關(guān)節(jié)鏡下髕骨成形聯(lián)合外側(cè)支持帶松解對髕股關(guān)節(jié)炎患者的臨床療效分析

張璇,姚五平,李玉吉,王宇杰,方雨婷,趙興龍,柳直*

(1.甘肅中醫(yī)藥大學(xué),甘肅 蘭州 730000;2.甘肅省中醫(yī)院關(guān)節(jié)骨二科,甘肅 蘭州 730050)

髕股關(guān)節(jié)炎是骨關(guān)節(jié)炎中最常見的一種類型,包括脛股骨關(guān)節(jié)炎和髕股骨關(guān)節(jié)炎,其中髕股關(guān)節(jié)炎由于長期膝關(guān)節(jié)外側(cè)支持帶攣縮纖維化,導(dǎo)致髕股關(guān)節(jié)生物力學(xué)的改變,造成髕骨外傾,關(guān)節(jié)面壓力異常增高,最終導(dǎo)致髕股關(guān)節(jié)軟骨退變[1]。此外由于外側(cè)支持帶緊張攣縮,也會導(dǎo)致神經(jīng)叢、肌腱炎、滑膜炎和髕骨內(nèi)的局灶性病變[2]。本文探討采用關(guān)節(jié)鏡輔助下髕骨成形聯(lián)合外側(cè)支持帶松解治療髕股關(guān)節(jié)炎,同時進(jìn)行術(shù)前、術(shù)后影像學(xué)指標(biāo)及步態(tài)參數(shù)改變的對比研究,以期通過影像學(xué)指標(biāo)及步態(tài)參數(shù)的改變,客觀評估治療效果并探討影像學(xué)參數(shù)與步態(tài)兩者之間的相關(guān)性。

1 資料與方法

1.1 納入與排除標(biāo)準(zhǔn) 納入標(biāo)準(zhǔn):(1)髕股關(guān)節(jié)炎患者均為單側(cè)患病;(2)kellgren-lawrence(K-L)分級為Ⅰ～Ⅲ級,髕股關(guān)節(jié)炎嚴(yán)重程度分級為Ⅰ～Ⅲ度;(3)經(jīng)保守治療至少3個月以上且效果不佳。(4)脛股關(guān)節(jié)間隙正常,不合并交叉韌帶、半月板及內(nèi)外側(cè)副韌帶損傷;排除標(biāo)準(zhǔn):(1)風(fēng)濕性、類風(fēng)濕性及存在化膿性膝關(guān)節(jié)類患者;(2)心、肝、腎及骨髓造血系統(tǒng)嚴(yán)重疾病患者;(3)凝血功能障礙、結(jié)核及骨腫瘤疾病患者。

1.2 一般資料 選取2020年12月至2022年1月在甘肅省中醫(yī)院關(guān)節(jié)骨科確診為髕股關(guān)節(jié)炎行關(guān)節(jié)鏡手術(shù)的患者,按照納入與排除標(biāo)準(zhǔn)共75例納入研究,其中男32例,女43例;年齡42～67歲,平均(56.10±8.17)歲;病程3.4～5.7年,平均(4.20±2.44)年;左膝42例,右膝33例;身高1.51～1.77 m,平均(1.62±0.05) m;體重51～77 kg,平均(67.80±3.54) kg;身體質(zhì)量指數(shù)(body mass index,BMI)為22.6～29.9 kg/m2,平均(25.81±1.89) kg/m2。

本研究受試者及家屬均簽署知情同意書,課題經(jīng)甘肅省中醫(yī)院倫理委員會許可。

1.3 治療方法 麻醉成功后,術(shù)區(qū)常規(guī)消毒鋪巾,關(guān)節(jié)鏡選用標(biāo)準(zhǔn)的前內(nèi)外側(cè)常規(guī)入路?；颊哌M(jìn)行全面探查,明確髕骨軌跡及髕股關(guān)節(jié)軟骨退變情況,對軟骨缺損進(jìn)行分級。鏡下探查在屈伸膝關(guān)節(jié)時髕骨軌跡向外側(cè)偏移的情況,在距離髕骨外上緣1.0 cm處自近端向遠(yuǎn)端縱向松解髕骨外側(cè)支持帶,逐層松解關(guān)節(jié)囊與髕骨外側(cè)支持帶的淺深兩層,并對病變的滑膜進(jìn)行清理。再次屈伸膝關(guān)節(jié),顯示髕骨軌跡改善、髕骨內(nèi)外側(cè)張力平衡、髕股軌跡恢復(fù)時結(jié)束松解。繼續(xù)探查髕股關(guān)節(jié)及股骨外髁軟骨的退變情況,觀察滑車和髕骨外側(cè)關(guān)節(jié)面之間的撞擊情況,并量化骨關(guān)節(jié)炎的嚴(yán)重程度。使用磨鉆或髓核鉗修整髕股關(guān)節(jié)面,髕骨外側(cè)行1.0～1.5 cm骨切除術(shù),包括骨贅和髕骨外側(cè)小關(guān)節(jié)面,使其邊緣光整,以恢復(fù)正常的髕骨解剖結(jié)構(gòu),并減少因髕股撞擊引起的骨內(nèi)壓力,電刀對滑車周圍神經(jīng)進(jìn)行阻滯(見圖1)。沖冼關(guān)節(jié)腔,縫合切口,無菌敷料加壓包扎。

a 外側(cè)支持帶松解 b 清理髕骨周圍滑膜增生 c 髕骨成形 d 去神經(jīng)化

1.4 術(shù)后處理 術(shù)后密切觀察患者雙下肢血運(yùn)、感覺及皮溫,2～3 d后可行股四頭肌收縮鍛煉,1周后部分負(fù)重行膝關(guān)節(jié)屈伸鍛煉,術(shù)后2周可完全負(fù)重狀態(tài)下行膝關(guān)節(jié)屈伸及股四頭肌鍛煉。術(shù)后6、12個月復(fù)查影像學(xué)指標(biāo)及步態(tài)參數(shù)。

1.5 觀測指標(biāo)

1.5.1 影像學(xué)指標(biāo) 所有患者術(shù)前、術(shù)后6個月、術(shù)后12個月常規(guī)拍30 °髕骨軸位X線片、膝關(guān)節(jié)負(fù)重正側(cè)位X線片及膝關(guān)節(jié)CT。通過測量髕骨Insall指數(shù)、Peel指數(shù)評價是否為高位髕骨或低位髕骨。在髕骨軸位片及膝關(guān)節(jié)CT上測量外側(cè)髕骨角、髕股適合角、髕骨傾斜角,評價髕股關(guān)節(jié)是否正常,有無髕股外傾、脫位等情況。

(1)Insall指數(shù):攝屈膝30 °側(cè)位X線片,測量髕腱長度,即自髕骨下極至脛骨結(jié)節(jié)頂點上緣;再測量髕骨最長對角線的長度。兩者之比正常值為0.8～1.2,>1.2為高位髕骨,<0.8為低位髕骨。(2)Peel指數(shù):攝屈膝30°側(cè)位X線片,作脛骨平臺線,由髕骨關(guān)節(jié)面最下點至脛骨平臺線做垂線,測算與髕骨關(guān)節(jié)面長度的比值(b/a)。男性正常值為0.85～1.09,女性正常值為0.79～1.09;高于正常值為高位髕骨,低于正常值為低位髕骨。(3)外側(cè)髕骨角:股骨內(nèi)外髁最高點連線與髕骨外側(cè)面切線延長線的夾角。開口朝外為正值,正常人群為(7.8±3.1) °。(4)髕股適合角:畫一線平分滑車溝角,再畫第2條線連接滑車凹最低點和髕骨嵴最低點,兩線之間的夾角為適合角,夾角在平分線的外側(cè)為正值,在內(nèi)側(cè)為負(fù)值。正常人群為(-8±9)°,>16°為髕骨外側(cè)半脫位。(5)髕骨傾斜角:髕骨內(nèi)外側(cè)頂點連線和股骨內(nèi)外側(cè)髁連線的夾角。開口向內(nèi)為正值,向外為負(fù)值,正常人群為(11.0±2.5) °,正常值不應(yīng)>15 °。

1.5.2 步態(tài)檢測參數(shù) 所有患者在術(shù)前、術(shù)后12個月檢測步行時空參數(shù);雙腳的步速、步頻、步距、支撐時間、步幅持續(xù)時間、重量分配等參數(shù)的測量,所收集的數(shù)據(jù)通過采集接口盒,進(jìn)入電腦端軟件處理。

1.5.3 步態(tài)測試 步態(tài)周期是一系列循環(huán)進(jìn)行的動作,一個步行周期由腳的觸地開始,而一般而言觸地的是腳跟,所以周期的起始位置一般也就由腳跟觸地作為參考點,而完成位置則是由前面觸地的同一只腳再次和地面接觸作為依據(jù)。步態(tài)分析測量能夠客觀反應(yīng)患者的平衡能力、步行能力、步行適應(yīng)能力,術(shù)前及術(shù)后步態(tài)分析結(jié)果的對比研究可以客觀評價測試的效果(見圖2)。

圖2 患者進(jìn)行步態(tài)參數(shù)檢測照

1.6 儀器與設(shè)備 C-Mill(步態(tài)復(fù)健系統(tǒng)),序列號:SY011-0040,制造商:Motek Medical BV。

2 結(jié) 果

2.1 影像學(xué)指標(biāo) 治療前及治療后6個月、12個月進(jìn)行影像學(xué)指標(biāo)比較,對比治療前后Insall指數(shù)、Peel指數(shù)、外側(cè)髕骨角、髕股適合角、髕骨傾斜角,結(jié)果治療后較治療前各指標(biāo)改善明顯,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05,見表1)。說明關(guān)節(jié)鏡下髕骨成形聯(lián)合外側(cè)支持帶松解術(shù)在一定程度上能改善膝關(guān)節(jié)的功能,且隨著治療時間的增加,外側(cè)髕骨角、髕骨適合角、髕骨傾斜角有更進(jìn)一步的改善。

表1 治療前后影像學(xué)指標(biāo)比較

2.2 步態(tài)參數(shù) 術(shù)前、術(shù)后12個月進(jìn)行步態(tài)測試分析,獲得步行時空參數(shù);雙腳的步距、步頻、步速、支撐時間、重量分配等數(shù)據(jù)。對比治療前后步態(tài)參數(shù),術(shù)后12個月患者步態(tài)改善明顯,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05,見表2)。

表2 治療前后步態(tài)參數(shù)比較

2.3 影像學(xué)指標(biāo)與步態(tài)參數(shù)相關(guān)性分析 通過影像學(xué)指標(biāo)與步態(tài)參數(shù)的對比,影像學(xué)參數(shù)的改善與步態(tài)存在一定相關(guān)性,其中外側(cè)髕骨角與步態(tài)呈正相關(guān),相關(guān)系數(shù)(r值)范圍為0.512～0.682,與步速相關(guān)性最高,而Insall指數(shù)、Peel指數(shù)、髕股適合角、髕骨傾斜角呈負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)(r值)范圍為-0.831～-0.143。從整體來分析影像學(xué)參數(shù)與步頻、步距相關(guān)性較低,與支撐相、重量分配相關(guān)性較高(見表3)。

表3 影像學(xué)指標(biāo)與步態(tài)參數(shù)的相關(guān)性分析

2.4 典型病例 49歲女性患者,右膝疼痛不適1年余,既往體健。查體:右膝關(guān)節(jié)局部壓痛,膝關(guān)節(jié)屈曲、伸直活動均受限,余四肢關(guān)節(jié)未見明顯異常;診斷:右膝髕股關(guān)節(jié)炎(K-L分級Ⅲ級)。擇期行關(guān)節(jié)鏡下髕骨成形聯(lián)合外側(cè)支持帶松解術(shù)。術(shù)后2～3 d后可行股四頭肌收縮鍛煉,1周后部分負(fù)重行膝關(guān)節(jié)屈伸、股四頭肌等長收縮及直腿抬高鍛煉,術(shù)后2周可在完全負(fù)重狀態(tài)下行膝關(guān)節(jié)屈伸及股四頭肌鍛煉。手術(shù)前后影像學(xué)資料見圖3～5。

圖3 術(shù)前膝關(guān)節(jié)CT示髕骨傾斜,髕股關(guān)節(jié)面增生,外側(cè)髕骨骨贅生成 圖4 術(shù)后1個月膝關(guān)節(jié)CT示髕骨傾斜角恢復(fù),骨贅清除 圖5 術(shù)后6個月膝關(guān)節(jié)CT示髕骨傾斜角度明顯恢復(fù),髕骨關(guān)節(jié)恢復(fù)正常

3 討 論

髕股關(guān)節(jié)炎是一種累及軟骨及其周圍軟組織的退行性關(guān)節(jié)疾病[3]。發(fā)病率隨年齡的增長而增加,女性的發(fā)病率高于男性[4]。除了關(guān)節(jié)軟骨的損傷外,還有關(guān)節(jié)下骨的重塑、骨贅的形成、外側(cè)支持帶的攣縮、關(guān)節(jié)周圍肌肉的弱化[5-6],這些變化可能是由于髕股關(guān)節(jié)組織的破裂和異常增生致生物力學(xué)不平衡的結(jié)果[7]。發(fā)生髕股關(guān)節(jié)炎的風(fēng)險是由全身因素和局部因素決定的,這些因素包括氧化損傷、軟骨變薄、肌肉無力和本體感覺減少[8]。此外,維持組織穩(wěn)態(tài)的基本細(xì)胞機(jī)制隨著年齡的增長而下降,導(dǎo)致對應(yīng)激或關(guān)節(jié)損傷的反應(yīng)不足,從而導(dǎo)致關(guān)節(jié)軟骨的進(jìn)一步破壞[9]。

3.1 髕股成形聯(lián)合外側(cè)支持帶松解的優(yōu)勢 近年來隨著快速康復(fù)理念的深入,以往開放手術(shù)盡管能夠獲取較為穩(wěn)定的生物力學(xué)環(huán)境,但需要不斷剝離軟組織,獲取較為清晰的手術(shù)視野,不可避免地?fù)p傷神經(jīng)與血管,導(dǎo)致術(shù)后發(fā)生并發(fā)癥的概率增加,因此追求骨科手術(shù)的安全性、精細(xì)度和準(zhǔn)確度成為目前手術(shù)發(fā)展的方向之一。對于輕中度髕骨關(guān)節(jié)炎患者,髕骨成形聯(lián)合外側(cè)支撐帶松解是臨床中較為認(rèn)可的手術(shù)方式,具有手術(shù)創(chuàng)傷小、術(shù)野直觀、恢復(fù)較快等優(yōu)勢,符合微創(chuàng)理念。據(jù)既往研究報道,術(shù)后患者滿意度達(dá)90%[10]。劉效仿等[11]通過回顧性研究發(fā)現(xiàn)髕骨成形聯(lián)合外側(cè)支撐帶松解,對髕股關(guān)節(jié)炎患者影像學(xué)指標(biāo)采用西安大略和麥克馬斯特大學(xué)(the Western Ontario and McMaster Universities,WOMAC)骨關(guān)節(jié)炎指數(shù)、健康調(diào)查表-12(12-item short form health survey,SF-12)評估膝關(guān)節(jié)整體功能狀態(tài)、生活質(zhì)量的改善情況,結(jié)果均有明顯改善。關(guān)節(jié)鏡下髕骨成形聯(lián)合外側(cè)支持帶松解對改善髕股關(guān)節(jié)炎的機(jī)制,國內(nèi)外學(xué)者研究表明[12-13]:(1)髕股關(guān)節(jié)在整個下肢活動中起到了維持動態(tài)平衡的作用,通過股四頭肌整體牽拉使得髕骨關(guān)節(jié)在規(guī)定的骨性結(jié)構(gòu)中滑動,由于股外側(cè)肌的肌力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于股內(nèi)側(cè)肌肌力,這就解釋了在大多數(shù)髕股關(guān)節(jié)炎患者都存在髕股外傾的現(xiàn)象。松解髕骨外側(cè)支持帶,解決了外側(cè)軟組織的緊張,從而糾正髕骨的外移和傾斜。(2)由于髕骨關(guān)節(jié)炎患者長期髕骨外傾,導(dǎo)致生物力學(xué)紊亂,造成髕股關(guān)節(jié)面壓力進(jìn)一步增大,髕骨成形聯(lián)合外側(cè)支持帶松解術(shù)一方面改善了髕骨關(guān)節(jié)的滑車軌跡,恢復(fù)正常的生物力學(xué),另一方面通過清除髕骨外側(cè)的異常增生,恢復(fù)外側(cè)髕骨角和髕股間隙,減輕髕股關(guān)節(jié)的壓力。

另外需要說明的是,并不是所有的髕骨關(guān)節(jié)炎患者都可以用此手術(shù)方式治療,對于重度髕骨關(guān)節(jié)炎,單純的關(guān)節(jié)鏡手術(shù)可能達(dá)不到預(yù)期效果,需要行髕股關(guān)節(jié)置換等進(jìn)一步的治療。對于合并脛股關(guān)節(jié)炎患者,需要在術(shù)前做詳細(xì)的體格及影像學(xué)檢查,如果存在多間室的病變,則需要改變治療方式。

3.2 髕股關(guān)節(jié)生物力學(xué)與步態(tài)的關(guān)系 在解剖功能上,膝關(guān)節(jié)由脛股關(guān)節(jié)和髕股關(guān)節(jié)組成,其中脛股關(guān)節(jié)通過人體自身重量從股骨傳遞到脛骨,同時提供鉸鏈狀的矢狀面關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)以及較小程度的脛骨軸向旋轉(zhuǎn)[14]。髕股關(guān)節(jié)通常為伸膝裝置中最主要的組成部分,髕股關(guān)節(jié)在整個膝關(guān)節(jié)屈伸過程中起到動力學(xué)的支點作用,隨著身體進(jìn)入步態(tài)周期的站立階段,股四頭肌群和髕股關(guān)節(jié)以及脛骨前關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)會消散向前的壓力[15]。與膝關(guān)節(jié)其他區(qū)域相比,髕股關(guān)節(jié)負(fù)荷可能達(dá)到體重的6.5倍,而改變力分布的軟骨損傷可能導(dǎo)致更高的負(fù)荷[16]。髕骨傾斜異常、對齊不良、跟蹤不良以及髕骨或滑車發(fā)育不良可進(jìn)一步改變力的分布,從而導(dǎo)致步態(tài)的改變。雖然這個運(yùn)動單元的同心動作是膝關(guān)節(jié)的延伸,但髕股關(guān)節(jié)在步態(tài)、跑步或跳躍時是偏心的[17]。在臨床中,目視檢查髕股關(guān)節(jié)炎患者是一個人行走表現(xiàn)的第一印象,也是進(jìn)一步分析的基礎(chǔ)。定量的步態(tài)分析可以幫助識別任何病理狀況,提供有關(guān)疾病進(jìn)展的信息,因此通過步態(tài)參數(shù)的改變來分析髕股關(guān)節(jié)的影響有一定的指導(dǎo)意義[18-19]。

3.3 步態(tài)參數(shù)與影像學(xué)指標(biāo)的相關(guān)性 髕股關(guān)節(jié)炎患者在臨床中主要表現(xiàn)為膝前區(qū)的疼痛,尤其對膝關(guān)節(jié)屈伸影響較大,也是患者就診過程中急需解決的問題[20]。當(dāng)股四頭肌無力時,膝關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)負(fù)荷增加可能引發(fā)髕股關(guān)節(jié)進(jìn)一步退變,特別是當(dāng)關(guān)節(jié)有癥狀時,髕股關(guān)節(jié)炎本身可能會導(dǎo)致廢用性股四頭肌無力[21-22]。對于髕骨關(guān)節(jié)炎療效評價多傾向于患者主觀判斷,由于患者的主觀感受為疼痛及膝關(guān)節(jié)功能的影響,個體差異較大,不同個體之間對疼痛的耐受以及敏感程度具有很大的差異,易造成影像學(xué)改變與患者主訴不相符等問題[23]。近年來隨著影像學(xué)指標(biāo)及步態(tài)參數(shù)的研究越來越深入,可以從動態(tài)、客觀的角度來評價膝關(guān)節(jié)的功能,通過數(shù)字的量化指標(biāo)來評價膝關(guān)節(jié)的功能[24]。本研究通過Pearson相關(guān)系數(shù)對影像學(xué)指標(biāo)和步態(tài)分析指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析,研究結(jié)果顯示:影像學(xué)參數(shù)的改善與步態(tài)存在一定相關(guān)性,其中外側(cè)髕骨角與步態(tài)呈正相關(guān),相關(guān)系數(shù)(r值)范圍為0.512～0.682,與步速相關(guān)性最高;而Insall指數(shù)、Peel指數(shù)、髕股適合角、髕骨傾斜角與步態(tài)呈負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)(r值)范圍為-0.831～-0.143。從整體來分析影像學(xué)參數(shù)與步頻、步距相關(guān)性較低,與支撐相、重量分配相關(guān)性較高。

3.4 小結(jié)與展望 本研究基于步態(tài)分析和影像學(xué)指數(shù)的改變,探討關(guān)節(jié)鏡下髕骨成形聯(lián)合外側(cè)支持帶松解對髕股關(guān)節(jié)炎患者的影響,研究結(jié)果顯示:(1)關(guān)節(jié)鏡下髕骨成形聯(lián)合外側(cè)支持帶松解術(shù)治療髕股關(guān)節(jié)炎,對髕股關(guān)節(jié)影像學(xué)Insall指數(shù)、Peel指數(shù)、外側(cè)髕骨角、髕股適合角、髕骨傾斜角等參數(shù)的改善在術(shù)后第6個月較明顯,且隨著治療時間的增加,在術(shù)后12個月Insall指數(shù)、Peel指數(shù)、髕骨傾斜角參數(shù)趨于穩(wěn)定,而髕股適合角、髕骨傾斜角有進(jìn)一步的改善。(2)關(guān)節(jié)鏡下髕骨成形聯(lián)合外側(cè)支持帶松解術(shù)可有效改善步態(tài)參數(shù),對比治療前后雙腳的步距、步頻、步速、支撐相、重量分配等步態(tài)參數(shù)改善明顯。總之,關(guān)節(jié)鏡下髕骨成形聯(lián)合外側(cè)支持帶松解對髕股關(guān)節(jié)炎患者影像學(xué)及步態(tài)的改善有一定的指導(dǎo)意義,且影像學(xué)與步態(tài)存在一定相關(guān)性。本研究不足之處,由于受課題研究時間限制,收集病例的樣本量相對較少,術(shù)后隨訪時間較短,希望今后可以開展更為嚴(yán)謹(jǐn)?shù)那罢靶缘拇髽颖九R床對照研究,為指導(dǎo)臨床提供更為科學(xué)的依據(jù)。