余青华,余清文
1.空军军医大学 基础医学院,陕西 西安 710032;2.国家骨科与运动康复临床研究中心,北京 100853
踝关节作为人体负重关节之一,承受着几乎全身的重量,而其承重面积较小,因此踝关节炎发病率不低于膝关节炎的发病率。早期踝关节炎可表现为关节肿胀、持续性疼痛、轻到中度活动受限;晚期踝关节炎可表现为明显的踝关节内翻畸形、疼痛加重、重度运动功能障碍,使患者正常活动受限并引起精神上的困扰[1]。目前,对创伤性踝关节炎的治疗仍未形成统一的规范。尤其对于中晚期踝关节炎的治疗,采用保守治疗效果不理想,踝关节融合与踝关节置换又存在诸多并发症。近年来,踝上截骨作为一种保踝治疗手段,在改善症状的同时,使得踝关节损伤能够得到修复,在临床中展现了良好的治疗效果。本文对踝上截骨治疗踝关节炎的发病机制及踝上截骨的治疗方法进展作一综述。
根据Saltzman等[2]对639名晚期踝关节炎患者(Kellgren分级3或4级)的分析,其中创伤性因素445例(70%)。而踝关节的螺旋形骨折(164例)及韧带损伤(126例)在创伤性因素中占65.2%的比例,因运动引起的踝关节扭伤则是内翻型踝关节炎合并后足畸形的常见病因[3]。从关节的受力面积来看,静止状态下踝关节受力面积约7cm²,髋关节受力面积约11cm²,膝关节约11.2cm²,而在运动时关节的负重面积变得更小[4],这就导致全身重量作用于胫距关节面的压强较大,尽管踝关节软骨对机械应力具有较强的耐受性[5],但是随着时间的累积,当外界创伤性因素作用时,还是会引起胫距关节力线偏移和踝关节损伤。
踝关节与膝关节相比,两者在解剖方面有明显不同,踝关节炎的发生发展在生物力学性质方面与膝关节炎存在巨大差异。踝关节软骨细胞中蛋白聚糖的含量和胶原的周转率增加,这种差异可能使其适应和改造关节磨损,进而降低关节炎的发生[6]。此外,踝关节软骨比膝关节软骨更硬、更薄,使踝关节具有更强的抗机械压力的特性,因此踝关节骨关节炎的发生率降低[7]。
当异常负重长期作用在正常踝关节软骨上,会导致关节对位对线不良,进而引起关节软骨和软骨下骨损伤以及周围组织炎症,关节软骨组织结构和代谢发生改变,引发组织细胞的氧化应激。当软骨细胞受到异常机械应力刺激时,可产生大量基质降解酶、炎症细胞趋化因子等。
Adams SB等[8]研究表明,患侧关节滑液细胞因子(GM-CSF、IL-10、IL-1b、IL-6、IL-8、TNF-α)和 MMPs(MMP-1、MMP2、MMP-3、MMP-9 和MMP-10)较正常踝关节显著增加,而关节滑液中IL-1、IL-6、IL-8以及MMP-1、MMP-2、MMP-3在踝关节炎治疗后仍处于较高水平。其中MMPs作为踝关节炎时患者血清中检测过量的指标之一,可以产生过量的ROS和超氧化物,这些产物随后激活转录因子,使各种促炎细胞因子和趋化因子在信号通路下游表达。OA患者血中高浓度IL-6、CRP与软骨丢失有显著相关性[9]。另外,软骨与软骨下骨之间存在孔道连接,当软骨组织处于炎症环境时,可影响软骨下骨并导致其及骨周围组织出现炎症性增生,包括软骨下骨硬化、囊肿形成、骨磨损、骨髓病变和骨赘形成。
踝关节正位主要涉及TAS角和TRA角,胫骨关节面角(TAS)即胫骨轴线与胫骨远端关节面的内侧夹角,正常约88°~93°;胫距角(TRA)即胫骨轴线与距骨穹窿关节面的外侧夹角。踝关节侧位主要涉及TLA角,胫骨侧位关节面角,正常约81°。此外,还有距骨倾斜角(TT)、胫骨踝穴角(TC)、胫骨侧位关节面角(TLS),在进行踝关节炎治疗之前应充分评估以上指标。TTA正常情况下与TAS一致,约(91.5°±1.2°),但在踝关节炎合并踝内翻时存在距骨的内侧倾斜,因此TTA常常小于TAS,而TTA与TAS的差值反映了距骨倾斜程度,当合并矢状面距骨前倾斜时TLA减小。另外,还可以通过后足力线位(Saltzman)X线片评估跟骨内翻程度,Broden位评估距下关节蜕变情况期[10]。踝关节CT平扫则可以反映踝关节炎的严重程度、关节软骨的坏死程度、骨囊肿的形成和分布情况。
临床常用Takakura分期(见表1)及Knupp分型(见表2)对创伤性踝关节炎进行评估。Takukara分期标准由Takakura等人于1995年提出,于2006年再次进行修改,在原有的Ⅰ-Ⅳ期的基础上将TakakuraⅢ期细分为Ⅲa和Ⅲb,目前国际公认的TakakuraⅡ、Ⅲa期可以采用保踝治疗、截骨矫形治疗,但对于TakakuraⅢb期是否可以采用踝上截骨治疗仍存在争议。Knupp等[11]通过对92例创伤性踝关节炎患者踝上截骨术后43个月随访,在评估影像学表现后提出Knupp分型,Knupp等人认为在踝上截骨术前应对关节匹配性、距骨倾斜度、胫距关节面的情况做进一步分型,以指导后续治疗。
表1 踝关节炎Takakura 分
表2 Knupp 等提出的踝关节炎分型
Knupp[12]等认为踝上截骨的适应证:①踝关节内翻畸形合并内侧骨关节炎;②胫骨远端骨折畸形愈合;③踝关节融合术或踝关节置换术前/后矫正力线;④Becker[13]认为惯性踝关节扭伤导致TAS内翻,或先天性胫骨远端内翻畸形亦可踝上截骨;⑤Stamatis等[14]将TAS角度减小超过10°作为踝上截骨的指征。手术禁忌证:①Takakura分期Ⅳ期;②出现严重的后足不稳定,踝关节内侧塌陷或外侧副韧带松弛或断裂、术前判断手术无法恢复关节稳定性;③患侧下肢存在严重的血管神经疾病;④Charcot关节,即由于关节周围的本体感觉和痛觉神经功能障碍,导致关节失去自身保护性反应而继发的关节及周围软组织损伤。相对禁忌证包括:①踝关节炎患者年龄超过70岁;②由于内科代谢性疾病、骨囊肿、骨质疏松等导致骨量较差;③吸烟、自身免疫性疾病等。
①胫骨畸形的位置(关节内或关节外)、畸形严重程度;②踝关节炎累及内踝间隙、内侧穹窿或外侧间隙;③外踝间隙匹配性决定是否保留腓骨;④腓骨力线正常、内翻或畸形愈合;⑤根据TT角大小评估胫距关节匹配性(小于4°时匹配,大于4°时不匹配);⑥评估距骨位置有无内移或倾斜;⑦侧位影像评估骨赘形成及分布(踝关节前侧、胫骨下关节面、距骨上关节面)、距骨是否发生前后移位;⑧Saltzman后足力线位与负重正位TAS/TT角联合评估有无内翻畸形及角度;⑨评估双侧下肢全长是否对称、患侧距骨机械力线轴与下肢机械力线轴是否匹配;⑩胫骨近端、膝关节、髋关节有无其他损伤。
适用于胫骨远端畸形较明显者。该术式矫形力度较大,远端截骨线平行于胫骨远端关节面,近端者垂直于胫骨轴线,两者在胫骨内侧皮质的交点为旋转点,大部分病人行外侧闭合截骨术后还需行腓骨远端截骨,以防止出现旋转后下胫腓撞击。外侧闭合截骨的不足之处主要有两方面:①完成旋转复位后,截骨面不相称,距骨轴线发生外移,仍无法纠正患侧下肢力线异常,应将截骨远端向内移位,调整距骨受力中心与胫骨轴线一致;②闭合截骨易造成患侧下肢短缩、胫骨后肌群肌力下降。
适用于踝关节内翻畸形小于10°并有明显症状的內翻型踝关节炎患者、改良TakakuraⅡ期、Ⅲ期患者。截骨线平行于胫骨远端关节面,旋转中心位于截骨线与胫骨外侧皮质交点,向内侧撑开,使胫距轴线相一致。其优点为可以通过术中影像学精确测量和控制撑开的距离,达到合适的旋转角度。
适用于外踝间隙匹配以及踝穴增宽的患者。其旋转点位于下胫腓联合处,距离胫距关节面约0.5~1.0cm。此术式优点为:①该位置的截骨线愈合能力强;②不易导致下胫腓撞击;③踝穴增宽者可缩窄踝穴。不足之处是旋转点骨皮质易发生断裂,应在旋转前应用克氏针、回形钉等对外侧皮质骨进行张力性保护。
适用于畸形位置在踝关节内部即胫距关节面的患者。截骨线的旋转点位于该畸形顶点。由于旋转角度较大,截骨线与胫骨远端内侧骨皮质的交点部位会随旋转向皮肤表面突出,可将突出骨面截骨并向胫骨一侧推移,可防止突出骨面损伤皮下血管神经、减少植骨量。另外,在术中使用克氏针保护畸形顶点,防止关节内骨折。
适用于胫距关节内畸形导致的內翻型踝关节炎患者,行关节内截骨术并且保证胫距关节面骨皮质完整、外踝间隙匹配、踝穴缩窄至最大程度时,仍存在力线异常者,需联合胫骨远端截骨术。有一些患者胫距关节内畸形不明显,但存在距骨内移,导致胫距关节间隙狭窄,内侧关节面长期摩擦,引起胫骨内踝部位相对磨平,胫骨内踝角增大,此时单一的踝上截骨并不能有效解决踝关节内翻畸形,因此还需要行胫骨内踝旋转点截骨。
相较于外侧闭合楔形截骨与内侧撑开截骨,外侧闭合楔形截骨会引起肢体短缩、腓骨肌肌力下降的问题;内侧撑开截骨易引起截骨端损伤血管神经、旋转点骨皮质断裂、植骨量大的问题。一般临床治疗中需撑开10°至15°者,建议采用弧形截骨。该术式纠正畸形能力强、无肢体短缩、接触面积大,具有稳定性好、愈合好、无需植骨的优点。在胫距关节面畸形顶点处矫形不会引起继发移位[15]。其不足之处就在于该术式只是单平面矫形,无法纠正TLS、TT过大的内翻畸形。
适用于伴有明显胫距关节不匹配的内翻型踝关节炎,由于胫距关节面不匹配、距骨倾斜,导致关节软骨及周围软组织相互挤压、摩擦,引起不适症状。常常采取外固定架内侧撑开术治疗6~8周,充分打开关节间隙,可以有效帮助内侧关节面软组织的松解。
适用于踝关节炎内翻畸形较大者,行外侧闭合截骨术后,待截骨线处骨质尚未完全闭合时,应用外固定架使其牵拉延长,以恢复踝关节正常形态。
踝上截骨治疗内翻型踝关节炎主要是纠正胫骨远端在冠状面和矢状面对成角畸形,恢复踝关节正常的生物力学特性,缓解患者症状,恢复踝关节运动功能。国外的研究显示:Cheng等[16]报道了18例患者,平均随访47个月,TAS和TLA均有提升,术后关节镜显示患者胫距关节面软骨情况好转,炎症征象逐渐消退。国内也有类似的研究,如赵宏谋等[17]在2016年报道了合并腓骨截骨的踝上截骨治疗22例患者,术后临床症状及功能均有改善。
综上所述,踝关节炎约80%继发于运动损伤,并且多合并内翻畸形。外侧闭合截骨适合胫骨远端明显畸形者;内侧撑开截骨适合踝关节内翻小于10°者;斜形截骨适合外踝间隙匹配及踝穴增宽者;关节内截骨适合畸形顶点位于胫距关节面者;弧形截骨用于撑开角度在10°~15°范围者;内翻畸形者可联合双平面截骨;踝关节不匹配及距骨倾斜者可联合内侧牵开术;重度内翻畸形者可联合外固定架延长术。踝上截骨术具有保留踝关节本身结构以及运动功能的优点,手术成功率较高、术后并发症发生较少,通过术后影像学检查以及AOFAS踝-后足评分、SF-36、VAS、AOS等评分均证明治疗有效,术后1~2年的随访结果显示踝关节炎复发率较低,患者生活质量较治疗前有所提高。