李嘉，馮品，鄧立慶，田臻，歐陽翔宇，黃奇，高峰

(西藏自治區(qū)人民政府駐成都辦事處醫(yī)院骨科，四川 成都 610041)

膝關(guān)節(jié)是人體結(jié)構(gòu)功能最復雜的關(guān)節(jié)，也是人體重要的負重關(guān)節(jié)，故膝關(guān)節(jié)病損常見且處理棘手。在年齡大于60歲的老齡人口中膝關(guān)節(jié)疾病的患病率高達33%，同時其發(fā)病年齡有低齡化的趨勢。晚期膝骨關(guān)節(jié)炎保守治療通常無效，全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)(total knee arthroplasty，TKA)成為最終治療手段[1]。TKA術(shù)中，股骨遠端截骨外旋角度的選擇對TKA術(shù)后膝關(guān)節(jié)的恢復具有極為重要的影響。通過適宜角度的股骨端假體外旋，能夠使關(guān)節(jié)內(nèi)外側(cè)韌帶的緊張度和屈曲-伸直間隙得到滿意的對應關(guān)系[2]，最大程度恢復膝關(guān)節(jié)各關(guān)節(jié)面的解剖關(guān)系。股骨遠端旋轉(zhuǎn)對線的正確與否，直接關(guān)系著患者膝關(guān)節(jié)功能恢復的好壞。

TKA術(shù)中，股骨遠端旋轉(zhuǎn)對線參照最實用的是股骨后髁角(posterior condylar angle，PCA)。在我國，TKA假體的設(shè)計和技術(shù)標準長期沿用國外標準，臨床醫(yī)師在進行股骨后髁截骨的時候常參照歐美等國家后髁線外旋3°的標準。由于種族背景的不同，其股骨遠端髁的解剖關(guān)系常有一定的變異度，單純嵌套國外的指南推薦，可能出現(xiàn)股骨遠端外旋角度不足的情況[3]。同時我國是一個多民族國家，不同民族間也存在一定的解剖變異度[4]。了解高原藏族人群等特殊受術(shù)者的股骨外旋角度及其同漢族人群的差異，對術(shù)前、術(shù)中截骨方案的制定及病患的術(shù)后康復具有重大意義。本文測定并比較了高原地區(qū)藏族健康成人包括股骨后髁角在內(nèi)的股骨遠端旋轉(zhuǎn)角度，初步論證與漢族人群之間的差異，對后續(xù)的研究具有臨床意義，現(xiàn)將研究結(jié)果報告如下。

1 資料與方法

1.1 納入及排除標準 納入標準：出生并成長于西藏的健康藏族受檢者(往上數(shù)三代以內(nèi)均生長在西藏自治區(qū))，身高150～185 cm，身體質(zhì)量指數(shù)(body mass index，BMI)18.5～23.9 kg/m2。排除標準：妊娠；拍攝部位關(guān)節(jié)疼痛、畸形，關(guān)節(jié)活動異常，跛行；風濕熱、脊髓灰質(zhì)炎、佝僂病、侏儒癥、任何一條腿有其他先天畸形、類風濕性關(guān)節(jié)炎、既往影像證實任何一側(cè)膝關(guān)節(jié)患有骨關(guān)節(jié)炎、膝關(guān)節(jié)外傷導致骨折、膝關(guān)節(jié)做過關(guān)節(jié)置換術(shù)病史；測量數(shù)據(jù)要求股骨外上髁的最突點、股骨內(nèi)上髁的最凹點、股骨內(nèi)上髁的最突點、股骨內(nèi)/外后髁后側(cè)最低點截面必須在CT中清晰準確，否則放棄樣本[5]。

1.2 一般資料 共招募西藏地區(qū)正常成人志愿者60例(120膝)，其中5位志愿者應個人因素放棄受試。共55例(110膝)納入本研究，男30例(60膝)，女25例(50膝)；年齡25～48歲；平均(32.19±11.15)歲；體重48～78 kg，平均(58.4±18.5)kg；身高158～184 cm，平均(169.0±15.5)cm；BMI為18.5～24.6 kg/m2，平均(20.4±0.7)kg/m2。

1.3 掃描方法 掃描條件：使用西門子64排螺旋CT掃描儀，掃描條件為[6]：120 kV，50 mA，250 mAs，窗寬：65 HU，窗位：200 HU，層厚：0.75 mm。掃描體位[7]：受試者仰臥位，肢體完全放平，自然放松，避免強迫性伸展過度，檢查過程中適當固定腿部，透視軸線垂直于股骨干解剖軸，設(shè)定范圍為遠端股骨髁至髁上5 cm。

1.4 測量方法 定位標志：(1)股骨外上髁頂點A；(2)股骨內(nèi)上髁頂點B；(3)股骨內(nèi)上髁凹點C；(4)股骨內(nèi)、外后髁后側(cè)最低點D、E(見圖1)。角測量：(1)PCA：AC與DE夾角，即外科上髁軸線(surgical transepicondylar axis，STEA)與后髁軸線(posterior condylar line，PCL)的夾角；(2)髁扭轉(zhuǎn)角(condylar torsion angle，CTA)：AB與DE夾角；(3)臨床上髁軸線與外科上髁軸線夾角(condylar shaft angle，CSA)：AB與AC夾角。取其銳角值，精度取0.01°。影像學結(jié)果由2名醫(yī)師分別使用AutoCad 2012和Camera Measure 2.1.3.250軟件獨立測量，數(shù)據(jù)取兩者所測的平均值[8]。CT橫斷面選擇示意圖、股骨遠端各測量角度示意圖見圖2～3。

注：A-股骨外上髁頂點；B-股骨內(nèi)上髁頂點；C-股骨內(nèi)上髁凹點；D-股骨內(nèi)后髁后側(cè)最低點；E-股骨外后髁后側(cè)最低點

圖3 股骨遠端各測量角度示意圖

2 測量結(jié)果

2.1 PCA在性別、側(cè)別間的比較 經(jīng)雙因素析因分析，PCA角在不同性別、側(cè)別間比較，差異無統(tǒng)計學意義(P=0.258，P=0.586，見表1)。

表1 不同側(cè)別的男性與女性PCA比較

2.2 CTA在性別、側(cè)別間的比較 經(jīng)雙因素析因分析，CTA角在不同性別、側(cè)別間比較，差異無統(tǒng)計學意義(P=0.319，P=0.881，見表2)。

表2 不同側(cè)別的男性與女性CTA比較

2.3 CSA在性別、側(cè)別間的比較 經(jīng)雙因素析因分析，不同側(cè)別CSA角的比較，差異無統(tǒng)計學意義(P=0.957)；不同性別CSA角的比較，差異具有統(tǒng)計學意義，女性大于男性(P=0.017，見表3)。

表3 不同側(cè)別的男性與女性CSA比較

2.4 PCA和文獻數(shù)據(jù)比較 經(jīng)雙因素析因分析，PCA與漢族人群、歐美人群間比較，差異無統(tǒng)計學意義，具體結(jié)果為藏族人群(3.16±0.55)°，漢族人群(3.29±1.24)°[3]，歐美人群(3.00±0.00)°。

2.5 正態(tài)性檢驗與統(tǒng)計 (1)測量數(shù)據(jù)經(jīng)觀察符合正態(tài)分布。(2)高原地區(qū)藏族成人股骨后髁角平均(3.16±0.55)°。

3 討 論

3.1 TKA與股骨遠端旋轉(zhuǎn)對線 以生物材料、生物工程學不斷發(fā)展和外科手術(shù)技術(shù)水平的進步為基礎(chǔ)，同時伴隨著我國人口老齡化進程加速這一客觀條件[10]，人工膝關(guān)節(jié)置換術(shù)開展日益普遍。人工膝關(guān)節(jié)置換術(shù)作為一項經(jīng)典的關(guān)節(jié)矯形置換手術(shù)，運用生物工程學的原理及方法模擬出人體關(guān)節(jié)[11]，通過手術(shù)置換假體，在治療各種終末期膝關(guān)節(jié)病損、緩解患者疼痛及恢復患者勞動力方面具有無可替代的作用[12]。但膝關(guān)節(jié)本就是一個極為復雜的復合關(guān)節(jié)，兼有重要的負重運動功能，因此膝關(guān)節(jié)手術(shù)對解剖復位的要求及精度都極為苛刻。TKA術(shù)中，股骨假體力線關(guān)系的正確與否極為重要，因此股骨假體旋轉(zhuǎn)定位是TKA術(shù)的關(guān)鍵步驟之一?，F(xiàn)已證實，若術(shù)中置換的假體旋轉(zhuǎn)對位不良，尤其是外旋不足會導致膝關(guān)節(jié)各關(guān)節(jié)面不正常的對合關(guān)系，如髕骨軌跡動度異常、假體磨損加速、內(nèi)外及交叉韌帶失衡、屈曲間隙不對稱等后果。最終的結(jié)果是加速置換關(guān)節(jié)的退行性病損，縮短人工關(guān)節(jié)使用預期，甚至過早返修等[13]，這無疑加重了患者的經(jīng)濟負擔和社會醫(yī)療資源浪費。

股骨后髁截骨的外旋參照標準有很多，目前常用的有三種。STEA為股骨外側(cè)髁最突點和股骨內(nèi)側(cè)髁最低點間的連線。STEA與膝關(guān)節(jié)屈曲旋轉(zhuǎn)的軸心平行[14]，因此可作為良好的參照軸線。但實際上由于股骨內(nèi)側(cè)凹中心有股內(nèi)側(cè)副韌帶的附著，因此TKA術(shù)中不可能對此進行完全的解剖及定位。前后軸線術(shù)中暴露最為簡便，定位也明確，但臨床工作中發(fā)現(xiàn)，對于嚴重膝關(guān)節(jié)病變的患者，股骨滑車常有嚴重的磨損甚至骨贅形成[15]，因此也不是術(shù)中定位參考的最佳選擇。這個時候，PCL成為了較為理想的參考指標。運用空間立體幾何的基本原理，PCL相對于STEA有一定的外旋角(西方標準為3°)，學者Berger將其定義為PCA[16]。目前，國內(nèi)大多數(shù)TKA都提供基于PCL旋轉(zhuǎn)定位的截骨模塊，臨床指南中也普遍推薦西方標準中相對于PCL外旋3°的標準。

3.2 國內(nèi)開展股骨后髁角測量的臨床意義 PCL和STEA間的夾角即PCA，由于STEA被認為是最貼近股骨遠端球心的軸線，因此PCA被認為是行髖關(guān)節(jié)置換中最簡單及有效的參照指標。臨床研究證實，即使對于股骨髁間窩、股骨滑車磨損嚴重甚至置換后返修的患者，PCA仍具有較好的參照作用，或是誤差率較小可重復性高的最優(yōu)選擇[17]。

PCL外旋3°的標準是否適合國人仍存在著較大的爭議，這有待于臨床大樣本多中心隨機對照試驗的證實[18]。而藏族同胞長期生活在高寒乏氧的高原地區(qū)，是否其股骨遠端對線解剖關(guān)系會隨著地域環(huán)境而發(fā)生適應性改變更值得探索。

3.3 數(shù)據(jù)的結(jié)果分析 不同學者測量股骨遠端外旋角度結(jié)果不同，除了解剖學變異大的可能性，還與測量的方式、數(shù)據(jù)的選擇相關(guān)[19]。目前尚無統(tǒng)一的標準和方法來測量股骨遠端外旋角度，我們在測量、匯總和分析數(shù)據(jù)時發(fā)現(xiàn)，在垂直于股骨機械軸線的基礎(chǔ)上，結(jié)合CT的冠狀位定位像和水平截面像來看，股骨外上髁最突出點與內(nèi)上髁最突點往往難以被一個圖片所捕捉，在連續(xù)的截斷面中追蹤內(nèi)側(cè)最凹陷的趨勢往往初定的外側(cè)最突點丟失，同時后髁連線PCL的走行也會發(fā)生少量變化。因缺乏統(tǒng)一的標準，截面像的選擇是造成誤差的主要原因。我們探尋的解決辦法是借鑒Chuan-Ming 圖像疊加的思路[20]，以股骨外髁最突點為底圖，選擇RadiAnt DICOM Viewer軟件對DICOM數(shù)據(jù)源進行20 mm厚度圖像投影，重合于外髁最突點疊加，將定位點投影在一張橫斷面上進行測量。確定測量橫斷面后由2名關(guān)節(jié)外科醫(yī)師通過不同軟件測量，取平均數(shù)值進一步分析，在很大程度上減少了測量誤差。

目前全膝關(guān)節(jié)置換手術(shù)中股骨遠端截骨多選擇外旋3°[21]。國內(nèi)一些文獻報告國人股骨后髁角遠大于3°，也有接近 3°的報告。試驗中對象的選擇均為健康中青年藏族志愿者，測量中借助截面投影的方法最大化減小了誤差[22]，故認為方法正確，結(jié)果可靠，具有一定的臨床指導意義。試驗結(jié)果與潘江等[23]通過746例樣本量數(shù)據(jù)測得的漢族股骨旋轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)相接近，這與我國“漢藏同源”的說法相契合。既往我國的研究均提示，漢族群體中不同性別間PCA差異無統(tǒng)計學意義，但在藏族同胞的調(diào)查中卻得出了相違悖的結(jié)果，男性平均PCA為(3.32±0.54)°，而女性為(2.97±0.50)°，P<0.05。推測，可能是由于藏族同胞居住環(huán)境不同于漢族群體居住的東南沿海，乏氧的環(huán)境使得男女性別差異對PCA的影響更為顯著。據(jù)此可認為，在給藏族女性行全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)前，常規(guī)行CT檢查并三維成像，評估股骨遠端外旋3°的標準是否合適，或許能提高女性患者置換手術(shù)成功率[24-25]。

綜上所述，PCA是全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)中最實用的標準，雖然人種遺傳背景對PCA的影響較大，但對我國漢族和藏族男性同胞而言，股骨后髁截骨外旋3°仍是推薦的標準。藏族女性PCA變異或較大，若術(shù)前能先行CT等影像學手段測量股骨遠端對線關(guān)系，個體化評估截骨外旋角度，應有助于提高患者膝關(guān)節(jié)置換的成功率。