下肢力線在全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)的應(yīng)用進展

鐘昌恒，彭 昊

膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎（knee osteoarthritis，KOA）是一種常見的關(guān)節(jié)疾病，是以關(guān)節(jié)軟骨的變性、破壞及骨質(zhì)增生為特征的慢性關(guān)節(jié)疾病，該病好發(fā)于老年人，在75歲以上人群發(fā)病率高達70%[1]。全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)（total knee replacement，TKA）作為治療晚期KOA最有效的方法，能夠在很大程度上緩解患者的疼痛，改善患者的生存質(zhì)量。但現(xiàn)階段仍然有相當(dāng)一部分患者對TKA術(shù)后的臨床療效表示不滿意。Nam D[2]進行過一項全國性的多中心研究，通過問卷的形式對TKA患者術(shù)后的滿意度進行了調(diào)查，結(jié)果雖然顯示大概有90%患者對膝關(guān)節(jié)的總體功能表示滿意，但是其中只有66%患者認為自己的膝關(guān)節(jié)“正?！?，據(jù)報道殘留癥狀和功能性問題的發(fā)生率在33%～54%。

關(guān)于患者術(shù)后不滿意的問題牽涉到許多因素，其中最受廣大關(guān)節(jié)外科醫(yī)生注意的便是下肢力線，下肢力線在相當(dāng)程度上反映了植入物的對齊與否和穩(wěn)定性。近年來隨著外科技術(shù)的不斷發(fā)展，除了傳統(tǒng)的機械軸中立位對線外，越來越多的下肢力線方法被提出，如運動學(xué)對線、功能學(xué)對線等。多樣化的力線方式給了廣大關(guān)節(jié)外科醫(yī)生更多的選擇空間，通過對不同力線方式的對比研究，有望找到最佳對線方式，降低TKA術(shù)后患者的不滿意率。筆者對這些主流及最新的下肢力線方法作一綜述。

1 機械軸中立位對線

機械軸中立位對線即臨床所說的中立位下肢力線，是目前最常用也是最被廣泛認可的一種對線方式。長期以來，TKA的一個宗旨是為了提高植入物的耐用性，應(yīng)將術(shù)后總體肢體對位校正至0°±3°機械軸的角度[3]，一個良好的機械軸中立位對線可提高假體功能和假體使用壽命；相反，如果下肢對位不良，將會導(dǎo)致關(guān)節(jié)不穩(wěn)、假體松動、聚乙烯襯墊加速磨損等并發(fā)癥。Moreland J[1]認為假體對位不齊是造成假體松動及不穩(wěn)定的主要原因。對此Fang DM等[4]做了一項研究，其在1983年至2006年，統(tǒng)計了3 992例患者進行的共6 070例TKA，按術(shù)后下肢力線分為3組，中立組4 029例，內(nèi)翻組1 222例，外翻組819例，經(jīng)過（6.6±3.5）年的隨訪。結(jié)果共有51例膝關(guān)節(jié)經(jīng)過了翻修，其中中立組翻修率明顯較低，為0.5%（21/4 029例）；而內(nèi)翻組翻修率為1.8%（18/1 222例），外翻組翻修率為1.5%（12/819例）。但是需要注意的是，大部分支持這一觀點的文獻證據(jù)都來自于20世紀，考慮到當(dāng)時手術(shù)方式及假體設(shè)計都還不夠成熟，這些證據(jù)的可信度還是有待商榷。隨著TKA的成熟及假體設(shè)計的更加合理，幾乎沒有當(dāng)代的證據(jù)支持這一廣泛接受的假設(shè)，即在TKA中恢復(fù)機械軸中立位對線可提高假體功能和延長假體壽命。相反，越來越多的人對這一假設(shè)提出了質(zhì)疑。Parratte S等[5]做過一項類似試驗，其對292例膝進行了長達15年的隨訪，其中中立組翻修率為15.4%，但非中立組翻修率僅為13.0%。Abdel MP等[6]研究也得出了類似的結(jié)論，其統(tǒng)計了1985年至1990年執(zhí)行的398例TKA，其中中立位對線組292例，非中立位對線組106例，兩組在術(shù)后1、5、10、15、20年隨訪中膝關(guān)節(jié)評分相似，差異無統(tǒng)計學(xué)意義；在第20年時，中立位對線組翻修率為19.5%（57/292例），非中立位對線組翻修率為15.1%（16/106例），兩組在20年假體存活率上也無差異。除此之外，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，目前計算機導(dǎo)航系統(tǒng)也已用于TKA，并借此達到更準確的機械軸中立位對線，但是運用計算機導(dǎo)航系統(tǒng)合理性的基本前提是更加準確的機械軸中立位對線可以提高假體功能及使用壽命，因為與計算機導(dǎo)航系統(tǒng)相關(guān)的額外成本隨后將通過減少翻修TKA次數(shù)來平衡[7～9]；但是就目前相關(guān)研究來說，關(guān)于機械軸中立位對線是否會降低TKA術(shù)后的翻修率的確還存在很大的爭議。

除此之外，還有一個更加重要的問題需要得到重視，那就是機械軸中立位對線是否對所有的患者都適用？TKA的主要目的是用人工植入物代替侵蝕的軟骨和骨骼，以補償糜爛或損傷。這樣做時，傳統(tǒng)上恢復(fù)機械軸中立位對線被認為是關(guān)乎植入物耐久性的重要因素[10]?；謴?fù)機械軸中立位對線后，腿部的機械軸穿過膝關(guān)節(jié)的中央，這將導(dǎo)致均勻的膝內(nèi)外側(cè)負荷分布，并使植入物磨損和組件松動的風(fēng)險降到最低[11]。然而Magnussen RA等[12]一項研究顯示，在避免脛骨內(nèi)翻的情況下，術(shù)前內(nèi)翻畸形患者的TKA術(shù)后保留適當(dāng)?shù)膬?nèi)翻并不會影響患者的臨床療效及假體生存率。Saragaglia D等[13]、Matziolis G等[14]、Tanwar YS等[15]也得出了類似的結(jié)論，即TKA后輕微的內(nèi)翻畸形與不良的臨床預(yù)后之間并不存在相關(guān)性。除此之外，還有學(xué)者的報道顯示，正常健康成年人的下肢平均機械軸力線并非是中立位對線，而是輕度內(nèi)翻，約為1.5°～2.5°，這種先天性的內(nèi)翻狀態(tài)被稱為固有內(nèi)翻[16～18]。Shetty GM等[19]一項研究發(fā)現(xiàn)，亞洲成年男性的固有內(nèi)翻率高達40%，女性也有28%，他們認為發(fā)生這一現(xiàn)象可能與亞洲成年人的脛骨平臺近端內(nèi)翻傾斜度過大有關(guān)。那么當(dāng)這種在發(fā)生KOA之前就存在固有內(nèi)翻的患者，如果嘗試在TKA期間實現(xiàn)機械軸中立位對線可能需要向內(nèi)過度釋放軟組織，這對他們來說是不自然的[20，21]。同時，臨床目前通過拍攝肢體負重位全長片測量下肢力線的方法是有一定的缺陷的，因為這是一種二維層面的射線照片，該方法可能會因為肢體旋轉(zhuǎn)等因素使臨床醫(yī)師看到的下肢力線與患者本身的力線有所偏差，進而會影響臨床醫(yī)生的判斷[4]。只有通過橫截面三維（three-dimensional，3D）成像，從多個角度觀察力線情況，才能測量出真正的下肢力線。而Slevin O等[22]做過一項關(guān)于3D重建CT測量下肢力線的前瞻性研究。結(jié)果顯示，使用3D重建CT測量各組件的位置時，術(shù)后患者臨床療效似乎不受冠狀位TKA組件位置及整個下肢力線情況的影響。

2 運動學(xué)對線

運動學(xué)對線這一概念最初是由Howell SM等[23]提出，通過患者的膝關(guān)節(jié)MRI和相應(yīng)的軟件技術(shù)重現(xiàn)患者疾病發(fā)生前的脛股骨力線關(guān)系，并設(shè)計一套特有的假體[24]。運動學(xué)對線的目的是通過定制的股骨和脛骨組件以恢復(fù)患者的天然關(guān)節(jié)線，因此其理論上不受患者發(fā)病前的力線狀態(tài)的限制。運動學(xué)對線是一種3D對線方法，它通過恢復(fù)膝關(guān)節(jié)的三個運動軸，使關(guān)節(jié)線定向角和生理性軟組織平衡得到改善，從而改善患者的步態(tài)、膝關(guān)節(jié)感覺和運動范圍。因此可以帶來更好的患者預(yù)后[25～27]。這三個軸分別是脛骨圍繞股骨做屈伸運動的橫軸、髕骨圍繞股骨做屈伸運動的橫軸、脛骨自身內(nèi)外旋所圍繞的中心豎軸。Courtney PM等[28]一項關(guān)于運動學(xué)對線的Meta分析結(jié)果顯示，在總計877例達到運動學(xué)對線的TKA中，在37.9個月的加權(quán)平均隨訪中，累積生存率為97.4%。并且229例運動學(xué)對線TKA和229例傳統(tǒng)TKA患者的并發(fā)癥發(fā)生率沒有差異，而運動學(xué)對線TKA組術(shù)后膝關(guān)節(jié)綜合評分高于常規(guī)TKA組。盡管如此，有學(xué)者對基于計算機建模發(fā)現(xiàn)在運動學(xué)對線的模型中，股骨和脛骨組件的內(nèi)部旋轉(zhuǎn)會導(dǎo)致膝關(guān)節(jié)早期屈曲期間髕骨組件的橫向移位和傾斜，這大大增加了髕骨股骨的接觸應(yīng)力，從而增加了髕骨錯位的風(fēng)險。髕骨錯位是導(dǎo)致半脫位并增加聚乙烯磨損的主要問題，而聚乙烯磨損引起假體松動又是導(dǎo)致TKA翻修的常見原因。雖然目前有相當(dāng)一部分文獻表明運動學(xué)對線TKA與機械軸中立位對線TKA在假體生存率上差異并沒有統(tǒng)計學(xué)意義，但仍需警惕這些潛在的危險因素[11]。除此之外，目前關(guān)于運動學(xué)對線還存在的一個主要問題是，運動學(xué)對線雖然僅需要很小的軟組織釋放。但卻忽略了患者冠狀位的下肢力線對齊，可能使患有嚴重畸形的患者面臨與對齊相關(guān)的早期失敗的風(fēng)險[29～32]，而且目前并沒有學(xué)者就運動學(xué)對線TKA術(shù)后下肢力線的可接受角度給出一個標準答案。

3 功能學(xué)對線

功能學(xué)對線的實現(xiàn)有賴于先進的外科手術(shù)輔助工具，通過使用機器人輔助下的TKA，可以實現(xiàn)在術(shù)中評估截骨厚度、關(guān)節(jié)間隙及下肢力線。該技術(shù)可以實現(xiàn)術(shù)中測量截骨水平及平衡膝關(guān)節(jié)間隙，達到最大程度的軟組織保護，并且在去除掉膝關(guān)節(jié)周圍骨贅之后，還可以在術(shù)中評估肢體的對齊，以便通過手動施加的內(nèi)翻或外翻力進行冠狀位矯正，以糾正畸形，實現(xiàn)更加精確的下肢力線對齊[33～35]。在Hampp EL等[36]一項尸體模型研究中發(fā)現(xiàn)，機器人輔助下的TKA在截骨的精確度及下肢力線的準確度均優(yōu)于傳統(tǒng)TKA，這就意味著機器人輔助TKA在盡可能多的軟組織保護上做到了更加精確的截骨及下肢力線對齊，從而增加了患者的滿意率及假體的功能活動。Kayani B等[37]在一項前瞻性隊列研究中，將40例行傳統(tǒng)TKA與40例機器人輔助TKA進行比較，結(jié)果發(fā)現(xiàn)與傳統(tǒng)TKA相比，機器人輔助TKA在疼痛減輕、早期功能恢復(fù)和縮短出院時間方面做得更好。在Khlopas A等[35]一項最新研究中，其將機器人輔助TKA患者的短期滿意率和功能結(jié)局與傳統(tǒng)TKA進行比較。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與傳統(tǒng)TKA患者相比，機器人輔助TKA患者的膝關(guān)節(jié)評分及患者滿意率均較傳統(tǒng)TKA高，而兩者的短期假體生存率并無差別。盡管有很多研究強調(diào)了機器人輔助TKA的潛在優(yōu)勢，但目前來看仍有些許隱患，與傳統(tǒng)TKA相比，機器人輔助TKA手術(shù)時間更長，這意味著術(shù)中出血可能會更多，術(shù)后感染發(fā)生概率可能更大[21，38]。最重要的一點是，目前大多數(shù)研究報道的都是短期結(jié)果，仍然需要長期的研究結(jié)果來支持這項技術(shù)的使用[39～41]。另外，昂貴的技術(shù)費用也會阻礙該技術(shù)的實施。

4 小結(jié)

就目前而言，TKA術(shù)后的機械軸中立位對線仍然是大部分關(guān)節(jié)外科醫(yī)生所信奉的金標準，但由于將重點都放在機械軸中立位對線上，可能會存在術(shù)中過度軟組織松解，因而破壞軟組織平衡，這可能也是TKA術(shù)后較高不滿意率的原因之一。而此后發(fā)展起來的運動學(xué)對線則是一種3D層面的對線技術(shù)，運動學(xué)對線技術(shù)僅需要很少的軟組織釋放，因此會有更好的軟組織平衡；但與傳統(tǒng)TKA相比，其并不強調(diào)機械軸中立位對線，這可能會使術(shù)后對線不良的患者有更高的失敗風(fēng)險。隨著機器人技術(shù)而發(fā)展起來的功能學(xué)對線，既做到了術(shù)中精確的機械軸中立位對線，又兼顧了軟組織平衡，是一種更加先進的對線方式，但是需要長期研究來驗證該技術(shù)的安全性。因此目前來說，關(guān)節(jié)外科醫(yī)生在進行TKA時，還是應(yīng)當(dāng)把恢復(fù)機械軸中立位對線作為主要目標之一；但與此同時，也應(yīng)該避免術(shù)中過度的軟組織釋放，盡可能地達到一個良好的軟組織平衡。從而使患者得到最好的臨床療效，而不是相信單一的對線方法。