下肢多部位截骨結(jié)合Ilizarov技術(shù)矯正青少年嚴重膝內(nèi)翻畸形的應(yīng)用研究

李曉帆,梁答,吳明禹,馬振,張凱,鐘偉*

(1.濰坊醫(yī)學(xué)院,山東 濰坊 261042;2.濰坊醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院矯形骨科,山東 濰坊 261000)

膝關(guān)節(jié)畸形是一種常見的骨科疾病,青少年期膝關(guān)節(jié)周圍畸形常由遺傳、缺氧、創(chuàng)傷、神經(jīng)系統(tǒng)疾病、營養(yǎng)素缺乏及其他后天因素等導(dǎo)致。臨床常見的膝關(guān)節(jié)畸形包括膝內(nèi)翻畸形、膝外翻畸形、膝屈曲畸形,膝反屈畸形、軟組織性的畸形、骨性畸形及混合性畸形[1-3]。在下肢冠狀面畸形中,膝內(nèi)翻畸形最多見,可導(dǎo)致軟骨磨損加劇,是內(nèi)側(cè)間室骨關(guān)節(jié)炎的重要危險因素[4]。膝內(nèi)翻畸形通過及時合理的手術(shù)干預(yù),可以重新分布應(yīng)力、改善下肢力線,達到緩解癥狀、改善功能的目的[5]。對于青少年膝內(nèi)翻畸形,脛骨高位截骨是治療的有效手段,但是對于合并股骨遠端內(nèi)翻畸形,單純脛骨高位截骨有可能使得關(guān)節(jié)線傾斜,損傷關(guān)節(jié)軟骨[6-7]。膝內(nèi)翻畸形較重的年輕患者,隨著膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)間室的持續(xù)受壓出現(xiàn)半月板的撕裂和軟骨磨損,而此時膝關(guān)節(jié)相對非負重區(qū)域保存較好,是進行膝關(guān)節(jié)手術(shù)很好的窗口期[8],對于這一人群,微創(chuàng)保膝手術(shù)受到臨床醫(yī)生歡迎[9-11]。Ilizarov技術(shù)具有創(chuàng)傷小、對截骨端固定可靠的優(yōu)點,增強截骨端穩(wěn)定性的同時,通過術(shù)后個性化調(diào)整可以有效促進各項臨床指標的改善[12]。鑒于此,本團隊選擇下肢多部位截骨結(jié)合Ilizarov技術(shù)進行膝內(nèi)翻矯正。選取濰坊醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院矯形骨科2019年9月至2021年3月收治的13例(15膝)青少年膝關(guān)節(jié)膝內(nèi)翻畸形病例,所有患者均采用股骨遠端閉合截骨、脛腓骨近端雙截骨結(jié)合Ilizarov技術(shù)治療,臨床療滿意,現(xiàn)報告如下。

1 資料與方法

1.1 納排標準 納入標準:(1)符合膝內(nèi)翻畸形的診斷標準,有典型的影像學(xué)以及臨床表現(xiàn);(2)符合膝關(guān)節(jié)周圍截骨指南[13]要求;(3)有效隨訪時間24個月以上;(4)年齡6～18歲;(5)關(guān)節(jié)外畸形患者。排除標準:(1)患有精神心理疾病,無法配合手術(shù)以及后期隨訪者;(2)未采用或不接受使用外固定架者;(3)失隨訪患者;(4)合并膝關(guān)節(jié)韌帶外傷患者;(5)關(guān)節(jié)內(nèi)畸形患者。本研究所有病例術(shù)前均由監(jiān)護人簽署知情同意書。

1.2 一般資料 本研究納入患者13例(15膝),男8例(61.54%),女5例(38.46%);年齡9～17歲,平均(13.57±2.71)歲;畸形部位:左膝9側(cè)(60%),右膝6側(cè)(40%)。術(shù)前完善膝關(guān)節(jié)正側(cè)位、雙下肢負重位X線片檢查并完善相關(guān)量表。術(shù)中選用的外固定類型均為環(huán)式外固定架,股骨內(nèi)固定為重建鋼板,所實施的手術(shù)類別包括:脛骨截骨術(shù)、腓骨截骨術(shù)、股骨截骨+鋼板內(nèi)固定術(shù)、外固定架固定術(shù)。

1.3 術(shù)前準備 術(shù)前攝下肢全長立位X線片及膝關(guān)節(jié)正側(cè)位X線片明確骨骼畸形,膝關(guān)節(jié)MRI明確韌帶等軟組織情況。通過X線片及查體明確膝內(nèi)翻的程度、性質(zhì)并采用沈鈺等[14]的方法測量出解剖股脛角(anatomic femur tibia angle,aFTA)。根據(jù)戴進等[15]的截骨方式利用成角旋轉(zhuǎn)中心(center of rotation of angulation,CORA)原則在下肢全長立位X線片上畫出長骨解剖軸線,軸線交點即為畸形成角旋轉(zhuǎn)中心,在X線片上根據(jù)等分線初步確定截骨位置與理論矯正角度。股骨截骨點采取外側(cè)閉合性楔形截骨,“O”點為合頁位置;脛腓骨截骨沿等分線橫行截骨,內(nèi)側(cè)撐開(見圖1)。

圖1 術(shù)前X線片規(guī)劃截骨位置、方式與矯正角度

1.4 手術(shù)方法 于患肢股骨畸形責(zé)任點外側(cè)行長約6 cm手術(shù)切口,依次切開皮膚及皮下組織,仔細分離組織達股骨骨質(zhì),保護股骨周圍神經(jīng)血管以及肌肉。透視下提前用克氏針確定截骨部位、角度并標注,遠離股骨骨骺前提下自股骨外側(cè)向?qū)?cè)穿入兩組2枚垂直方向平行克氏針,適當(dāng)調(diào)整克氏針夾角符合既定截骨角度,克氏針頭端不穿出對側(cè)皮質(zhì)骨。根據(jù)CORA原則確定內(nèi)側(cè)合頁位置,以兩組克氏針方向行股骨截骨,擺鋸至股骨內(nèi)側(cè)皮質(zhì)停止,內(nèi)側(cè)皮質(zhì)盡量保持完整,去除截骨骨質(zhì),外翻患肢,閉合截骨間隙,股骨遠端截骨端放置重建鋼板,透視下觀察鋼板中點置于截骨閉合線上并平行于股骨長軸,打入鎖定螺釘;股骨髁穿克氏針,截骨近端穿入2枚螺紋針,安裝組合式外固定架,透視下見股骨截骨端穩(wěn)定,位置可,鎖定針夾。根據(jù)CORA原則確定脛骨、腓骨截骨位置。于腓骨預(yù)定截骨部位體表投影處做長約2 cm縱切口,依次切開并剝離皮下組織、深筋膜,充分顯露出腓骨,以微創(chuàng)截骨器橫行截斷;于脛骨預(yù)定截骨部位體表投影處做長約2 cm縱切口,依次切開皮膚并剝離皮下組織和深筋膜,以微創(chuàng)截骨器于等分線處橫行脛骨截斷。于脛骨、腓骨穿針,使外固定鋼針交叉成角穿過脛骨、腓骨,安裝環(huán)式外固定架,透視下確定截骨端穩(wěn)定后鎖定針夾?；贾珒?nèi)外側(cè)各放置1根連接桿,連接股骨與脛腓骨外固定架,使膝關(guān)節(jié)處于伸直位,透視下見脛腓骨截骨端位置可,鎖緊管夾釘夾。酒精紗布包裹螺紋針,無菌敷料包扎。對于下肢長骨畸形較重者,可在符合成角旋轉(zhuǎn)中心原則基礎(chǔ)上多段截骨。

1.5 術(shù)后處理及療效評價 術(shù)后1 d指導(dǎo)患者臥床行下肢肌力功能鍛煉,適當(dāng)抬高患肢,術(shù)后3 d松開連接桿,平臥位行膝關(guān)節(jié)屈伸運動。術(shù)后5～7 d下地活動,鎖定連接桿,逐步開始扶拐以健肢持重行走,患肢適當(dāng)負重,根據(jù)術(shù)后影像學(xué)復(fù)查調(diào)整外固定架鉸鏈。鉸鏈的旋轉(zhuǎn)中心必須與截骨斷端的矯形軌跡同步,待調(diào)整至滿意部位后,鎖定外固定支架。出院后定期復(fù)查,12～16周待截骨端愈合后拆除外固定架。

術(shù)后1、2、3、6、12個月及之后每2～3年門診復(fù)查膝關(guān)節(jié)正側(cè)位、下肢全長X線片,測量解剖學(xué)股脛角(anatomic femur tibia angle,aFTA)、股骨遠端外側(cè)角(lateral distal femoral angle,LDFA)、脛骨近端內(nèi)側(cè)角(medial proximal tibial angle,MPTA)。記錄術(shù)前及末次隨訪膝關(guān)節(jié)活動度、牛津大學(xué)膝關(guān)節(jié)評分(Oxford knee score,OKS),美國特種外科醫(yī)院(hospital for special surgery,HSS)評分。

2 結(jié) 果

患者均獲得隨訪,隨訪時間24～39個月,平均(29.63±3.29)個月。Ilizarov外固定器固定時間84～112 d,平均(103.25±4.46)d,膝關(guān)節(jié)畸形均獲滿意矯正,下肢關(guān)節(jié)線恢復(fù)滿意;截骨端愈合時間65～190 d,平均(81.91±10.17)d;治療期間外固定針道感染1例(6.67%),經(jīng)局部換藥處理好轉(zhuǎn)。與術(shù)前相比aFTA顯著減小(P<0.001),LDFA顯著減小(P<0.001),MPTA顯著增大(P<0.001,見表1)。與術(shù)前相比,末次隨訪中患者膝關(guān)節(jié)活動度未發(fā)生變化,OKS評分顯著降低(P<0.001),HSS評分顯著增高(P<0.001,見表2)。

表1 術(shù)前、術(shù)后、末次隨訪療效評價

表2 術(shù)前及末次隨訪運動功能評價

典型病例為一13歲女性患兒,因“發(fā)現(xiàn)雙下肢畸形4年余”入院。術(shù)前診斷:(1)佝僂病后遺癥;(2)雙下肢畸形。術(shù)前攝下肢全長立位X線片示雙側(cè)膝關(guān)節(jié)內(nèi)翻畸形,因患兒及家屬主訴右膝關(guān)節(jié)行走后疼痛,決定先矯正右下肢畸形。測量得右下肢LDFA為101.49 °,MPTA為71.41 °,aFTA為202.19 °,根據(jù)患兒各影像學(xué)檢查以及查體問診情況,行“右股骨遠端截骨+鋼板內(nèi)固定術(shù)+右脛腓骨截骨+右下肢外固定架固定術(shù)”。術(shù)后3 d復(fù)查下肢全長立位X線片右下肢LDFA為89.89 °,MPTA為91.74 °,aFTA為182.30 °,患兒右下肢膝關(guān)節(jié)畸形內(nèi)翻得到有效矯治。術(shù)后3個月患兒外固定裝置全部取出,再次復(fù)查測得右下肢LDFA為88.57 °,MPTA為90.29 °,aFTA為182.14 °(見圖2～4)。

圖2 術(shù)前X線片測得LDFA 101.49 °,MPTA 71.41 °,aFTA 202.19 ° 圖3 術(shù)后3 d X線片測得LDFA 89.89 °, MPTA 91.74 °,aFTA 182.30 ° 圖4 術(shù)后3個月X線片測得LDFA 88.57 °,MPTA 90.29 °,aFTA 182.14 °

3 討 論

青少年膝關(guān)節(jié)畸形表現(xiàn)多樣,主要為膝關(guān)節(jié)內(nèi)翻、外翻及屈曲攣縮畸形等,楊寶臣等[16]根據(jù)畸形產(chǎn)生原因、膝關(guān)節(jié)外形等將膝關(guān)節(jié)畸形分為單純股四頭肌麻痹、股四頭肌麻痹伴股骨下段前弓弧度增大、伸膝肌麻痹膝后軟組織攣縮、膝屈曲外翻畸形、膝屈曲內(nèi)翻、膝屈曲脛外旋、連枷膝7種類型。

Trudel等[17]認為膝關(guān)節(jié)畸形由多種因素引起,膝關(guān)節(jié)畸形既包含周圍組織改變造成的膝關(guān)節(jié)攣縮、短縮、僵硬,也包括構(gòu)成膝關(guān)節(jié)的骨的變形和破壞。對于嚴重的膝內(nèi)翻畸形,如果貿(mào)然行膝關(guān)節(jié)周圍截骨鋼板內(nèi)固定術(shù),常會產(chǎn)生一些手術(shù)并發(fā)癥,如皮膚壞死、神經(jīng)血管損傷、腿長差異、脛骨后半脫位、股骨骨折和畸形復(fù)發(fā)等,膝關(guān)節(jié)畸形嚴重時,有可能導(dǎo)致構(gòu)成關(guān)節(jié)的長骨關(guān)節(jié)端變形甚至是發(fā)生病理性骨折[7]。針對青少年膝關(guān)節(jié)畸形,盡早手術(shù)可以有效避免并發(fā)癥的發(fā)生,Saragagl等[18]的研究表明,如果患者股骨、脛骨均有較為嚴重的畸形,最好同時矯正。通過矯形,糾正病理的膝關(guān)節(jié)機械力線軸,膝關(guān)節(jié)力學(xué)負荷獲得重新再分配,實現(xiàn)緩解疼痛、避免軟骨損傷進一步加重[19]。Ilizarov技術(shù)通過逐步矯正的方式治療膝關(guān)節(jié)的復(fù)雜畸形,可以通過控制骨延長的速度,保護軟組織并同時糾正股骨、脛腓骨的畸形[20]。

由于膝關(guān)節(jié)內(nèi)翻畸形成因的多元性,矯正手術(shù)也多種多樣,與脛腓骨截骨相比,股骨截骨矯形數(shù)據(jù)相對較少[21],下肢多部位截骨更是少之又少。Nakayama等[5]較早采用下肢多部位截骨方式矯正膝內(nèi)翻,使用堅強鎖定鋼板的內(nèi)固定方式對股骨、脛骨雙截骨截骨端進行固定,取得了較好的治療效果。Kosashvili等[22]的研究表明,符合手術(shù)指征的患者中,平均年齡較小患者下肢截骨矯形術(shù)的10年成功率更高,Raja Izaham等[23]認為,相較于鋼板內(nèi)固定,Ilizarov外固定架具有更好的旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性,可以讓患者更早的實現(xiàn)完全負重。國內(nèi)李浩等[24]對股骨脛骨雙截骨治療下肢畸形進行了技術(shù)性的報道,柳劍等[25]報道了股骨脛骨雙截骨治療嚴重膝內(nèi)翻畸形的一種手術(shù)方式,采取Tomofix鋼板內(nèi)固定,部分患者雖然出現(xiàn)合頁斷裂,但截骨端恢復(fù)良好。以上報道說明了下肢多部位截骨的可行性。

有研究表明,缺血和機械性損傷可以導(dǎo)致骺板正常生理結(jié)構(gòu)消失,形成骨性連接[26]。本研究手術(shù)患者為青少年,為避免截骨手術(shù)損傷骨骺影響其正常發(fā)育,術(shù)前根據(jù)患肢膝關(guān)節(jié)正側(cè)位以及下肢全長X線片明確股骨遠端、脛腓骨近端的骨骺位置,提前規(guī)劃截骨平面。術(shù)中利用手術(shù)室可移動X線機,在靠近CORA角的前提下預(yù)留出合適距離,使矯正截骨、穿針點遠離骺板。此外,也有研究表明Ilizarov外固定架的持續(xù)牽拉作用和術(shù)后康復(fù)運動產(chǎn)生的截骨端微移動可改善血液循環(huán)與促進組織生長[27],對于骨骺發(fā)育有積極作用。術(shù)后隨訪患者,患肢多次行膝關(guān)節(jié)X線片復(fù)查未見骨骺骨橋形成,證明術(shù)前、術(shù)中采取的預(yù)防措施起到了應(yīng)有的效果。

雙下肢長度異常和畸形復(fù)發(fā)是下肢矯形術(shù)的常見并發(fā)癥,為預(yù)防此類并發(fā)癥,術(shù)前、術(shù)中不傷及患者骨骺的基礎(chǔ)上,矯形術(shù)后采取分階段方式取除外固定支架。術(shù)后定期X線片檢查,待股骨骨折線模糊后一期拆除股骨側(cè)組合式外固定支架,由內(nèi)固定鋼板和新生骨提供支撐力,囑咐患者繼續(xù)使用助行器行康復(fù)鍛煉,以防止摔傷和畸形愈合。由于脛腓骨側(cè)環(huán)式外固定支架未行內(nèi)固定,選擇二期拆除。復(fù)查時下肢全長站立位X線片上測量雙下肢實際長度,利用Ilizarov外固定架可調(diào)節(jié)的優(yōu)點[28],適當(dāng)調(diào)整截骨端對位、對線和長度,使患肢在佩戴外固定架階段維持正常形態(tài),防止長度異常和畸形。截骨術(shù)后復(fù)查X線片脛腓骨截骨端達到臨床愈合標準后拆除外固定支架,囑患者避免負重及劇烈活動,繼續(xù)定期復(fù)查見骨骼釘?shù)烙狭己煤笾鸩交謴?fù)正常生活。

本研究采取下肢多部位截骨與Ilizarov技術(shù)相結(jié)合的手術(shù)方式,可盡早糾正膝關(guān)節(jié)畸形,同時對截骨部位行漸進式調(diào)整,發(fā)揮較好療效。截骨時采用微創(chuàng)截骨器,減少骨量損失,相對于大面積切開皮膚創(chuàng)傷更小,減少開放傷口并發(fā)癥。曹浙標等[29]研究表明股骨端單側(cè)鋼板固定穩(wěn)定性相對不足,本研究在股骨外側(cè)植入重建鋼板同時,使用外固定架進一步加強固定。得益于外固定架的牢固固定,可較為靈活地選擇脛骨與腓骨截骨部位,透視下進行手術(shù),避免傷及骨骺,影響患者骨骼發(fā)育。通過緩慢牽拉成骨,定期隨訪時攝X線片,適時調(diào)整外固定架,根據(jù)患者恢復(fù)情況提供個性化調(diào)整方案,更有利于成功矯正畸形。本研究將下肢多部位截骨與Ilizanov技術(shù)進行有機結(jié)合,參與手術(shù)的13例(15膝)患者與術(shù)前相比,術(shù)后3個月、6個月和末次隨訪中患者aFTA及LDFA顯著減小(P<0.001),MPTA顯著增大(P<0.001)。

本研究也有一些局限性:受到患者數(shù)量的制約,選取的病例中膝關(guān)節(jié)畸形的種類以及致畸因素并不能控制一致,另外由于手術(shù)對象多為青少年,術(shù)后隨訪期間青少年的肢體生長發(fā)育也會對測量結(jié)果產(chǎn)生影響,得益于患者家屬的良好依從性,術(shù)后隨訪率較高,提高了報告的準確性。長時間外固定,傷口易感染,盡管術(shù)后與患者家屬積極溝通同時隨訪督促家屬積極行釘?shù)老?依然出現(xiàn)針道感染1例(6.67%),經(jīng)局部換藥處理好轉(zhuǎn)。

另外,據(jù)Stephen等[30]的研究,膝內(nèi)翻患者常存在不同程度的脛骨扭轉(zhuǎn),可以使用3D影像技術(shù)測量脛骨扭轉(zhuǎn)并結(jié)合測量結(jié)果進行個性化手術(shù)治療。受限于影像學(xué)資料的缺乏,下肢多部位截骨配合Ilizarov技術(shù)是否能夠?qū)ο?nèi)翻合并脛骨旋轉(zhuǎn)畸形的患者起到積極作用還有待進一步研究。

綜上所述,本研究患者術(shù)后手術(shù)各項影像學(xué)數(shù)據(jù)均顯著改善,膝關(guān)節(jié)活動度未見明顯異常的前提下,OKS評分顯著降低,HSS評分顯著增高,說明下肢多部位截骨結(jié)合Ilizarov技術(shù)對于矯正青少年嚴重膝關(guān)節(jié)畸形是有積極作用的。