脛骨結(jié)節(jié)遠(yuǎn)端高位截骨術(shù)中MPTA與WBLR的相關(guān)性分析

丁天送,田向東,譚冶彤,薛志鵬,馬晟,胡元一,李曉敏,尹岳桐

(1.北京中醫(yī)藥大學(xué),北京 100029;2.北京中醫(yī)藥大學(xué)第三附屬醫(yī)院微創(chuàng)關(guān)節(jié)科,北京 100029)

脛骨結(jié)節(jié)遠(yuǎn)端高位截骨術(shù)(distal tibial tuberosity high tibial osteotomy,DTT-HTO)是目前廣受業(yè)界關(guān)注的一種治療內(nèi)翻性中、重度膝骨關(guān)節(jié)炎(knee osteoarthritis,KOA)的修復(fù)性治療方法。它通過調(diào)整下肢力線,以減少膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)間室壓力,從而減輕膝關(guān)節(jié)疼痛,恢復(fù)其功能,使患者回歸生活[1]。

下肢力線比率(weight-bearing line ratio,WBLR)是全負(fù)重前后位下肢全長X線片上機械軸[2]與脛骨平臺交點到脛骨平臺內(nèi)側(cè)緣的距離與平臺長度的比值。它是評價下肢負(fù)重力分布的重要指標(biāo)之一。當(dāng)該比例調(diào)整到62.5%時,交點被稱為藤澤點。Fujisawa等[3]最初將力線的最佳修正比例設(shè)定為65%～70%,后來精確到62.5%。Fujisawa點是HTO判斷下肢力線轉(zhuǎn)移程度的重要成像參數(shù)。在HTO操作過程中,藤澤點的測量方法涉及到髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)三個關(guān)節(jié),容易給C型臂一次性成像帶來困難,相對影響拍攝結(jié)果和修正角度的準(zhǔn)確性。

一項對93個膝關(guān)節(jié)HTO術(shù)后隨訪的研究表明,在平均11.5年的隨訪中,其中68個膝關(guān)節(jié)矯正不足,內(nèi)側(cè)間室持續(xù)疼痛,5個膝關(guān)節(jié)矯正過度,導(dǎo)致外側(cè)間室疼痛[4]。矯治不足可導(dǎo)致下肢畸形復(fù)發(fā),矯治過度則會導(dǎo)致外側(cè)間室膝骨關(guān)節(jié)炎[5]。不精準(zhǔn)的手術(shù)也有發(fā)生合頁骨折、髕骨高度改變、脛骨平臺骨折、內(nèi)固定失敗、骨折不愈合等不良事件的風(fēng)險[6]。有學(xué)者認(rèn)為解剖性軸向外翻8 °～10 °或機械性軸向外翻3 °～5 °是術(shù)后最好的矯正參數(shù)[7]。但兩個角度的測量涉及2～3個關(guān)節(jié),與藤澤點相似,復(fù)雜、困難、耗時。為了減少術(shù)中測量的難度,使數(shù)據(jù)盡可能準(zhǔn)確,有必要尋找一種易于觀察和測量的方法。脛骨近端內(nèi)側(cè)角(medial proximal tibia angle,MPTA)是評價脛骨形態(tài)的重要影像學(xué)指標(biāo),也是診斷KOA和評價HTO術(shù)后矯正效果的常用影像學(xué)指標(biāo)。本研究旨在在矯形參數(shù)正常區(qū)間的基礎(chǔ)上,確定MPTA的矯形區(qū)間,使術(shù)中定位更加準(zhǔn)確、方便,現(xiàn)報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 納入標(biāo)準(zhǔn)：診斷為內(nèi)側(cè)間室膝骨關(guān)節(jié)炎、膝內(nèi)翻畸形;脛骨干骺端內(nèi)翻>5 °;外側(cè)間室正常,內(nèi)側(cè)間室骨關(guān)節(jié)Kellgren-Lawrence(K-L)分級Ⅰ～Ⅲ級,隨訪時間>12個月;術(shù)前、術(shù)后影像學(xué)資料完整。排除標(biāo)準(zhǔn)：非膝骨關(guān)節(jié)炎的膝關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)病患者;非本院影像學(xué)資料。

本研究對2019年10月至2021年10月在北京中醫(yī)藥大學(xué)第三附屬醫(yī)院連續(xù)接受DTT-HTO治療的29例患者進行了回顧性研究,最終納入26例患者28個膝關(guān)節(jié),其中男4例,女22例;左膝9個,右膝19個;年齡50～81歲,平均年齡(65.68±6.53)歲;身體質(zhì)量指數(shù)(body mass index,BMI)平均(26.29 ± 3.39) kg/m2;病程平均(6.57±1.67)年。

1.2 手術(shù)操作過程 在下肢內(nèi)側(cè)關(guān)節(jié)線遠(yuǎn)端逐層切開約5 cm的縱向切口,顯露脛骨內(nèi)側(cè)骨干。C型臂透射滿意后,用骨鋸、鉆頭、骨刀,與脛骨干成30 °～45 °角度,經(jīng)脛骨結(jié)節(jié)遠(yuǎn)端及脛腓穹窿遠(yuǎn)1 cm形成的截骨線,進行保留外側(cè)1 cm“合頁”的截骨。透視下,使WBL經(jīng)過Fujisawa點,糾正內(nèi)翻畸形。植入同種異體骨,放置“π”型鎖定金屬板內(nèi)固定物,固定滿意后,逐層縫合切口。

術(shù)后第1天,指導(dǎo)患者在床上進行踝泵鍛煉,術(shù)后第3天可助行器輔助踩地鍛煉,術(shù)后2周換為雙拐輔助行走,術(shù)后4周可考慮單拐輔助行走,術(shù)后8～12周考慮脫拐行走。

1.3 影像與臨床評價 WBLR是下肢力線與脛骨平臺交點到脛骨平臺內(nèi)側(cè)邊緣的水平距離(AB)除以脛骨平臺的寬度(AC)的比值,即AB/AC×100%(見圖1)。MPTA是脛骨平臺與脛骨機械軸的內(nèi)側(cè)夾角(α),見圖2。測量28個膝關(guān)節(jié)術(shù)前、末次隨訪時的下肢全長X線片,分別由同一課題人員測量3次,取平均值。美國特種外科醫(yī)院(the hospital special surgery,HSS)評分用于評估術(shù)前和隨訪時的臨床結(jié)果,評估膝關(guān)節(jié)疼痛、屈曲角度、上下樓、是否輔助行走等方面,分值0～100分,分值越高,膝關(guān)節(jié)功能越好。

圖1 WBLR測算示意圖 圖2 MPTA測量示意圖

1.4 數(shù)據(jù)分析 運用SPSS 25.0軟件進行數(shù)據(jù)分析,采用配對t檢驗、獨立樣本t檢驗和單因素方差分析比較影像學(xué)和臨床結(jié)果,并繪制術(shù)前MPTA和WBLR,術(shù)后MPTA和術(shù)后WBLR,術(shù)后MPTA改變值和WBLR改變值之間的相關(guān)性散點圖。分別繪制以50% WBLR為良好矯正下限閾值的術(shù)后MPTA與WBLR的受試者工作特征(receiver-operating characteristic,ROC)曲線,以70%WBLR為良好矯正上限閾值的術(shù)后MPTA與WBLR的ROC曲線,以50%為良好矯正上限閾值的術(shù)后MPTA改變值與術(shù)后WBLR的ROC曲線和以70%為良好矯正上限閾值的術(shù)后MPTA改變值與術(shù)后WBLR的ROC曲線,分別確定各參數(shù)的曲線下面積(area under the curve,AUC)。

2 結(jié) 果

26例患者術(shù)后WBLR、MPTA和HSS與術(shù)前比較,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05,見表1)。

表1 手術(shù)前后WBLR、MPTA和HSS比較

本研究定義良好的術(shù)后下肢力線的位置為50%～70%[8-11],以(靈敏度-1-特異度)的最大值所對應(yīng)的MPTA為最佳臨界值,計算得出50%和70%的WBLR對應(yīng)的MPTA臨界值,分別為90.5 °和93.5 °(見圖3～9)。根據(jù)術(shù)后下肢力線的兩個臨界值,將患者分為矯正不足組(<90.5 °),矯正適當(dāng)組(90.5 °～93.5 °),矯正過度組(>93.5 °),三組患者的術(shù)前基線信息和三組患者手術(shù)前后影像測量、臨床療效評分和改變值的相關(guān)信息見表2。所有人口統(tǒng)計數(shù)據(jù)、術(shù)前WBLR、術(shù)前HSS和術(shù)后HSS改變值,三組間比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05);術(shù)前MPTA、術(shù)后MPTA改變值、術(shù)后MPTA、術(shù)后WBLR、術(shù)后HSS和術(shù)后WBLR改變值,三組間比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05,見表2)。

表2 三組患者手術(shù)前后相關(guān)信息及參數(shù)比較

注：術(shù)后WBLR改變值與術(shù)后MPTA改變值呈正相關(guān)(r=0.688,P<0.01)

注：術(shù)前WBLR與術(shù)前MPTA呈正相關(guān)(r=0.526,P<0.01) 注：術(shù)后WBLR和術(shù)后MPTA呈正相關(guān)(r=0.679,P<0.01) 注：靈敏度85.00%,特異度37.5%,曲線下面積0.806,95%CI 0.618～0.995,臨界值90.5 °

注：靈敏度100.00%,特異度43.50%,曲線下面積0.826,95%CI 0.658～0.994,臨界值93.5 ° 注：靈敏度75.00%,特異度37.50%,曲線下面積0.703,95%CI 0.496～0.910,臨界值6.5 ° 注：靈敏度40.00%,特異度8.70%,曲線下面積0.617,95%CI 0.299～0.935,臨界值9.5 °

矯正過度組術(shù)前MPTA和術(shù)后MPTA改變值與其他兩組比較,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);術(shù)后MPTA組內(nèi)兩兩比較差異均具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);矯正過度組與矯正不足組術(shù)后WBLR、術(shù)后WBLR改變值比較,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);矯正不足組術(shù)后HSS評分與其他兩組比較,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05,見表3)。

表3 陽性結(jié)果LSD兩兩比較結(jié)果

3 討 論

HTO術(shù)后短中期療效受多種因素影響,如術(shù)前規(guī)劃不精準(zhǔn)、術(shù)中操作失誤、患者體質(zhì)原因(年齡[12]、肥胖[13]、骨質(zhì)疏松[14]等)等。長期結(jié)果取決于負(fù)重線的矯正精準(zhǔn)度[8]。有文獻報道了矯正輕度膝外翻可獲得良好的膝關(guān)節(jié)臨床療效,但理想的矯正度數(shù)還在探索中。早期一些作者以股骨和脛骨的解剖軸為參考,推薦術(shù)后外翻8 °～10 °[15-16]。股骨和脛骨的機械軸建議外翻3 °～5 °[4,17-19]。一些研究聚焦于下肢力線與膝關(guān)節(jié)周圍角度參數(shù)的關(guān)系,Lee等[20]以Fujisawa點為下肢力線矯正標(biāo)準(zhǔn),測得對應(yīng)機械軸外翻成角1 °～3 °。Yin等[5]發(fā)現(xiàn)當(dāng)下肢力線位于Fujisawa點外側(cè),WBLR為71.9%時,機械軸外翻角為4.5 °。本研究中,71.9%屬于矯正過度?？雌饋硐ネ夥C正,似乎成了良好手術(shù)的必備條件。

但后續(xù)一項尸體研究發(fā)現(xiàn),下肢力線矯正至50%時,外側(cè)間室壓力就會升高,過度矯正使外側(cè)間室壓力持續(xù)升高,導(dǎo)致外側(cè)膝關(guān)節(jié)炎[21]?；蛘叱C正過度可能導(dǎo)致髕股關(guān)節(jié)軟骨損傷,50%WBLR是最佳矯正率[22]。原因可能是外翻畸形增加了外側(cè)半月板損傷的風(fēng)險,進而導(dǎo)致外側(cè)間室膝關(guān)節(jié)炎[23]。對于只有輕度內(nèi)側(cè)關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎的患者,可能不需要過度矯形至外翻,而有晚期內(nèi)側(cè)退行性變和內(nèi)側(cè)關(guān)節(jié)塌陷的患者可能會從矯形至外翻對齊獲益。

股骨遠(yuǎn)端外側(cè)角(mechanical lateral distal femoral angle,mLDFA)與下肢力線的適用也有相關(guān)性,前期主要用于觀測股骨遠(yuǎn)端截骨術(shù)(distal femoral osteotomy,DFO)的適用條件以矯正股骨畸形,得出mLDFA的截斷值為90 °[24]。近期有研究結(jié)果表明mLDFA也可作為HTO術(shù)后畸形矯正的參數(shù),臨界值是89.5 °[11]。術(shù)前規(guī)劃截骨開口角度成為追求精準(zhǔn)矯正的方法之一。在Yang等[6]進行的研究中,術(shù)前模擬矯正力線的位置,在下肢全長負(fù)重正位片上測出矯正的度數(shù),最終計算出截骨區(qū)平均開口角度為8.2 °,或者術(shù)中采用導(dǎo)航工具,雖不能提高HTO矯正的精確度,但可預(yù)防矯正過度或矯正不足[8],但這些測量方法均涉及2～3個關(guān)節(jié)。

Fujisawa點雖獲得多數(shù)學(xué)者認(rèn)可,但受于條件限制,當(dāng)時僅以軟骨再生的結(jié)果決定最佳力線的位置。而最近的研究顯示HTO術(shù)后的臨床表現(xiàn)與軟骨是否再生無關(guān)[25]。一項膝關(guān)節(jié)的有限元分析模型指出,當(dāng)力線轉(zhuǎn)移到常見的50%時,內(nèi)側(cè)間室壓力明顯降低,同時外側(cè)間室壓力未見明顯改變[26],但術(shù)中操作誤差常導(dǎo)致矯正角度過小,以此提出55%的矯正點。由此可見,盡管手術(shù)應(yīng)用廣泛,但下肢力線的最佳矯正靶點仍存在爭議。Fujisawa點的術(shù)中找尋受3個關(guān)節(jié)定位、無菌觀念、操作復(fù)雜、耗時過長等原因的限制,并非每一患膝都能嚴(yán)格達到這個數(shù)值,在Miniaci[27]等的研究中,只有50%的病例WBLR在60%～70%。本研究將下肢力線矯正區(qū)間擴大,采用50%～70%矯正區(qū)間,機械軸與脛骨平臺交點位于脛骨平臺橫截面直徑由內(nèi)到外的70%之外為矯正過度,50%以內(nèi)為矯正不足。

文獻報道了MPTA對膝骨關(guān)節(jié)炎的診斷價值,及評估HTO術(shù)后矯正效果的重要性,但并未直接探討MPTA與WBLR的關(guān)系[28-30]。正常人群MPTA值為87 °[31],>90 °多被判定為膝關(guān)節(jié)外翻畸形[32-33]。臨床中通常將內(nèi)翻型膝骨關(guān)節(jié)炎患者矯正至輕度膝外翻畸形,使手術(shù)收獲更長遠(yuǎn)的臨床療效。一項研究結(jié)果表明,預(yù)防HTO術(shù)后膝內(nèi)翻畸形復(fù)發(fā)的最佳MPTA值為95 °[34],但該術(shù)式應(yīng)用Tomofix導(dǎo)板,與本研究采用“π”型導(dǎo)板有一定的差異,且研究將內(nèi)翻畸形復(fù)發(fā)定義為術(shù)后1年隨訪的MPTA值<86 °,這個定義具有絕對性。后續(xù)有研究結(jié)果表明,相較于MPTA>95 °,MPTA<95 °的術(shù)后患者更能恢復(fù)良好的膝關(guān)節(jié)功能[29]?？梢奙PTA的切割值并不是一個明確的值。

本研究結(jié)果證實,WBLR與MPTA呈正相關(guān),無論是術(shù)前、術(shù)后或改變值。當(dāng)WBLR為50%時,對應(yīng)術(shù)后MPTA為90.5 °,當(dāng)WBLR為70%時,對應(yīng)術(shù)后MPTA為93.5 °。矯正適當(dāng)組和矯正不足組術(shù)前MPTA和術(shù)后MPTA改變值比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義,這與Tetsuro等[11]在閉合楔形截骨術(shù)中觀察到的結(jié)果類似。但與之不同的是,本研究采用的是DTT-HTO,且矯正過度與矯正不足組差異有統(tǒng)計學(xué)意義,提示術(shù)后更大的MPTA依賴于術(shù)前更大的MPTA和更大的術(shù)后MPTA改變值。矯正不足、矯正適當(dāng)和矯正過度組術(shù)后WBLR、術(shù)后WBLR改變值參數(shù)值依次增大,證明術(shù)后WBLR與MPTA呈正相關(guān)。但矯正適當(dāng)組和矯正不足組差異無統(tǒng)計學(xué)意義,其原因可能為矯正后的WBLR多位于50%～70%區(qū)間。術(shù)后HSS矯正不足組與矯正適當(dāng)、矯正過大比較,差異有統(tǒng)計學(xué)意義,提示影響膝關(guān)節(jié)術(shù)后功能的主要因素并非是截骨角度矯正過大,而是矯正不足。

綜上所述,MPTA對膝骨關(guān)節(jié)炎有一定的診斷價值,與WBLR呈正相關(guān)。本研究中,與術(shù)后50%、70%WBLR對應(yīng)的MPTA的臨界值分別為90.5 °、93.5 °,對應(yīng)的術(shù)后MPTA改變值的臨界值分別為6.5 °、9.5 °。MPTA作為一種簡單、省時的單關(guān)節(jié)測量方法,推薦將其應(yīng)用于術(shù)中C型臂所攝膝關(guān)節(jié)的影像測量,作為一種HTO術(shù)中除下肢力線之外的測量參考值,以達到術(shù)中精準(zhǔn)、便捷的測量要求。