测量截骨与间隙平衡技术在全膝关节置换术中应用的中期随访比较

洪伟祥　冯建民　王毅　刘志宏　何川　王弘毅　周恺棣



·临床研究·

测量截骨与间隙平衡技术在全膝关节置换术中应用的中期随访比较

洪伟祥冯建民王毅刘志宏何川王弘毅周恺棣

200025，上海交通大学医学院附属瑞金医院骨科

【摘要】目的比较测量截骨与间隙平衡技术在全膝关节置换术(TKA)中应用的中期随访结果。方法回顾性分析2008年5月至2012年8月37例(43膝)采用测量截骨和间隙平衡技术行TKA患者病例资料，测量截骨组19例(22膝)，间隙平衡组20例(21膝)。比较分析两组患者疼痛视觉模拟评分(VAS)、膝关节临床症状及功能改善情况。结果成功随访37例(43膝)患者，平均随访时间为4.6年(2～6年)。所有患者术后均能获得良好的临床效果。测量截骨组与间隙平衡组术前和术后末次随访的各项评价指标差异无统计学意义(P>0.05)。测量截骨组患者主观满意率优良率为90.90%(20/22)，间隙平衡组为90.48%(19/21)。结论在TKA中测量截骨与间隙平衡技术中期疗效无明显统计学差异。

【关键词】膝关节置换；测量截骨；间隙平衡；软组织平衡

全膝关节置换术(TKA)是目前外科治疗各种中晚期严重骨关节炎的成熟手段。在TKA中，力线矫正非常重要，可影响患者术后满意度和假体使用寿命，是手术成功与否的关键。理想的力线可以使患者获得更接近于正常的膝关节运动方式，避免假体和骨水泥受力不均导致的早期失败，同时能最大限度地保证伸膝装置的功能。股骨髁假体或胫骨平台假体安装时旋转不当，则可能影响髌股关节运动轨迹及膝关节屈曲稳定性，导致术后出现膝前痛、步态异常、假体磨损与松动等并发症，严重者甚至需要进行翻修手术[1-11]。目前调整股骨外旋角度的截骨方式有测量截骨技术与间隙平衡技术两种。这两种截骨技术各有侧重[4,11-12]，但关于其术后效果比较的研究鲜有报道。我们回顾性分析2008年5月至2012年8月37例(43膝)采用测量截骨和间隙平衡技术行TKA患者病例资料。现报告如下。

1资料与方法

1.1一般资料

回顾性分析2008年5月至2012年8月因膝骨关节炎而接受初次TKA患者病例资料。纳入标准：①术中植入同款膝关节假体(Optetrak，美国精技公司)；②原发性骨关节炎；③无明显神经系统病变。排除标准：①银屑病性关节病、类风湿关节炎、创伤性关节炎等继发性骨关节炎；②有脑梗史。最终有37例(43膝)患者纳入本研究，其中单侧膝关节置换31例，双侧膝关节置换6例。

根据术中股骨后髁截骨方法不同分为测量截骨组(A组，19例，22膝)和间隙平衡组(B组，20例，21膝)。A组男6例(7膝)，女13例(15膝)，平均年龄73岁(62～87岁)，体重指数(BMI)为(26.53±2.83) kg/m2，术前平均胫股角(FTA)185°，伴有内科疾病(高血压、糖尿病、心脏病等)12膝，伴有内翻畸形20膝，伴有外翻畸形2膝；B组男7例(7膝)，女13例(14膝)，平均年龄72岁(63～87岁)，BMI为(24.89±4.66) kg/m2，术前平均FTA 183°，伴有内科疾病(高血压、糖尿病、心脏病等)14膝，伴有内翻畸形20膝，伴有外翻畸形1膝。两组年龄、性别、BMI及术前胫股角差异无统计学意义(P>0.05)。

1.2手术方法

所有患者术前常规行血常规、尿常规、血生化、凝血功能、血沉、C反应蛋白、心电图及胸片等检查，排除潜在感染，并行双侧膝关节正侧位带标尺X线检查，拟定术前计划。控制内科疾病(如高血压、糖尿病等)。上止血带前30 min予以头孢唑林2 g静滴预防感染。

所有患者采用全身麻醉，作膝前正中切口，起自髌骨上极5～7 cm，下至胫骨结节内下处，依次切开皮肤、皮下脂肪和筋膜层。沿纵轴切开股四头肌腱，经髌骨内侧和髌韧带内侧缘至髌韧带止点附近，进入关节腔。向外翻转髌骨，屈膝90°暴露膝关节，清除炎性滑膜组织、半月板、部分髌下脂肪垫及前后交叉韧带。咬除胫骨平台和股骨髁增生骨赘。将胫骨平台前脱位，以胫骨平台截骨模板连接力线杆，确认胫骨截骨面垂直于胫骨解剖轴，进行后倾5°胫骨截骨。股骨远端髓内定位后行6°外翻截骨。插入厚度合适的伸直间隙测量器，平衡伸膝时内外侧副韧带张力，保证膝关节能完全伸直。

A组：屈膝90°，参照后髁轴将股骨假体外旋角度设定为3°,若出现屈曲间隙不平衡，参考Whiteside线、上髁轴适度调整外旋角再进行截骨。完成股骨截骨后安装试模。软组织松解至伸直及屈曲间隙平衡。

B组：屈膝90°，将专用软组织平衡器插入关节间隙(图1、2)，通过平衡内外侧副韧带的张力撑开矩形膝关节屈曲间隙，确定股骨假体尺寸后安装四合一截骨模板，确认屈曲间隙满意后进行股骨前后髁及斜面截骨。截骨后不再进行软组织松解。

图1　软组织平衡器

图2　用软组织平衡器撑开膝关节屈曲间隙

胫骨平台处理与常规TKA相同。行髌骨成形并以电刀去神经化，所有患者髌骨轨迹均良好，均未进行髌骨置换。植入膝关节假体，放置引流管，逐层缝合切口。

术后静滴抗生素预防感染及凯纷止痛72 h，随后口服非甾体类消炎镇痛药(NSAID)，术后24 h皮下注射低分子肝素10 d以预防下肢深静脉血栓形成，术后2～3 d拔除引流管并行股四头肌及膝关节伸屈功能锻炼，在康复师指导下以助行器下地行走。

1. 3随访计划

所有患者于术后6周、3个月、6个月、1年以及随后每年1次进行随访，随访内容包括X线检查、术后疼痛及膝关节功能评估等。采用疼痛视觉模拟评分(VAS)、美国膝关节协会评分(KSS)、西安大略和麦克马斯特大学(WOMAC)骨关节炎指数、牛津大学膝关节评分(OKS)等评分标准对患者进行疗效评估。

1.4统计学方法

应用SPSS 20.0统计软件进行数据分析，计量资料以均数±标准差表示，根据是否为正态分布选择独立样本T检验或Mann-Whitney U检验比较计量资料，用卡方检验比较计数资料，P<0.05表示差异有统计学意义。

此外，努力实现“两个率先”的目标，还要加快优化支持创新、鼓励创新、保护创新的政策环境，积极营造尊重人才、尊重创造、尊重规律的浓厚氛围，努力形成注重落实、推动落实、狠抓落实的工作格局，推动东营市经济社会发展尽快走上创新驱动轨道。

2结果

纳入研究的37例患者(43膝)平均随访时间为4.6年(2～6年)。至末次随访时，复查X线片显示所有膝关节假体位置均良好，骨水泥、假体及骨之间未见骨溶解吸收引起的透亮线及松动。

A组术前VAS评分为(8.41±1.30)分，B组为(8.48±1.29)分；A组术前关节活动度(ROM)为87.73°±15.79°，B组为94.76°±6.80°；A组术前OKS疼痛评分为(18.68±3.88)分，B组为(18.95±3.61)分，A组术前OKS功能评分为(22.41±5.40)分，B组为(25.00±5.42)分；A组术前KSS临床评分为(41.52±18.61)分，B组为(46.69±15.52)分，A组术前KSS功能评分为(39.09±25.94)分，B组为(31.90±20.28)分；A组术前WOMAC疼痛评分为(23.50±7.10)分，B组为(27.38±11.33)分，A组术前WOMAC僵硬度评分为(3.09±4.57)分，B组为(5.38±7.40)分，A组术前WOMAC生活评分为(79.41±27.59)分，B组为(96.43±35.80)分。两组患者术前各项评分差异无统计学意义(P>0.05)。

A组术后VAS评分为(1.41±2.48)分，B组为(2.86±2.85)分；A组术后ROM为105.23°±11.49°，B组为104.29°±10.04°；A组术后OKS疼痛评分为(6.91±2.51)分，B组为(7.86±3.62)分，A组术后OKS功能评分为(12.82±4.40)分，B组为(13.33±4.88)分；A组术后KSS临床评分为(90.23±17.95)分，B组为(86.48±11.22)分，A组术后KSS功能评分为(69.55±17.11)分，B组为(68.10±17.06)分；A组术后WOMAC疼痛评分为(2.45±3.53)分，B组为(4.90±7.25)分，A组术后WOMAC僵硬度评分为(0.82±1.71)分，B组为(1.10±1.90)分，A组术后WOMAC生活评分为(30.50±19.45)分，B组为(35.10±22.59)分。两组患者术后各项评分差异无统计学意义(P>0.05)。

两组患者膝关节疼痛程度、功能表现及ROM均在TKA后获得显著改善(P<0.01)，但两组患者手术前后VAS评分、ROM、OKS评分、KSS评分、WOMAC评分变化值差异均无统计学意义(P>0.05，表1)。

表1　两组手术前后VAS评分、ROM、OKS评分、KSS评分、WOMAC评分变化值比较

其中2例双侧分别以两种技术置换膝关节，中期随访时1例双侧膝关节临床症状及功能活动均无差异，另1例采用间隙平衡技术置换的膝关节行走时仍有疼痛，但双侧功能活动并无差异。A组患者主观满意率优良率为90.90%(20/22)，B组为90.48%(19/21)，两组分别有2膝出现术后膝前痛。所有患者均无感染、膝关节不稳定等并发症。

典型病例见图3。

图3典型病例：患者男性，70岁，双膝关节疼痛伴活动受限7年，进行性加重，诊断为膝骨关节炎，分别行右、左侧TKA，术中植入同款膝关节假体，复诊时X线片显示膝关节假体位置均良好,未见骨溶解吸收引起的透亮线及松动

3讨论

3.1TKA疗效影响因素

TKA可解除晚期骨关节炎导致的膝关节疼痛及活动受限，但术中软组织松解不当、股骨或胫骨平台假体位置不当可影响术后膝关节活动时正常力线，引起假体磨损和松动、髌股关节轨迹不良、膝关节不稳定、膝前痛等并发症[1-11]。Yoshihara等[13]对33例下肢力线畸形的关节炎患者(49膝)进行10年以上的长期随访，证实初次TKA可改善伸膝稳定性、矫正FTA及提高KSS评分，可见TKA可同时矫正力线和改善膝关节功能。而Miller等[14]的研究指出，如果股骨假体外旋平行于上髁轴，TKA后髌股关节轨迹较为正常，且可最小化膝关节屈曲早期髌股关节剪切力。股骨假体过度外旋放置会导致膝关节屈曲时Q角减小，过度内旋放置则会导致膝关节屈曲时Q角增大，两者均会造成膝关节屈曲早期髌股关节剪切力增加，而使膝关节功能不良。

本实验结果显示两组患者手术前后VAS评分、ROM、OKS评分、KSS评分、WOMAC评分变化值差异均无统计学意义，可见间隙平衡技术相较于测量截骨技术不存在明显优势。目前也有些研究对间隙平衡技术与测量截骨技术进行疗效比较。Babazadeh等[15]进行随机对照试验(RCT)比较采用间隙平衡技术患者与采用测量截骨技术患者术后内外侧关节间隙及2年内KSS评分、生活质量调查问卷(SF-12评分)，结果显示两组差异无统计学意义。孙振辉等[11]对采用间隙平衡及测量截骨技术行TKA的患者进行中期随访，发现两组VAS评分、KSS评分、影像学指标、总体并发症发生率差异均无统计学意义。

3.3两种截骨技术特点

TKA中屈曲间隙的股骨后髁截骨有间隙平衡和测量截骨2种方法。测量截骨技术一般以股骨远端冠状面上3°外旋的基准行股骨后髁截骨，但此外旋角度存在较大个体差异。洪源等[16]对64例膝骨关节炎患者(118膝)进行股骨外旋角度测量，结果术前CT测量股骨后髁角(PCA)为5.26°±3.00°，术中实际测量外旋角度为4.82°±2.45°，与目前常规采用的3°外旋截骨有部分差异。

目前研究显示间隙平衡技术的优势为先平衡内外侧副韧带张力,撑开矩形的膝关节屈曲间隙，再进行截骨，能使股骨假体安放更为精确[3,8,11,17]。Dennis等[17]研究发现，测量截骨技术采用股骨后髁轴进行骨性结构定位时，股骨假体安放平均多内旋0.4°，股骨后髁外旋截骨角度相差3°以内者仅为58%；测量截骨技术在膝关节冠状面的稳定性较差，股骨后髁翘起的发生率高于间隙平衡技术，因此建议采用间隙平衡技术以获得更加满意的屈曲间隙、屈曲稳定性及膝关节功能。Dennis等[4]的研究也显示，测量截骨组股骨后髁翘起>0.75 mm、>1 mm发生率及翘起平均值和最大值均大于间隙平衡组，并认为对于股骨后髁磨损严重(尤其是外翻膝)患者，若以测量截骨技术参照后髁轴进行截骨将导致股骨假体安放位置异常。Fehring[8]研究发现，如果将股骨截骨模板分别设定于0°、3°、4°、5°外旋，截骨后可导致47%、44%、41%、48%的患者出现对线不良，产生梯形屈曲间隙。

测量截骨技术以骨性结构(上髁轴、后髁轴及Whiteside线等)为基准进行截骨，由于操作较为简单，具有学习曲线短且可节约手术时间的优势[18-19]。Scuderi等[7]研究认为，参照骨性结构进行截骨也可获得平衡且对称的屈曲间隙，取得良好的手术疗效。不同术者对测量截骨技术中骨性结构的参照线有各自看法。Schnurr等[19]研究认为，上髁轴定位会受髌骨、周围软组织覆盖及个体差异的影响，导致精准度下降。而采用后髁轴定位不但不受软组织覆盖及髌骨的影响，而且有助于PCA的计算，可精确定位。因此，术中采用后髁轴等骨性结构定位安放股骨假体可避免其内旋，防止因髌骨向外侧倾斜导致的Q角增大。Kinzel等[20]研究认为，受软组织覆盖的影响，测量截骨技术术中操作较不容易找准骨性结构，尤其是上髁轴；仅75%的患者能在术中将股骨假体安放到与真正上髁轴相差3°以内的位置上。

TKA中须在膝关节伸直及屈曲位时获得等大的矩形间隙，对内翻膝患者进行内侧韧带松解，对外翻膝患者进行外侧韧带松解[21]。无论哪种截骨法，均是以获得相同的矩形间隙为目标，术中软组织平衡是关键。但相较于测量截骨技术，间隙平衡技术对于获得相同的矩形间隙较有优势[17,22]。测量截骨技术参照Whiteside线、上髁轴或后髁轴进行股骨后髁截骨，而间隙平衡技术是在初次股骨远端截骨后测量膝关节屈曲间隙进行截骨，重点强调内外侧副韧带等张，因此间隙平衡技术在股骨假体安放位置上更个体化和精确。

由于TKA治疗的骨关节炎患者常伴有股骨后髁磨损，若此类患者仅以后髁轴进行定位，难免会造成误差，此时若采用测量截骨技术，建议在参照后髁轴的基础上联合上髁轴及Whiteside线共同进行定位，在内、外侧副韧带平衡的条件下达到伸、屈膝时相同的矩形间隙，再进行截骨，以将股骨假体安放在最合适的外旋角度上。

3.4本实验设计缺陷

本实验设计缺陷为：①本研究为回顾性分析，入组病例并非随机分组，加上样本量较小，可能无法反映两组间真实的差异；②本研究仅对患者VAS评分、ROM、关节稳定度等进行统计分析，并未记录关节线高度、股骨后髁翘起及屈伸膝关节时内外侧关节间隙大小的数据；③由于条件限制并未进行下肢全长X线摄片，无法精确定位关节线高度及测量下肢力线。

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(收稿：2016-02-28; 修回：2016-03-31)

(本文编辑：卢千语)

通信作者：冯建民E-mail: fengjm_cn@yahoo.com

DOI：10.3969/j.issn.1673-7083.2016.04.012

The mid-term follow-up of measured resection versus gap balancing technique in total knee arthroplasty

HONG Wei-xiang, FENG Jian-min, WANG Yi, LIU Zhi-hong, HE Chuan, WANG Hong-yi, ZHOU Kai-di

Department of Orthopaedics, Ruijin Hospital Affiliated to Shanghai Jiaotong University School of Medicine, Shanghai 200025, ChinaCorrespondingauthor:FENGJian-minE-mail:fengjm_cn@yahoo.com

【Abstract】ObjectiveTo evaluate the mid-term follow-up comparison between measured resection and gap balancing technique in total knee arthroplasty (TKA). Methods Thirty-seven cases (43 knees) undergoing TKA with measured resection or gap balancing technique from May 2008 to August 2012 were retrospectively analyzed. They were divided into measured resection group (19 cases, 22 knees) and gap balancing group (20 cases, 21 knees). The data of visual analogue score (VAS), clinical and functional outcomes were compared. Results The follow-up for the 37 cases ranged from 2 to 6 years (average, 4.6 years). All cases obtained good clinical results after TKA. The comparison between measured resection group and gap balancing group showed no significant difference (P>0.05). The satisfaction rate was 90.90% (20/22) in the measured resection group and 90.48% (19/21) in the gap balancing group. Conclusion There is no statistically significant difference between measured resection and gap balancing technique in TKA on the basis of the mid-term follow-up outcome.

【Key words】Total knee arthroplasty; Measured resection; Gap balancing; Soft tissue balance