敖由,呂松岑
(哈爾濱醫科大學附屬第二醫院骨科,黑龍江 哈爾濱 150000)
全膝關節置換術(total knee arthroplasty,TKA)后假體生存率與下肢力線的精準重建密切相關,正確評價下肢力線對下肢畸形的矯形手術是非常重要的。許多研究只評估冠狀面髖-膝-踝中心軸對線,由于距下關節(subtalar joint,STJ)也承擔肢體的重量,為了更好的測量下肢力線,除了評估髖-膝-踝中心軸對線外,也有必要評估STJ的對線[1-3]。STJ是距骨與跟骨間的關節,由距骨下面與跟骨上面的關節面構成,STJ能夠承受并傳導人體重量且協調下肢關節運動,是后足生物力學的中心和足部穩定的重要樞軸結構[4]。最近的很多研究著重討論了STJ的代償功能[5-7],結果顯示STJ可有效代償膝關節和踝關節的畸形[8-12]。當膝關節或踝關節畸形接受矯形手術治療時,了解STJ代償的機制及手術后STJ對線的變化有助于手術計劃的制定。在這篇綜述中,我們主要討論了STJ在下肢畸形中的代償作用。
1.1 STJ對膝關節骨關節炎所致畸形的代償作用 Norton等[9]發現,STJ對線與膝關節畸形之間存在顯著相關性(相關系數為-0.413,P<0.01),而且這種相關性在內翻或者外翻≥10°的較嚴重膝關節畸形中更明顯(相關系數為-0.536,P<0.01)。在膝內翻骨關節炎患者中,STJ對線為代償性外翻,膝內翻角度每增加1°,STJ外翻增加0.49°(P<0.0001)。在膝外翻骨關節炎患者中,STJ對線為代償性內翻,膝外翻角度每增加1°,STJ內翻增加0.43°(P=0.0012)。Gao等[13]的研究也發現了,膝關節外翻畸形或內翻畸形會導致踝關節發生傾斜,繼而影響后足的力線。一些研究支持這種STJ在膝內翻骨關節炎患者中的代償作用[14-15]。
然而,在Mullaji等[14]的報告中并未發現STJ對膝外翻骨關節炎有任何代償作用。有關STJ的代償作用在外翻膝關節畸形中的研究較少,因此STJ在外翻膝關節畸形中是否有代償作用仍存在爭議。
1.2 STJ對膝關節類風濕性關節炎所致畸形的代償作用 Nakada等[16]研究了在類風濕性關節炎(rheumatoid arthritis,RA)患者中STJ的代償作用。在Larsen≥4級的患者中股骨脛骨角(femorotibial angel,FTA)與脛骨跟骨角(tibiocalcaneal angel,TCA)呈中度相關(r=0.544,P=0.0239),而在Larsen≤3級,即STJ損傷輕的患者中FTA與TCA的關系呈顯著相關(r=0.705,P=0.0049)。同樣的結論在Nishitani等[17]的研究中也得到了證實,在距骨損傷輕的RA患者中觀察到了后足對膝關節畸形的代償作用,而在距骨嚴重損傷的RA患者中未觀察到后足對膝關節畸形的代償作用。到目前為止,僅有少數文獻報道了STJ對類風濕性關節炎所致膝關節畸形的代償作用。STJ若沒有受到嚴重破壞,可同時代償RA患者的內翻畸形和外翻畸形。然而,被破壞的STJ不能代償膝關節畸形,會產生與膝內翻或外翻畸形同步的內翻或外翻畸形。
有實驗發現膝關節內翻畸形矯正術后,不僅踝關節和后足的對線發生明顯的代償性改變,而且STJ也同時發生明顯的代償性變化[5,15,18]。2004年,Chandler等[8]首先描述了膝關節畸形接受全膝關節置換術后,STJ對線內翻或外翻角度發生改變,這顯示了STJ對膝關節畸形矯形術后有代償作用。然而,他們并沒有清楚地解釋它們之間的相互關系。
此后,有報告發現STJ代償性的外翻在內翻膝關節接受全膝關節置換術后得到改善[5-6,14-15,19-20]。Takenaka等[19-20]用內翻外翻角(varus-valgus angel,VVA)評估STJ對線,VVA平均值為76.0°[21],在STJ外翻(VVA≥76.0°)接受TKA患者中VVA有明顯的改善,術后3周由(80.5±3.1)°改善到(78.6±3.7)°,術后1年改善為(77.1±2.7)°。然而,在STJ內翻(VVA<76.0°)接受TKA的患者中,術前、術后3周和術后1年VVA無明顯改變,分別為(72.7±2.6)°,(72.3±3.3)°和(73.5±3.0)°。術前STJ內翻可能提示其已經失去了代償能力,最終導致STJ僵直性的內翻,因此STJ在全膝關節置換術后仍保持內翻。Cho等[15]的另一份報告中提到,內翻≥10°的嚴重膝關節畸形患者術后后足外翻得到更明顯改善,內翻角度由(13.9±3.7)°改善為(2.6±3.5)°,可使后足外翻角度由(6.5±3.8)°明顯的改善為(2.5±4.1)°。Jeong等[5]也觀察到類似的結果,術后機械軸角度(股骨頭中心到脛骨髁間嵴的直線與脛骨髁間嵴到距骨頂的直線夾角)的變化與GD(地面與距骨頂切線形成的角度)、HA(脛骨軸線與跟骨軸線形成的角度)、HD(跟骨與地面接觸點與脛骨軸的延長線間距離)變化的相關系數分別為0.7,-0.348和-0.418。Okamoto等[6]除了關注STJ對線外還關注于美國足踝外科協會(American orthopaedic foot and ankle society,AOFAS)踝-后足評分,他們評估了負重位足側位X線片上跟骨傾斜角和距舟關節重疊比率作為STJ對線的指標。他們發現,跟骨傾斜角、距舟關節重疊比率和AOFAS踝后足評分在內翻≤6°的輕度膝關節畸形TKA術后有所改善,而在內翻>6°的重度膝關節畸形TKA術后并沒有改善。
相比之下,只有一份報告評估了膝外翻畸形患者行TKA后STJ的對線[14],他們顯示STJ對線在TKA術前是外翻的,手術后仍然為外翻狀態。然而,由于他們研究的患者數量僅為12例,因此還需要更大樣本量的進一步研究。Choi等[18]在另一份報告中還評估了膝關節內翻畸形患者接受脛骨高位截骨術后STJ的對線情況,他們發現在術前、術后3個月、6個月、12個月,STJ外翻度數逐漸下降,分別為7.8°、4.0°、3.4°和2.3°。即使很嚴重的膝關節內翻畸形經全膝關節置換術或脛骨高位截骨術治療后,STJ對線的代償性外翻也有改善。然而,膝關節外翻畸形患者手術后STJ對線是否改變尚不明確。
有研究表明STJ可以代償踝關節內翻畸形[7,10-11,22]。Hayashi等[10]研究表明STJ的傾斜角度在踝關節Takakura分期的各個階段都呈外翻。此外,STJ的傾斜角度從1期到3a期逐漸增加,且在2、3a期差異有統計學意義(P<0.05),然后在3b、4期逐漸下降。這表明了STJ在早中期踝關節骨關節炎內翻畸形中是代償性的外翻,但在骨關節炎的終末期可能失去了代償作用。相反,Kr?henbühl等[22]研究發現STJ對踝關節骨關節炎內翻畸形的代償作用與踝關節骨關節炎的嚴重程度及距骨的傾斜程度無關。
STJ對踝關節骨關節炎外翻畸形的代償能力可能很弱。Wang等[7]顯示有53%的踝關節內翻畸形被STJ所代償,然而被STJ代償的踝關節外翻畸形只有38.6%。Kr?henbühl等[22]未發現STJ對踝關節外翻畸形有任何代償作用。根據負重位CT下掃描測量的距骨下垂直角和距骨下傾斜角顯示,踝關節外翻畸形時STJ對線呈同步的外翻。
只有一項由Choi等[18]的研究評估了內翻踝關節畸形接受脛骨低位截骨術LTO后的后足對線情況,他們發現在嚴重踝關節OA患者接受LTO術后,后足對線會變為外翻,STJ并沒有發揮代償作用。然而,踝關節外翻畸形接受矯形術后STJ的對線情況還沒有文獻報道。
綜上所述,距下關節對膝關節和踝關節畸形的代償作用是不可忽視的,膝關節畸形矯形術前對距骨下關節的評估顯的尤為重要。接受膝關節矯形治療的患者,如果同時伴有一個僵直的距骨下關節,可能會因距骨下關節喪失了代償作用,而致術后后足疼痛等并發癥的發生,因此需要進一步的研究來證實這種推測。此外,距骨下關節對嚴重膝關節畸形的代償而導致的后足疼痛,是否應在足部手術前進行膝關節的手術也需要進一步的探討。且距骨下關節對膝關節畸形或踝關節畸形發生的代償性改變是否對踝關節不穩有一定的影響也需進一步研究。相信隨著更多臨床研究的不斷深入,距骨下關節在下肢畸形中發生代償的機制將更加完善。