成年脊髓灰质炎后遗症重度屈膝畸形的手术治疗*

焦绍锋 秦泗河** 王振军 臧建成,2 王执宇 石磊

（1.国家康复辅具研究中心附属康复医院矫形外科民政部人体运动分析与康复技术重点实验室北京市老年功能障碍康复辅助技术重点实验室，北京 100176；2.中国医学科学院北京协和医学院群医学及公共卫生学院生命伦理学研究中心，北京 100730）

脊髓灰质炎后遗症患者屈膝畸形常见，影响患者的行走功能和身心健康[1]，多由股四头肌瘫痪、腘绳肌正常或者不完全瘫痪致膝关节伸屈肌力不平衡所引起，且不平衡一旦发生则会形成恶性循环致屈膝畸形越来越严重，从而引起重度压股步态，甚至丧失负重能力而扶单拐或双拐行走[2]。长期屈膝畸形会引起不同程度的髋关节屈曲挛缩和足踝部畸形，甚至引起骨盆倾斜、脊柱侧凸等畸形，进一步加重肢体功能障碍。双侧畸形者将完全丧失直立行走能力而采用爬行或蹲移步态。

可调支具技术、关节镜下松解术、股骨髁上截骨以及结合3D打印等多种方法治疗轻度屈膝畸形可获得满意的临床效果，Ilizarov 技术矫正屈膝畸形可改善膝关节功能。脊髓灰质炎后遗症重度屈膝畸形多采用持续卧床牵引[2]或股骨髁上截骨结合长腿管型石膏固定、术后切开石膏分次矫形的方法进行治疗，但这两种方法的卧床时间都较长，且管型石膏固定的并发症较多[3]；也可单纯采用Ilizarov外固定器进行矫形，但牵拉周期长，对膝关节功能影响大。股骨短缩截骨对严重屈膝畸形和蹲伏步态有一定作用，但治疗原则、适应证、治疗步骤等内容尚不明确[4-7]。有关脊髓灰质炎后遗症成年期重度屈膝畸形患者治疗的文献报道鲜见。

本研究采用以Ilizarov技术为主的复合手术方法治疗脊髓灰质炎后遗症成年期重度屈膝畸形患者，经过各种术式优化组合的尝试以及技术和器械的不断改良，取得了满意的疗效，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

纳入标准：①脊髓灰质炎后遗症成年期患者；②屈膝畸形超过40°。排除标准：①未经治疗及不配合治疗的患者；②失随访或资料不完整的患者。

回顾性分析2008 年9 月至2017 年2 月手术治疗的61例脊髓灰质炎后遗症成年期重度屈膝畸形患者的临床资料，根据上述纳入与排除标准，本研究共纳入33例，男17例，女16例；年龄26～53岁，平均（32.3±5.4）岁；左下肢7例，右下肢16例，双下肢10例；屈膝畸形角度40°～90°，平均52.4°±8.5°。术前步态：重度手压腿行走2例，扶单拐行走22例，扶双拐行走5例，不能站立仅能在地上爬行（蹲行）4例。畸形类型：单纯屈膝畸形7例，合并髋部畸形11例，合并足踝部畸形4例，同时合并屈髋和足踝部畸形11例。

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 术前准备

入院后查体，记录屈膝畸形角度、髋部及足踝部畸形程度、步态、膝关节活动度、肌力等临床资料。常规拍摄站立位下肢全长及膝关节（最大伸直位）正侧位X线片，并测量侧位片上膝关节屈曲角度。根据患者下肢畸形及肌力情况，综合评估，制订手术方案。

制订手术方案的原则：①同期矫正髋、膝、足踝部畸形，恢复下肢持重力线；②如果双下肢同时存在畸形，先做畸形较轻的一侧肢体；③股骨远端无畸形者，单纯采用软组织松解+Ilizarov 技术矫形，存在畸形者同时做截骨矫正。

1.3 手术方法

①膝关节软组织松解（深筋膜、髂胫束、股二头肌腱）：大腿远端后外侧切口，依次松解深筋膜，Z 形切断紧张的髂胫束，Z 形切断延长股二头肌腱膜（图1A）。②腓总神经游离：延长股二头肌腱后，在其深层直视下充分显露腓总神经，维持屈膝体位，从近端向远端游离腓总神经到腓骨颈部，在腓骨颈部切开神经穿行的腓骨肌腱膜（图1A）。③股骨髁上截骨[6]：大腿远端前内侧纵切口，显露股骨，做股骨髁上（膝上5～7 cm处）楔形截骨，术中部分矫正屈膝畸形后截骨处用接骨板固定（图1B），残留屈膝畸形穿针安装Ilizarov 外固定器（图1C）[8]。④合并髋部和（或）足踝部畸形者同期实施手术矫正，争取一期手术恢复下肢的持重力线[9]。

1.4 术后处理

术后取平卧位，有屈髋畸形者，臀部垫高以维持髋关节伸直体位，麻醉后观察末梢血运及感觉、运动，早期判断有无腓总神经及胫神经过度牵拉。术后第2日，间断变换体位为俯卧位。术后第7日复查X 线片，开始调整外固定器，缓慢推拉牵伸杆矫正残余屈膝畸形至伸膝0°位，动态调整牵拉速度，以患者能忍受疼痛及不出现神经麻痹症状为宜，期间可扶双拐下地术肢负重行走。外固定器继续佩戴时间6～8周，拆除外固定器后装配带关节铰链的膝关节支具维持膝关节伸直位行走2～3个月，期间可行膝关节屈伸功能锻炼。

1.5 随访计划及评价标准

术后3、6、12 个月及之后每年进行随访，随访拍摄X 线片，并采用秦泗河矫形外科团队自行制定的脊髓灰质炎后遗症成年期重度屈膝畸形评价表（图2）评价手术前后下肢功能，从肌力平衡、畸形矫正、运动与行走功能改善、手术疗效的自我感觉评价及并发症与问题5方面进行综合评价，该评价表均由医师填写。

图2 秦泗河矫形外科团队自行制定的脊髓灰质炎后遗症成年期重度屈膝畸形评价表

2 结果

33 例全部获得随访，随访时间40～133 个月，平均（56.5±11.1）个月；外固定器佩戴时间38～110 d，平均（47.5±8.0）d。36 个下肢屈膝畸形矫正至0～7°，7个下肢屈膝畸形残留6°～15°，截骨处全部愈合。同期实施髋部、足踝部手术者畸形获得矫正。术后发生腓总神经一过性麻痹2 例；轻中度针道感染12例，经局部处理后好转，未出现严重的针道感染；未发生深静脉血栓及肺栓塞。所有患者都并发了不同程度的屈膝功能障碍，其中屈膝障碍20°～40° 22例，40°～50°6 例，50°～60°5 例，未出现膝关节完全僵直病例。膝关节半脱位1 例，经更换外固定构型继续牵拉后矫正。应用自行制定的评价表，优19 例，良10例，可4例，优良率为87.9%。典型病例见图3。

图3 患者，女，29岁，脊髓灰质炎后遗症左侧重度屈膝畸形，扶单拐行走，左屈膝畸形95°，采用复合术式治疗后，屈膝畸形矫正，随访结果为优

3 讨论

3.1 依据脊髓灰质炎后遗症患者临床特征设计手术方案

脊髓灰质炎后遗症患者出现严重且复杂的即重度的屈膝畸形，主因股四头肌瘫痪，使得其拮抗肌群表现出相对的过强功能，腘绳肌持续牵拉引发股骨前弓畸形，使得屈膝畸形表现出了软组织和骨性“两者兼有”的特性，软组织牵拉是原因，骨性异常是结果。充分认识畸形的发生发展过程是制定手术方式的基础，针对每一种病理状态采用合适的手术方式。脊髓灰质炎后遗症患者，与其他患者不同，膝关节畸形矫治的目标是轻度反屈位，以便于在负重行走过程中膝关节发挥锁定机制。

手术方案的设计遵守以下原则：①首先充分解除软组织紧张和挛缩，即松解挛缩的深筋膜、髂胫束和股二头肌腱，去除引起屈膝的软组织因素，此时患者屈膝将有所改善。②屈膝畸形矫正最常见的并发症即是腓总神经牵拉损伤，因此充分暴露并松解腓总神经尤为重要[10]。③股骨髁上截骨，矫正骨性畸形，其中必须强调的是股骨前倾截骨本身就会导致腓总神经的牵拉，因此当屈膝角度过大，就应截除一定长度骨段，以减轻此效应[11]。同时视屈膝畸形严重程度和术中松解后的腓总神经张力，这一长度还可以进行调整。截骨后用接骨板固定截骨端[12,13]，或者先用交叉克氏针固定后再用环形外固定器固定。如果患者在股骨远端存在除屈曲外的复合畸形，应当同时予以纠正，如内翻、外翻或者旋转。④充分完成上述术式和临时固定后，用Ilizarov外固定器固定，便于后期牵拉调整，矫正残余畸形[14-16]。固定于患者可接受的膝关节最大伸直角度，观察腓总神经张力，以不受牵拉为标准。⑤矫正膝关节屈曲畸形，并同期矫正合并的髋及踝足部畸形，一期恢复下肢持重力线是改善患者行走功能的基本原则。⑥对于伴有严重小腿外旋畸形的患者，同时实施胫骨结节下旋转截骨术予以矫正[17]。

超过15°的屈膝畸形，如果术中即时矫正，会有神经牵拉性损伤的风险，尤其是腓总神经损伤，引起踝关节背伸功能的丧失；屈膝畸形越重，神经损伤的风险越大，甚至会发生腘血管的损伤，引起肢体坏死等更严重的并发症。

以上复合手术方法可以缩短牵拉周期，从而缩短整个治疗周期和外固定器佩戴时间，减轻患者痛苦，减少并发症的发生。在牵拉过程中，注意拍片观察膝关节的股骨髁和胫骨平台的对合关系，及时调整牵拉方向和铰链的位置，防止发生膝关节半脱位。

3.2 Ilizarov技术的应用与改良

Ilizarov 技术在屈膝矫正中扮演着重要角色[18]。在遵循Ilizarov 技术的基本原则下，作者在Ilizarov 外固定器的基础上，对牵拉装置进行了改良，增加了弹簧模块，使原来的间断直接牵拉力变为持续弹性牵拉力，更加符合膝关节后方软组织富有弹性的特点，其优点已在大量的临床应用中得到体现[6,7]。对于脊髓灰质炎后遗症重度屈膝畸形，由于肢体均有不同程度的肌肉瘫痪，所以牵拉的组织更多为皮肤、筋膜、血管、神经、韧带及关节囊等软组织，所以牵拉速度不像骨延长那样稳定在0.6～1.0 mm/d，而是根据患者的主观感觉，动态变化牵拉速度，即如果患者感觉有难以忍受的不适，如疼痛、麻木、酸胀等，则减慢牵拉速度，或者停止牵拉，甚至要回调，待患者不适感减弱或者消失后，再开始牵拉。早期每天调整的速度为3～4 mm，后期随着膝关节后方软组织的紧张，改成一次牵拉1 mm，让患者根据自己的感觉自主决定牵拉频次，进行缓慢牵拉，直至屈膝畸形完全矫正。这种牵拉方法可以有效地避免因牵拉过快引起的神经、皮肤等软组织损伤[8]。另外俯卧位按摩膝后软组织，可以促进软组织蠕变与再生，是重度膝关节屈曲畸形矫正术后管理的重要环节。

牵拉性组织再生是一个缓慢的生物学过程，膝关节牵拉伸直后，腘后侧软组织需要在维持持续的张力下，进行一段时间的再生重建[16]。作者临床观察发现，一般膝关节伸直后再维持固定3周，腘后皮肤、筋膜等软组织张力可恢复正常，松开牵拉装置，膝关节不会发生回弹性屈曲，此时可拆除外固定器。拆除外固定器后，为防止膝关节屈曲畸形复发，再装配膝关节支具再维持固定3～6个月，让膝后软组织达到更充分的再生性松弛。牵伸过程中和穿戴支具期间，适度练习膝关节屈曲活动，之后固定在膝关节伸直位，对于保留膝关节屈曲活动度有好处。

3.3 脊髓灰质炎后遗症重度屈膝畸形疗效评价

脊髓灰质炎后遗症重度屈膝畸形，常合并有髋部和踝足部畸形，有的合并对侧肢体畸形，且下肢残存肌力不一，很难单独用膝关节的功能来评估整体治疗效果[19]。作者采用自己设计的下肢功能评价表，从肌力平衡、畸形矫正、运动与行走功能改善、手术疗效的自我感觉评价及并发症与问题5 方面进行综合评价，且每一项内容都是患者自身前后的对照，既能说明整体改善情况，也体现了个体化的差异，更能实际反映该手术方法的疗效。

应该注意的是该部分患者术后功能改善程度与下肢整体肌肉瘫痪范围和程度有较大关系，本研究中随访疗效“可”的4例患者，治疗前存在双下肢肌肉瘫痪重、累及肌群多、畸形严重，其中3例合并重度脊柱侧凸畸形，行动能力差，两例为爬行步态，两例为扶双拐术肢悬吊不落地。这四个患者由于畸形严重，原计划需要分期多次手术治疗，才能达到预期疗效，但由于患者原因，均未能按计划完成所有治疗方案。这类患者治疗前，应综合评估双下肢残余的运动能力，尤其是臀肌肌力及患者耐受手术痛苦的毅力，能否坚持完成手术方案，不能盲目进行手术治疗，以避免不能达到预期疗效的不良结果。

该组病例均出现了不同程度的屈膝障碍，主要有两方面的原因：①安装Ilizarov 外固定器钢针在大腿部位穿皮肤、髂胫束、筋膜等软组织和股骨，在软组织和骨之间形成纤维瘢痕，影响软组织和骨之间的滑动从而影响膝关节屈曲；②通过股骨髁上截骨形成反屈角度使膝关节伸直角度增加，但牺牲了屈曲角度，因而膝关节的最大屈曲角度较术前减小。

3.4 本研究的局限性

本研究纳入的重度屈膝畸形的成年脊髓灰质炎后遗症患者病例来自单中心，膝关节畸形复杂，骨性畸形的同时常伴有软组织失衡，且往往涉及多关节畸形，对疗效的影响因素较多，在研究中，很难量化判断在复合治疗方法中是哪个起到了主要作用。本研究样本量小，继续纳入更多的病例是下一步研究的重点。

综上，脊髓灰质炎后遗症成年重度屈膝畸形依然是矫形骨科医生面临的重要问题，屈膝角度大，往往并发多关节畸形，骨性畸形与软组织不平衡并存是主要问题[20]。应用膝关节挛缩的软组织松解与腓总神经筋膜松解、股骨髁上截骨结合Ilizarov 技术牵伸的复合手术方法治疗，操作相对简单，风险可控，患者能参入矫形过程，疗效满意，是此类患者矫正下肢形态和改善行走功能可选择的一种手术方法。由于几乎每个患者都将并发一定程度的屈膝范围减少，所以需要对患者进行规范的术后管理和长期的随访观察。