截骨矫形治疗踝关节炎的研究进展

李楠，孙振辉，马信龙，张弢，胡永成，何锦泉

(天津市天津医院足踝外科，天津 300211)

踝关节炎(ankle osteoarthritis，AOA)常导致患者严重疼痛和功能障碍，甚至跛行并丧失劳动能力。AOA发病通常比髋、膝关节炎早12～15年，因此AOA治疗强调长期效果。1995年Takakura等[1]报道截骨矫形治疗内翻型AOA并取得良好效果。随着对AOA病理生理、生物力学、手术策略认识的深入，近年来截骨治疗AOA得到广泛应用，但该手术目前国内开展较少。本文综述AOA截骨国内外相关进展，旨在提高AOA诊治效果，规范截骨手术方案，有利于降低AOA截骨手术相关并发症，提高AOA患者生活质量。

1 AOA发生机制

Saltzman等[2]指出晚期AOA中70%为创伤性，其中踝骨折37.0%，踝扭伤28.3%。踝创伤后60%患者出现关节炎，其原因在于距骨周围骨-韧带损伤、失稳导致距骨异常位移或旋转[3]。其他病因包括踝周肌力失衡、神经系统疾患、遗传、炎症、代谢病等，上述因素导致踝关节软骨细胞生物学和生物力学异常，最终形成关节炎。

Kimizuka等报道[4]踝关节载荷1 500 N时接触面积为522 mm2，压力为99 MPa；载荷500 N时踝接触面积为350 mm2，髋接触面积为1 100 mm2，膝接触面积为1 120 mm2。Ramsey等[5]研究距骨外移1 mm胫距关节面接触面积减少42%，距骨外移3 mm时接触面积减少60%。因此，踝关节一旦出现失稳及力线异常会导致关节内静态、动态负荷过载，软骨退变并最终形成AOA。踝关节负荷影响因素包括静力和动力因素[6]，其中静力因素包括：下肢畸形(包括髋、膝、踝及股骨、胫骨、跟骨等)、足踝力线异常(包括胫距关节、距下关节、足内侧柱等)；动力因素包括踝周韧带、软组织失衡、肌腱功能异常、神经系统病变、跟腱挛缩等，小腿三头肌偏心应力会进一步加重踝内外翻畸形时的负荷异常。

2 AOA治疗方法

临床存在保踝和踝去除(融合、置换)两种方案。保踝手术旨在减轻疼痛、改善足踝负重力线、阻断或延缓关节退变，包括关节镜下清理、微骨折技术、自体软骨移植、牵张矫形、异体骨软骨移植、截骨矫形等。晚期AOA或对称性(后足力线正常)全踝关节炎可选择踝融合和置换术。踝融合可有效解除疼痛，但远期踝周关节退变发生率较高；踝关节置换10年假体存活率为78%[7]，因此对50岁以下患者并不适宜。AOA患者中2/3为非对称性磨损，以内侧或外侧胫距关节病变为主，适合于截骨矫形；手术目的在于转移病变部位负荷至相对正常软骨区、恢复距骨负重中心、重排后足力线、改善小腿三头肌力矩。

AOA截骨矫形适应证：非对称性AOA伴有成角畸形，胫距关节面软骨保留>50%，胫骨远端发育障碍，骨折畸形愈合，类风湿、血友病性关节炎，小儿麻痹，踝融合或置换手术前后的力线矫正。AOA截骨矫形禁忌证：(1)绝对禁忌证[8]为全踝晚期关节炎、后足失稳且不能通过韧带重建恢复、急慢性感染、严重血管和神经系统疾患、神经性关节病。(2)相对禁忌证[9]为患者依从性差、年龄>70岁、后足失稳、骨质量差、长期吸烟(截骨不愈合高发)、距骨倾斜>7.3°、慢性皮肤疾患或踝周软组织缺损。

3 AOA临床分型

AOA分型需要综合考虑踝畸形部位(踝上或踝下)、类型(内翻/外翻、过伸/过屈、旋转畸形、匹配/非匹配等)、关节退变情况(骨赘、软骨下骨硬化)、踝周关节退变或代偿等情况，同时良好的临床分型还需要参照踝功能评分、指导手术方案设计、预测手术效果等。尽管临床AOA存在Knupp、Takakura、加拿大足踝协会、Giannini、Scranton等多种分型系统，但每种分型都有其优缺点。目前临床AOA主要根据踝正位X线退变和力线异常进行分型，其中Knupp和Takakura分型应用较多，其他分型包括Giannini[10]、Scranton[11]、Kellgren[12]、Cheng[13]等，主要根据踝关节间隙、骨赘形成等进行区分，临床应用较少。

3.1 Knupp分型[14]Ⅰ型：关节匹配(距骨倾斜≤4°)；Ⅱ型：关节不匹配(距骨倾斜>4°)，又分为A型(畸形部位骨质无明显接触)、B型(畸形部位骨质明显接触，但距骨骨质未破入胫骨远端软骨下骨)，C型(畸形部位距骨骨质破入软骨下骨)；Ⅲ型：仅限于内翻踝的内侧沟退变。此外，临床还要考虑踝矢状位畸形情况。

3.2 Takakura[1]分型 1期：软骨下骨硬化和骨赘形成，关节间隙无狭窄；2期：内侧关节间隙狭窄；3期：内侧软骨下骨接触，关节间隙不清晰，其中3a为单纯内侧沟显示不清，3b为内侧沟不清晰延伸至距骨穹窿；4期：全关节软骨下骨接触，关节间隙不清晰。同样的分型机制也可用于外翻踝AOA分型。

3.3 加拿大足踝协会分型[15]Ⅰ型：单纯踝关节炎；Ⅱ型：踝关节炎伴有关节内畸形或跟腱紧张；Ⅲ型：踝关节炎伴后足、胫骨或前足畸形；Ⅳ型：踝关节炎Ⅰ～Ⅲ型同时伴有距下或距舟关节炎。

4 AOA术前评估

4.1 临床检查 双足站立位评估整体下肢力线，足尖站立位二次评估畸形是否受到跟腱偏心牵拉的影响。步态异常、双足不对称、足踝失稳一定要仔细观察，关节局部压痛提示主要病变关节。记录患者足踝关节主动和被动活动度、胫骨后肌、腓骨长短肌肌力和功能，内外翻、前后抽屉实验明确踝关节稳定性并判断踝畸形为柔性或僵硬。Silfverskiold实验检查跟腱挛缩情况，Coleman实验除外前足源性畸形。

4.2 影像学检查

4.2.1 X线检查 下肢全长X线观察下肢整体畸形情况，踝应力位X线判断踝畸形僵硬程度，Broden位确定距下关节退变情况，后足X线Saltzman位和Cobey位观察后足力线情况。AOA截骨设计主要依赖于踝负重正侧位X线，其中正位X线测量指标包括：(1)胫骨前面角(tibial anterior surface angle，TAS)，胫骨远端关节面和胫骨机械轴内侧成角，正常(91.4±3.8)°[16]。(2)胫骨-距骨关节面角(tibiotalar surface angle，TTS)，胫骨机械轴和距骨关节面成角，正常89.1°～91.5°[16]。(3)距骨倾斜角(talar tilting angle，TTA)，胫骨远端关节面和距骨穹窿面成角，正常<5°。侧位X线测量指标包括：(1)胫骨侧面角(tibial lateral surface angle，TLS)，胫骨远端关节面和胫骨机械轴前方成角，Takakura等[1]认为TLS正常80°～81°，Paley等[17]认为TLS平均(79.8±1.6)°。(2)距跖角(Meary角)，距骨颈与第一跖骨干成角，正常0°。(3)跟骨倾斜角，跟骨倾斜轴和足底平面成角，平均为25°～35°[18]。

4.2.2 CT和MRI Weigelt等[19]最近采用三维CT术前模拟联合个性化导板设计进行复杂踝畸形截骨设计获得良好效果。Kretzschmar等[20]对30例慢性足踝疼痛患者进行单光子发射计算机化断层显像(single photon emission computerized tomography，SPECT)指导下穿刺封闭，证实SPECT对足踝关节病变定位具有高度灵敏性。MRI可清晰显示关节软骨、踝周软组织及韧带情况，Chhabra等[21]推荐1 mm层厚3-T MRI用于足踝疾患诊治，具有1.5-T MRI双倍的信噪比，同时缩短扫描时间并提高成像质量。

5 AOA截骨术前设计

临床确定AOA畸形部位、类型、旋转成角中心(center of rotation of angulation，CORA)、后足力线情况后，结合体格检查确定的软组织情况、韧带稳定程度综合确定AOA截骨方案。手术入路可采用踝内侧、外侧或前方入路，术中注意软组织保护，保留铰链侧骨组织连续性。截骨方法取决于畸形位置、内固定方式、软组织情况和踝关节畸形类型。CORA越靠近踝穴，对踝的扭转畸形和TAS影响越大，然而大多数AOA的CORA都接近踝穴或位于踝关节内。未通过CORA的楔形截骨，会导致远端截骨单位水平位移，对于严重的踝上畸形需要考虑额外水平矫形(外翻踝外侧移位、内翻踝内侧移位)以避免术后踝关节负荷及后足外观异常。截骨完成后评价后足力线，一般保持跟骨外翻5°。

不同截骨方案的优缺点[9]：(1)内侧开放截骨可纠正<10°踝内翻畸形，优点：多平面矫正、保持肢体长度；缺点：开放间隙需要植骨，术后存在截骨不愈合、神经血管牵拉、机械轴远端相对距骨中心内移。(2)内侧闭合截骨可纠正大角度踝外翻畸形，优点：多平面矫正、避免神经血管牵拉、截骨不愈合风险低；缺点：肢体短缩、机械轴远端相对距骨中心外移。(3)外侧闭合截骨可纠正>10°踝内翻，优点：多平面矫正、降低截骨不愈合风险；缺点：广泛软组织剥离、肢体短缩、机械轴远端相对距骨中心内移。(4)穹窿截骨适合CORA靠近踝关节或关节内畸形，优点：软组织损伤小、保持肢体长度、降低截骨不愈合风险；缺点主要为单平面矫形。

6 AOA截骨操作

临床一般采用Knupp等[14]推荐的AOA截骨矫形流程，首先采用踝关节镜探查清理明确踝关节病损情况，清除游离体、增生滑膜，判断踝失稳情况；对前踝撞击可清理增生瘢痕组织、距骨颈成型等[6]；关节镜处理之后施行截骨矫形和内固定。

截骨首先安置CORA定位针指导截骨，如果CORA位于关节内可于踝上靠近CORA部位植入。按照术前设计定位截骨面后采用摆锯或骨刀截骨，开放截骨面尽量平行踝关节面，截骨高度通常为踝上3 cm[22]。闭合截骨远面平行关节，近面垂直小腿机械轴。穹窿截骨采用Rancho导板辅助围绕CORA截骨，通常联合腓骨冠状位斜形截骨或短缩截骨。

6.1 胫骨远端截骨 胫骨远端截骨需要矫正冠状位和矢状位畸形。(1)冠状位矫形：矫枉过正优于矫形不足，尤其是对严重退变的AOA[23]，但具体量化指标仍有争论。有学者推荐3°～5°矫枉过正[14]。胫骨截骨完成后需要评价踝穴宽度、匹配和腓骨的高度，必要时需要腓骨截骨并予以矫正。Hintermann等[24]报道关节截骨联合截骨矫形治疗内翻AOA，调整距骨旋转中心至小腿机械轴内侧并转换后足的内翻应力为外翻。(2)矢状位矫形：ALS应该矫正至81°～82°，对于伴有距骨前突的过伸畸形尤为重要。冠状位矫形后，矢状位开放或闭合楔形截骨可改善距骨覆盖，但要注意纠正水平移位以及胫后神经血管束牵拉情况。

6.2 腓骨截骨 胫骨截骨完成后重建胫距关节力线需要调整腓骨高度和位置，保持或恢复踝关节匹配对术后关节内正确的载荷分布至关重要[25]。踝穴匹配判断标准：(1)合适的内踝间隙和胫距内侧间隙；(2)距骨穹窿平行于胫骨远端关节面；(3)恢复内外踝解剖位置，胫距角(83±4)°[26]。其他指标包括Shenton线、coin征等。胫骨截骨后如果距骨仍存在倾斜需要行腓骨截骨，Hongmou等[22]认为内翻型AOA内侧开放截骨后腓骨截骨适应证：胫距角比对侧踝降低5°、腓骨存在旋转畸形或阻挡胫距关节匹配型恢复；>10°的踝畸形矫正通常需要腓骨截骨[27]。

6.3 距下畸形 距下关节对踝载荷异常过程起到重要作用。如果踝畸形源于距下或踝上畸形已经矫正，此时仍有距骨内外倾需额外跟骨截骨继续纠正。跟骨截骨可以转移跟腱的偏心应力，但距下关节不稳定患者跟骨截骨效果不可靠或适得其反。术前影像可以指导跟骨截骨预后：距下关节无退变、突起型关节或距下关节脱位患者效果不可靠[28]；反之，距跟内侧联合、距下关节退变或融合患者跟骨截骨矫正距下畸形效果可靠。

稳定固定是保证截骨愈合的关键。与普通钢板相比，锁定钢板空间结构使得固定更为稳定，截骨面加压(闭合或穹窿截骨)可促进骨愈合，开放楔形截骨可采用带楔形基底的钢板固定。术后一般需要制动6周，截骨愈合后开始主动、被动踝关节活动以及本体觉、肌力和步态练习。如果截骨延迟愈合，需要增加4～12周制动时间。

7 AOA截骨手术效果

许多文献报道截骨矫形对踝内外翻畸形AOA效果良好，临床评分和影像学参数均显著改善。Takakura等[1]最初报道截骨矫形治疗内翻型AOA 18例(18踝)，平均随访6年11个月，优6踝，良9踝，一般3踝(2踝矫正不足，1踝软骨残留较少)；10例患者二期关节镜检查7例发现纤维软骨再生。Knupp等[14]对94例截骨矫形患者随访43个月，美国足踝外科协会(American orthopaedic foot and ankle society，AOFAS)评分由术前(55.6±17.2)分改善为(72.8±18.9)分，VAS评分由术前(4.6±1.9)分降低为(2.8±2.3)分，关节退变Takakura分级改善不明显。Hongmou等[22]随访了41例Takakura 2、3期内翻型AOA(平均36.6个月)，骨折平均愈合时间为3.8个月，AOFAS评分由术前(50.8±13.6)分改善为(83.1±9.6)分，Maryland评分由(58.3±12.0)分改善为(81.6±6.0)分；同时该研究发现腓骨截骨与否对踝功能恢复无显著影响，但腓骨截骨可显著改善患者距骨倾斜及胫距角。

预后相关因素：年龄<60岁，AOA早期(Takakura 1～3a)预后较好，此结果和Tanaka等[30]强调的3b型及以上患者不适合截骨矫形结论一致。但Lee等[29]报道16例AOA患者中Takakura 3b型3例均改善为2期。Krähenbühl等[30]指出年龄>60岁，距骨倾斜严重患者术后早期失败率高；通常认为距骨倾斜7°是截骨矫形预后的临界值[31]。Lee等[29]认为术前距骨倾斜7.3°作为术后距骨倾斜发生的敏感度为100%、特异度为91.7%。其他因素包括术后踝关节不匹配、关节失稳等。

总之，截骨矫形能够改善非对称性AOA踝关节内载荷分布进而延缓关节退变；年龄>60岁、距骨倾斜>7°、严重退变(Takakura 3b以上)患者预后较差。截骨矫形可联合肌腱转位、韧带重建等软组织平衡手术，以恢复踝关节力线、匹配和稳定性。距下畸形可以通过跟骨截骨矫正，但对于距下关节失稳患者效果不可靠。远期采用数字规划、术中精准导航或机器人辅助能够实现截骨矫形精准、微创、个体化设计的截骨方案。