膝关节置换股骨髁前后径与内外径测量的临床意义

张　宝　许建中　李广恒　田　科　李　宇

（郑州大学第一附属医院骨科，郑州450003）

膝关节置换股骨髁前后径与内外径测量的临床意义

张宝许建中*李广恒田科李宇

（郑州大学第一附属医院骨科，郑州450003）

背景：全膝关节置换术（TKA）已经成为治疗膝关节病变的主要手术方式之一，但对于一些股骨髁发育异常的患者，尚需进一步探讨手术方式的选择。目的：测量股骨髁前后径、内外径，分析前后径与内外径比值对TKA的影响，比较两种不同的股骨髁截骨方式的手术效果。方法：选取2013年1月至2015年1月，因骨关节炎或者类风湿关节炎行TKA的300例患者。在术前膝关节X线正侧位片上测量股骨髁前后径和内外径，计算其比值，并与选择的假体数据进行对比分析。其中比值大于0.9的患者21例，分为2组：A组11例，采用髓内长定位杆截骨；B组10例，采用髓内短定位杆定位截骨。比较两组TKA术后膝关节外科学会评分（KSS）、膝关节伸屈稳定性、股骨切迹、股骨假体屈曲角度等。结果：两组患者术后切口均甲级愈合，未见感染、假体松动及假体周围骨折。两组术后各阶段KSS评分相比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。两组股骨髁前端切迹、股骨假体屈曲角度、膝关节活动度均有统计学差异（P＜0.05）。随访时间1～2年，平均19个月。结论：对于股骨髁前后径比内外径比值较大的患者，采用短髓内定位杆截骨，股骨假体屈曲位放置能在保证伸屈稳定的同时，减少股骨髁截骨切迹的发生，从而降低假体周围骨折的可能性，增加膝关节活动度。

全膝关节置换术；股骨髁前后径，内外径；活动度

【Abstract】Background：Total knee arthroplasty（TKA）has become one of main treatments for knee joint diseases.Regarding to the patients with dysplasia of femoral condyle，it needs more consideration to choose proper surgical methods.Objective：To measure the medial-lateral diameter and anteroposterior diameter of the femoral condyle，explore the influence of the ratio between anteroposterior diameter and medial-lateral diameter on TKA，and also to compare clinical efficacy of two different ways to femoral condylar osteotomy.Methods：Three hundred patients who was diagnosed as osteoarthritis or rheumatoid arthritis and treated by TKA between January 2013 and January 2015 were enrolled in this study.The ratio between medial-lateral diameter and anteroposterior diameter of the femoral condyle was measured and calculated according to preoperative knee X-ray radiographs，then the data were compared with artificial prosthesis'.The patients whose ratio more than 0.9 were selected and divided them into two groups.In group A，11 patients took osteotomy with intramedullary long location bar.In group B，intramedullary short location bar was used for osteotomy in 10 patients.KSS score，knee flexion，femoral notch，and prosthesis flexion were compared between two groups after surgery.Results：The incision healed well in both groups.There was no infection，no loosening or fracture of prosthesis.There was no significant difference in the postoperative KSS score between groups（P＞0.05）.But there were significant differences in the femoral condyle front notch，femoral prosthesis flexion and range of motion of the knee between groups（P＜0.05）.The mean duration of follow up was 19 months（range，12-48 months）.Conclusions：For patients who have larger ratio between anteroposterior diameter and medial-lateral diameter of the femoral condyle，intramedullary short location bar is a better choice in TKA.In this way，we can not only keep the stable flexion-extension of prosthesis，but also reduce the possibility of fracture around prosthesis.

【Key words】Total knee arthroplasty； Femoral condyle； Anteroposterior diameter； Medial-lateral diameter； Range of motion

人工全膝关节置换术（total knee arthroplasty，TKA）已经成为治疗膝关节病变的主要手术方式之一。我们在TKA的手术技巧、内置物设计及临床决策问题上都取得了相当大的成果［1］，但是对于一些股骨髁发育异常的患者，手术方式的选择还需要进一步研究，目前关于股骨截骨时前髁会出现切迹的研究比较多［5］，但是对于改变股骨假体矢状位屈曲角度的手术方法来避免或者减小切迹的相关报道较少。把股骨髁的前后径与内外径比值作为TKA术前一个参考指标的相关研究报道较少。本研究回顾分析2013年1月至2015年1月在我院行全膝关节置换术的患者资料，一方面测量其股骨髁的前后径与内外径比值并进行分析，一方面对比采用短髓内定位杆（此方法可以改变股骨假体矢状位屈曲角度）和常规长髓内定位杆对于股骨髁前后径较大的患者的手术效果。

1　资料与方法

1.1临床资料

本研究纳入300例因骨关节炎在我院行人工全膝关节置换术的患者，其中女198例，男102例；平均年龄65.3岁。左膝170例，右膝180例。术前正侧位X线片上测量350膝股骨髁前后径50.7～68.7 mm，平均58.4 mm，内外径63.5～92.2 mm，平均75.6 mm，前后径与内外径的比值为0.62～0.94，平均0.77，测量方法详见图1。查阅资料得到我院使用的史塞克、强生、邦美三款人工膝关节假体的前后径与内外径的比值为0.9。本研究中21例患者股骨髁前后径与内外径比值大于0.9。

比值大于21例的膝关节分为两组，A组：男4例，女7例，其中男性均为单膝，左膝1例，右膝3例，均为骨关节炎，病程：8个月至12年；女性左膝2例，右膝4例，1例双膝，5例为骨关节炎，2例为类风湿关节炎，病程：7个月至16年。A组术前前后径与内外径比值为0.92±0.01，KSS评分为（69.3±8.8）分，膝关节活动度0°～118°。B组：男4例，女6例，其中男性1例双膝，3例右膝，均为骨关节炎，女性2例左膝，4例右膝；4例骨关节炎，2例类风湿关节炎，病程：6个月至13年。B组前后径比内外径比值为0.92±0.01，KSS评分为（69.1±8.6）分，膝关节活动度为0°～115°。比较两组性别、年龄、KSS评分、膝关节活动度、前后径与内外径比值，差异均无统计学意义（P＞0.05）。

图1　膝关节正侧位X线片测量内外径和前后经

1.2手术方法

两组手术均由同一主刀医师完成。全麻下，患者取平卧位，患肢上止血带，压力位40～45 kPa。常规膝前正中切口髌旁内侧入路，外翻髌骨，髓外定位先行胫骨平台截骨，然后行股骨远端截骨：A组采用长髓内定位杆，B组采用短髓内定位杆。髓内定位参照Wangroongsub等［2］方法，于股骨髁间切迹顶部内测1.6～2.0 mm，上方12 mm行股骨远端开口。长杆插入达股骨峡部；短杆插入髓腔15～20 cm，此方法可增大股骨假体矢状位屈曲角度，保证股骨假体屈曲位放置。其余手术操作及术后处理与常规TKA一致。术后第7天复查膝关节正侧位X线片，术后1个月、3个月门诊复查随访，术后6个月电话随访。

1.3测量方法

采用PACS软件系统对手术前后X线片进行测量，记录股骨髁前后径及左右径，计算比值，记录术后股骨假体矢状位屈曲角度，方法详见图2。采用KSS膝关节评分进行膝关节功能评分。使用量角器测量膝关节活动度。

1.4统计学处理

采用SPSS 17.0统计软件包进行分析。计量资料均以均数±标准差表示，前后径与左右径比值、KSS评分、膝关节活动度组间比较采用方差分析；计数资料组间比较采用χ2检验；检验水准α=0.05。

2　结果

术后患者切口均甲级愈合，无皮下血肿、感染等并发症发生。A组和B组患者均获得随访，随访1～2年，平均1.8年。随访期间，X线检查均未见假体松动及假体周围骨折，感染征象。两组术后6个月股骨假体矢状位屈曲角度、股骨切迹及膝关节活动度比较，差异均有统计学意义（P＜0.05）。A组11例股骨切迹参照Gujarathi［4］等分型均为Ⅰ型。两组KSS评分比较差异无统计学意义（P＞0.05），同组术后KSS评分较术前均明显改善。见表1。

3　讨论

人工全膝关节置换术已经非常成熟应用于晚期骨关节炎等疾病的治疗，能有效解决疼痛、功能障碍等症状，正确的截骨方式能够保证精确的力线、软组织平衡，是手术成功的关键因素［3］。

利用X线片测量股骨髁前后径、内外径及其比值作为术前可行性分析的参考。我们测量的结果与国内学者王岩等［15］利用CT扫描输出的原始数据进行三维重建测量的结果相似，考虑到经济性及术前检查效率，可以认为在保证拍摄X线时体位正确的情况下，在X线片测量股骨前后径及内外径的数据可以作为参考。

股骨假体安放的前后位置在膝关节置换术中起关键作用［14］，靠前的股骨髁假体位置因为后髁截骨过多会导致去膝关节屈曲时松弛、膝关节不稳、脱位等问题，所以伸屈间隙的平衡在膝关节置换术中非常重要［16］。股骨正确的截骨是保证伸屈间隙平衡的重要步骤，当患者股骨髁前后径过大时，为保证屈曲间隙正常，在我们常用后髁定位截骨时，相对于前髁来说假体后移，此时前髁容易形成切迹［5］，TKA术中股骨前方切迹一直被认为是导致术后股骨髁上骨折的高危因素，虽然两者具体相关性目前存在争论［6］，我们还是需要尽量避免切迹的发生。股骨假体后移时，髌股也会后移，会改变膝关节矢状位的力线［7］，改变膝关节伸直时髌股关节的压力，增加股四头肌在伸膝时的力量［8］，所以我们应该尽量避免股骨假体后移同时避免了股骨切迹。

对于股骨假体在矢状位屈曲角度对膝关节置换手术效果的影响，Faris等［9］对623例TKA患者股骨假体矢状位研究后指出，股骨假体与股骨远端髓腔中线成角±20°之间对术后膝关节活动度无显著影响。国内学者孙振辉等［10］对股骨远端屈曲角度（DFFA）的研究也表明TKA中股骨假体屈曲角度±10°对功能恢复并无显著影响。假体屈曲位放置时能够降低TKA术后膝前痛的发生率［11］，增大膝关节最大屈曲角度［12］，改善患者术后膝关节功能。

综上所述，人工全膝关节置换术前应评估股骨髁前后径与内外径的比值，对于比值＞0.9的患者，术中建议采用短髓内定位杆定位来改变股骨假体的屈曲角度，20°以内的屈曲角度对功能恢复并无显著影响，详细的术前设计、精湛的手术操作可有效避免股骨切迹的发生。随着3D打印技术的发展，期待设计患者解剖参数特点的膝关节假体可以避免股骨切迹。在本研究中具体股骨假体屈曲角度大小的控制未能阐明，男性和女性股骨髁的数据没有做对比分析，临床上主要还是依靠主刀医生的经验，还有待进一步研究分析。

表1　术后6个月两组相关指标比较（）

表1　术后6个月两组相关指标比较（）

组别A组B组统计值P值膝数（n）11 11股骨假体屈曲角度（°）1.0±0.3 14.2±5.6 F=32.320 0.004伸直角度（°）2.0±1.3 2.3±1.8 F=42.100 0.815屈曲角度（°）114.0±5.8 124.0±6.5 F=0.170 0.034 KSS评分（分）183.8±1.8 182.2±1.9 F=4.500 0.065股骨切迹（n）有10 0 χ2=7.450 0.024伸膝障碍（n）无1 1 1有1 2无10 9 χ2=8.750 0.063

图2　股骨假体屈曲角度的测量

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Clinical significance of ratio betweene between anteroposterior diameter and medial-lateral diameter of the femoral condayle in total knee arthroplasty

ZHANG Bao，XU Jianzhong*，LI Guangheng，TIAN Ke，LI Yu
（Department of Orthopedic Surgery，FirstAffiliated Hospital of Zhengzhou University，Zhengzhou 450003，China）

2095-9958（2016）04-0145-04

10.3969/j.issn.2095-9958.2016.02-11】Total knee arthroplasty；Femoral condyle；Anteroposterior diameter；Medial-lateral diameter；Range of motion

许建中，E-mail：13937133786@163.com