改良间隙平衡技术对人工全膝关节置换患者股骨假体矢状位力线与功能恢复的影响

高伟 邰丽莉 杨又玮 付庆鹏

(兴安盟人民医院骨关节运动医学科,内蒙古 乌兰浩特 137400)

自从人工髋关节成功应用于患者后,人工全膝关节置换术(Total knee arthroplasty, TKA)便逐渐发展起来成为治疗膝关节疾病的一种新技术[1-3];对于晚期膝关节病痛的根除非常有效,极大地提高了患者的生活质量[4]。对于膝关节而言,TKA以增强稳定性、改善活动角度以及功能为主要目标,而实现这些目标要重视几个因素,如合理、正确的安装假体,精确的力线恢复以及软组织平衡[5]。为了获得更好的临床治疗效果,假体大小、假体-骨界面、假体旋转以及软组织平衡均是手术关注的重点。如今,TKA中的假体需要满足并实现术后患者膝关节力线屈曲位以及伸直位的稳定性。在TKA中,测量截骨(Measure resection, MR)以及间隙平衡技术(Gap balancing, GB)是两种膝关节假体安装的常用技术,这两种技术均以合理、准确的安装假体,精确的力线恢复和软组织平衡为宗旨,但均存在一定的优缺点[6-7]。目前,已有研究人员开发了一种联合技术,结合二者优势并缩小局限性,即改良GB[8]。当前,临床上已有医师采用二者联合技术以达到手术治疗的既定目标[9]。虽然膝关节假体的设计以及临床手术均已取得巨大进展,但在TKA术后仍有约20%的患者满意度较低。为了让临床治疗获得更好的效果,故本研究就我院因膝骨关节炎接受TKA手术患者的临床资料进行回顾性分析,探究改良GB对此类患者股骨假体矢状位力线以及患者术后功能恢复的影响,为临床治疗提供参考,现报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 回顾性分析2017年4月—2020年6月于我院接受TKA的膝骨关节炎患者96例(96膝),根据术中股骨后髁截骨方法不同分为A组和B组。A组采用改良GB,B组采用测量截骨技术(MR)。其中A组49例(49膝),男性17例,女性32例,年龄63～84岁,平均(72.31±6.48)岁;B组47例(47膝),男性15例,女性32例,年龄65～85岁,平均(73.43±5.79)岁。本研究经兴安盟人民医院医学伦理委员会审批(批准号:20170216),患者或家属均签署知情同意书。纳入标准:①患者均确诊为原发性单侧膝骨关节炎[10]。②患者均无显著神经系统性病变。③术中植入膝关节假体相同(北京爱康宜诚公司A3GT)。④临床资料以及影像学资料均完整。排除标准:①有继发性骨关节炎者。②有脑梗史者。③有既往膝关节手术史者。④精神异常者。

1.2 研究方法

1.2.1 治疗方法 入院后,患者均行术前常规检查,拍摄负重位标准膝关节正侧位X线片。手术前1天给予艾瑞昔布片(0.1 g,口服2次/日)和丁丙诺菲透皮贴剂(5 mg,外用1次/周)至术后2周;手术当日,术前30 min,给予苯巴比妥纳注射液(0.1 g)。麻醉方法:采用硬膜外间隙腰部联合麻醉。A组:麻醉后,取平卧位,常规消毒、铺单,于膝关节前正中切口,逐层切开皮肤、皮下组织,沿白线取髌旁内侧切口,向外侧牵开髌骨,切除脂肪垫、滑膜、股骨髁、增生骨赘、半月板及交叉韧带。胫骨外旋前脱位,通过定位器定位胫骨截骨平面,基点为外侧平台最高点,截骨量根据术前X线片确定,股骨开髓点根据股骨长轴反向延长线定位。伸直膝关节,内、外侧间室撑开相同高度,采用自主研发的新型张股骨测量定位器(专利号:ZL201910069022.6)及可测张力撑开系统。以同等高度下,内、外侧间室压力差≈0 N为标准,完成间隙平衡,记录间隙高度。屈膝,安放股骨测量大小定位器,助手轻提股骨对抗小腿重量,用90～120 N张力进行胫股屈曲间室撑开。同等高度下,内、外侧间室压力差≈0N时,确定四合一截骨导板定位孔位置。评估假体大小后,四合一截骨导板根据后髁截骨线安放,完成截骨,见图1和2。B组:截骨前步骤与A组相同,胫骨平台及股骨远端截骨完成后,通过合适的Spacer判断间隙大小。屈膝至90°,初步判断屈曲间隙程度,对周围软组织进行适度松解,确定假体型号,股骨假体3°外旋根据通髁轴线、AP轴线(Whiteside线)辅助确定,安置四合一截骨导板,完成截骨。术后处理:术后24 h,拔除镇痛泵,静脉滴注抗生素48 h并给予力伐沙班片(口服10 mg/日)至术后1个月。采用助行工具(患肢不负重)行走并进行练习,包括直腿抬高、腘绳肌、踝泵、膝关节被动和主动屈伸以及髌骨内推。7 d后,通过下肢CPM(Continuous passive motion, CPM)机进行辅助练习,术后2周拆线。随访1年,要求患者门诊随访,指导功能锻炼,并进行膝关节KSS、目测类比评分以及影像学复查。

图1 改良GB主要关键步骤

图2 改良GB手术前后患者膝骨关节的X线片

1.2.2 相关指标 随访1年,收集两组患者的一般资料、影像学指标、预后指标以及并发症发生情况,具体如下:①年龄、性别、部位、BMI、合并疾病、伴有内翻畸形膝数、伴有外翻畸形膝数。②单侧膝关节手术时间、外旋角度、胫骨外侧平台截骨量、股骨远端截骨量、聚乙烯衬垫厚度。③术前以及术后1年,股骨假体屈曲角度(Femoral prosthesis flexion angle,FPFA)、伸膝应力位以及屈膝90°应力位内外侧胫股关节角。④目测类比评分[11]、膝关节外科学会评分(Keen society score, KSS)[12]。⑤术后并发症发生情况。

2 结果

2.1 两组一般资料比较 两组年龄、性别、BMI、部位、合并疾病、伴有内翻或外翻畸形膝数、单侧膝关节手术时间、外旋角度、胫骨外侧平台截骨量、股骨远端截骨量以及聚乙烯衬垫厚度差异均无统计学意义(P>0.05),具有可比性,见表1。

表1 两组一般资料比较

2.2 两组影像学指标比较 两组术前伸膝应力位以及屈膝90°应力位内外侧胫股关节角、FPFA比较差异均无统计学意义(P>0.05)。与术前相比,两组术后1年伸膝应力位以及屈膝90°应力位内外侧胫股关节角、FPFA均有一定程度的改善,而A组术后1年屈膝90°应力位内外侧胫股关节角以及FPFA均较B组显著改善(P<0.05),见表2。

表2 两组影像学指标比较

2.3 两组预后指标比较 术前两组目测类比评分以及KSS评分比较差异无统计学意义(P>0.05)。与术前相比,两组术后1年目测类比评分以及KSS评分均显著改善(P<0.05),而A组术后1年目测类比评分以及KSS评分均较B组显著改善(P<0.05),见表3。

表3 两组预后指标比较

2.4 随机行走模型评价 采用随机行走模型评价两组患者功能恢复情况结果显示,两组患者屈膝90°应力位内外侧胫股关节角、FPFA、目测类比评分以及KSS评分分别有44、45、47、45、45、42、44、40、47、46次综合评价记录,患者改善系数分别为0.5455、0.5333、0.3404、0.3111、0.4222、0.3571、0.1591、0.1250、0.4043、0.3696,患者综合指标每改善1分,需要行走1.83、1.88、2.94、3.21、2.37、2.80、6.29、8.00、2.47、2.71步,见表4和图3。

表4 随机行走模型评价

图3 随机行走模型评价

2.5 两组术后1年并发症发生风险比较 与B组相比,A组术后1年并发症发生风险更低,差异具有统计学意义(P<0.05),见表5。

表5 两组术后1年并发症发生风险比较[n(×10-2)]

3 讨论

治疗终末期膝骨关节炎,人工TKA可有效缓解疼痛、矫正关节畸形并恢复其功能[13-16],而手术成功的关键在于力线恢复以及软组织平衡,但如何实现以及采用何种方式才能达到最佳效果,目前仍有争议。

其中,对于术后膝关节功能恢复以及假体寿命而言,力线恢复具有十分重要的临床价值与意义。Ecker等[17]的研究表明,TKA术后患者假体松动的主要原因为力线不精确。TKA术对于患者股骨假体冠状位影响的研究已有很多[12,18-19],但对于矢状位力线的研究较少[20]。目前,TKA术对于矢状位力线以及功能恢复的影响是临床关注的重点。TKA中常用的截骨技术主要有MR与GB两种,二者均以实现正确假体安装、精确的力线恢复和软组织平衡为宗旨[21-22]。而二者的区别在于设置股骨假体组件旋转的方式不同,各具优势和局限性。本文主要针对改良GB,即二者联合技术,对人工TKA患者股骨假体矢状位力线以及患者术后功能恢复的影响进行研究。

临床研究表明,GB的局限性在于为了保证屈伸间隙的平衡性会造成关节线上移,因此股骨远端截骨量以及聚乙烯衬垫厚度均较MR更高,且关节线上移更显著[11]。本研究结果显示,与MR相比,改良GB不受股骨远端骨性解剖标志影响,并严格遵循精确的力线恢复和软组织平衡的宗旨,且对膝关节韧带具有保护作用。A组术后1年屈膝90°应力位胫股关节角以及FPFA均较B组显著改善,表明改良GB能够有效的修复股骨假体矢状位力线以及恢复屈膝90°时的关节稳定性。齐志远等[23]的研究表明,TKA中MR与GB比较,术后膝关节KSS评分以及并发症发生风险均无显著差异。而本研究结果显示,A组术后1年目测类比评分以及KSS评分均较B组显著改善,与B组相比,A组术后1年并发症发生风险更低,表明改良GB中远期预后效果较MR更好。随机行走模型评价A组患者的功能恢复情况显著优于B组。以股骨远端冠状面3°外旋进行截骨的MR通常受个体性差异影响较大,易发生力线不良、假体植入异常的情况。而改良GB基本无这些缺陷,截骨精准度较高,假体植入良好。因此,改良GB更有利于促进股骨假体矢状位力线修复以及屈膝90°稳定效果,避免假体松动、屈膝不稳等不良预后的发生。本研究为回顾性研究,尚存在缺陷,如样本量较少以及未进行远期疗效比较,因此无法确定改良GB的远期疗效。后期还需努力开展更多研究以更充分地明确改良GB在临床应用的优势。

4 结论

在TKA中,应用改良GB比MR更有助于维持良好的股骨假体矢状位力线以及屈膝90°稳定性,并有效缓解疼痛,且术后患者膝关节功能恢复更好。