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        下肢力線(xiàn)在全膝關(guān)節(jié)置換中的應(yīng)用進(jìn)展

        2019-01-04 14:45:51
        關(guān)鍵詞:對(duì)線(xiàn)力線(xiàn)運(yùn)動(dòng)學(xué)

        膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎(KOA)主要病因?yàn)檐浌窃獾狡茐?、退化和骨質(zhì)增生,屬于慢性關(guān)節(jié)疾病,又稱(chēng)為退行性膝關(guān)節(jié)炎,發(fā)病人群多為老年人[1]。隨著社會(huì)人口的老齡化,該病的發(fā)病率越來(lái)越高?,F(xiàn)階段臨床針對(duì)KOA的治療主要在于提高患者生活質(zhì)量,減輕膝關(guān)節(jié)疼痛,延緩病情。全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)對(duì)晚期及病情嚴(yán)重患者有非常好的治療效果,可以緩解關(guān)節(jié)痛感,同時(shí)還能修復(fù)膝關(guān)節(jié)外翻及屈曲畸形,重建膝關(guān)節(jié)功能,改善患者的生活狀態(tài)。盡管全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)取得了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展,但Bourne等[2]對(duì)1 703例初次全膝關(guān)節(jié)置換(TKA)的患者進(jìn)行回顧性研究發(fā)現(xiàn),19%的患者對(duì)手術(shù)效果不滿(mǎn)意,主要表現(xiàn)在術(shù)后靜息痛、關(guān)節(jié)活動(dòng)度及術(shù)后并發(fā)癥等方面,導(dǎo)致這種結(jié)果的因素尚不明確,而最受廣大關(guān)節(jié)外科醫(yī)生關(guān)注的是患者下肢力線(xiàn),尤其是冠狀位對(duì)線(xiàn)。

        1 概念及測(cè)量方法

        1.1 下肢力線(xiàn)的概念下肢力線(xiàn)是相對(duì)于恥骨聯(lián)合垂直中線(xiàn)而言的,正常下肢力線(xiàn)是從股骨頭中心至踝關(guān)節(jié)中心,此線(xiàn)經(jīng)過(guò)膝關(guān)節(jié)中心或者稍偏向內(nèi)側(cè)[3]。對(duì)于股骨和脛骨等長(zhǎng)骨,機(jī)械軸為連接近端與遠(yuǎn)端關(guān)節(jié)中心的直線(xiàn)。股骨頭中心及股骨髁頂點(diǎn)是股骨的中心,脛骨機(jī)械軸是脛骨髁間嵴中點(diǎn)與踝關(guān)節(jié)中心的連線(xiàn)。內(nèi)踝及外踝的中心位置就是踝關(guān)節(jié)的中心。解剖軸是骨干的中線(xiàn)。

        股骨機(jī)械軸相對(duì)于人體中線(xiàn)大約外翻3°,股骨解剖軸相對(duì)于重心線(xiàn)有9°外翻,因此股骨機(jī)械軸與解剖軸之間存在夾角,在進(jìn)行全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)時(shí)也是以此夾角作為常規(guī)股骨截骨術(shù)的角度,該夾角為6°。而對(duì)于脛骨來(lái)說(shuō),解剖軸相較中線(xiàn)具有3°的內(nèi)翻[4]。

        因此,股骨和脛骨機(jī)械軸的夾角即為下肢力線(xiàn),其中股骨機(jī)械軸的外翻角度與脛骨機(jī)械軸的內(nèi)翻角度分別為3°,這就導(dǎo)致MFT角為0°,也就是所謂的中立位對(duì)線(xiàn)[5]。

        1.2 下肢力線(xiàn)的測(cè)量進(jìn)行全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)前需要對(duì)下肢全長(zhǎng)進(jìn)行詳細(xì)的檢查,以此作為臨床決策依據(jù),而臨床中不同的放射科技術(shù)人員透視下肢全長(zhǎng)的方法缺乏一致標(biāo)準(zhǔn)。放射科技術(shù)人員通常要求患者雙足并攏,處于“立正”的姿勢(shì),如果患者存在脛骨外旋或者內(nèi)旋,這樣的姿勢(shì)會(huì)使得髕骨位置偏向內(nèi)側(cè)或偏向外側(cè),糾正方法是將髕骨指向前方,而不必考慮足部的位置[6]。采取這一措施可以規(guī)避數(shù)據(jù)的重復(fù)性,同時(shí)提高數(shù)據(jù)的可靠性,為臨床手術(shù)治療提供科學(xué)有效的數(shù)據(jù)參照。在測(cè)量下肢力線(xiàn)時(shí),需要明確膝關(guān)節(jié)、踝關(guān)節(jié)及髖關(guān)節(jié)的中心點(diǎn)。髖關(guān)節(jié)的中心點(diǎn)位于股骨頭圓形的中心點(diǎn),最好采用Mose圓來(lái)確定股骨頭的中心點(diǎn),在實(shí)際操作過(guò)程中,可以使用量角器的中心來(lái)確定該點(diǎn),具體方法為測(cè)量股骨頭的縱徑,并將其等分為兩部分,以該距離從股骨頭內(nèi)側(cè)緣測(cè)量,中心點(diǎn)位于股骨頭內(nèi)側(cè)緣相距該縱徑1/2處??梢酝ㄟ^(guò)多種方式確認(rèn)膝關(guān)節(jié)的中心點(diǎn),例如膝關(guān)節(jié)周?chē)浗M織中點(diǎn)、脛骨平臺(tái)中點(diǎn)、股骨踝間窩定點(diǎn),后兩種方法確認(rèn)效率最高。踝關(guān)節(jié)的中點(diǎn)測(cè)量距離為距骨寬度的中點(diǎn),在脛骨下端水平脛骨和腓骨寬度的中點(diǎn),或者軟組織輪廓的中點(diǎn),3種測(cè)量結(jié)果相同,在實(shí)際測(cè)量中使用距骨寬度的中點(diǎn)和脛骨下端寬度的中心點(diǎn)最方便[7]。

        2 中立位對(duì)線(xiàn)

        臨床進(jìn)行全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)的目的之一是修復(fù)脛股關(guān)節(jié)之間的對(duì)線(xiàn)關(guān)系。將對(duì)線(xiàn)關(guān)系糾正到正常狀態(tài),可以改善膝關(guān)節(jié)內(nèi)、外翻畸形情況?;颊邔?duì)人工全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)的滿(mǎn)意程度及術(shù)后治療效果,通過(guò)膝關(guān)節(jié)力線(xiàn)的修復(fù)程度就可體現(xiàn)出來(lái)。常規(guī)狀態(tài)下,患者可以通過(guò)人工膝關(guān)節(jié)力線(xiàn)來(lái)實(shí)現(xiàn)重力矢量傳導(dǎo),協(xié)調(diào)假體與骨水泥之間的平衡,同時(shí)修復(fù)膝關(guān)節(jié)功能。股骨頭中心、膝關(guān)節(jié)中心、踝關(guān)節(jié)中心均位于穿過(guò)膝關(guān)節(jié)的下肢力線(xiàn),被稱(chēng)為中立位對(duì)線(xiàn)。

        20世紀(jì)90年代,關(guān)于下肢力線(xiàn)矯正存在兩種分歧,Townley等[8]提出膝關(guān)節(jié)假體中央稍微內(nèi)側(cè)的位置應(yīng)為人工全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)后對(duì)下肢力線(xiàn)的調(diào)整位置,因?yàn)檎H梭w的膝關(guān)節(jié)負(fù)重時(shí),內(nèi)側(cè)間室所承受的負(fù)荷大于外側(cè)間室。但以Insall等[9]為代表的學(xué)者則認(rèn)為膝關(guān)節(jié)置換手術(shù)后的內(nèi)翻是不可接受的,為避免內(nèi)翻畸形甚至可以允許輕度的外翻。針對(duì)這一爭(zhēng)議,Jeffery等[3]通過(guò)對(duì)115例患者12年的隨訪研究表明,在67.8%(78例)的患者中,其下肢力線(xiàn)通過(guò)假體的中間1/3,假體松動(dòng)的發(fā)生率為3.0%,而當(dāng)下肢力線(xiàn)位于內(nèi)側(cè)或者外側(cè),42%的假體松動(dòng)率會(huì)受到誤差的影響,誤差角度大于3°時(shí),其松動(dòng)率達(dá)24%,影響較大。Fang等[10]通過(guò)對(duì)1983~2006年3 992例患者(6 070膝)進(jìn)行隨訪,以術(shù)后髕股角為分組標(biāo)準(zhǔn),將患者分為外翻組、內(nèi)翻組和中性組。對(duì)6 070例膝關(guān)節(jié)置換手術(shù)進(jìn)行分析,手術(shù)失敗51例,占0.8%,其中中性組21例,占0.3%;內(nèi)翻組18例,占0.3%;外翻組12例,占0.2%,中性組修復(fù)的概率最低。Bargren等[11]在實(shí)驗(yàn)室通過(guò)偏心加載實(shí)驗(yàn)?zāi)M內(nèi)翻和外翻畸形,在極低的負(fù)載下,即可發(fā)生假體松動(dòng)。因此,長(zhǎng)期的臨床研究和實(shí)驗(yàn)室分析都證明了在全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)中正確的中立位對(duì)線(xiàn)的重要性。

        為了獲得更加理想的中立位對(duì)線(xiàn),計(jì)算機(jī)導(dǎo)航技術(shù)也隨之出現(xiàn),1997年計(jì)算機(jī)導(dǎo)航技術(shù)開(kāi)始應(yīng)用于TKA,研究說(shuō)明在假體安裝及下肢力線(xiàn)修復(fù)中,使用該技術(shù)可提高治療效果。但計(jì)算機(jī)導(dǎo)航下手術(shù)用時(shí)較傳統(tǒng)手術(shù)明顯延長(zhǎng),從而增加了感染幾率和失血量,計(jì)算機(jī)導(dǎo)航技術(shù)需在股骨或脛骨安裝4枚追蹤器固定針,這一措施會(huì)增加骨折發(fā)生率,對(duì)骨質(zhì)疏松患者影響較大[12]。

        患者對(duì)手術(shù)效果不滿(mǎn)意主要表現(xiàn)在術(shù)后靜息痛、關(guān)節(jié)活動(dòng)度及術(shù)后并發(fā)癥等方面。在過(guò)去的10年里,有研究質(zhì)疑,努力使患者的下肢力線(xiàn)達(dá)到中立位對(duì)線(xiàn)是否會(huì)造成韌帶失衡的問(wèn)題,這或許可以解釋患者較高的不滿(mǎn)意率[13]。Parratte等[14]回顧性分析1985~1990年280例患者(398膝)全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)后15年Kaplan-Meier生存曲線(xiàn)的臨床和影像學(xué)資料,將398例患膝分為中立位對(duì)線(xiàn)組和異常對(duì)線(xiàn)組,中立位對(duì)線(xiàn)組292例中有45例(15.4%)因不同原因進(jìn)行了翻修,而異常對(duì)線(xiàn)組106例中有14例(13.2%)因不同原因進(jìn)行了翻修。而B(niǎo)onner等[15]在2011年對(duì)396例患者(501膝)進(jìn)行了15年的隨訪表明,基于統(tǒng)計(jì)學(xué)層面分析,假體生存率受到中立位對(duì)線(xiàn)的影響逐漸減少,不存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。以上研究表明中立位對(duì)線(xiàn)并不能提高假體15年的存活率,對(duì)預(yù)測(cè)假體的生存率也無(wú)實(shí)際價(jià)值。Bellemans等[16]在2012年的一項(xiàng)研究中提出了固有性?xún)?nèi)翻的概念,以250名青年為研究對(duì)象,年齡20~27歲,無(wú)癥狀,研究得出膝關(guān)節(jié)固有性?xún)?nèi)翻發(fā)生率較大,其中男性與女性占比分別為32%和17%,即其自身力線(xiàn)內(nèi)翻超過(guò)了3°。因此,他們認(rèn)為如將這些患者的力線(xiàn)恢復(fù)至中立位,則其結(jié)果可能難以令人滿(mǎn)意。中立位對(duì)線(xiàn)術(shù)后未能完全重建膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)學(xué)特征,并且改變軟組織張力可能是導(dǎo)致膝關(guān)節(jié)置換術(shù)后患者不滿(mǎn)意的重要因素。

        3 運(yùn)動(dòng)學(xué)對(duì)線(xiàn)

        機(jī)械軸和解剖軸可以在一個(gè)簡(jiǎn)單的X線(xiàn)片上進(jìn)行描述,而運(yùn)動(dòng)軸是描述膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的3個(gè)軸。這3個(gè)運(yùn)動(dòng)軸是膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的功能軸,關(guān)系到膝關(guān)節(jié)的彎曲和旋轉(zhuǎn)。因此,運(yùn)動(dòng)學(xué)對(duì)線(xiàn)是一種動(dòng)態(tài)的三維對(duì)線(xiàn)方式,不能夠在普通X光下顯示。這3條軸線(xiàn)分別為脛骨圍繞股骨做屈伸運(yùn)動(dòng)的橫軸、髕骨圍繞股骨做屈伸運(yùn)動(dòng)的橫軸、脛骨自身內(nèi)外旋所圍繞的中心豎軸[17]。自從描述了股骨的不同橫軸和股骨髁后段的圓柱理論后,運(yùn)動(dòng)學(xué)對(duì)線(xiàn)的概念就引起了人們的關(guān)注。運(yùn)動(dòng)學(xué)對(duì)線(xiàn)的概念并不完全是新的,是從Mont等[18]的解剖對(duì)準(zhǔn)的概念中得到啟發(fā)的。運(yùn)動(dòng)學(xué)對(duì)線(xiàn)提出應(yīng)根據(jù)3條膝關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)軸線(xiàn)進(jìn)行假體對(duì)位,同時(shí)強(qiáng)調(diào)對(duì)膝關(guān)節(jié)原有解剖特征及生理軸線(xiàn)的還原,原則上不對(duì)側(cè)副韌帶做多余松解,因而極大程度地恢復(fù)了膝關(guān)節(jié)正常的生物力學(xué)和運(yùn)動(dòng)模式,基于理論層面可以得出術(shù)后效果會(huì)得到提高。相反,中立線(xiàn)對(duì)位機(jī)械地將下肢和假體糾正為中立位,并未考慮恢復(fù)患者膝關(guān)節(jié)正常解剖形態(tài),為了達(dá)到中立位對(duì)線(xiàn)的目的往往需要對(duì)膝關(guān)節(jié)周?chē)浗M織做不必要的松解,從而使維持膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的韌帶肌肉等結(jié)構(gòu)遭到破壞,進(jìn)而導(dǎo)致出現(xiàn)諸多運(yùn)動(dòng)學(xué)負(fù)面效果,例如膝關(guān)節(jié)假體運(yùn)動(dòng)軸線(xiàn)不符合常態(tài)、新關(guān)節(jié)線(xiàn)水平增高、傾斜度發(fā)生改變等。而將股骨假體放置在與正常情況不同的關(guān)節(jié)線(xiàn)傾角和水平上,意味著會(huì)改變髕股和脛股的運(yùn)動(dòng)學(xué)軌跡,從而導(dǎo)致髕股關(guān)節(jié)的疼痛、不穩(wěn)定,甚至運(yùn)動(dòng)功能喪失[19,20]。一些研究甚至質(zhì)疑傳統(tǒng)的中立位對(duì)線(xiàn)是否為正確的技術(shù)。為了創(chuàng)造一個(gè)平衡和功能良好的膝關(guān)節(jié),運(yùn)動(dòng)學(xué)對(duì)線(xiàn)的發(fā)展旨在在整個(gè)運(yùn)動(dòng)軌跡中實(shí)現(xiàn)一個(gè)平衡良好的人工關(guān)節(jié)。

        運(yùn)動(dòng)學(xué)可以修復(fù)患者的下肢力線(xiàn),恢復(fù)膝關(guān)節(jié)軟組織及韌帶的正常使用,重建膝關(guān)節(jié)功能。從設(shè)計(jì)理念來(lái)說(shuō),患者術(shù)后應(yīng)該能獲得更好的膝關(guān)節(jié)功能。Dossett等[21]以88例TKA患者作為研究對(duì)象,采取前瞻性隨機(jī)隊(duì)列方法,基于對(duì)線(xiàn)的差異性將患者分類(lèi),對(duì)其進(jìn)行了隨訪研究。2年隨訪結(jié)論發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)學(xué)對(duì)線(xiàn)組在所有采納的膝關(guān)節(jié)功能評(píng)分系統(tǒng)(Oxford膝關(guān)節(jié)評(píng)分、WOMAC評(píng)分、KSS評(píng)分)均獲得比中立位對(duì)線(xiàn)更好的結(jié)果。而Howell等[17]的一項(xiàng)涉及200例患者的短期(1年)前瞻性隨機(jī)隊(duì)列研究也得出相似結(jié)論,運(yùn)動(dòng)學(xué)對(duì)線(xiàn)組在膝關(guān)節(jié)活動(dòng)度方面的得分對(duì)比中立位對(duì)線(xiàn)組有著顯著性差異。不過(guò)值得注意的是,這一組中也發(fā)現(xiàn)了更多結(jié)果不佳的異常值。這應(yīng)該與術(shù)中無(wú)法完成術(shù)前計(jì)劃所需要的截骨有關(guān)。Howell等[17]將198例(214膝)施行運(yùn)動(dòng)學(xué)對(duì)線(xiàn)手術(shù)的患者按照力線(xiàn)位置(位置良好組 0°,內(nèi)翻組 >3°,外翻組 <3°)進(jìn)行分類(lèi),隨訪31~43月后發(fā)現(xiàn),各組之間的功能評(píng)分并無(wú)顯著差異,也未觀察到嚴(yán)重失敗的病例??梢缘贸鲞\(yùn)動(dòng)學(xué)對(duì)線(xiàn)并未以中立位對(duì)線(xiàn)作為核心目標(biāo),但是這并不影響對(duì)線(xiàn)恢復(fù)情況,早期失敗現(xiàn)象也未出現(xiàn)。

        通過(guò)上述內(nèi)容可以分析得出,目前術(shù)后運(yùn)動(dòng)學(xué)生存率還未得出確切的定論,需要進(jìn)行長(zhǎng)期后續(xù)隨訪。但就已有的數(shù)據(jù)可以得出運(yùn)動(dòng)學(xué)對(duì)線(xiàn)術(shù)后可以獲得比中立位對(duì)線(xiàn)更優(yōu)良的短中期膝關(guān)節(jié)功能,短期假體存活率與中性位置較為類(lèi)似,但是這一結(jié)論需要后續(xù)的隨訪數(shù)據(jù)才能進(jìn)行確定,以此了解運(yùn)動(dòng)學(xué)的臨床治療效果及可靠性。此外,運(yùn)動(dòng)學(xué)對(duì)線(xiàn)術(shù)前規(guī)劃及手術(shù)流程較為復(fù)雜,個(gè)性化的截骨設(shè)計(jì)在某種程度上限制了其在臨床的迅速推廣。同時(shí),運(yùn)動(dòng)學(xué)對(duì)線(xiàn)擁有比中立位對(duì)線(xiàn)更多結(jié)果不佳的異常值,應(yīng)該注意到術(shù)中調(diào)整偏離最初計(jì)劃與不良結(jié)果之間的相關(guān)性。

        4 小結(jié)

        盡管中立位對(duì)線(xiàn)仍然被認(rèn)為是獲得假體長(zhǎng)期生存率的黃金標(biāo)準(zhǔn),但到目前為止,在相當(dāng)大比例的患者中,中立位對(duì)線(xiàn)還不能實(shí)現(xiàn)良好的膝關(guān)節(jié)功能及無(wú)痛。良好的臨床結(jié)果取決于良好的手術(shù)技術(shù)和患者選擇,但似乎很難相信不同對(duì)線(xiàn)方法之間2°~3°的排列差異可以解釋患者預(yù)后不佳和假體生存率降低的說(shuō)法。從三維角度考慮的運(yùn)動(dòng)學(xué)對(duì)線(xiàn)雖然帶來(lái)新的方法,但這種對(duì)線(xiàn)方法仍在評(píng)估中,需要更進(jìn)一步的長(zhǎng)期大量隨訪研究來(lái)確定運(yùn)動(dòng)學(xué)對(duì)線(xiàn)是否將有助于實(shí)現(xiàn)TKA術(shù)后的更佳效果。在運(yùn)動(dòng)學(xué)對(duì)線(xiàn)中遠(yuǎn)期療效確認(rèn)之前,中立位對(duì)線(xiàn)以及經(jīng)典截骨方法仍舊是金標(biāo)準(zhǔn),修復(fù)下肢中立位對(duì)線(xiàn)仍然是手術(shù)的主要目標(biāo)之一,應(yīng)以±3°的安全區(qū)概念作為標(biāo)準(zhǔn)和原則。而作為一名關(guān)節(jié)外科醫(yī)生,除了力線(xiàn)之外,韌帶平衡和測(cè)量切除術(shù)等必須綜合考慮,以幫助患者達(dá)到最佳的治療效果,而不是盲目相信單一的對(duì)線(xiàn)方法。

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