改良单平面胫骨高位截骨术治疗膝关节骨关节炎的早期临床研究*

李珂 孙凤龙 王宏庆 刘祖耀 张浩 董婕 梁庆晨 郭恒冰 李富 尧然

（首都医科大学附属北京康复医院骨二科，北京 100144）

近年来，膝关节炎的发病率和致畸率不断增加，如何微创且有效地缓解膝关节痛是骨科医师致力研究的方向[1]。随着保膝理念、手术技术及内固定材料的进步，膝关节炎的治疗方式取得长足的进展[2]。对于内侧单间室膝关节骨关节炎，胫骨高位截骨术（high tibial osteotomy,HTO）通过外翻胫骨，将力线转移至关节外侧，使膝关节内压力重新分配，从而改善膝关节内的生物力学环境，延缓膝关节炎疾病进展、恢复正常活动，提高患者生活质量[3]。为恢复下肢力线及膝关节应力的均匀分布，有许多截骨技术和内固定技术可供选择。HTO的概念由Conventry于1965年首先提出[4]，经过半个世纪的发展，目前HTO主要分为双平面截骨和单平面截骨。内侧开放楔形胫骨高位截骨术（open-wedge high tibial osteotomy,OWHTO）和外侧闭合楔形胫骨高位截骨术（close-wedge high tibial osteotomy,CWHTO）为双平面截骨的经典术式。这两种术式各有其优缺点：CWHTO的初始稳定性较好，截骨面加压能够促进早期愈合，不需要植骨，但术中进行腓骨截骨有腓总神经、腘动脉损伤风险，同时还存在术中截骨量及截骨角度不易调节等问题[5]；OWHTO的截骨面通过血运丰富的干骺端松质骨区，更大的骨接触面积能够提供良好的初始稳定性和旋转稳定，术中通过截骨间隙的缓慢撑开，能够精确调整下肢力线，但截骨面位于胫骨结节近端，可能出现髌腱损伤、关节线抬高引起髌骨低位及改变胫骨后倾角的风险[6-8]。对于传统的单平面截骨术，其截骨面位于胫骨结节下，能够最大限度减少髌骨高度及后倾角的影响，但容易出现外侧合页骨折、截骨间隙愈合不良等并发症[9]。

改良单平面胫骨高位截骨术（distal tibial tubercle-high tibial osteotomy,DTT-HTO）的特点是截骨面位于胫骨结节中下1/3，并通过克氏针钻孔弱化外侧合页骨皮质，采用π型锁定接骨板进行胫骨近端内侧固定。本研究进一步分析该术式的有效性和安全性，并对其影像学、功能及并发症情况进行评估。

1 资料与方法

1.1 一般资料

纳入标准：①接受单侧DTT-HTO 手术；②诊断为内侧单间室膝骨关节炎；④手术前、后临床资料完整；④随访时间≥24 个月。排除标准：①既往膝关节有手术史者；②随访资料不完整者。

根据上述纳入与排除标准，回顾性分析2016 年10 月至2017 年12 月行DTT-HTO 的52 例（52 膝）内翻膝关节骨关节炎患者的临床资料。年龄为39～76岁，平均（63.1±8.1）岁；男12例，女40例；BMI为22.1～29.5，平均（27.2±3.3）；K-L 分级Ⅱ级23 例，Ⅲ级21例，Ⅳ级8例。所有手术均由同一位高年资主刀医师完成，截骨后均采用π型接骨板进行内固定。

本研究经医院伦理委员会批准通过，所有纳入患者均签署相关知情同意书。

1.2 手术方法

全身麻醉完成后，关节镜常规入路，探查软骨、交叉韧带及半月板，必要时行半月板修整。术毕重新消毒铺单，于膝关节线下方2 cm、胫骨后缘前侧1 cm 作一长约5 cm 切口，纱布剥离并显露鹅足腱和内侧副韧带浅层，于鹅足腱下1 cm、胫骨结节内侧0.5 cm 向上纵行切开部分鹅足腱，于平台下1 cm 向后剥离内侧副韧带浅层至后方，置入钝头Homann 拉钩保护胫骨后缘神经、血管。以胫骨结节中下1/3 至腓骨头方向作为截骨平面，沿截骨方向分别于胫骨结节后方及胫骨后缘前侧打入2枚克氏针，透视下确认克氏针与截骨平面满意（图1A），沿克氏针方向截骨并保留外侧1 cm合页（图1B），拔除克氏针，连续钻孔弱化胫骨外侧皮质骨（图1C）。助手压髌骨保持髌骨居中，足外旋15°呈踩地状，外翻胫骨并撑开截骨面（图1D）。透视下确认股骨头中心、踝关节中心，金属力线杆通过两中心并评估通过胫骨平台的力线方向，调整撑开截骨面直至力线杆通过术前模板测量确认的最佳负重力线，助手维持撑开角度并保持足外旋，采用胫骨内侧π型锁定接骨板（中国台湾亚太医疗器械提供）进行坚强固定（图1E）。术中截骨间隙常规植入同种异体骨及骨形态发生蛋白（bone morphogenetic protein,BMP），常规放置引流管。缝合切口，弹力绷带加压包扎。

1.3 术后处理

术前1 h 及术后24 h 抗生素预防感染，术后常规抗凝，应用止痛泵、静脉注射帕瑞昔布钠、口服塞来昔布的多模式镇痛；术后引流量＜50 ml 可拔除引流管。术后加强股四头肌等长收缩及膝关节活动度等康复训练，术后1 d 扶助行器下地站立，2 周内部分负重行走，术后2周逐渐增加负重，6周后视愈合情况逐步完全负重。

1.4 随访计划及评价标准

记录术中撑开高度。术后7 d、6 个月、1 年及之后每年进行随访，记录取板时间、丢失角度、截骨面愈合及并发症发生情况，并对临床及放射学指标进行评估。①拍摄双下肢全长X 线片及患侧膝关节侧位X 线片：双下肢全长X 线片评估髋膝踝角（hipknee-ankle angle,HKA）（中立位为0°，内翻为负，外翻为正）、下肢负重力线百分比（weight bearing line ratio,WBL%）、胫骨近端内侧角（medial proximal tibial angle,MPTA），股骨远端外侧机械角（mechanical lateral distal femur angle,mLDFA）；膝关节侧位X 线片评估胫骨后倾角（posterior tibial slope,PTS）、Insall-Salvati 指数（Insall-Salvati index，ISI）。②术后7 d 时计算纠正角度（△HKA=术后HKA-术前HKA）。③采用美国特种外科医院（Hospital for Special Surgery,HSS）评分、美国西安大略与麦克马斯特大学骨关节炎指数评分（Western Ontario and Mcmaster Universities,WOMAC）、膝关节活动度（range of motion,ROM）和疼痛视觉模拟评分（visual analogue scale,VAS）评估患者手术前后膝关节功能和疼痛缓解情况。全部数据均由2名有经验的医师测量完成，测量3次结果取平均值。

1.5 统计学方法

采用SPSS 17.0软件进行统计学分析。计量资料以均数±标准差表示，组内比较采用单因素方差分析，各时间点的两两比较采用SNK-q 检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

随访时间为24～38 个月，平均（30.4±4.2）个月。术中撑开高度为4～18 mm，平均（11.4±3.4）mm，其中撑开高度为7～15 mm 的44 例，占比最高（图2）；术后纠正角度为10.4°±5.1°。取板时间为11～16 个月，平均（12.5±1.6）个月；术后6 月、1 年、2 年及末次随访丢失角度分别为0.3°、0.7°、0.9°、1.1°。

2.1 影像学指标比较

术后7 d 至末次随访的HKA、MPTA、WBL%与术前比较差异均有统计学意义（P＜0.05），而术后各时间点的两两比较差异无统计学意义（P＞0.05）；术后7 d至末次随访的mLDFA、PTS、ISI 指数与术前比较差异无统计学意义（P＞0.05），术后各时间点的两两比较差异无统计学意义（P＞0.05）；术后6个月至末次随访的HSS 评分、WOMAC 评分、VAS 评分及膝关节ROM 与术前比较差异有统计学意义（P＜0.05），而术后各时间点的两两比较差异无统计学意义（P＞0.05，表1）。

2.2 术后并发症情况

本研究中1 例出现外侧合页骨折；1 例切口皮下积液，通过局部清创及VSD 引流后痊愈。1 例糖尿病患者术后血糖控制不佳，术后1 个月出现内植物感染，给予清创及抗生素压制后感染得到控制。无一例转行全膝关节置换术，未出现接骨板或螺钉断裂、接骨板激惹及下肢静脉血栓等并发症。术后6 个月随访时，截骨间隙均正常愈合，未出现不愈合或延迟愈合。典型病例见图3。

3 讨论

既往研究表明，HTO 已经成为内翻膝关节骨关节炎安全而有效的治疗方式[10-12]。HTO 通过将膝关节负重力线从磨损的内侧间室转移到软骨相对正常的外侧间室，从而减轻内侧压力，延缓内侧间室的退变，减轻膝关节疼痛感。本研究采用DTT-HTO，分析该术式的安全性和有效性，并对其影像学、功能及并发症情况进行随访。

图1 DTT-HTO手术技术

图2 术中撑开高度分布

3.1 手术适应证选择

随着手术技术及内固定材料的改进，HTO 手术适应证及禁忌证也逐渐发生变化。目前公认的HTO 适应证为[13,14]：①年龄＜65 岁；②BMI＜30 kg/m²；③Ahlback 分级＜Ⅲ级[15]；④MPTA＜85°，胫骨内翻角＞5°；⑤膝关节活动度＞120°，屈曲挛缩＜10°；⑥外侧软骨和半月板功能完好，无明显韧带不稳。年龄、BMI 及K-L 分级均为影响术者是否行HTO 的重要参考因素。本研究中患者最大年龄76岁，＞65岁患者共17例，占比32.7%；BMI＞30 kg/m²共9例，占比17.3%；术前K-L分级为Ⅳ级共8例，占比15.4%，上述患者术后随访均获得较好的临床疗效，故认为术前年龄、BMI及K-L分级不应受到绝对限制，术前应根据患者的身体条件进行个体化评估，术中采用成熟的手术技术及坚强的内固定材料是手术成功的关键因素。

3.2 术后影像学随访

HTO 术后失败与力线过度矫正及矫正不足有关，术中精确的力线矫正直接关系到术后的临床疗效[16,17]。本研究中术后7 d 的WBL%为58.5%±9.0%，HKA 为3.0°±2.2°。力线最佳矫正程度目前尚存争论。Kettelkamp等[18]认为力线应至少转移至胫骨平台50%处，此时内侧间室承受60%的应力，当机械外翻角为4°时承受50%应力，6°时降低至40%。Hernigou等[19]发现术后机械外翻角在3°～6°时减压效果好。Fujisawa 等[20]研究发现，HTO 术后下肢力线经过胫骨平台外侧62.5%为最佳点。Martay 等[21]以55%（1.7°～1.9°外翻）作为新的目标力线位置能够较好地缓解内侧间室压力，此时软骨破坏不再进展，术后功能恢复好。故本研究将55%及62.5%作为术中力线调整的参考点，术后下肢力线及HKA 均得到较好的矫正，术后随访获得较为满意的影像学结果。

既往研究发现，PTS 和髌骨高度的改变影响膝关节运动学和关节接触应力[22,23]，因此HTO 术中PTS的调整及手术前后髌骨高度的维持显得尤为重要。本研究中手术前后ISI 指数的变化无统计学差异（P＞0.05），髌骨高度较术前无明显变化。手术前后PTS 改变虽然无统计学意义（P＞0.05），但术后PTS较术前有减少趋势。HTO 术中截骨间隙在撑开时受到后内侧关节囊韧带复合体和鹅足的牵拉，后方的张开相对受限导致PTS 有增加倾向[7,24,25]。本研究采用单平面截骨技术，截骨面位于胫骨结节远端，能够避免术中髌腱损伤、胫骨结节远端移位和关节线抬高的风险[26-28]，因此对髌骨高度影响较小。术后PTS 较术前有减小趋势，可能有以下原因：术中截骨时虽然注意楔形截骨块前、后方厚度的维持及尽量靠近后侧撑开截骨间隙，但采用π 型锁定接骨板进行胫骨近端内侧固定前，需要通过压髌骨方法来纠正膝关节屈曲畸形，可能导致PTS 的减小，但在术后随访过程中并未对膝关节ROM 及膝关节功能产生影响。

表1 DTT-HTO的影像和临床结果（）

表1 DTT-HTO的影像和临床结果（）

注：HKA：内翻为负，外翻为正；△与术前比较P＜0.05

图3 患者，男，64岁，左侧膝关节骨关节炎，行DTT-HTO

3.3 术后功能随访

Polat 等[29]对187 例内翻膝关节骨关节炎患者平均随访12.4 年，结果显示HTO 提供满意的临床疗效；Schallberger 等[30]对54 例患者随访16.5 年，结果显示术后患者获得长期无痛、良好的膝关节功能及高满意度；Akizuki等[31]对132 例内翻膝关节骨关节炎患者进行平均16 年随访，获得较为满意的结果，其中HSS评分较高的患者占73.7%。本研究中，术后患者膝关节VAS 评分、WOMAC 评分较术前明显降低，HSS 评分、膝关节ROM 较术前明显提高。故术后短期随访中，DTT-HTO 也能够较好地消除或缓解膝关节疼痛，恢复膝关节功能，提高生活质量，最大限度地保留自己的原生关节。

3.4 术后截骨面愈合情况

既往研究认为OWHTO 的不愈合率在0～35%之间[32]，故对于截骨间隙是否植骨具有争论[33-36]。本研究中平均截骨面撑开高度为（11.4±3.4）mm，术后6 个月随访时52例的截骨间隙均得到良好愈合。认为有以下几个因素可以解释：①术中对所有患者的截骨间隙均行同种异体骨及BMP 植骨；②采用π 型双接骨板，为截骨间隙的愈合提供良好的力学稳定性；③术中保留完整的骨性合页及软组织合页；④虽然截骨面位于胫骨结节中下1/3，但尽可能靠近胫骨近端松质骨区，仍具有较好的愈合条件。

本研究仍有许多不足之处：首先，本研究为回顾性研究，未采用随机对照研究，因此该术式的优越性仍待进一步探讨；其次，随访患者数量较少、术后随访时间较短，有待更大样本量的进一步中远期随访结果；再次，较为昂贵的手术耗材费用，也是π型锁定接骨板的不足之处。另外，本研究由2名有经验的医师测量完成，但不可避免会出现测量者的自身偏差和观察者之间的偏差。

综上，DTT-HTO 能够较为精确地矫正内翻膝关节骨关节炎的胫骨畸形，术后接骨板稳定性较好，功能恢复良好，并发症较少，短期疗效满意，中远期疗效尚有待进一步随访观察。