单平面与双平面截骨对OWHTO术后胫骨后倾角的影响

曾建春，曾意荣*，罗伟，李杰，冯文俊，陈锦伦，叶鹏程，吴克亮

(1.广州中医药大学第一附属医院三骨科，广东 广州 510405；2.内江市第一人民医院骨科，四川 内江 641000；3.深圳市沙井人民医院骨科，广东 深圳 518104)

膝骨关节炎是临床常见疾病，部分患者存在明显胫骨近端内翻畸形，采用胫骨高位截骨可获得满意的中长期疗效，10年生存率达到95%以上[1-2]。但是任何截骨手术均是以牺牲胫骨近端的形态来矫正下肢力线，降低内侧间室的应力，从而延缓骨关节炎的发展。虽然冠状面的畸形得到有效矫正，但矢状面上胫骨平台后倾角改变。后倾角的改变会改变内外侧间室的应力中心及运动学，增加膝关节前后向的不稳定性，因此应尽可能保持原有的胫骨平台后倾角[3]。开放截骨可分为单平面截骨与双平面截骨，两者对胫骨平台后倾角影响的对照研究较少。本研究是一个病例对照研究，观察单平面截骨与双平面截骨的临床疗效，及两者对胫骨后倾角的影响。

1 资料与方法

1.1 一般资料 本研究共纳入2016年6月至2018年6月23例(29膝)因内翻膝骨关节炎接受OWHTO的患者，单平面截骨组8例(10膝)，男2例，女6例；平均年龄(61.0±7.8)岁；身体质量指数(34.05±6.27)kg/m2；病例来自内江市第一人民医院。双平面截骨组15例(19膝)，男3例，女12例；平均年龄为(56.44±7.00)岁；身体质量指数为(32.66±7.43)kg/m2；病例来自广州中医药大学第一附属医院。均采用Tomofix钢板固定。两组间一般资料比较差异无统计学意义，有可比性。

纳入标准：(1)内翻畸形膝骨关节炎，K-L分级Ⅱ～Ⅲ级；(2)股骨远端外侧机械角(mechanical lateraldistal femoralangle，mLDFA)范围(87±3)°、胫骨近端内侧机械角(mechanical medial proximaltibialangle，mMPTA)<84°、胫骨干骺端内翻畸形(tibial bone varus angle，TBVA)>5°；(3)外侧间室半月板及软骨正常；(4)髌股关节吻合度正常；(5)年龄45～75岁；(6)关节活动度：无屈曲挛缩，屈膝>100°。排除标准：(1)关节活动受限，屈曲<100°；(2)既往有膝关节手术史；(3)有膝关节侧向不稳定；(4)严重外侧间室及髌股关节炎；(5)严重内翻畸形。

1.2 术前计划 根据miniaci计划确定术前需要矫正的度数：首先确定髋、膝、踝关节中心及胫骨平台62.5%点(Fujisawa点)。连接髋关节中心与Fujisawa点并向远端延伸，即为目标力线；确定胫骨外侧合页点，位于腓骨头尖，距胫骨外侧关节面约1.5 cm，确定截骨位置，位于胫骨内侧平台下方约3 cm。连接合页点与踝关节中心，以合页点为圆心，合页点与踝关节中心距离为半径做圆，此圆与目标力线有一个交点，此点与合页点、踝关节中心所形成的夹角为预期矫正的度数(见图1)。

图1 miniaci法术前计划矫正度数示意

1.3 手术方法

1.3.1 双平面截骨 (1)切口与显露：患者取仰卧位，屈膝90°，取胫骨近端内侧斜形切口，自内侧胫骨平台后内侧角至鹅足前方，长约6 cm，依次切开皮肤、皮下。将鹅足肌腱向远端拉开，分离暴露内侧副韧带浅层上缘，并切断内侧副韧带浅层，剥离子插入胫骨后缘并抬起胫骨，保护后方神经、血管。(2)定位：自胫骨内侧平台关节面下约4 cm处，标记截骨线，向腓骨尖置入1枚克氏针，透视确保克氏针尖位于腓骨尖上1/3，平行于第1枚克氏针置入第2枚克氏针。(3)截骨与固定：拉钩保护胫骨后方组织，用电锯在克氏针下方紧贴克氏针进行横断面截骨，C型臂透视下确认截至留合页约1 cm，在胫骨结节后方约1.5 cm处，与横断面成110°角进行冠状面截骨。(4)锤入截骨骨凿至切割深度，逐步加大，缓慢打开截骨区。插入Tomfix撑开器，调节至目标角度，放置下肢力线杆，C型臂透视下力线杆胫骨髋、踝关节中心及膝关节目标位置。维持撑开角度，植入楔形骨块，置入AO接骨板，上下各拧入4枚螺钉，透视下见位置满意。(5)关闭切口：反复冲洗伤口，留置负压引流管1条，逐层缝合关闭切口，无菌敷料包扎。

1.3.2 单平面截骨 (1)患者取仰卧位，胫骨近端内侧、距胫骨嵴2 cm做长约8 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。(2)透视下定位胫骨内侧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，维持外翻应力下透视检查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°。(3)撑开器撑开截骨端开口，置入同种异体松质骨，助手维持外翻应力下胫骨内侧上段安装1块TomFix钢板及7枚锁定螺钉和1枚皮质骨螺钉，使得固定牢固，截骨端稳定，再次透视检查胫骨外翻角度良好、内固定牢固、胫骨平台后倾角度无明显改变。(4)反复冲洗伤口，留置负压引流管1条，逐层缝合关闭切口，无菌敷料包扎。

1.4 影像学评价 摄下肢站立位全长正侧位X线片，测量股胫角(anatomical femorotibial angle，aFTA)：股骨机械轴与胫骨机械轴在外侧形成的夹角；mLDFA：股骨机械轴与股骨髁远端连线在外侧所形成的夹角；mMPTA：胫骨机械轴与胫骨平台连线在内侧所形成的夹角；胫骨平台后倾角(posterior tibialslope，PTS)：将胫骨全长分为四等分，画出3条横线，连接第1条和第3条线中点的中点即为胫骨侧位片解剖轴，胫骨内侧平台切线与解剖轴的垂线所形成的夹角，即为PTS[4](见图2)。

a aFTA b mLDFA c mMPTA d PTS

1.5 统计学分析 采用SPSS 16.0统计软件进行统计学分析，组间术前mMPTA、mLDFA、aFTA比较采用两独立样本t检验，两组术前PTS为非正态分布，采用秩和检验；两组术前、术后mMPTA、mLDFA、aFTA、PTS比较采用配对t检验；两组PTS术前、术后差值的比较采用两独立样本t检验。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

本组均获随访，随访时间0.6～2.0年，平均(1.3±0.54)年。

2.1 两组术前影像学测量 单平面截骨组与双平截骨组术前mMPTA、aFTA、mLDFA，差异无统计学意义。单平面截骨组PTS大于双平面截骨组，差异有统计学意义(见表1)。

表1 两组术前影像学测量结果比较

2.2 单平面截骨组术后、FTA、PTS变化 单平面截骨组术后mMPTA较术前明显增大，差异有统计学意义；术后aFTA矫正至正常水平，与术前相比差异有统计学意义；术后PTS较术前减小，差异无统计学意义(见表2)。

表2 单平面截骨组手术前后MPTA、FTA、PTS比较

2.3 双平面截骨组术后MPTA、FTA、PTS变化 双平面截骨组术后MPTA较术前明显增大，差异有统计学意义。术后FTA显著减小，与术前相比差异有统计学意义。术后PTS较术前增大，差异具有统计学意义(见表3)。

表3 双平面截骨组手术前后MPTA、FTA、PTS比较

2.4 两组手术前后PTS变化 两组手术前后PTS差值的比较，具有统计学意义(t=4.497，P=0.000，见表4)。

表4 两组手术前后PTS差值比较

3 讨 论

本研究的主要发现为：(1)单平面截骨与双平面截骨均可矫正伴膝内翻畸形骨关节炎在冠状面上的畸形；(2)双平面截骨容易导致术后PTS的增加。胫骨高位截骨(hightibialosteotomy，HTO)是治疗内侧间室膝骨关节炎的有效方法，可有效缓解疼痛、改善下肢力线，延缓骨关节炎的发展。对年轻、活动量较大的患者，是一种性价比最高的手术方法[5]。45岁以下人群HTO 12年生存率可达95%[1]，60岁以上人群HTO 4年生存率为95.5%[2]。本研究发现，单平面截骨与双平面截骨，均能有效改善下肢力线，术后aFTA分别为(171.48±2.47)°、(168.96±4.14)°，与术前比较差异具有统计学意义，组间比较差异无统计学意义。但是，任何一种HTO截骨方式均是以牺牲胫骨近端的形态为代价，从而改变下肢力线，缓解疼痛、延缓骨关节炎的发展，推迟或避免人工关节置换。

胫骨平台后倾角是HTO研究的重点，尸体研究发现，若PTS改变2°具有临床意义，那么50.4%的HTO存在这种有临床意义的改变[6]。虽然长期临床随访认为PTS增加与临床症状的改善或恶化没有相关性[7]，但是后倾角的变化将改变内外侧间室的应力中心及运动学，因此在HTO中需控制后倾角的改变，避免胫骨平台接触应力的改变[3]。既往研究发现，闭合截骨会减小胫骨平台后倾角，开放截骨将增加胫骨平台后倾角[8-9]。后倾角的改变将影响膝关节的前后稳定性，后倾角增加将增加前交叉韧带的张力，后倾角减小将增加后交叉韧带的张力[10]。对伴随PCL功能不全的患者来说，后倾角的增加是有益的，可以部分代偿PCL的功能；但是，对于前交叉韧带功能不全的患者来说，却是不利的，因为胫骨平台后倾角增加可导致胫骨相对于股骨前移[11]。

胫骨平台后倾角的测量方法很多，包括参照胫骨后方骨皮质[12]、胫骨前方骨皮质、胫骨解剖轴[9]。胫骨解剖轴是最常用的参考标志，Akamatsu等[4]通过对比膝关节侧位片、下肢全长侧位片定位不同的胫骨解剖轴，与CT测量的PTS对比发现，采用下肢全长侧位片测量的PTS更准确。本研究采用此方法确定PTS，发现：单平面截骨组与双平面截骨组术前PTS不同，分别为(14.56±4.55)°、(9.87±2.63)°。原因：中国不同地区人群的PTS存在较大差异[13]。单平面截骨组以西南地区人群为主，双平面截骨组以华南地区人群为主；华南地区人群PTS均值小于国内其他地区报道和国外大多数同类研究[14]。单平面截骨术后PTS较术前减小，但是差异无统计学意义，双平面截骨术后PTS较术前增大，差异具有统计学意义。由于本研究的两组病例由不同的主刀医师完成，不同的主刀医师对技术的掌握程度不同，因此，不能完全说明手术方式对PTS的影响。

与Ozel等[6]研究结果不同的是，Moon等[15]认为后倾角的增加将影响OWHTO的疗效，因此如何预防后倾角的增加成为大家关注的重点。导致OWHTO术后胫骨平台后倾角改变的原因很多，胫骨近端特有的三角形解剖特征是最重要的因素，如果截骨的前后方间隙相等，必然导致后倾角的增加[16-17]。因此如果需要维持胫骨平台的后倾角，截骨前侧撑开的高度需要小于后方撑开的高度，前方间隙的高度约为后方间隙的1/2～2/3[16，18]。如果同时将内固定钢板偏前放置，将使PTS增加[19]。其他因素包括：外侧合页的位置，如果截骨与后外侧合页成斜面，PTS将会增加[20]。合页位置与标准位置相比，偏下将导致PTS增加[21]。如果后方截骨不足及后方软组织松解不当也可导致前方间隙增加，从而导致PTS增加[22]。

开放截骨是目前HTO的主流，单平面截骨与双平面截骨是内侧开放截骨的两种主要术式，两者对PTS影响的临床对照研究较少。既往研究却发现：两者均可有效治疗内翻畸形膝骨关节炎，但单平面截骨将显著增加PTS，双平面截骨组的PTS无显著改变[23]。该研究与本研究不同的是，此研究采用的是胫骨结节近端单平面截骨及胫骨结节后方下行双平面截骨。在OWHTO中，容易出现后方皮质截骨不足，导致前方撑开间隙增加，继而导致PTS增加。Lee等[24]研究单平面截骨与双平面截骨两者所形成的截骨线及截骨间隙发现，双平面大于单平面，容易出现后倾角的增加。但是只要前后间隙保持在适当的比例，是可以预防PTS增加的。通常认为，随着撑开角度的增加，PTS将逐渐增加[6]。而在相同的矫正度数的前提下，双平面截骨所需要的截骨间隙小于单平面截骨[25]。但是以上研究的单平面截骨的截骨面位于胫骨结节上方，本研究采用的是胫骨结节下方单平面截骨。

总之，HTO是治疗内翻畸形膝骨关节炎的理想方法，可以有效矫正下肢力线，缓解疼痛，延缓骨关节炎发展。虽然HTO对胫骨近端形态的改变是不可避免的，但是我们可以通过控制截骨面前方和后方间隙的高度，减少PTS的改变，尽可能维持原有的PTS。本研究发现单平面截骨较双平面截骨对PTS的影响更小，但是双平面截骨在前后方稳定性上优于单平面截骨[26]，在增加截骨的接触面积[6]、预防合页骨折及较大撑开角度[27]的情况下更具优势。本研究的缺点是：(1)观察的病例数少；(2)临床随访的时间较短；(3)未详细比较两者的远期临床效果；(4)两组病例由不同的手术医师完成，可能不同的手术医师对技术的操作存在差异性。单平面截骨与双平面截骨都是目前OWHTO的两种有效方法，两者的优缺点还需要更多的病例、更长的临床随访来证实，同时手术前后PTS的改变是否存在相关性，还需要进一步研究。