腓骨截骨術(shù)對距下關(guān)節(jié)力線變化的影響

郭家良 董維沖 秦迪 金霖 董天華 林哲 侯志勇 張英澤

膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎是一種慢性、進展性、退變性疾病，尤其好發(fā)于老年人群。膝關(guān)節(jié)畸形患者常伴有內(nèi)側(cè)間室變窄，從而導致內(nèi)側(cè)間室骨性關(guān)節(jié)炎。目前，常用的治療膝關(guān)節(jié)內(nèi)翻畸形的手術(shù)方式有脛骨高位截骨術(shù)和膝關(guān)節(jié)表面置換術(shù)。脛骨高位截骨術(shù)主要通過減緩內(nèi)側(cè)間室的破壞性改變來延緩患者行關(guān)節(jié)置換的時間。由于其保留了膝關(guān)節(jié)被廣大關(guān)節(jié)外科醫(yī)生所熟知并廣泛應用于臨床。雖然脛骨高位截骨術(shù)可有效治療內(nèi)側(cè)間室骨性關(guān)節(jié)炎，但是術(shù)后易出現(xiàn)骨折不愈合、手術(shù)切口感染等并發(fā)癥，且治療費用昂貴，因此積極探索新的治療手段十分必要[1]。腓骨截骨術(shù)通過在腓骨近端去除2 cm腓骨段，使內(nèi)側(cè)間室壓力明顯減少，對內(nèi)側(cè)間室骨性關(guān)節(jié)炎患者的療效顯著，患者術(shù)后功能恢復良好[2]。腓骨截骨術(shù)后力線的改變勢必會導致鄰近關(guān)節(jié)力線發(fā)生變化，而在治療膝關(guān)節(jié)內(nèi)翻時往往會忽視踝關(guān)節(jié)以及距下關(guān)節(jié)力線的變化。由于跟骨直接與地面接觸，因此評估距下關(guān)節(jié)力線尤為重要。本研究旨在評估腓骨截骨術(shù)對距下關(guān)節(jié)力線變化的影響。

資料與方法

一、資料

回顧分析2015年1月至2016年8月河北醫(yī)科大學第三醫(yī)院骨科收治的行腓骨截骨手術(shù)的49例患者(53膝)的病歷資料。納入標準：Kellgren-Lawrence(KL)分級>2級，中度至重度的內(nèi)側(cè)間室骨性關(guān)節(jié)炎患者[3]。排除標準：創(chuàng)傷性膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎、炎癥性關(guān)節(jié)炎以及既往有骨折史的患者；伴有嚴重膝關(guān)節(jié)內(nèi)翻的骨性關(guān)節(jié)炎患者。年齡(67.10±6.82)(51～87)歲，患病時間(6.14±3.31)(1.3～22.0)年。臨床和影像學資料均通過醫(yī)學影像信息系統(tǒng)(picture archiving and communication systems，PACS)搜集，內(nèi)容包括年齡、性別、術(shù)后影像學資料及隨訪情況等。本研究符合河北醫(yī)科大學第三醫(yī)院倫理委員會的要求。所有的患者或患者的監(jiān)護人均自愿簽署知情同意書。

二、方法

1. 影像學測量：基于站立位正位X線片測量髖-膝-踝角(hip-knee-ankle angle，HKA)、股骨脛骨角(femoral tibial angle，F(xiàn)TA)、脛骨傾斜角(talar inclination，TI)、股骨遠端關(guān)節(jié)面角(tibial articural surface,TAS)、距骨傾斜角(talar tilt，TT)，見圖1。腓骨近端移位程度通過測量腓骨長度(fibula length，F(xiàn)L)來確定。近端位于正位X線片上脛骨和腓骨交界處；遠端位于外踝尖端，見圖2。后足力線可用于反映距下關(guān)節(jié)的變化。后足力線角(hind foot alignment valgus angle，HAVA)指從跟骨最遠端與脛骨軸線在關(guān)節(jié)面相交形成的夾角；后足力線比值(hind foot alignment ratio，HAR)指跟骨最寬處被脛骨軸線分為A、B兩部分(B/A)；后足瞬時力臂(hind foot moment arm，HMA)指跟骨最遠端至脛骨軸線的夾角的垂直距離，見圖3。2周后重復測量上述指標。應用組內(nèi)相關(guān)系數(shù)(intraclass correlation coefficient，ICC)評估觀察者間以及觀察者內(nèi)的可信度。ICC>0.9時被認為可信度較高，取平均值作為最終測量結(jié)果。

2.臨床評估：采用美國膝關(guān)節(jié)協(xié)會評分(the American Knee Society score，KSS)、美國足踝外科協(xié)會(American Orthopedic Foot and Ankle Society，AOFAS)踝-后足評分、視覺模擬評分(visual analogue score，VAS)評估治療前后的踝關(guān)節(jié)及距下關(guān)節(jié)功能。

圖1足踝部角度的測量示意圖。TI：脛骨傾斜角；TT：距骨傾斜角圖2外踝近端移位的測量示意圖。近端位于腓骨和脛骨皮質(zhì)交界處，遠端位于外踝尖端圖3后足力線的測量示意圖。HAVA：后足力線角，是指從跟骨最遠端與脛骨軸線在關(guān)節(jié)面相交形成的夾角；HAR：后足力線比值，是指跟骨最寬處被脛骨軸線分為A、B兩部分(B/A)；HMA：后足瞬時力臂，是指跟骨最遠端至脛骨軸線的夾角的垂直距離

結(jié) 果

一、影像學測量結(jié)果

治療后的HKA、FTA、TI、TT與治療前比較，差異均有統(tǒng)計學意義(均P<0.05)。治療后，HAVA、HAR、HMA得到了明顯糾正，差異均有統(tǒng)計學意義(均P<0.05)。治療后的FL雖然短于治療前，但差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，說明外踝上移并不明顯。見表1。治療前后的HKA與踝關(guān)節(jié)參數(shù)TAS、TT、TI無明顯相關(guān)性，但與距下關(guān)節(jié)參數(shù)HAVA、HAR、HMA呈中等程度的相關(guān)性，見表2。

二、臨床評估結(jié)果

腓骨截骨術(shù)后，患者的膝關(guān)節(jié)力線均得到了不同程度的糾正，且未發(fā)生并發(fā)癥。治療后的KSS評分、AOFAS踝-后足評分及VAS評分較治療前均改善，但治療前后AOFAS踝-后足評分及VAS評分比較，差異均無統(tǒng)計學意義(均P>0.05)，見表3。

討 論

膝關(guān)節(jié)內(nèi)翻畸形會導致內(nèi)側(cè)間室壓縮，關(guān)節(jié)間隙變窄。腓骨截骨術(shù)是治療膝關(guān)節(jié)內(nèi)翻畸形的有效方法，有時能夠代替?zhèn)鹘y(tǒng)膝關(guān)節(jié)置換術(shù)，尤其適用于伴有嚴重內(nèi)科疾病不適合行關(guān)節(jié)置換術(shù)的患者。目前已有很多研究報道了腓骨截骨術(shù)治療內(nèi)側(cè)間室骨性關(guān)節(jié)炎患者的顯著效果，但是對于術(shù)后踝關(guān)節(jié)及距下關(guān)節(jié)的報道較少[3-4]。本研究患者在治療前脛骨軸線外移，遠端關(guān)節(jié)面內(nèi)翻，距骨內(nèi)翻；而在腓骨截骨術(shù)后，脛骨軸線外移程度下降，脛骨遠端關(guān)節(jié)面有外翻的趨勢(多數(shù)患者仍然中立或內(nèi)翻)，距骨的內(nèi)側(cè)傾斜程度較小，從而提高了脛距關(guān)節(jié)的適應性。這說明，腓骨截骨術(shù)后踝關(guān)節(jié)和后足代償性外翻畸形得到了部分糾正。腓骨作為維持關(guān)節(jié)周圍軟組織平衡的重要結(jié)構(gòu)，承擔下肢1/6的重量[5]。根據(jù)不均勻沉降理論，腓骨截骨術(shù)能糾正膝關(guān)節(jié)內(nèi)翻畸形，使壓力從內(nèi)側(cè)間室轉(zhuǎn)向外側(cè)間室，從而緩解患者膝關(guān)節(jié)的疼痛。本研究患者腓骨截骨術(shù)后FTA與HKA均得到明顯改善，內(nèi)翻畸形被有效糾正。腓骨截骨術(shù)的另一個優(yōu)點是不影響后期的膝關(guān)節(jié)置換。

表1 治療前后影像學測量結(jié)果比較

注：HKA：髖-膝-踝角；FTA：股骨脛骨角；TI：脛骨傾斜角；TT：距骨傾斜角；TAS：股骨遠端關(guān)節(jié)面角；FL：腓骨長度；HAVA：足力線角；HAR：后足力線比值；HMA：后足瞬時力臂

表2 治療前后HKA與各參數(shù)的相關(guān)性

注：ΔHKA表示治療前后的機械軸變化；ΔTT表示治療前后的距骨傾斜角變化；ΔTI表示治療前后的脛骨傾斜變化；ΔHAVA表示治療前后的后足力線角變化；ΔHAR表示治療前后的后足力線比值變化；ΔHMA表示治療前后的后足瞬時力臂變化

表3 治療前后的功能評分分)

注：KSS：美國膝關(guān)節(jié)協(xié)會評分；AOFAS：美國足踝外科協(xié)會；VAS：視覺模擬評分

關(guān)于脛骨高位截骨術(shù)后膝關(guān)節(jié)力線與踝關(guān)節(jié)力線的變化已有報道，但是目前尚無明確定論。近來，有研究報道距下關(guān)節(jié)對膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)畸形均有代償作用，而正常距下關(guān)節(jié)的力線維持在2°～6°的外翻狀態(tài)[6-8]。Takeuchi等[9]研究結(jié)果顯示，應用脛骨高位截骨術(shù)治療膝關(guān)節(jié)內(nèi)翻畸形伴有同側(cè)踝關(guān)節(jié)炎患者的療效顯著。雖然脛骨高位截骨術(shù)治療膝關(guān)節(jié)內(nèi)翻畸形患者的療效顯著，但是對于踝關(guān)節(jié)外翻畸形則需行踝上截骨術(shù)予以糾正[10]。與脛骨高位截骨類似，腓骨截骨術(shù)亦能有效糾正內(nèi)翻畸形，但其對于踝關(guān)節(jié)及距下關(guān)節(jié)的影響尚無系統(tǒng)性的研究。有學者通過尸體研究發(fā)現(xiàn)，腓骨截骨術(shù)后脛距關(guān)節(jié)面的最大壓力和最大接觸面積均得到了不同程度的下降；但是該研究未具體表述壓力的分布，且尸體不能模仿正常人行走的力線特點[10]。本研究結(jié)果顯示，腓骨截骨術(shù)后踝關(guān)節(jié)的畸形確實被糾正了，但是踝關(guān)節(jié)的功能評分(AOFAS踝-后足評分、VAS評分)與治療前比較差異無統(tǒng)計學意義?？紤]其原因為：(1)踝關(guān)節(jié)的功能變化可能被膝關(guān)節(jié)嚴重癥狀的緩解所掩蓋；(2)納入的患者均被診斷為膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)間室關(guān)節(jié)炎，但并非所有患者均合并同側(cè)踝關(guān)節(jié)畸形或炎癥；(3)隨訪時間的限制。

本研究影像學測量結(jié)果顯示，反映脛骨位置的踝關(guān)節(jié)TI、TT較治療前明顯改善，反映下肢力線的HKA、FTA較治療前也明顯改善。力線的改變勢必會導致壓力分布的變化。但實際上，腓骨截骨術(shù)后踝關(guān)節(jié)所承受的力量并未減少，甚至可能由于腓骨支撐力量的消失而增加，因此勢必會導致受力位置的再分布。Baldini等[11]認為，腓骨截骨術(shù)后力量的傳導會向內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)移。遺憾的是，本研究并未記錄力學的數(shù)據(jù)。此外，外踝未向近端明顯移位，這就保證了踝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性。關(guān)節(jié)的退行性變被認為是正常關(guān)節(jié)變化的一部分；如果存在力線異常，這一過程會明顯加快尤其在下肢負重關(guān)節(jié)的表現(xiàn)更為明顯。雖然臨床隨訪結(jié)果提示差異無統(tǒng)計學意義，但是力線的糾正對延緩關(guān)節(jié)退變?nèi)杂蟹e極的意義。當然長期的隨訪研究是必要的，很可能產(chǎn)生不同的結(jié)果。

雖然腓骨截骨術(shù)不需置入額外的內(nèi)固定物，但是其對畸形的糾正效果存在一定的局限性：(1)雖然距下關(guān)節(jié)外翻畸形被糾正了，但是術(shù)后未達到解剖學的輕度外翻。(2)踝關(guān)節(jié)的功能評分差異無統(tǒng)計學意義，而既往研究認為膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)關(guān)節(jié)間隙的寬度是影響術(shù)后功能恢復的危險因素之一。因此，對于關(guān)節(jié)間隙<5°的膝關(guān)節(jié)內(nèi)翻畸形患者建議采用腓骨截骨術(shù)，但對于嚴重的患者建議采用腓骨截骨術(shù)加脛骨截骨加墊片或聯(lián)合支撐鋼板固定來糾正下肢力線。與脛骨高位截骨術(shù)及關(guān)節(jié)置換術(shù)相比，腓骨截骨術(shù)的優(yōu)點在于其減少了對脛骨過早的干預，使術(shù)者對于后續(xù)治療的選擇變得更加靈活。

本研究的缺點在于未設立對照組，在測量過程中可能受人為因素的影響。但是為了減少人為因素影響，采取多人重復測量。

綜上所述，下肢機械軸的變化與距下關(guān)節(jié)的變化存在明顯的相關(guān)性。腓骨截骨不僅能改善膝關(guān)節(jié)的疼痛，同時還能糾正距下關(guān)節(jié)及踝關(guān)節(jié)的力線。雖然對于力線的糾正與臨床功能評分方面并未顯示出預想的正相關(guān)關(guān)系，但腓骨截骨術(shù)增加了膝關(guān)節(jié)的功能評分，同時糾正了踝關(guān)節(jié)的力線，是一種安全有效的治療內(nèi)側(cè)間室骨性關(guān)節(jié)炎的手術(shù)方式。今后將納入更多合并距下關(guān)節(jié)或踝關(guān)節(jié)疾病的患者來評估本研究結(jié)論。