類型的運動學(xué)模式存在差異。以往研究通過分析股骨后髁偏心距、股骨假體屈曲角、脛骨后傾角和脛骨角的變化對術(shù)后膝關(guān)節(jié)的解剖特點、運動機制進行探究，上述因素可能是影響術(shù)后膝關(guān)節(jié)功能的重要原因[9]。X線是最常用于PCO測量的影像學(xué)手段，能較好地顯示關(guān)節(jié)的形態(tài)，可評價關(guān)節(jié)損傷和早期退變情況[10]。本研究將在以往研究的基礎(chǔ)上使用X線檢測PCO的變化特點，探討PCO變化值與患者術(shù)后膝關(guān)節(jié)屈曲度的關(guān)系及對患者膝關(guān)節(jié)屈曲功能的關(guān)系。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2019年1月至2020年9月在我院行單側(cè)TKA治療的患者92例，其中男性51例，女性41例；年齡46～72歲，平均年齡(60.65±6.19)歲。納入標準：符合《臨床診療指南:骨科分冊》[11]中的標準；在我院接受單側(cè)TKA治療；使用后穩(wěn)定全膝關(guān)節(jié)假體；前、后交叉韌帶完好，拉赫曼(Lachman)試驗、前后抽屜試驗陰性；體質(zhì)量指數(shù)<28 kg/m2；患者及家屬知情同意，能配合隨訪者。排除標準：伴有嚴重骨質(zhì)疏松；股骨后髁有骨缺損或術(shù)后關(guān)節(jié)有骨贅殘留；既往有膝關(guān)節(jié)骨折或開放性手術(shù)史；術(shù)后有下肢靜脈血栓等嚴重并發(fā)癥；術(shù)后隨訪資料缺失。根據(jù)手術(shù)前后PCO變化值將患者分為PCO變化值≥0組(n=55)和PCO變化值<0組(n=37)，PCO變化值≥0組和<0組患者性別、年齡、體質(zhì)量指數(shù)(BMI)、患側(cè)等一般資料比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。本次研究獲得醫(yī)院倫理委員會批準。

1.2 方法

(1)治療方法。選擇全身麻醉，麻醉誘導(dǎo)采用0.08 mg/kg咪達唑侖(江蘇恩華藥業(yè)股份有限公司)、1.5 mg/kg丙泊酚(四川蜀樂藥業(yè)股份有限公司)、舒芬太尼(湖北宜昌人福藥業(yè)有限責(zé)任公司)；1 μg/kg、0.8 mg/kg羅庫溴銨(浙江華海藥業(yè)股份有限公司)，采用丙泊酚(湖北宜昌人福藥業(yè)有限責(zé)任公司)4～8 mg/(kg·min)、瑞芬太尼(湖北宜昌人福藥業(yè)有限責(zé)任公司)0.2～0.4 μg/(kg·min)、順苯磺酸阿曲庫銨(上海恒瑞醫(yī)藥有限公司)0.1 mg/(kg·h)靜脈微泵維持麻醉。在膝蓋前側(cè)正中做一長12 cm左右的切口，從髕骨內(nèi)側(cè)緣進入關(guān)節(jié)，依次將骨贅、前后十字韌帶、半月板、適當松解軟組織切除，股骨遠端及脛骨近端截骨，測試屈曲間隙，根據(jù)假體大小進行試模并調(diào)整，確定屈曲間隙，將試模取出，徹底清洗，將后穩(wěn)定型假體安裝上，放置負壓引流管，常規(guī)縫合并包扎。術(shù)后進行常規(guī)抗感染及鎮(zhèn)痛治療，術(shù)后48 h將引流管拔出，術(shù)后在醫(yī)生科學(xué)的指導(dǎo)下進行適當?shù)目祻?fù)訓(xùn)練，每天口服利伐沙班片(江蘇中邦制藥有限公司)10 mg，持續(xù)14 d，預(yù)防血栓性疾病。

(2)檢查方法。通過X線計算機數(shù)字成像系統(tǒng)(Direct View CR800型，購自柯達公司)拍攝伸直位和最大被動屈曲位標準側(cè)位X線圖像，將患者術(shù)前和術(shù)后X線圖像導(dǎo)入配套DICOM Explorer圖像分析軟件進行分析，測量股骨前髁偏距變化值、股骨假體屈曲角、脛骨后傾角和脛骨角、膝關(guān)節(jié)屈曲度。PCO變化值：分別測量術(shù)前和術(shù)后側(cè)位(屈膝30°)X線片上PCO值，記為P1、P2，術(shù)中測得的后髁軟骨最厚處厚度記為P3，PCO變化值=P2-(P1+P3)，根據(jù)PCO變化值≥0與PCO變化值<0分組。

(3)膝關(guān)節(jié)本體感覺測量。使用本體感受定量測試系統(tǒng)(Pro-kin254P，意大利Tecnobody)測量患者的本體感覺，設(shè)置多軸本體感受評估模塊，在規(guī)定時間內(nèi)受試者的左足以最快速度做逆時針運動，按照系統(tǒng)給出的規(guī)劃進行描繪，在執(zhí)行每個指令時，均由同一位醫(yī)務(wù)人員以相同的方式進行，記錄平均軌跡誤差、平均力量差和穩(wěn)定指數(shù)。術(shù)后12個月檢測并記錄膝關(guān)節(jié)本體感覺。

(4)評分。西安大略和麥克馬斯特大學(xué)骨關(guān)節(jié)炎指數(shù)(WOMAC)評分：包括疼痛、僵硬、日?；顒尤缶S度評價內(nèi)容，共24項，得分越低則下肢功能越好。紐約特種外科醫(yī)院(HSS)膝關(guān)節(jié)評分：包括疼痛、功能、活動度、肌力、屈曲畸形穩(wěn)定性等方面，評分越高說明術(shù)后功能恢復(fù)越好。術(shù)后12個月進行膝關(guān)節(jié)功能評分。

1.3 統(tǒng)計學(xué)處理

2 結(jié)果

2.1 兩組患者膝關(guān)節(jié)屈曲比較

PCO變化值≥0組患者術(shù)后1個月膝關(guān)節(jié)屈曲度明顯高于PCO變化值<0組患者(P<0.05)；PCO變化值≥0和<0組患者術(shù)前、術(shù)后3個月、術(shù)后6個月和術(shù)后12個月膝關(guān)節(jié)屈曲度比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表1。

表1 PCO變化值≥0和<0組患者膝關(guān)節(jié)屈曲比較

2.2 兩組患者影像學(xué)指標比較

PCO變化值≥0和<0組患者股骨前髁偏距變化值、股骨假體屈曲角、脛骨后傾角和脛骨角比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表2。

表2 PCO變化值≥0和<0組患者影像學(xué)指標比較

2.3 術(shù)后12個月兩組患者膝關(guān)節(jié)本體感覺比較

術(shù)后12個月，PCO變化值≥0組平均軌跡誤差、平均力量差和穩(wěn)定指數(shù)明顯低于PCO變化值<0組患者(P<0.05)。見圖1。

2.4 術(shù)后12個月兩組患者膝關(guān)節(jié)功能評分比較

術(shù)后12個月進行膝關(guān)節(jié)功能評分。PCO變化值≥0組WOMAC評分總分、疼痛和日?；顒釉u分明顯低于PCO變化值<0組患者(P<0.05)，而HSS評分功能、活動度評分明顯高于PCO變化值<0組患者(P<0.05)。見表3。

表3 PCO變化值≥0和<0組患者術(shù)后12個月膝關(guān)節(jié)功能評分比較

3 討論

TKA治療終末期膝關(guān)節(jié)疾病的療效已被大量臨床報道，其手術(shù)技術(shù)及術(shù)后管理模式都在不斷地改進，但是也有部分患者在手術(shù)后恢復(fù)情況不佳，常伴有嚴重疼痛及肢體功能障礙等癥狀，嚴重影響患者正常生活。近年來，有研究稱術(shù)后PCO變小會導(dǎo)致患者術(shù)后膝關(guān)節(jié)功能減弱，但也有部分研究提出重建PCO反而不利于膝關(guān)節(jié)的恢復(fù)[12]。一般來說，膝關(guān)節(jié)屈曲度可反映膝關(guān)節(jié)的運動功能，70°以上的膝關(guān)節(jié)屈曲度才能使患者具有穩(wěn)定的行走能力。

本研究結(jié)果顯示，術(shù)后1個月，PCO變化值≥0組患者的膝關(guān)節(jié)屈曲度顯著高于后者，術(shù)前及術(shù)后3個月、6個月、12個月再進行檢查，兩組患者的膝關(guān)節(jié)屈曲度沒有顯著差異。結(jié)果說明TKA術(shù)有利于改善膝關(guān)節(jié)屈伸功能，術(shù)后患者PCO較術(shù)前增加是因為患者對手術(shù)的適應(yīng)性較強，與術(shù)前相比關(guān)節(jié)力線得到矯正，患者逐漸適應(yīng)術(shù)后狀態(tài)，因此患者膝關(guān)節(jié)活動范圍也出現(xiàn)明顯改善。手術(shù)操作可改變膝關(guān)節(jié)的解剖結(jié)構(gòu)，改變膝關(guān)節(jié)原本的生物力學(xué)狀態(tài)，PCO值的增加與膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性存在緊密聯(lián)系[13]。本研究發(fā)現(xiàn)在術(shù)后1個月PCO值較術(shù)前減小，術(shù)后短期內(nèi)不利于膝關(guān)節(jié)功能的恢復(fù)，而在后面幾個月，PCO逐漸恢復(fù)。PCO變小后還會減少韌帶張力，限制股骨后滾，嚴重者還會出現(xiàn)股骨異常前滾，膝關(guān)節(jié)屈曲度進一步減小。有研究發(fā)現(xiàn)[14,15]，PCO和膝關(guān)節(jié)最大屈曲度呈現(xiàn)正相關(guān)。X線檢查很好地避免了股骨內(nèi)外側(cè)后髁的重疊，對關(guān)節(jié)部位進行成像，保證了PCO的測量結(jié)果。術(shù)后膝關(guān)節(jié)屈曲度與術(shù)者的操作、假體的設(shè)計以及患者康復(fù)鍛煉情況、術(shù)后并發(fā)癥等有關(guān)，X線檢查能夠?qū)@些變量都能有效控制。在本次研究中，使用了X線測量法測量患者膝關(guān)節(jié)股骨后髁偏心距。本研究盡可能地選擇了股骨內(nèi)、外髁重疊的X線側(cè)位片，此測量方法無需擔(dān)心假體所致偽影干擾，并默認膝關(guān)節(jié)PCO不考慮股骨內(nèi)、外髁的大小，X線還考慮了軟骨厚度在PCO中的占比，在X線側(cè)位片測量PCO的基礎(chǔ)上，在TKA術(shù)中加以測量患者膝關(guān)節(jié)軟骨的厚度，將兩者之和定義為“真實PCO”，這種方法更接近患者的真實PCO，并能夠更好地評估手術(shù)前、術(shù)后PCO的改變，有利于PCO臨床意義的研究。

本研究結(jié)果顯示：術(shù)后12個月膝關(guān)節(jié)功能評分，PCO變化值≥0組WOMAC評分總分、疼痛和日?；顒釉u分明顯低于PCO變化值<0組患者，而HSS評分功能、活動度評分明顯高于后者。當PCO變化值<0時，膝關(guān)節(jié)屈曲間隙增大，屈曲位的穩(wěn)定性減弱，可能導(dǎo)致屈曲位穩(wěn)定性變差，還可能會引起疼痛感，影響膝關(guān)節(jié)的活動度及力量等。以往研究并未對上述因素進行詳細的量化，本研究結(jié)合PCO的改變和上述因素之間的關(guān)系進行了詳細闡述。不論是定性還是定量評估PCO與關(guān)節(jié)穩(wěn)定性間的關(guān)系均具有實際意義。增加PCO可一定程度上改善膝功能，減少PCO一定不利于膝關(guān)節(jié)恢復(fù)，因此為了盡快恢復(fù)關(guān)節(jié)功能，最穩(wěn)妥的方法便是盡可能恢復(fù)PCO。本研究中的PCO測量方法，不會像CT檢查那樣造成PCO測量結(jié)果偏小，關(guān)節(jié)軟骨的大分子主要為蛋白多糖和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的膠原蛋白，關(guān)節(jié)軟骨在射線激發(fā)前，其中的被大分子限制的水分子會被激勵，通過射線傳遞作用，達到飽和，從而產(chǎn)生新的組織對比。關(guān)節(jié)軟骨內(nèi)因有蛋白多糖及膠原蛋白存在，因此軟骨有明顯的傳遞效應(yīng)，滑液、脂肪無明顯的磁化傳遞效應(yīng)，因而兩者間的信號對比顯著增加。X線檢查對膝關(guān)節(jié)軟骨進行了全方位的成像，還盡可能消除了假體金屬偽影帶來的干擾。本研究經(jīng)軟件后處理計算后獲得的是較為準確的PCO變化值；PCO變化亦受到多方面因素的影響，如使用不同參考系統(tǒng)造成的截骨量差異、假體不同、股骨外旋等。PCO變化會影響患者術(shù)后負重主動屈曲的范圍，本研究未就負重狀態(tài)下的關(guān)節(jié)功能進行研究，尚需進一步的臨床試驗。

以往報道[16,17]認為，本體感覺訓(xùn)練能夠緩解接受TKA術(shù)患者的疼痛感。本研究結(jié)果表明，PCO變化值≥0組的平均軌跡誤差、平均力量差和穩(wěn)定指數(shù)明顯較PCO變化值<0組的患者低。說明術(shù)后PCO的變化可影響患者的本體感覺。分析原因是：TKA手術(shù)后，患者本體感覺受損，膝關(guān)節(jié)負荷發(fā)生變化，膝關(guān)節(jié)疼痛感變重。目前，有關(guān)膝關(guān)節(jié)本體感覺與膝關(guān)節(jié)功能相互作用的機制尚不清楚?；颊咝g(shù)后PCO值變小，關(guān)節(jié)囊、韌帶、軟骨、半月板等組織會有不同程度的受損，相應(yīng)的本體感受器和神經(jīng)受到影響，使膝關(guān)節(jié)本體感覺變差。

影響膝關(guān)節(jié)術(shù)后恢復(fù)的因素很多，除觀察因素外，本研究探討了PCO不變或增加對TKA術(shù)后膝關(guān)節(jié)屈曲功能的影響，同時對文獻報道的一些可能影響TKA術(shù)后膝關(guān)節(jié)屈伸功能的重要因素進行了適當控制。良好的屈曲功能可以讓患者盡快適應(yīng)膝關(guān)節(jié)置換術(shù)后的狀態(tài)，能夠很好地利用膝關(guān)節(jié)完成生活和工作中的各種活動。

綜上所述，PCO變化值不變或增加有助于患者TKA術(shù)后膝關(guān)節(jié)屈曲功能快速恢復(fù)，有助于改善膝關(guān)節(jié)功能，患者本體感覺較好。