膝关节骨关节炎患者的开放性胫骨高位楔形截骨治疗

林天烨 张庆文 陈镇秋 杨鹏 徐景利

作者单位：510405 广州中医药大学第一附属医院关节科

近几年来，内翻型膝关节骨性关节炎发病概率不断增加，可能会导致关节畸形、疼痛、病残等，对患者生活质量、身体健康造成严重威胁，临床以手术治疗为主，方法较多、效果不一，Su 等[1]研究发现关节镜手术可以缓解膝关节疼痛，但不能减少或延缓关节置换。开放性胫骨高位楔形截骨 ( open wedge high tibial osteotomy，OWHTO ) 能够减少膝关节内侧间室负荷，对于患肢负重力线具有明显纠正效果，在缓解生理疼痛的同时，可为修复患肢提供生物力学条件及环境。无可否认，经过胫骨高位截骨 ( high tibial osteotomy，HTO ) 的患者，术后 10～15 年，仍有部分患者出现关节炎加重，不得不转行全膝关节置换术 ( total knee arthroplasty，TKA )。HTO对于治疗内侧膝关节炎临床疗效如何？术后胫骨近端形态是否发生改变？对如何转行 TKA 是否产生影响？基于此，本研究旨在探讨 OWHTO 治疗膝关节内侧间室骨关节炎的疗效以及分析术后胫骨近端形态变化，评估 OWHTO 对日后转行 TKA 的影响。

资料与方法

一、纳入标准与排除标准

1. 纳入标准：( 1 ) 确诊为膝关节骨性关节炎，且为内翻型者；( 2 ) 关节稳定性较佳者；( 3 ) 膝关节肌力正常者；( 4 ) 膝关节结构基本正常者；( 5 ) 疼痛主要在膝关节内侧，屈膝角度超过 90°；( 6 ) 影像学检查可见膝关节外侧间隙正常，内侧表现为间隙狭窄；( 7 ) 有完整影像学资料者；( 8 ) 积极配合研究者[2]。

2. 排除标准：( 1 ) 膝关节屈膝畸形超过 15°者；( 2 ) 膝关节双侧间隙狭窄者；( 3 ) 其它系统或重要脏器严重疾病者；( 4 ) 意识不清、交流障碍或精神异常者；( 5 ) 伴有严重基础疾病者[3]。

二、一般资料

本研究共纳入 36 例 ( 38 膝 )。其中男 13 例( 13 膝 )，女 23 例 ( 25 膝 )；年龄 34～77 岁，平均60 岁。术前膝关节内翻均＜20°，屈曲畸形＜10°。

三、手术方法

采取 OWHTO，左膝上段内侧做长约 10 cm 纵行切口，切开皮肤、皮下组织、显露鹅足，松解内侧浅层侧副韧带，注意保留深层侧副韧带。截骨线位于胫骨内侧 30° 角斜向外上方至腓骨内侧及胫骨外侧交界穹窿约 0.5 cm 处，继之摆锯结合骨刀行胫骨内侧、前方、后方截骨，外侧骨皮质保持连续，行外翻应力使得胫骨内侧截骨处张口，术中透视：股骨头中心点至踝关节中心点连线通过胫骨平台外侧棘突外侧斜坡，也就是平台横径 62.5% ( 外侧 ) 处或者胫骨关节面与腓骨上段轴线夹角约 93°。骨撑开钳固定截骨处，根据截骨端开口大小，选取大小合适的同种异体楔形骨块填充、支撑截骨端，胫骨内侧上段安装 OA ( T 型 ) 钢板 1 枚及 7 枚锁定螺钉及1 枚皮质骨螺钉，反复冲洗伤口，留置负压引流管1 根，逐层缝合关闭切口。

四、术后康复计划

手术后立即进行足与踝关节的伸曲运动促进下肢血液循环，恢复肌肉张力，消除肿胀，预防下肢深静脉血栓形成。术后第 2 天拔除引流管，术后第3 天术膝佩戴膝关节支具，伸直位外固定，扶助行器下地，患肢可部分负重，负重约 15～20 kg，并根据疼痛程度逐步增加负重。术后 8～10 周复查膝关节正侧位 X 线片，观察到截骨面出现骨愈合征象( 骨折线模糊，有连续性骨痂通过骨折线 )，可开始完全负重。

五、疗效评估

随访内容包括并发症、膝关节疼痛、关节活动度、膝关节评分、影像学等。采用膝关节 HSS 评分对患者疼痛、关节功能、活动度、肌力、畸形等进行评估。疼痛严重程度评定采用疼痛视觉模拟评分 ( visual analogue scale，VAS ) 进行评估。对每位患者术前及术后 3 个月的侧位 X 线片进行测量。截骨端临床及影像学均已愈合后所摄。通过测量下肢负重位全长 X 线片上胫股角 ( FTA )、负重线比率[ ( WBL ) 定义为从负重线到胫骨平台内侧缘的垂直距离分割胫骨平台的宽度 ] 来评价术后下肢的最佳力线。测量内容包括胫骨角 ( 膝关节正位上胫骨纵轴线与胫骨近端关节面切线的外侧夹角 )、胫骨后倾角度、Insall-Salvati 指数、胫骨近端关节面外移和关节线高度来评估截骨术后对胫骨近端形态的变化。关节线高度为侧位 X 线片中胫骨结节到胫骨近端关节面的距离。胫骨近端关节面外移使用文献 [4]报道的方法进行测量，胫骨近端关节面外移：( AC /AB )×100%。AB：转行 TKA 时胫骨侧假设截骨线，与胫骨解剖轴垂直；AC：胫骨假设截骨线外缘到胫骨解剖轴的距离。所有患者的 X 线片投照条件及测量方法均保持一致，以减小误差。

六、统计学处理

数据采用 SPSS 17.0 统计学软件进行分析。计量资料采用±s表示。术前与术后的均值比较采用配对样本 t 检验，以 P＜0.05 为差异有统计学意义。

结 果

一、临床效果

36 例均获 12～24 个月的随访，平均 20 个月，术后 1 周内屈曲可达 90°，并可以顺利完成直腿抬高功能锻炼，术后 2 周屈膝可达 120° 以上，术后 4 周逐渐负重锻炼。术后 3 个月膝关节活动度、VAS 评分、HHS 评分、FTA 及 WBL 均优于术前，差异均有统计学意义 ( P＜0.05 ) ( 表 1 )。

表1 术前及术后 3 个月观察指标比较 (±s)Tab.1 Comparison of the observation indicators before and 3 months after osteotomy (±s)

表1 术前及术后 3 个月观察指标比较 (±s)Tab.1 Comparison of the observation indicators before and 3 months after osteotomy (±s)

观察指标 术前 术后 3 个月 P 值HSS 评分 ( 分 ) 53.26± 4.16 91.54± 1.96 ＜0.001 VAS 评分 ( 分 ) 7.19± 0.59 1.69± 0.63 ＜0.001 ROM ( ° ) 106.83±10.40 133.77± 7.35 ＜0.001 FTA ( ° ) 180.10± 4.70 170.10± 2.69 ＜0.001 WBL ( % ) 16.30±12.67 60.50±18.60 ＜0.001

二、胫骨近端形态

HTO 术前胫骨角平均为 ( 93.72±2.67 ) °，术后胫骨角平均为 ( 86.3±4.20 ) °，平均矫正内翻畸形 ( 7.93±3.68 ) °；手术前后差异有统计学意义( P＜0.05 )；胫骨后倾角术前 ( 9.51±3.96 ) °，术后( 11.0±4.11 ) °，平均增加 ( 1.53±3.47 ) °，差异有统计学意义 ( P＜0.05 )；手术前后关节面外移和关节线高度、Insall-Salvati 指数，差异无统计学意义 ( P＞0.05 ) ( 表 2 )。

表2 胫-骨高位截骨手术前后胫骨近端解剖形态变化 X 线片测量结果 (±s)Tab.2 Tibia distal anatomic- changes of the X-ray measurement results before and after HTO (±s)

表2 胫-骨高位截骨手术前后胫骨近端解剖形态变化 X 线片测量结果 (±s)Tab.2 Tibia distal anatomic- changes of the X-ray measurement results before and after HTO (±s)

项目 术前 术后 P 值胫骨角 ( ° ) 93.72±2.67 86.3±4.20 ＜0.001后倾角度 ( ° ) 9.51±3.96 11.0±4.11 0.001关节面外移 ( % ) 52.44±5.24 50.7±2.90 0.062关节线高度 ( cm ) 3.06±0.54 3.21±0.46 0.121 Insall-Salvati ( % ) 0.89±0.13 0.87±0.12 0.300

三、并发症

术后有 1 例出现伤口脂肪液化延迟愈合，经换药后伤口愈合，所有患者未出现伤口感染、钢板螺钉断裂、膝内翻复发、骨不愈合、深静脉血栓、腓总神经损伤等并发症。

四、典型病例

患者，男，66 岁。否认外伤病史，左膝疼痛约 1 年余，伴乏力感，久行久立、下蹲及上下楼梯时症状加重，曾接受口服中药、外敷膏药、物理治疗等方法治疗，左膝关节疼痛稍缓解，2016 年 8 月10 日，来我院初诊。专科查体：左膝轻度内翻畸形，左膝髌上囊压痛 ( + )，左膝关节髌骨摩擦试验( + )，左膝关节挺髌试验 ( + )、双膝麦氏征 ( - )，双膝抽屉试验 ( - )，双膝浮髌征 ( - )，双膝内外侧向应力试验 ( - )，左膝关节活动度：0°～110°，右膝关节活动度：0°～130°。X 线片显示：双膝关节边缘、胫骨髁间隆突及髌骨后上下角缘骨质增生，关节面硬化，双膝内侧关节间隙变窄，左侧为著；髌股关节面硬化，关节间隙略不均匀窄 ( 图 1 )。VAS评分：7 分，HSS 评分：65 分。入院当月 19 日，行OWHTO 术，术后 1 年患者左膝疼痛明显缓解，关节功能好转，X 线提示内翻畸形得以矫正 ( 图 2 )。术后 3 个月 VAS 评分：2 分，HSS 评分：92 分。

讨 论

膝关节骨性关节炎作为中老年人群多发疾病，主要是因继发性或者原发性关节软骨病变所致，关节边缘可见骨赘[5]，在 3 个间室中，可见 1 个严重受累，2 个病变缓慢或者轻度受累，其中又以内侧间室严重受。膝关节畸形可分为关节内及关节外畸形，关节内畸形是指在腓骨颈以上股骨髁以下的畸形，常见有内、外翻畸形，屈曲或过伸畸形；膝关节外畸形指的是膝关节外胫骨、股骨的成角和 ( 或 )旋转畸形，通常认为胫骨侧畸形部位在腓骨颈以下，股骨侧畸形部位位于股骨髁以上，可能涉及矢状面 ( 屈曲或过伸 )、冠状面 ( 内翻或外翻 ) 和轴面( 内旋或外旋 )，常可能出现合并畸形，但以冠状面成角畸形最为多见。导致其产生的主要原因为骨折畸形愈合、代谢性骨病 ( 如 Paget 病、佝偻病 )、过度矫形和先天性畸形。本研究 HTO 主要治疗关节内翻畸形，通过截骨达到改变负重力线、纠正畸形的目的，可有效矫正膝关节应力不均，促使负重向未受损间室转移[6]，有利于关节退变减缓、骨性关节炎减轻。截骨为了保证矫形后与机械轴为 3°～5°、FTA 为 170°，与解剖轴有 10° 左右的外翻，也要保证 WBL＞50%，表示有一定程度的外翻。使机械轴外移从而减轻内侧间室的负荷，通常外移至胫骨平台宽度由内向外连线的 62%～66% 处[7]。本研究中胫骨近端内侧高位楔形开放截骨手术前后 HSS评分、VAS 评分、ROM 比较，均取得满意的临床疗效。膝关节活动度的增加与术后快速康复、患者疼痛减轻、胫骨后倾角增大等因素有关，通过下肢负重位全长正位 X 线片，分析比较 FTA 及 WBL 数据，长期满意率与矫形后 FTA 及 WBL 矫正满意度呈正相关。一般能维持 FTA 在机械轴轻度外翻 0°～5°、WBL ≥ 50% ( 接近 50% 范围 )，满意率更高。Khoshbin 等[8]发现 75% 的 HTO 患者可以避免 10 年后行全膝关节置换。

图1 a：左膝关节内翻，下肢机械轴位于膝关节内侧；b～c：左膝关节内侧间隙变窄，膝关节周围骨质增生图2 图 1 患者术后 1 年复查所见 a：下肢机械轴位于胫骨平台横径约外侧 62.5% 处；b～c：左胫骨近端内固定在位，未见明显松动，骨折线模糊Fig.1 ( a-c 2016-8-10 ) A 66-year-old female patient was diagnosed as bilateral knee osteoarthritis, and the pain in the left knee was more serious a: The lower limb mechanical axis located inside the knee due to the left knee joint varus; b - c: The inner gap of the left knee joint was narrow,hyperosteogeny was observed around the kneeFig.2 ( a-c 2017-9-6 ): X-ray images 1 year after open wedge high tibial osteotomy a: The lower limb mechanical axis located outside the knee about 62.5% tibia transverse diameter; b - c: The left tibia proximal fixation was solid and had no obvious looseness. The fracture line was blurred

尽管采用 HTO 治疗膝关节内侧室骨性关节炎可以获得良好的早、中期疗效，但有相当一部分患者因骨性关节炎的进展而不得不再转行 TKA。Haslam等[9]报告 HTO 后转行 TKA 与初次 TKA 相比，术后效果不佳，再手术率更高。TKA 中胫骨侧截骨水平一般和胫骨解剖轴线垂直。本研究中，HTO 矫正膝内翻畸形后胫骨角减小，当其＜90° 时，转行 TKA时胫骨内侧平台截骨量要多于外侧，这将会导致内侧结构松弛，增加软组织平衡的难度。对于此类胫骨外翻患者应该考虑使用外侧入路以便于松解挛缩的外侧结构，必要时还需要行外侧胫骨平台植骨或使用胫骨假体延长柄加强假体稳定性。有研究提出胫骨近端解剖形态在胫骨外侧楔形截骨术 ( CWHTO )后会发生明显变化，如后倾角度变小，胫骨近端关节面外移，关节线高度相对下降等，将对转行 TKA产生不良影响[10]。本研究发现，OWHTO 手术前后胫骨近端关节面外移、关节线高度及 Insall-Salvati指数无明显统计学差异。本研究中，术后胫骨后倾角度较术前增加平均 ( 1.53±3.47 ) °。Jacobi 等[11]研究发现影响术后胫骨后倾角度与胫骨近端的形态、钢板位置偏前、外侧合页的位置、后方皮质截骨不足及后方软组织松解不够等因素有关。因此，行 OWHTO 术应做好术前胫骨近端形态的评估、术后对于钢板及合页的位置应有准备的把握、充分松解后方的软组织以减少术后对胫骨后倾角的影响。Kuwashima 等[12]研究发现 CWHTO 术后行 TKA 对假体植入的干扰、难度较 OWHTO 增加。Han 等[13]研究发现外侧 CWHTO 术后胫骨近端形态丢失较内侧开放 OWHTO 严重。

综上所述，内翻型膝关节骨性关节炎采取HTO，临床价值较高，具有预后佳、创伤小等优点。虽然术后胫骨角减小、胫骨后倾角增大，会对日后行 TKA 增加一定难度；但 OWHTO 较传统的CWHTO，克服了胫骨后倾角变小、髌骨低位、胫骨骨量丢失等问题，手术相对简单、安全，是一种治疗膝内翻并膝关节骨关节炎的良好方法。本研究不足之处：病例数有限、随访时间较短、没有设立对照组等，期待日后设计病例数更大、随访时间更长的随机对照试验。