残留内翻对弓形股骨患者全膝关节置换术后功能恢复的影响

张龙，李辉，马建兵，卿忠，潘文杰，赵光辉，黄小强*

(1.西安医学院，陕西 西安 710021；2.西安交通大学医学院附属红会医院膝关节外科，陕西 西安 710054)

弓形股骨是指股骨在正常生理情况下前外侧弓在其冠状面X线的投影呈弓形，是一种特殊的固有性内翻[1-2]。有学者推测，维生素D与钙的缺失可能是弓形股骨形成原因[2]。目前研究发现，在患有膝关节终末期骨关节炎的中国人群中，弓形股骨的发生率高达50%～70%[3-4]。

重建下肢力线与膝关节软组织平衡是全膝关节置换术(total knee arthroplasty，TKA)的两个重要目标。大部分学者认为，冠状位下肢力线作为最易量化的指标，将其纠正为中立位能提高患者功能及假体生存率[5-6]。但Abdel等[7]通过20年随访观察发现，相对于中立位力线，异常力线并未降低患者术后功能及假体的生存率。Bellemans等[1]通过对250名健康成年人随访发现，32%男性与17%女性的下肢力线存在着3°以上的固有性内翻，且认为将此类患者下肢力线恢复至中立位对线不是最佳选择。故对于弓形股骨这一特殊固有性内翻，术后下肢力线是否应矫正为中立位存在争议。既往研究多集中在纠正弓形股骨患者TKA术后下肢力线不良，对弓形股骨患者行TKA术后残留内翻与功能恢复的关系研究较少。本研究回顾性收集2015年1月至2015年12月，就诊于西安市红会医院膝关节外科59例(71膝)弓形股骨患者行TKA术后的功能恢复情况，探究下肢力线残留内翻对术后功能恢复的影响，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 59例(71膝)行膝关节置换术患者，其中男6例(8膝)，女53例(63膝)；年龄58～82岁，平均为(67.7±5.7)岁。单纯左侧膝关节19例，单纯右侧膝关节28例，双侧膝关节为12例。患者均为骨关节炎患者正常行全膝关节置换手术，术中均采用相同的对线方法。分组标准：按TKA术后标准正位下肢全长X线的下肢力线是否残留内翻分为两组，残留内翻组32例37膝(HKA<177°)，中立位力线组27例34膝[HKA为(180±3)°]。残留内翻组与中立位力线组患者在性别、年龄、BMI、术前HKA等方面比较，差异均无统计学意义(P>0.05，见表1)。

表1 患者一般资料比较

1.2 纳入及排除标准 纳入标准：(1)膝关节影像学检查确诊为膝关节骨关节炎；(2)合并存在弓形股骨，经测量股骨侧弓角(femoral bowing angle，FBA)<177°；(3)术前X线示膝关节Kellgren-Lawrence为Ⅱ级及以上；(4)术前及术后标准正位下肢全长X线片中股骨内外侧髁轮廓对称，胫腓骨近端重叠部分占腓骨小头宽度的1/3[8]；(5)所行TKA手术均为同一术者；(6)患者术前资料完整。排除标准：(1)所得下肢正位全长X线片不符合上述标准的病例；(2)有下肢外伤骨折手术史；(3)关节面存在骨缺损；(4)>10°的膝关节屈曲畸形及骨折畸形愈合等其他关节外畸形；(5)术前及术后膝关节内外侧韧带结构不平衡；(6)合并有膝关节其他疾病的患者；(7)其他影响患者行走及生活的疾病(如脑卒中、心功能不全等)。

1.3 影像学测量 本研究观察的参数测量应用医学测量软件DIGIMIZER(Version 49.3.1)进行测量，所有数据均由两人独立测量两次并取平均值以提高观察者内部及观察者之间的可靠性。

测量方法：(1)FBA：通过首先标记三个点来测量股骨的冠状弓。第一点是小转子的最下部股骨干的髓腔中点，第二点是外侧髁与股骨干连接部水平的股骨干髓腔中点，第三点是在前两点连线的垂直平分线找相应水平面股骨干髓腔中点。测量这三个点连线的角度即为FBA(见图1)。(2)下肢力线，即髋-膝-踝角(hip-knee-ankle angle，HKA)：为股骨头中心点、髁间嵴(术后为胫骨侧假体)的中点、距骨中点三点连线形成的角度(见图2～3)。

图1 术前弓形股骨侧弓角测量示意图(FBA：170.87°) 图2 术前下肢力线测量示意图(HKA：169.36°) 图3 术后下肢力线测量示意图(HKA：174.84°)

1.4 手术方式 入院后均对患者进行健康教育，术前完善常规检查并进行术前评估。行全身麻醉，常规消毒铺单。取膝前正中切口，髌旁内侧入路，切除部分脂肪垫及髌上囊滑膜脂肪，清除股骨远端及胫骨近端周围骨赘，适度松解内外侧软组织，清除半月板，切除前、后交叉韧带。充分暴露后，使用胫骨及股骨髁假体导向系统行髓外导向法进行截骨，松解膝周软组织，确认下肢力线、关节活动度、内外翻平衡及髌骨运动轨迹后安装假体(假体均为表面膝置换，后交叉韧带替代型膝关节假体)。膝关节伸直位等待骨水泥固化，屈曲30°缝合伤口。

1.5 评价方法 随访残留内翻组和中立位力线组的术后功能及症状，以美国膝关节协会评分(knee society score，KSS)及西安大略和麦克马斯特大学骨关节炎指数评分(the western Ontario and McMaster universities osteoarthritis index，WOMAC)为评价标准。记录术后出现的并发症。

2 结 果

2.1 一般情况 59例(71膝)患者均获随访，随访时间43～55个月，平均随访时间为(49.30±4.11)个月。经测量残留内翻组术后平均HKA为(174.20±2.22)°，其中最大术后残留内翻为13.28°(HKA=166.72°)，中立位力线组平均HKA为(178.76±1.30)°。随访中未发现患者存在术后假体松动、感染等严重并发症。

2.2 手术前后两组功能评分对比 术前两组评分比较差异均无统计学意义(P>0.05，见表2)。术后KSS膝总分、KSS膝功能评分、WOMAC总分、WOMAC C部分评分(日常生活困难程度)均较术前有明显差异(见图4)。残留内翻组术后WOMAC总分、WOMAC C部分(日常生活困难程度)分别为(5.57±6.23)分、(4.95±5.87)分，与中立位力线组相比差异有统计学意义(P<0.05)。残留内翻组与中立位力线组的KSS膝总分、KSS疼痛评分、KSS关节活动度评分、KSS膝功能评分总分、KSS行走能力评分、KSS上下楼梯评分、KSS功能评估扣分、WOMAC A部分(疼痛部分)、WOMAC B部分(僵硬部分)评分比较，差异无统计学意义(P>0.05，见表3)。本研究结果显示，术后残留内翻组WOMAC总分明显低于中立位力线组，其中WOMAC日常生活困难程度部分评分差异明显，而WOMAC疼痛评分及僵硬评分比较差异无统计学意义。两组间的KSS总分与各个分项评分比较，差异均无统计学意义。结果显示合并弓形股骨的骨关节炎患者行TKA术后下肢力线残留内翻会带来更好的临床结局。

表2 两组患者术前功能评分对比±s，分)

表3 中立位力线组与残留内翻组患者术后功能评分对比±s，分)

图4 两组患者手术前后功能评分比较

3 讨 论

膝关节骨关节炎患者的下肢力线改变存在骨性力线改变[9]。目前主流观点认为，成功的膝关节置换手术后下肢力线目标是实现胫骨、股骨、髌骨三组件的良好对齐，将患者的下肢力线恢复至中立位[10]。但是弓形股骨的存在，可致下肢力线存在固有性内翻，且弓形股骨可通过干涉股骨外翻角影响TKA术中股骨远端截骨的角度，增加骨切割误差，从而造成弓形股骨患者的术后下肢力线偏差[11]。既往研究多集中在利用计算机导航、3D打印截骨导板等纠正弓形股骨患者TKA术后下肢力线不良[12-14]。虽然这些研究改善了弓形股骨患者的术后下肢力线，但从结果看患者并未获得更好的术后功能，反而可能增加手术时间及费用[15-16]。

通过本研究发现，相比中立位力线，合并弓形股骨患者行TKA术残留适当内翻对术后功能的恢复具有更好的优势。其原因可能基于以下几种：(1)弓形股骨患者术后下肢力线残留内翻是因术中较少截骨及软组织松解所致，对膝关节创伤小，韧带等软组织的受力自然且张力变化不大，髌股关节运动也更加符合自然状态，可使患者得到更好的术后感觉及功能恢复。在Kang等[17]基于三维非线性有限元模型对膝关节的研究中发现，对于CR及PS假体的膝关节，更自然的力线导致较少的侧副韧带张力和较低的胫骨插入接触应力，且不改变髌股关节间的接触应力。(2)下肢力线的中立位对线只是基于二维平面，但膝关节活动是三维的。在Miller等[18]对15例行TKA的患者进行研究发现，术后下肢力线的角度与行走过程中胫骨平台所承受的负荷无关，静态时内外侧负荷相等的患者中仅有47%拥有良好的动态平衡。所以，术后负重站立位良好的静态受力平衡可能并不代表行走时良好的动态平衡，下肢力线中立位对位并不能还原原有的膝关节三维活动，且追求中立位下肢力线带来术中更多的截骨量和软组织松解，在术后可能带来一系列不良的运动学后果，如术后关节线水平的抬高、胫骨平台后倾角度的改变、膝关节假体的运动轴线与原有轴线不同。中立位力线改变了原有的髌股关节，胫股关节的运动学。(3)本研究测量中发现，弓形股骨多为双侧同时存在，且一侧下肢力线内翻的患者往往伴随另一侧下肢力线的内翻。本研究中患者行一侧TKA术患者较多，在仅行一侧手术的情况下，术后适当残留内翻，手术侧与非手术侧下肢力线的差异性较小，可能使术后患者行走步态更加自然，而自然的步态对患者术后恢复也会带来较好的影响。

本研究所得的结论也更进一步验证之前类似的研究结果，即恢复患者更原生的下肢力线可能给患者带来更好的功能及满意度[17，19-20]。尽管残留轻度内翻带来了更好的术后功能及症状，但目前关于下肢力线仍存在较大争议。一些研究表明TKA术后下肢力线内翻不一定会导致假体的失败率增高[21-22]，另一些研究则表明术后下肢异常对线会带来假体寿命的减少[6，23]。值得注意的是，在本研究中发现1例患者术后下肢力线残留内翻达13.28°，该患者术后功能恢复未见异常。基于目前共识，我们建议尽量不要残留过大的内翻。面对TKA术后高失败风险(如BMI过大)的患者，下肢力线尽量做到中立位对线[24]。

本研究存在以下三个局限性：(1)本研究平均随访时间(49.3±4.11)个月，随访时间短，虽然残留内翻与较好的临床结局有关，但残留内翻对远期聚乙烯磨损、胫骨平台内侧骨重建和外侧副韧带的影响尚不明确，需要进一步长期随访。(2)本研究结果显示中立位对线不应该成为弓形股骨患者的影像学目标，但本研究为单中心回顾性研究，下一步应该联合多中心进行前瞻性研究。(3)因为样本量的限制，本研究并不能回答残留内翻的程度与术后临床结局的关系，所以还需要进一步研究确定弓形股骨患者术后的理想力线。