截骨矯形治療踝關節炎的研究進展

李楠，孫振輝，馬信龍，張弢，胡永成，何錦泉

(天津市天津醫院足踝外科，天津 300211)

踝關節炎(ankle osteoarthritis，AOA)常導致患者嚴重疼痛和功能障礙，甚至跛行并喪失勞動能力。AOA發病通常比髖、膝關節炎早12～15年，因此AOA治療強調長期效果。1995年Takakura等[1]報道截骨矯形治療內翻型AOA并取得良好效果。隨著對AOA病理生理、生物力學、手術策略認識的深入，近年來截骨治療AOA得到廣泛應用，但該手術目前國內開展較少。本文綜述AOA截骨國內外相關進展，旨在提高AOA診治效果，規范截骨手術方案，有利于降低AOA截骨手術相關并發癥，提高AOA患者生活質量。

1 AOA發生機制

Saltzman等[2]指出晚期AOA中70%為創傷性，其中踝骨折37.0%，踝扭傷28.3%。踝創傷后60%患者出現關節炎，其原因在于距骨周圍骨-韌帶損傷、失穩導致距骨異常位移或旋轉[3]。其他病因包括踝周肌力失衡、神經系統疾患、遺傳、炎癥、代謝病等，上述因素導致踝關節軟骨細胞生物學和生物力學異常，最終形成關節炎。

Kimizuka等報道[4]踝關節載荷1 500 N時接觸面積為522 mm2，壓力為99 MPa；載荷500 N時踝接觸面積為350 mm2，髖接觸面積為1 100 mm2，膝接觸面積為1 120 mm2。Ramsey等[5]研究距骨外移1 mm脛距關節面接觸面積減少42%，距骨外移3 mm時接觸面積減少60%。因此，踝關節一旦出現失穩及力線異常會導致關節內靜態、動態負荷過載，軟骨退變并最終形成AOA。踝關節負荷影響因素包括靜力和動力因素[6]，其中靜力因素包括：下肢畸形(包括髖、膝、踝及股骨、脛骨、跟骨等)、足踝力線異常(包括脛距關節、距下關節、足內側柱等)；動力因素包括踝周韌帶、軟組織失衡、肌腱功能異常、神經系統病變、跟腱攣縮等，小腿三頭肌偏心應力會進一步加重踝內外翻畸形時的負荷異常。

2 AOA治療方法

臨床存在保踝和踝去除(融合、置換)兩種方案。保踝手術旨在減輕疼痛、改善足踝負重力線、阻斷或延緩關節退變，包括關節鏡下清理、微骨折技術、自體軟骨移植、牽張矯形、異體骨軟骨移植、截骨矯形等。晚期AOA或對稱性(后足力線正常)全踝關節炎可選擇踝融合和置換術。踝融合可有效解除疼痛，但遠期踝周關節退變發生率較高；踝關節置換10年假體存活率為78%[7]，因此對50歲以下患者并不適宜。AOA患者中2/3為非對稱性磨損，以內側或外側脛距關節病變為主，適合于截骨矯形；手術目的在于轉移病變部位負荷至相對正常軟骨區、恢復距骨負重中心、重排后足力線、改善小腿三頭肌力矩。

AOA截骨矯形適應證：非對稱性AOA伴有成角畸形，脛距關節面軟骨保留>50%，脛骨遠端發育障礙，骨折畸形愈合，類風濕、血友病性關節炎，小兒麻痹，踝融合或置換手術前后的力線矯正。AOA截骨矯形禁忌證：(1)絕對禁忌證[8]為全踝晚期關節炎、后足失穩且不能通過韌帶重建恢復、急慢性感染、嚴重血管和神經系統疾患、神經性關節病。(2)相對禁忌證[9]為患者依從性差、年齡>70歲、后足失穩、骨質量差、長期吸煙(截骨不愈合高發)、距骨傾斜>7.3°、慢性皮膚疾患或踝周軟組織缺損。

3 AOA臨床分型

AOA分型需要綜合考慮踝畸形部位(踝上或踝下)、類型(內翻/外翻、過伸/過屈、旋轉畸形、匹配/非匹配等)、關節退變情況(骨贅、軟骨下骨硬化)、踝周關節退變或代償等情況，同時良好的臨床分型還需要參照踝功能評分、指導手術方案設計、預測手術效果等。盡管臨床AOA存在Knupp、Takakura、加拿大足踝協會、Giannini、Scranton等多種分型系統，但每種分型都有其優缺點。目前臨床AOA主要根據踝正位X線退變和力線異常進行分型，其中Knupp和Takakura分型應用較多，其他分型包括Giannini[10]、Scranton[11]、Kellgren[12]、Cheng[13]等，主要根據踝關節間隙、骨贅形成等進行區分，臨床應用較少。

3.1 Knupp分型[14]Ⅰ型：關節匹配(距骨傾斜≤4°)；Ⅱ型：關節不匹配(距骨傾斜>4°)，又分為A型(畸形部位骨質無明顯接觸)、B型(畸形部位骨質明顯接觸，但距骨骨質未破入脛骨遠端軟骨下骨)，C型(畸形部位距骨骨質破入軟骨下骨)；Ⅲ型：僅限于內翻踝的內側溝退變。此外，臨床還要考慮踝矢狀位畸形情況。

3.2 Takakura[1]分型 1期：軟骨下骨硬化和骨贅形成，關節間隙無狹窄；2期：內側關節間隙狹窄；3期：內側軟骨下骨接觸，關節間隙不清晰，其中3a為單純內側溝顯示不清，3b為內側溝不清晰延伸至距骨穹窿；4期：全關節軟骨下骨接觸，關節間隙不清晰。同樣的分型機制也可用于外翻踝AOA分型。

3.3 加拿大足踝協會分型[15]Ⅰ型：單純踝關節炎；Ⅱ型：踝關節炎伴有關節內畸形或跟腱緊張；Ⅲ型：踝關節炎伴后足、脛骨或前足畸形；Ⅳ型：踝關節炎Ⅰ～Ⅲ型同時伴有距下或距舟關節炎。

4 AOA術前評估

4.1 臨床檢查 雙足站立位評估整體下肢力線，足尖站立位二次評估畸形是否受到跟腱偏心牽拉的影響。步態異常、雙足不對稱、足踝失穩一定要仔細觀察，關節局部壓痛提示主要病變關節。記錄患者足踝關節主動和被動活動度、脛骨后肌、腓骨長短肌肌力和功能，內外翻、前后抽屜實驗明確踝關節穩定性并判斷踝畸形為柔性或僵硬。Silfverskiold實驗檢查跟腱攣縮情況，Coleman實驗除外前足源性畸形。

4.2 影像學檢查

4.2.1 X線檢查 下肢全長X線觀察下肢整體畸形情況，踝應力位X線判斷踝畸形僵硬程度，Broden位確定距下關節退變情況，后足X線Saltzman位和Cobey位觀察后足力線情況。AOA截骨設計主要依賴于踝負重正側位X線，其中正位X線測量指標包括：(1)脛骨前面角(tibial anterior surface angle，TAS)，脛骨遠端關節面和脛骨機械軸內側成角，正常(91.4±3.8)°[16]。(2)脛骨-距骨關節面角(tibiotalar surface angle，TTS)，脛骨機械軸和距骨關節面成角，正常89.1°～91.5°[16]。(3)距骨傾斜角(talar tilting angle，TTA)，脛骨遠端關節面和距骨穹窿面成角，正常<5°。側位X線測量指標包括：(1)脛骨側面角(tibial lateral surface angle，TLS)，脛骨遠端關節面和脛骨機械軸前方成角，Takakura等[1]認為TLS正常80°～81°，Paley等[17]認為TLS平均(79.8±1.6)°。(2)距跖角(Meary角)，距骨頸與第一跖骨干成角，正常0°。(3)跟骨傾斜角，跟骨傾斜軸和足底平面成角，平均為25°～35°[18]。

4.2.2 CT和MRI Weigelt等[19]最近采用三維CT術前模擬聯合個性化導板設計進行復雜踝畸形截骨設計獲得良好效果。Kretzschmar等[20]對30例慢性足踝疼痛患者進行單光子發射計算機化斷層顯像(single photon emission computerized tomography，SPECT)指導下穿刺封閉，證實SPECT對足踝關節病變定位具有高度靈敏性。MRI可清晰顯示關節軟骨、踝周軟組織及韌帶情況，Chhabra等[21]推薦1 mm層厚3-T MRI用于足踝疾患診治，具有1.5-T MRI雙倍的信噪比，同時縮短掃描時間并提高成像質量。

5 AOA截骨術前設計

臨床確定AOA畸形部位、類型、旋轉成角中心(center of rotation of angulation，CORA)、后足力線情況后，結合體格檢查確定的軟組織情況、韌帶穩定程度綜合確定AOA截骨方案。手術入路可采用踝內側、外側或前方入路，術中注意軟組織保護，保留鉸鏈側骨組織連續性。截骨方法取決于畸形位置、內固定方式、軟組織情況和踝關節畸形類型。CORA越靠近踝穴，對踝的扭轉畸形和TAS影響越大，然而大多數AOA的CORA都接近踝穴或位于踝關節內。未通過CORA的楔形截骨，會導致遠端截骨單位水平位移，對于嚴重的踝上畸形需要考慮額外水平矯形(外翻踝外側移位、內翻踝內側移位)以避免術后踝關節負荷及后足外觀異常。截骨完成后評價后足力線，一般保持跟骨外翻5°。

不同截骨方案的優缺點[9]：(1)內側開放截骨可糾正<10°踝內翻畸形，優點：多平面矯正、保持肢體長度；缺點：開放間隙需要植骨，術后存在截骨不愈合、神經血管牽拉、機械軸遠端相對距骨中心內移。(2)內側閉合截骨可糾正大角度踝外翻畸形，優點：多平面矯正、避免神經血管牽拉、截骨不愈合風險低；缺點：肢體短縮、機械軸遠端相對距骨中心外移。(3)外側閉合截骨可糾正>10°踝內翻，優點：多平面矯正、降低截骨不愈合風險；缺點：廣泛軟組織剝離、肢體短縮、機械軸遠端相對距骨中心內移。(4)穹窿截骨適合CORA靠近踝關節或關節內畸形，優點：軟組織損傷小、保持肢體長度、降低截骨不愈合風險；缺點主要為單平面矯形。

6 AOA截骨操作

臨床一般采用Knupp等[14]推薦的AOA截骨矯形流程，首先采用踝關節鏡探查清理明確踝關節病損情況，清除游離體、增生滑膜，判斷踝失穩情況；對前踝撞擊可清理增生瘢痕組織、距骨頸成型等[6]；關節鏡處理之后施行截骨矯形和內固定。

截骨首先安置CORA定位針指導截骨，如果CORA位于關節內可于踝上靠近CORA部位植入。按照術前設計定位截骨面后采用擺鋸或骨刀截骨，開放截骨面盡量平行踝關節面，截骨高度通常為踝上3 cm[22]。閉合截骨遠面平行關節，近面垂直小腿機械軸。穹窿截骨采用Rancho導板輔助圍繞CORA截骨，通常聯合腓骨冠狀位斜形截骨或短縮截骨。

6.1 脛骨遠端截骨 脛骨遠端截骨需要矯正冠狀位和矢狀位畸形。(1)冠狀位矯形：矯枉過正優于矯形不足，尤其是對嚴重退變的AOA[23]，但具體量化指標仍有爭論。有學者推薦3°～5°矯枉過正[14]。脛骨截骨完成后需要評價踝穴寬度、匹配和腓骨的高度，必要時需要腓骨截骨并予以矯正。Hintermann等[24]報道關節截骨聯合截骨矯形治療內翻AOA，調整距骨旋轉中心至小腿機械軸內側并轉換后足的內翻應力為外翻。(2)矢狀位矯形：ALS應該矯正至81°～82°，對于伴有距骨前突的過伸畸形尤為重要。冠狀位矯形后，矢狀位開放或閉合楔形截骨可改善距骨覆蓋，但要注意糾正水平移位以及脛后神經血管束牽拉情況。

6.2 腓骨截骨 脛骨截骨完成后重建脛距關節力線需要調整腓骨高度和位置，保持或恢復踝關節匹配對術后關節內正確的載荷分布至關重要[25]。踝穴匹配判斷標準：(1)合適的內踝間隙和脛距內側間隙；(2)距骨穹窿平行于脛骨遠端關節面；(3)恢復內外踝解剖位置，脛距角(83±4)°[26]。其他指標包括Shenton線、coin征等。脛骨截骨后如果距骨仍存在傾斜需要行腓骨截骨，Hongmou等[22]認為內翻型AOA內側開放截骨后腓骨截骨適應證：脛距角比對側踝降低5°、腓骨存在旋轉畸形或阻擋脛距關節匹配型恢復；>10°的踝畸形矯正通常需要腓骨截骨[27]。

6.3 距下畸形 距下關節對踝載荷異常過程起到重要作用。如果踝畸形源于距下或踝上畸形已經矯正，此時仍有距骨內外傾需額外跟骨截骨繼續糾正。跟骨截骨可以轉移跟腱的偏心應力，但距下關節不穩定患者跟骨截骨效果不可靠或適得其反。術前影像可以指導跟骨截骨預后：距下關節無退變、突起型關節或距下關節脫位患者效果不可靠[28]；反之，距跟內側聯合、距下關節退變或融合患者跟骨截骨矯正距下畸形效果可靠。

穩定固定是保證截骨愈合的關鍵。與普通鋼板相比，鎖定鋼板空間結構使得固定更為穩定，截骨面加壓(閉合或穹窿截骨)可促進骨愈合，開放楔形截骨可采用帶楔形基底的鋼板固定。術后一般需要制動6周，截骨愈合后開始主動、被動踝關節活動以及本體覺、肌力和步態練習。如果截骨延遲愈合，需要增加4～12周制動時間。

7 AOA截骨手術效果

許多文獻報道截骨矯形對踝內外翻畸形AOA效果良好，臨床評分和影像學參數均顯著改善。Takakura等[1]最初報道截骨矯形治療內翻型AOA 18例(18踝)，平均隨訪6年11個月，優6踝，良9踝，一般3踝(2踝矯正不足，1踝軟骨殘留較少)；10例患者二期關節鏡檢查7例發現纖維軟骨再生。Knupp等[14]對94例截骨矯形患者隨訪43個月，美國足踝外科協會(American orthopaedic foot and ankle society，AOFAS)評分由術前(55.6±17.2)分改善為(72.8±18.9)分，VAS評分由術前(4.6±1.9)分降低為(2.8±2.3)分，關節退變Takakura分級改善不明顯。Hongmou等[22]隨訪了41例Takakura 2、3期內翻型AOA(平均36.6個月)，骨折平均愈合時間為3.8個月，AOFAS評分由術前(50.8±13.6)分改善為(83.1±9.6)分，Maryland評分由(58.3±12.0)分改善為(81.6±6.0)分；同時該研究發現腓骨截骨與否對踝功能恢復無顯著影響，但腓骨截骨可顯著改善患者距骨傾斜及脛距角。

預后相關因素：年齡<60歲，AOA早期(Takakura 1～3a)預后較好，此結果和Tanaka等[30]強調的3b型及以上患者不適合截骨矯形結論一致。但Lee等[29]報道16例AOA患者中Takakura 3b型3例均改善為2期。Kr?henbühl等[30]指出年齡>60歲，距骨傾斜嚴重患者術后早期失敗率高；通常認為距骨傾斜7°是截骨矯形預后的臨界值[31]。Lee等[29]認為術前距骨傾斜7.3°作為術后距骨傾斜發生的敏感度為100%、特異度為91.7%。其他因素包括術后踝關節不匹配、關節失穩等。

總之，截骨矯形能夠改善非對稱性AOA踝關節內載荷分布進而延緩關節退變；年齡>60歲、距骨傾斜>7°、嚴重退變(Takakura 3b以上)患者預后較差。截骨矯形可聯合肌腱轉位、韌帶重建等軟組織平衡手術，以恢復踝關節力線、匹配和穩定性。距下畸形可以通過跟骨截骨矯正，但對于距下關節失穩患者效果不可靠。遠期采用數字規劃、術中精準導航或機器人輔助能夠實現截骨矯形精準、微創、個體化設計的截骨方案。