基于Wiberg分型探討髕骨形態(tài)對髕股關節(jié)病變病人全膝關節(jié)置換術療效的影響

王運杰 陳歌 程宇翔 張小飛 李狄格 朱浩忠

全膝關節(jié)置換術（total knee arthroplasty，TKA）是治療終末期膝關節(jié)骨性關節(jié)炎（knee osteoarthrosis，KOA）的一種成功的外科技術［1］。其優(yōu)勢在于能夠矯正肢體力線、消除膝關節(jié)疼痛、維持關節(jié)穩(wěn)定性，最終恢復這類病人的膝關節(jié)功能，提高病人生活質量［2］。雖然TKA 取得了成功，但根據報道有高達20%病人術后感到疼痛和不適，從而對TKA 術后的結果仍不滿意［3-4］。其中合并有髕股關節(jié)炎（patellofemoral joint osteoarthrosis，PFJOA）的病人數量日益增加，該類病人最典型的臨床表現為膝前痛，常伴有蹲、跑、上下樓梯等運動受限［5-6］，導致其術后膝關節(jié)功能恢復較差［7］。

目前對于誘發(fā)這類疼痛的根本原因尚不確定，但就以往關于膝前痛的報道，大部分學者認為是髕股關節(jié)病變所致［8］。多數研究停留于不同髕骨形態(tài)對髕股關節(jié)的壓力、穩(wěn)定性、運動學方面的影響［9-11］，髕骨后表面的壓力過高、髕股關節(jié)穩(wěn)定性較差或者異常的髕股軌跡、髕股運動學［12-14］均是相關影響因素，而這些因素最終是否會對TKA病人術后膝前痛以及膝關節(jié)功能恢復產生影響，相關研究還較少；是否需要將髕骨形態(tài)修剪成WibergⅠ、Ⅱ型也缺乏強有力的證據［15］。

因此，本文對我院骨與關節(jié)外科行TKA的病人進行回顧性研究，通過收集和分析病人術前及術后的膝關節(jié)功能評分和影像學資料，比較三種髕骨形態(tài)（WibergⅠ型、Ⅱ型和Ⅲ型）病人手術前后膝前痛的發(fā)生率、疼痛程度以及膝關節(jié)、髕股關節(jié)功能，以評估這三類髕骨形態(tài)的病人是否均可通過TKA 治療達到較為滿意的療效。

資料與方法

一、納入標準及排除標準

納入標準：①診斷為膝關節(jié)雙間室骨性關節(jié)炎，K-L 分級為3 級或4 級；②首次接受TKA；③術前膝關節(jié)MRI提示髕股關節(jié)病變（Altman評分≥2分），同時存在膝前痛癥狀，髕骨研磨試驗陽性；④病人術后隨訪1年以上；⑤病人知情并同意配合。

排除標準：①膝關節(jié)內翻或外翻畸形大于20°；②滑車發(fā)育異常；③炎性關節(jié)炎或感染性關節(jié)炎；④術后出現嚴重并發(fā)癥影響膝關節(jié)功能；⑤合并可能影響關節(jié)功能的嚴重內科疾病以及影響下肢感覺和運動的疾病。

二、一般資料

將我院骨與關節(jié)外科2018年1月至2022年1月收治的257 例病人作為研究對象，由骨與關節(jié)外科同資歷醫(yī)生行相同假體的TKA，并隨訪收集病人術前、術后相關資料進行回顧性分析。本研究已經通過我院倫理審查委員會的批準，倫理批號：KY2023392。根據排除標準排除54 例，排除失訪的19例，最后184例病人納入研究。

每例術前均完善膝關節(jié)MRI 檢查，通過膝關節(jié)MRI 橫斷面片，對髕骨形態(tài)進行術前Wiberg 分型（圖1），髕骨Wiberg分型為Ⅰ型的52例納入W1組，Ⅱ型93 例納入W2 組，Ⅲ型39 例納入W3 組。三組病人在年齡、性別、身體質量指數（BMI）、膝關節(jié)炎K-L 分級和手術側差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05，表1）。

圖1 病人術前膝關節(jié)冠狀位MRI a：WibergⅠ型髕骨，髕骨內外側關節(jié)面均為凹面，且內外側關節(jié)面寬度基本一致，髕骨嵴位于中央；b：WibergⅡ型髕骨，髕骨內側關節(jié)面較小，為平坦或輕度凹陷，外側關節(jié)面為凹面，髕骨嵴稍偏向內側；c：WibergⅢ型髕骨，髕骨內側關節(jié)面非常窄且呈凸面，而外側關節(jié)面為寬大凹面，髕骨嵴極度靠內側，與股骨滑車十分不匹配

表1 三組病人術前基礎資料比較

三、手術方法

所有手術均使用固定平臺后穩(wěn)定型（posteriorstabilized，PS）假體完成。病人在全身麻醉下，手術側下肢消毒鋪巾，充氣止血帶。行膝關節(jié)正中皮膚切口，然后行內側髕旁入路充分暴露關節(jié)，將關節(jié)周圍增生滑膜去除。咬骨鉗去除股骨和脛骨增生骨贅，松解內外側軟組織袖套使得暴露充分。股骨遠端截骨術垂直于股骨力學軸，外翻角5°～7°，在3°外旋位置上確定股骨前、后髁切除厚度后，使用髓外定位器進行脛骨截骨，截骨角度與脛骨力線垂直。將脛骨假體置于合適的外旋度，選擇規(guī)格合適的假體，平衡屈伸間隙后置入聚乙烯墊片。充分暴露髕骨，進行髕骨成形（咬除髕骨周圍骨贅及增生滑膜組織，使用擺鋸修整髕骨形態(tài)），再用電刀作髕骨周圍去神經化處理，必要時作髕骨外側支持帶松解（圖2）。松止血帶，對創(chuàng)腔充分止血，檢查無明顯活動性出血后，使用羅哌卡因局部注射，放置引流管，逐層縫合，無菌敷料包扎切口。

圖2 術中行髕骨成形術 a：髕骨成形術處理前的髕骨，可見其上方增生大塊骨贅（白箭頭），髕骨邊緣骨質增生明顯；b：髕骨成形術后，所示髕骨周圍骨贅已被去除

四、術后處理及隨訪觀察指標

術后24 小時拔除引流管，病人術后1 天開始行股四頭肌肌力訓練、踝泵訓練和被動屈膝訓練。手術兩天后，在助行器輔助下行走，并逐步過渡到完全負重行走。在康復醫(yī)師協助下進行膝關節(jié)功能的康復鍛煉。手術14天后，拆除縫線。

術后1、3、6、12個月對病人進行隨訪，采用疼痛視覺模擬量表（visual analogue score，VAS）評估病人術后疼痛程度，計算發(fā)生率；采用牛津大學膝關節(jié)評分（Oxford Knee Score，OKS）評估膝關節(jié)整體功能，其中第12題（OKS-12，關于下樓梯的膝關節(jié)功能）提供了髕股關節(jié)功能情況［16］，所以單獨列出進行分析；Feller評分評估髕股關節(jié)功能情況。

術后隨訪完善膝關節(jié)正側位片、髕骨軸位片，了解假體安裝情況及髕骨修整情況。

五、統(tǒng)計學方法

所有收集的數據采用SPSS 24.0（IBM 公司，美國）進行分析，VAS 評分、OKS 評分、Feller 髕骨評分等計量資料以均數±標準差表示，三組間比較采用單因素方差分析（ANOVA），性別、K-L 分級和手術側等計數資料采用卡方檢驗比較。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

結 果

一、膝前痛發(fā)生情況

所有病人均獲得12個月以上的隨訪。W1、W2、W3三組病人術前的膝前痛發(fā)生率和疼痛程度的差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。術后3、6個月隨訪時，三組術后膝前痛發(fā)生率比較，差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），但在術后12個月隨訪時，W3組病人術后疼痛程度顯著高于W1、W2兩組，膝前痛發(fā)生率也明顯高于其他兩組，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05，表2、3）。

表2 三組病人膝前痛發(fā)生率比較［例（%）］

表3 三組病人膝前痛VAS評分比較（±s，分）

表3 三組病人膝前痛VAS評分比較（±s，分）

注：與W3組比較，*P＜0.05

組別W1組W2組W3組F值P值例數52 93 39--術前7.79±0.70 7.72±0.73 7.82±0.82 0.302 0.740術后3個月6.08±0.27 6.12±0.33 6.13±0.34 0.387 0.680術后6個月3.94±0.57 3.96±0.42 4.03±0.16 0.471 0.625術后12個月2.29±0.61*2.30±0.51*2.67±0.84 5.536 0.005

二、功能結果

表4、5 所示，W1、W2、W3 三組病人術前的OKS評分和Feller評分差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。術后3 個月、6 個月，三組間OKS 和Feller 評分差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），而在術后的12個月隨訪中，雖然三組的OKS 評分總分差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），但W1、W2組OKS-12的得分明顯優(yōu)于W3組，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），且W1、W2組的Feller評分明顯高于W3 組，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。三組病人術后12個月末次隨訪時OKS、Feller評分均較術前明顯改善（P＜0.05）。

表4 三組病人髕股關節(jié)Feller評分比較（±s，分）

表4 三組病人髕股關節(jié)Feller評分比較（±s，分）

注：與W3組比較，*P＜0.05

組別W1組W2組W3組F值P值例數52 93 39--術前14.25±3.05 13.71±2.80 14.80±2.98 2.201 0.135術后3個月16.77±2.94 16.41±3.34 17.28±3.37 1.018 0.363術后6個月17.54±3.12 16.94±3.31 18.28±2.60 2.639 0.074術后12個月21.12±2.72*21.03±2.76*19.23±3.20 6.363 0.002

表5 三組病人OKS評分及OKS-12比較（±s，分）

表5 三組病人OKS評分及OKS-12比較（±s，分）

注：與W3組比較，*P＜0.05

組別W1組W2組W3組F值P值例數52 93 39 OKS-12 2.81±0.82*2.89±0.77*3.36±0.96 5.715 0.004--術前OKS 42.52±4.29 43.54±4.45 44.23±3.63 1.917 0.150 OKS-12 4.06±0.94 4.13±0.96 4.23±1.04 0.355 0.702術后3個月OKS 39.98±4.09 40.47±3.94 41.77±4.02 2.335 0.100 OKS-12 3.73±0.80 3.89±0.85 3.95±1.03 0.829 0.438術后6個月OKS 36.81±5.25 37.08±4.42 39.03±5.60 2.700 0.070 OKS-12 3.50±0.83 3.47±0.54 3.67±0.93 1.015 0.365術后12個月OKS 33.58±4.58 34.67±5.42 36.28±5.89 2.905 0.057

三、影像學結果

如圖3所示，W1、W2兩組病人術后復查髕骨軸位片可見Wiberg分型均為Ⅰ型或Ⅱ型，與股骨假體接觸面較為匹配，而W3 組中部分病人術后復查雖然可見其髕骨周圍增生骨贅已被清理，但其形態(tài)仍然為Ⅲ型，且髕骨與滑車無法完全匹配。

圖3 W1組（a）、W2組（b）和W3組（c）病人TKA術后髕骨軸位片

討 論

一、合并髕股關節(jié)病變病人術后出現膝前方疼痛的原因分析

目前對于這類病人TKA 術后出現膝關節(jié)前方疼痛的根本原因尚不明確，但大體上來說其主要原因可分為兩點，一是髕骨后方壓力過大，二是髕骨與滑車之間的接觸面積減小。而據研究表明，無論使用哪一種膝關節(jié)假體，TKA 術后病人的髕骨與滑車假體的接觸面積均有所減?。?7］，再加上該類病人本身存在較高基礎的髕骨后壓力，使得其膝前方疼痛的發(fā)生率大大增加。而目前膝關節(jié)假體已日益成熟，如何通過對髕骨的處理來改善膝前方疼痛成為了熱點討論的話題。有的學者認為是TKA 術中未處理髕骨導致術后疼痛、膝關節(jié)功能較差，而通過髕骨成形術、髕骨表面置換以及髕骨去神經處理等方法可以改善［18-20］，但如今面對個體化的病人，究竟該使用哪種干預措施目前仍無定論，而且也有學者認為這些方法的療效不確切［21］。因此，我們探討了不同形態(tài)髕骨病人的療效差異，希望本研究的結果能為這類病人的治療方法選擇提供一些啟示。

二、髕骨形態(tài)影響髕股關節(jié)的理論基礎

研究表明髕骨后表面的壓力受髕骨形態(tài)和滑車形態(tài)的影響［22］，主要由髕骨與股骨滑車的接觸面決定。不同髕骨形態(tài)對髕骨后表面的壓力也會不同，且會影響到髕股關節(jié)的穩(wěn)定和運動。目前已有較多研究利用髕骨的Wiberg 分型探討了不同的髕骨形態(tài)對髕股關節(jié)壓力或穩(wěn)定性的影響，其中有研究指出Ⅲ型髕骨后方的凸內側面明顯較小，而外側面是凹面，內、外側面之間的夾角接近90°，與滑車假體十分不匹配，使得其接觸面積更小，也證實了Ⅲ型髕骨的髕股關節(jié)接觸面應力較高，關節(jié)穩(wěn)定性較差；相比較，更為常見的Ⅰ型、Ⅱ型的髕骨與滑車假體的接觸面積較大，膝關節(jié)屈伸活動中產生的髕骨后方壓力較?。?3］。因此，大部分骨與關節(jié)外科醫(yī)生在TKA術中通過髕骨成形術將髕骨修整為Ⅰ型或Ⅱ型，這樣能與股骨假體更好匹配。

三、WibergⅢ型髕骨病人術后療效較差的原因分析

在我們的回顧性研究中，首先保證了膝關節(jié)假體的一致性，避免了股骨側假體形態(tài)對髕股關節(jié)面壓力、穩(wěn)定性的影響。在本次研究中，所有病人在術中進行髕骨成形術時，我們盡量將其髕骨修整至WibergⅠ、Ⅱ型，但我們發(fā)現部分W3 組病人的髕骨磨損過于嚴重，內側髕股關節(jié)面缺失過多且關節(jié)面陡直，而外側關節(jié)面有大量骨贅增生，在股骨滑車內走行過于靠近股骨外側髁，在保證髕骨大小、厚度的情況下，已無法通過髕骨成形術將其修整為Ⅰ、Ⅱ型，只能盡可能地清除其周圍骨贅，修整關節(jié)面至平滑。最終導致髕骨與股骨假體匹配不佳，髕骨關節(jié)面與股骨滑車接觸不契合，使得髕骨后壓力過高、髕骨軌跡異常、髕股關節(jié)穩(wěn)定性較差，這一系列改變可能導致Ⅲ型髕骨病人術后出現膝前痛且程度較重，同時髕股關節(jié)功能恢復也較差。而如果不保證髕骨厚度又會影響到髕骨軌跡［24］，因此部分Ⅲ型髕骨難以修整成形，這類難題也許在TKA術中進行髕骨表面置換可以解決，而我院進行髕骨表面置換的病人數量十分有限，因此未納入實驗。而在我們隨訪的病人中發(fā)現，有一定數量的W3 組病人在下樓梯的功能恢復方面較其余功能明顯不足，正如我們OKS評分第12題結果所反映的一樣，其原因可能是在下樓梯時，在Ⅲ型病人原始髕股關節(jié)壓力就較大的基礎之上，隨著膝關節(jié)屈曲的增加以及重力的影響，此時的髕股關節(jié)壓力進一步增大，從而導致該類病人在下樓時難以承受如此大壓力所引起的疼痛，表現出其術后該功能恢復較差。

四、本研究的不足之處

本研究仍然有部分缺陷：①本實驗為回顧性研究，仍需要通過更進一步的前瞻性研究深入探討以獲得更多證據；②對于病人的隨訪時間僅限于一年內，缺乏遠期的術后療效情況，無法作更加長遠的比較；③本研究僅局限于TKA術中通過髕骨成形術治療該類病人，未引入接受髕骨表面置換的病人參與比較；④本研究并未加入沒有合并有髕股關節(jié)病變的病人作為對照組。

綜上所述，我們通過這項回顧性研究比較了三類髕骨形態(tài)病人的手術療效得出結論，WibergⅠ、Ⅱ型髕骨病人術后的膝前痛程度、發(fā)生率以及髕股關節(jié)功能的改善情況均優(yōu)于WibergⅢ型髕骨病人。這一發(fā)現支持了通過TKA 術中髕骨成形術能夠改善WibergⅠ、Ⅱ型髕骨病人的髕骨關節(jié)退變的病情，而部分磨損過于嚴重的WibergⅢ型病人對于該手術的適用性還有待考量。如何更加優(yōu)化地改善合并有髕股關節(jié)病變病人的膝前痛癥狀、膝關節(jié)功能，提高病人手術的滿意度，仍然需要我們不斷探索。