鐘昌恒,彭 昊
膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎(knee osteoarthritis,KOA)是一種常見的關(guān)節(jié)疾病,是以關(guān)節(jié)軟骨的變性、破壞及骨質(zhì)增生為特征的慢性關(guān)節(jié)疾病,該病好發(fā)于老年人,在75歲以上人群發(fā)病率高達(dá)70%[1]。全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)(total knee replacement,TKA)作為治療晚期KOA最有效的方法,能夠在很大程度上緩解患者的疼痛,改善患者的生存質(zhì)量。但現(xiàn)階段仍然有相當(dāng)一部分患者對(duì)TKA術(shù)后的臨床療效表示不滿意。Nam D[2]進(jìn)行過一項(xiàng)全國性的多中心研究,通過問卷的形式對(duì)TKA患者術(shù)后的滿意度進(jìn)行了調(diào)查,結(jié)果雖然顯示大概有90%患者對(duì)膝關(guān)節(jié)的總體功能表示滿意,但是其中只有66%患者認(rèn)為自己的膝關(guān)節(jié)“正常”,據(jù)報(bào)道殘留癥狀和功能性問題的發(fā)生率在33%~54%。
關(guān)于患者術(shù)后不滿意的問題牽涉到許多因素,其中最受廣大關(guān)節(jié)外科醫(yī)生注意的便是下肢力線,下肢力線在相當(dāng)程度上反映了植入物的對(duì)齊與否和穩(wěn)定性。近年來隨著外科技術(shù)的不斷發(fā)展,除了傳統(tǒng)的機(jī)械軸中立位對(duì)線外,越來越多的下肢力線方法被提出,如運(yùn)動(dòng)學(xué)對(duì)線、功能學(xué)對(duì)線等。多樣化的力線方式給了廣大關(guān)節(jié)外科醫(yī)生更多的選擇空間,通過對(duì)不同力線方式的對(duì)比研究,有望找到最佳對(duì)線方式,降低TKA術(shù)后患者的不滿意率。筆者對(duì)這些主流及最新的下肢力線方法作一綜述。
機(jī)械軸中立位對(duì)線即臨床所說的中立位下肢力線,是目前最常用也是最被廣泛認(rèn)可的一種對(duì)線方式。長期以來,TKA的一個(gè)宗旨是為了提高植入物的耐用性,應(yīng)將術(shù)后總體肢體對(duì)位校正至0°±3°機(jī)械軸的角度[3],一個(gè)良好的機(jī)械軸中立位對(duì)線可提高假體功能和假體使用壽命;相反,如果下肢對(duì)位不良,將會(huì)導(dǎo)致關(guān)節(jié)不穩(wěn)、假體松動(dòng)、聚乙烯襯墊加速磨損等并發(fā)癥。Moreland J[1]認(rèn)為假體對(duì)位不齊是造成假體松動(dòng)及不穩(wěn)定的主要原因。對(duì)此Fang DM等[4]做了一項(xiàng)研究,其在1983年至2006年,統(tǒng)計(jì)了3 992例患者進(jìn)行的共6 070例TKA,按術(shù)后下肢力線分為3組,中立組4 029例,內(nèi)翻組1 222例,外翻組819例,經(jīng)過(6.6±3.5)年的隨訪。結(jié)果共有51例膝關(guān)節(jié)經(jīng)過了翻修,其中中立組翻修率明顯較低,為0.5%(21/4 029例);而內(nèi)翻組翻修率為1.8%(18/1 222例),外翻組翻修率為1.5%(12/819例)。但是需要注意的是,大部分支持這一觀點(diǎn)的文獻(xiàn)證據(jù)都來自于20世紀(jì),考慮到當(dāng)時(shí)手術(shù)方式及假體設(shè)計(jì)都還不夠成熟,這些證據(jù)的可信度還是有待商榷。隨著TKA的成熟及假體設(shè)計(jì)的更加合理,幾乎沒有當(dāng)代的證據(jù)支持這一廣泛接受的假設(shè),即在TKA中恢復(fù)機(jī)械軸中立位對(duì)線可提高假體功能和延長假體壽命。相反,越來越多的人對(duì)這一假設(shè)提出了質(zhì)疑。Parratte S等[5]做過一項(xiàng)類似試驗(yàn),其對(duì)292例膝進(jìn)行了長達(dá)15年的隨訪,其中中立組翻修率為15.4%,但非中立組翻修率僅為13.0%。Abdel MP等[6]研究也得出了類似的結(jié)論,其統(tǒng)計(jì)了1985年至1990年執(zhí)行的398例TKA,其中中立位對(duì)線組292例,非中立位對(duì)線組106例,兩組在術(shù)后1、5、10、15、20年隨訪中膝關(guān)節(jié)評(píng)分相似,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;在第20年時(shí),中立位對(duì)線組翻修率為19.5%(57/292例),非中立位對(duì)線組翻修率為15.1%(16/106例),兩組在20年假體存活率上也無差異。除此之外,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,目前計(jì)算機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)也已用于TKA,并借此達(dá)到更準(zhǔn)確的機(jī)械軸中立位對(duì)線,但是運(yùn)用計(jì)算機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)合理性的基本前提是更加準(zhǔn)確的機(jī)械軸中立位對(duì)線可以提高假體功能及使用壽命,因?yàn)榕c計(jì)算機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)相關(guān)的額外成本隨后將通過減少翻修TKA次數(shù)來平衡[7~9];但是就目前相關(guān)研究來說,關(guān)于機(jī)械軸中立位對(duì)線是否會(huì)降低TKA術(shù)后的翻修率的確還存在很大的爭議。
除此之外,還有一個(gè)更加重要的問題需要得到重視,那就是機(jī)械軸中立位對(duì)線是否對(duì)所有的患者都適用?TKA的主要目的是用人工植入物代替侵蝕的軟骨和骨骼,以補(bǔ)償糜爛或損傷。這樣做時(shí),傳統(tǒng)上恢復(fù)機(jī)械軸中立位對(duì)線被認(rèn)為是關(guān)乎植入物耐久性的重要因素[10]?;謴?fù)機(jī)械軸中立位對(duì)線后,腿部的機(jī)械軸穿過膝關(guān)節(jié)的中央,這將導(dǎo)致均勻的膝內(nèi)外側(cè)負(fù)荷分布,并使植入物磨損和組件松動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)降到最低[11]。然而Magnussen RA等[12]一項(xiàng)研究顯示,在避免脛骨內(nèi)翻的情況下,術(shù)前內(nèi)翻畸形患者的TKA術(shù)后保留適當(dāng)?shù)膬?nèi)翻并不會(huì)影響患者的臨床療效及假體生存率。Saragaglia D等[13]、Matziolis G等[14]、Tanwar YS等[15]也得出了類似的結(jié)論,即TKA后輕微的內(nèi)翻畸形與不良的臨床預(yù)后之間并不存在相關(guān)性。除此之外,還有學(xué)者的報(bào)道顯示,正常健康成年人的下肢平均機(jī)械軸力線并非是中立位對(duì)線,而是輕度內(nèi)翻,約為1.5°~2.5°,這種先天性的內(nèi)翻狀態(tài)被稱為固有內(nèi)翻[16~18]。Shetty GM等[19]一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),亞洲成年男性的固有內(nèi)翻率高達(dá)40%,女性也有28%,他們認(rèn)為發(fā)生這一現(xiàn)象可能與亞洲成年人的脛骨平臺(tái)近端內(nèi)翻傾斜度過大有關(guān)。那么當(dāng)這種在發(fā)生KOA之前就存在固有內(nèi)翻的患者,如果嘗試在TKA期間實(shí)現(xiàn)機(jī)械軸中立位對(duì)線可能需要向內(nèi)過度釋放軟組織,這對(duì)他們來說是不自然的[20,21]。同時(shí),臨床目前通過拍攝肢體負(fù)重位全長片測(cè)量下肢力線的方法是有一定的缺陷的,因?yàn)檫@是一種二維層面的射線照片,該方法可能會(huì)因?yàn)橹w旋轉(zhuǎn)等因素使臨床醫(yī)師看到的下肢力線與患者本身的力線有所偏差,進(jìn)而會(huì)影響臨床醫(yī)生的判斷[4]。只有通過橫截面三維(three-dimensional,3D)成像,從多個(gè)角度觀察力線情況,才能測(cè)量出真正的下肢力線。而Slevin O等[22]做過一項(xiàng)關(guān)于3D重建CT測(cè)量下肢力線的前瞻性研究。結(jié)果顯示,使用3D重建CT測(cè)量各組件的位置時(shí),術(shù)后患者臨床療效似乎不受冠狀位TKA組件位置及整個(gè)下肢力線情況的影響。
運(yùn)動(dòng)學(xué)對(duì)線這一概念最初是由Howell SM等[23]提出,通過患者的膝關(guān)節(jié)MRI和相應(yīng)的軟件技術(shù)重現(xiàn)患者疾病發(fā)生前的脛股骨力線關(guān)系,并設(shè)計(jì)一套特有的假體[24]。運(yùn)動(dòng)學(xué)對(duì)線的目的是通過定制的股骨和脛骨組件以恢復(fù)患者的天然關(guān)節(jié)線,因此其理論上不受患者發(fā)病前的力線狀態(tài)的限制。運(yùn)動(dòng)學(xué)對(duì)線是一種3D對(duì)線方法,它通過恢復(fù)膝關(guān)節(jié)的三個(gè)運(yùn)動(dòng)軸,使關(guān)節(jié)線定向角和生理性軟組織平衡得到改善,從而改善患者的步態(tài)、膝關(guān)節(jié)感覺和運(yùn)動(dòng)范圍。因此可以帶來更好的患者預(yù)后[25~27]。這三個(gè)軸分別是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。Courtney PM等[28]一項(xiàng)關(guān)于運(yùn)動(dòng)學(xué)對(duì)線的Meta分析結(jié)果顯示,在總計(jì)877例達(dá)到運(yùn)動(dòng)學(xué)對(duì)線的TKA中,在37.9個(gè)月的加權(quán)平均隨訪中,累積生存率為97.4%。并且229例運(yùn)動(dòng)學(xué)對(duì)線TKA和229例傳統(tǒng)TKA患者的并發(fā)癥發(fā)生率沒有差異,而運(yùn)動(dòng)學(xué)對(duì)線TKA組術(shù)后膝關(guān)節(jié)綜合評(píng)分高于常規(guī)TKA組。盡管如此,有學(xué)者對(duì)基于計(jì)算機(jī)建模發(fā)現(xiàn)在運(yùn)動(dòng)學(xué)對(duì)線的模型中,股骨和脛骨組件的內(nèi)部旋轉(zhuǎn)會(huì)導(dǎo)致膝關(guān)節(jié)早期屈曲期間髕骨組件的橫向移位和傾斜,這大大增加了髕骨股骨的接觸應(yīng)力,從而增加了髕骨錯(cuò)位的風(fēng)險(xiǎn)。髕骨錯(cuò)位是導(dǎo)致半脫位并增加聚乙烯磨損的主要問題,而聚乙烯磨損引起假體松動(dòng)又是導(dǎo)致TKA翻修的常見原因。雖然目前有相當(dāng)一部分文獻(xiàn)表明運(yùn)動(dòng)學(xué)對(duì)線TKA與機(jī)械軸中立位對(duì)線TKA在假體生存率上差異并沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,但仍需警惕這些潛在的危險(xiǎn)因素[11]。除此之外,目前關(guān)于運(yùn)動(dòng)學(xué)對(duì)線還存在的一個(gè)主要問題是,運(yùn)動(dòng)學(xué)對(duì)線雖然僅需要很小的軟組織釋放。但卻忽略了患者冠狀位的下肢力線對(duì)齊,可能使患有嚴(yán)重畸形的患者面臨與對(duì)齊相關(guān)的早期失敗的風(fēng)險(xiǎn)[29~32],而且目前并沒有學(xué)者就運(yùn)動(dòng)學(xué)對(duì)線TKA術(shù)后下肢力線的可接受角度給出一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)答案。
功能學(xué)對(duì)線的實(shí)現(xiàn)有賴于先進(jìn)的外科手術(shù)輔助工具,通過使用機(jī)器人輔助下的TKA,可以實(shí)現(xiàn)在術(shù)中評(píng)估截骨厚度、關(guān)節(jié)間隙及下肢力線。該技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)術(shù)中測(cè)量截骨水平及平衡膝關(guān)節(jié)間隙,達(dá)到最大程度的軟組織保護(hù),并且在去除掉膝關(guān)節(jié)周圍骨贅之后,還可以在術(shù)中評(píng)估肢體的對(duì)齊,以便通過手動(dòng)施加的內(nèi)翻或外翻力進(jìn)行冠狀位矯正,以糾正畸形,實(shí)現(xiàn)更加精確的下肢力線對(duì)齊[33~35]。在Hampp EL等[36]一項(xiàng)尸體模型研究中發(fā)現(xiàn),機(jī)器人輔助下的TKA在截骨的精確度及下肢力線的準(zhǔn)確度均優(yōu)于傳統(tǒng)TKA,這就意味著機(jī)器人輔助TKA在盡可能多的軟組織保護(hù)上做到了更加精確的截骨及下肢力線對(duì)齊,從而增加了患者的滿意率及假體的功能活動(dòng)。Kayani B等[37]在一項(xiàng)前瞻性隊(duì)列研究中,將40例行傳統(tǒng)TKA與40例機(jī)器人輔助TKA進(jìn)行比較,結(jié)果發(fā)現(xiàn)與傳統(tǒng)TKA相比,機(jī)器人輔助TKA在疼痛減輕、早期功能恢復(fù)和縮短出院時(shí)間方面做得更好。在Khlopas A等[35]一項(xiàng)最新研究中,其將機(jī)器人輔助TKA患者的短期滿意率和功能結(jié)局與傳統(tǒng)TKA進(jìn)行比較。結(jié)果發(fā)現(xiàn),與傳統(tǒng)TKA患者相比,機(jī)器人輔助TKA患者的膝關(guān)節(jié)評(píng)分及患者滿意率均較傳統(tǒng)TKA高,而兩者的短期假體生存率并無差別。盡管有很多研究強(qiáng)調(diào)了機(jī)器人輔助TKA的潛在優(yōu)勢(shì),但目前來看仍有些許隱患,與傳統(tǒng)TKA相比,機(jī)器人輔助TKA手術(shù)時(shí)間更長,這意味著術(shù)中出血可能會(huì)更多,術(shù)后感染發(fā)生概率可能更大[21,38]。最重要的一點(diǎn)是,目前大多數(shù)研究報(bào)道的都是短期結(jié)果,仍然需要長期的研究結(jié)果來支持這項(xiàng)技術(shù)的使用[39~41]。另外,昂貴的技術(shù)費(fèi)用也會(huì)阻礙該技術(shù)的實(shí)施。
就目前而言,TKA術(shù)后的機(jī)械軸中立位對(duì)線仍然是大部分關(guān)節(jié)外科醫(yī)生所信奉的金標(biāo)準(zhǔn),但由于將重點(diǎn)都放在機(jī)械軸中立位對(duì)線上,可能會(huì)存在術(shù)中過度軟組織松解,因而破壞軟組織平衡,這可能也是TKA術(shù)后較高不滿意率的原因之一。而此后發(fā)展起來的運(yùn)動(dòng)學(xué)對(duì)線則是一種3D層面的對(duì)線技術(shù),運(yùn)動(dòng)學(xué)對(duì)線技術(shù)僅需要很少的軟組織釋放,因此會(huì)有更好的軟組織平衡;但與傳統(tǒng)TKA相比,其并不強(qiáng)調(diào)機(jī)械軸中立位對(duì)線,這可能會(huì)使術(shù)后對(duì)線不良的患者有更高的失敗風(fēng)險(xiǎn)。隨著機(jī)器人技術(shù)而發(fā)展起來的功能學(xué)對(duì)線,既做到了術(shù)中精確的機(jī)械軸中立位對(duì)線,又兼顧了軟組織平衡,是一種更加先進(jìn)的對(duì)線方式,但是需要長期研究來驗(yàn)證該技術(shù)的安全性。因此目前來說,關(guān)節(jié)外科醫(yī)生在進(jìn)行TKA時(shí),還是應(yīng)當(dāng)把恢復(fù)機(jī)械軸中立位對(duì)線作為主要目標(biāo)之一;但與此同時(shí),也應(yīng)該避免術(shù)中過度的軟組織釋放,盡可能地達(dá)到一個(gè)良好的軟組織平衡。從而使患者得到最好的臨床療效,而不是相信單一的對(duì)線方法。