胫骨后倾截骨对活动平台单髁关节置换术疗效的影响*

马广文 黄斐 吴云峰 常俊 王浩 秦昆鹏 李家华 廖法学 尹宗生

（安徽医科大学第四附属医院骨科，合肥230022）

胫骨后倾截骨对活动平台单髁关节置换术疗效的影响*

马广文 黄斐 吴云峰 常俊 王浩 秦昆鹏 李家华 廖法学 尹宗生**

（安徽医科大学第四附属医院骨科，合肥230022）

背景：胫骨假体的后倾角是单髁置换术中的一个重要参数，目前推荐的胫骨假体后倾角度为7°，但是如何在单髁置换手术中选择合适的后倾角目前尚存在争议。目的：探讨不同胫骨后倾截骨角度对活动平台单髁关节置换术后关节活动度和功能的影响。方法：选取本院2012年1月1日至2015年7月1日行单髁置换术治疗的骨关节炎患者30例（30膝）。按照胫骨的后倾截骨方法不同分为两组：解剖截骨组（后倾截骨3°）和常规截骨组（后倾截骨7°），每组各15例。两组患者术前一般资料、膝关节最大伸直角度、最大屈曲角度、美国膝关节协会评分（Knee Society Score,KSS评分）差异和后倾角度数均无统计学意义（P＞0.05）。比较术后两组关节最大伸直角度、最大屈曲角度、KSS评分和后倾角角度的差异。结果：所有患者均获随访，时间12～36个月，平均（18.4±5.5）个月。未发生伤口感染、假体脱位、假体松动等并发症。术后解剖截骨组和常规截骨组的后倾截骨角度分别为3.8°±1.2°和7.2°±2.2°，关节最大伸直角度分别为1.7°±0.2°和1.5°±0.1°，关节最大屈曲角度分别为119°±7.2°和122°±7.8°，KSS评分分别为（87.8±5.2）分和（81.2±4.5）分；其中两组间术后后倾截骨角度和KSS评分有统计学差异（p＜0.05）。结论：单髁关节置换术中采用3°的胫骨解剖后倾截骨有利于提高患者术后的关节功能。

膝关节；骨关节炎；胫骨后倾角；单髁置换术

单髁置换术（unicompartmental knee arthroplasty,UKA）治疗胫股关节单间室骨关节炎已有30余年历史[1]，但由于早期假体设计、手术技巧等方面不完善，治疗效果并不理想。近年随着假体设计的改善和手术经验的增加，单髁置换术在治疗胫股关节单间室骨关节炎中显示出独特优势，并逐渐被广泛接受和使用[2,3]。在单髁关节置换术中假体位置和关节活动度是影响术后效果的最重要因素[4,5]。胫骨假体的后倾角是单髁置换术中的一个重要参数，目前推荐的胫骨假体后倾角为7°，但是如何在单髁置换手术中选择合适的后倾角目前尚存在争议。本研究采用不同胫骨后倾截骨角度的单髁置换术治疗骨关节炎，探讨胫骨截骨后倾角对膝关节最大伸直角度、最大屈曲角度和KSS评分的影响。

1 临床资料

1.1 患者的纳入标准和排除标准

纳入标准：①患者有膝内侧负重痛或行走痛，且影响日常生活；②影像学检查和体格检查均显示交叉韧带和内侧副韧带功能完整；③影像学检查显示膝关节内侧间室骨关节炎，外侧间室良好；④膝关节屈曲＞90°，内翻≤15°，畸形可手法矫正。排除标准：①类风湿早期内侧间室破坏；②平台截骨术后；③感染性疾病。2012年1月至2015年7月共30例患者符合选择标准并纳入本研究。所有患者均为初次置换、假体均采用OxfordⅢ单髁系统（Biomet公司，美国）。

1.2 一般资料

解剖截骨组：接受胫骨后倾3°截骨UKA术，15例（15膝），男7例（7膝），女8例（8膝）；年龄56～72岁，平均（68.2±5.3）岁。常规截骨组：采用胫骨后倾7°截骨UKA术，15例（15膝），男7例（7膝），女8例（8膝）；年龄56～72岁，平均（71.5±6.1）岁。两组患者一般资料、术前膝关节最大伸直角度、最大屈曲角度、KSS评分、胫骨后倾角（posterior tibial slope,PSA）和内侧半月板后倾角的差异无统计学意义（表1）。

1.3 手术方法

本研究中的假体均选择OxfordⅢ单髁系统（Biomet公司，美国）。术前模板比对，若假体尺寸介于小号与中号之间选用中号，介于大号与中号之间选用中号，介于超小号与小号之间选用小号，介于超大号与大号之间选用大号。手术均由同一组医师完成，按照OxfordⅢ单髁系统手术手册建议，患肢置于特定下肢托架上，屈髋30°并轻度外展，小腿自然下垂可自由屈曲＞120°。患者均采用持续硬膜外麻醉，取髌骨内侧旁入路，长6～8 cm，打开关节囊后暴露病变的内侧间室，检查并确认前交叉韧带及外侧间室负重区软骨完整性，然后去除内侧胫股间隙和髁间窝增生的骨组织。首先采用胫骨髓外定位方式行胫骨截骨术，安装胫骨截骨导向器（自带后倾7°截骨），解剖截骨组通过术前计算抬高近端髓外定位杆进行后倾3°截骨，截取深度一般为胫骨侵蚀最深部位以下2～3 mm，可容纳胫骨试模及4 mm厚衬垫。股骨采用髓内定位方式，经截骨导向器行股骨远端截骨术，根据伸屈间隙相等的原则，在碾磨栓引导下磨除股骨内髁远端。试模测量屈伸间隙平衡后，植入假体和衬垫。冲洗伤口，放置引流，电凝止血后，屈膝45°分层缝合切口。术中注意保护韧带，切忌造成胫骨平台后方骨折。

1.4 术后处理

术后常规预防感染及下肢深静脉血栓形成；麻醉清醒后即行踝泵功能锻炼及股四头肌主动收缩练习；术后24 h内拔除引流管，逐步行屈膝功能锻炼。

1.5 疗效评定

1.5.1 术后胫骨后倾角的测量：本研究中胫骨后倾角的测量采用髓外定位参考法。患者侧卧位，伸膝，保持胫骨中轴与水平面平行，腓骨侧紧贴X线片盒，X线管球距小腿1 m垂直投照。在侧位像上，做胫骨近端上缘的连线，得直线a；做胫骨中上段前侧皮质切线，得直线b；在平台处做直线b的垂线，得直线c；测量a、c两直线夹角Lac，为术后胫骨后倾角（图1）。

1.5.2 随访与功能评定：记录并发症，并在术后1、3、6、12、24个月进行随访。拍摄患者膝关节过伸位及深蹲位标准侧位X线片，分别测量股骨干及胫骨干长轴的夹角，以获得患者膝关节最大伸直角度和最大屈曲角度。根据KSS评分（优85～100分，良70～84分，可60～69分，差＜60分）对UKA的疗效进行评定。

1.6 统计学方法

采用SPSS 13.0统计软件进行分析。数据以均数±标准差表示，组间比较采用配对t检验；检验水准α=0.05。

2 结果

术后X线片测量结果显示，解剖截骨组和常规截骨组的胫骨后倾角分别为3.8°±1.2°和7.3°±2.2°（图1）。本组患者均获得随访，随访时间12～24个月，平均（15.7±4.3）个月。均无伤口感染、假体脱位等并发症发生。X线检查显示假体安放位置良好，无任何假体松动迹象。术后12个月两组的膝关节最大伸直及屈曲角度、KSS和PSA评分见表2。

表1 两组患者术前基线资料比较

表1 两组患者术前基线资料比较

组别解剖截骨组常规截骨组t/χ2值P值男女比7/8 7/8年龄（岁）68.2±5.3 71.5±6.1 1.58＞0.05伸直活动度（°）3.5±0.6 3.7±0.6 0.91＞0.05屈曲活动度（°）92.6±4.2 95.1±5.3 1.43＞0.05 KSS评分（分）45.4±5.7 47.9±5.5 1.09＞0.05 PSA（°）12.1±2.3 11.3±2.1 0.99＞0.05内侧半月板后倾角（°）3.2±1.5 2.8±1.2 0.81＞0.05

图1 术后X线测量解剖截骨组（A）和常规截骨组（B）后倾角示意图

表2 两组患者术后12个月相关指标比较

表2 两组患者术后12个月相关指标比较

组别解剖截骨组常规截骨组t/χ2值P值伸直活动度（°）1.7±0.2 1.5±0.1 3.46＞0.05屈曲活动度（°）119±7.2 122±7.8 1.09＞0.05 KSS评分（分）87.8±5.2 81.2±4.5 3.72＜0.05 PSA（°）3.8±1.2 7.2±2.2 5.25＜0.05

3 讨论

膝关节单髁置换术是指仅对膝关节内侧或外侧间室进行表面置换，其主要目的是替代膝关节胫股关节受破坏的软骨表面。膝关节单髁置换术具有创伤小，易翻修、恢复快、费用少等优点。在单髁关节置换术中假体位置和关节活动度是影响术后效果的最重要因素。尽管单髁置换术在临床上的应用越来越多，但由于胫骨后倾角度受到膝关节韧带张力、骨结构应力和平台磨损率等多种因素的影响，所以对于胫骨假体后倾的角度尚存在一定的争议，但胫骨假体的后倾角十分重要，不正确的后倾角导致胫骨假体-骨水泥-截骨面间的承重异常以及不稳定，会产生大量的金属、聚乙烯、骨水泥微粒和碎屑，引起骨质松动破坏。避免这种情况的根本方法就是假体的正确安装，尽量减少微粒和碎屑的产生。衡量胫骨假体是否安放正确的重要指标之一就是胫骨假体的后倾角度。

目前国内外对于在UKA手术中胫骨假体后倾角的研究多集中在有限元研究中，郭万首等对活动平台的单髁膝关节置换胫骨后倾角进行有限元分析后认为增大胫骨后倾可使胫骨后内侧皮质及松质骨应力逐渐增加，且增大了外侧间室载荷和软骨应力，因此建议在UKA手术中胫骨假体后倾角范围为0°～7°[6]。Simpson等[7]认为胫骨假体后倾角度的改变对近端胫骨前内侧皮质骨应变影响不大。对于胫骨后倾角截骨采用半月板后倾角还是骨性后倾角，目前没有统一标准，黄文华等[8]测得正常人的内侧半月板的后倾角度为3°±2.1°，而骨性的内侧后倾角为14.4°±3.2°，两者之间有较大的差距，因此胫骨后倾角选择半月板后倾角还是骨性后倾角对膝关节的术后效果有着巨大的影响。在本研究的随访中，我们发现胫骨后倾角的范围在3°左右时膝关节的术后关节功能优于常规组，分析原因可能为胫骨侧截除的组织包括：胫骨近端部分骨质、关节软骨及半月板。胫骨假体的作用是尽可能地弥补被截除的解剖结构，恢复其正常的生物力学特点。聚乙烯衬垫在一定程度上替代了半月板的作用。因此可能需要把胫骨假体与聚乙烯衬垫作为一个整体结构来考虑，从截骨量、力线及后倾角等方面恢复胫骨端的解剖结构，而恢复后倾角的要求是将金属-聚乙烯复合体后倾角度尽量接近患者半月板的后倾角度，可能更符合人体的生物力学要求[9,10]。

本研究也有不足之处：①术中采用胫骨髓外定位方法，受到软组织和安装位置的差异，后倾角选择容易出现较大的差异；②术前通过计算的方法，在术中抬高胫骨髓外定位杆近端进行后倾3°截骨，误差较大；③纳入患者的数量较少，随访时间较短，需要增加纳入患者数量，并观察远期随访疗效。

[1]Insall J,Aglietti P.A five to seven-year follow-up of unicondylar arthroplasty.J Bone Joint Surg Am,1980,62(8):1329-1337.

[2]Jamali AA,Scott RD,Rubash HE,et al.Unicompartmental knee arthroplasty:past,present,and future.Am J Orthop,2009,38(1):17-23.

[3]Newman J,Pydisetty RV,Ackroyd C.Unicompartmental ortotal knee replacement:the 15-year results of a prospective randomised controlled trial.J Bone Joint Surg Br,2009,91(1):52-57.

[4]Müller PE,Pellengahr C,Witt M,et al.Influence of minimally invasive surgery on implant positioning and the functional outcome for medial unicompartmental knee arthroplasty.JArthroplasty,2004,19(3):296-301.

[5]Barbadoro P,Ensini A,Leardini A,et al.Tibial component alignment and risk of loosening in unicompartmental knee arthroplasty:a radiographic and radiostereometric study.Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc,2014,22(12):3157-3162.

[6]朱广铎,郭万首,程立明,等.活动平台单髁膝关节置换胫骨后倾的有限元分析.中国组织工程研究,2015,19(44):7156-7162.

[7]Simpson DJ,Price AJ,Gulati A,et al.Elevated proximal tibial strains following unicompartmental knee replacement--a possible cause of pain.Med Eng Phys,2009,31(7):752-757.

[8]黄文华,姜楠,钟世镇,等.胫骨平台后倾角的测量及临床意义.中国骨与关节损伤杂志,2007,22(10):825-828.

[9]Takayama K,Matsumoto T,Muratsu H,et al.The influence of posterior tibial slope changes on joint gap and range of motion in unicompartmental knee arthroplasty.Knee,2016,23(3):517-522.

[10]Chambers AW,Wood AR,Kosmopoulos V,et al.Effect of posterior tibial slope on flexion and anterior-posterior tibial translation in posterior cruciate-retaining total knee arthroplasty.JArthroplasty,2015,31(1):103-106.

Investigation of posterior tibial slope in the mobile-bearing unicompartmental knee arthroplasty*

MAGuangwen,HUANG Fei,WU Yunfeng,CHANG Jun,WANG Hao,QIN Kunpeng,LI Jiahua,LIAO Faxue,YIN Zongsheng**
(Department of Orthopaedics,The FourthAffiliated Hospital ofAnhui Medical University,Hefei 230022,China)

Background:The posterior tibial slope of the prosthesis is an important parameter in the unicompartmental knee arthroplasty(UKA).The recommended posterior slope of the tibial prosthesis is 7 degrees at present.However,it is still controversial how to select the proper slope in UKA.Objective:To investigate the preliminary clinical outcome following the mobile-bearing UKA with different posterior tibial slope.Methods:From January 2012 to July 2015,30 patients(30 knees)with osteoarthritis(OA)treated by UKA were randomly divided into anatomical group(posterior tibial slope:3°)and control group(posterior tibial slope:7°).There were 15 patients in each group.There were no significant differences in the preoperative demographic data or functional data between two groups(P＞0.05).The postoperative tibial posterior angle,maximum extension,maximum flexion and Knee Society Score(KSS)were compared between the two groups.Results:All patients were followed up for 12-36 months with an average of(18.4±5.5)months.No wound infection,prosthesis dislocation or loosening were found in any patient.The postoperative tibial posterior angle was 3.8°±1.2°in the anatomical group and 7.2°± 2.2°in the control group(p＜0.05).The postoperative maximum extension was 1.7°±0.2°in the anatomical group and 1.5°± 0.1°in the control group(p＜0.05).The postoperative maximum flexion was 119°±7.2°in the anatomical group and 122°±7.8°in the control group(P＞0.05).The postoperative KSS was 87.8±5.2 in the anatomical group and 81.2±4.5 in the control group(p＜0.05).Conclusions:Using 3°posterior tibial osteotomy can improve the joint function in UKA,and its efficacy and safety is better than that of 7°.

Knee;Osteoarthritis;Posterior Tbial Slope;Unicompartmental KneeArthroplasty

2095-9958（2017）08-0 302-03

10.3969/j.issn.2095-9958.2017.04-06*

安徽省公益性研究联动计划项目（编号：15011d04047）**

尹宗生，E-mail：yinzongsheng@sina.com