脛骨高位截骨術治療老年膝關節內側間室炎的療效研究

楊澤宇 鄒靈 孫長惠 陸炯 陳一南 何沁 胡旻煒

膝關節骨關節炎(osteoarthritis,OA)是一種累及包括軟骨、半月板和韌帶的非炎癥性退行性病變,其病理改變主要是軟骨的退變和消失,以及關節邊緣韌帶附著處和軟骨下骨骨質的反應性增生形成骨贅,最終影響整個關節的結構和功能[1]。膝關節OA好發于中老年人,發病率約為8.1%,其中女性遠高于男性[2]。膝關節OA常見于內側間室,而膝內翻畸形的病人出現內側間室OA的風險較無膝內翻畸形的膝關節OA病人高出3倍以上[3-4],且越嚴重的膝內翻畸形通常伴有越狹窄的關節內側間室,其Kellgren-Lawrence(K-L)評級越高[3]。

目前,膝內側OA的手術方式主要有全膝關節置換術(total knee arthroplasty,TKA)、膝關節單髁置換術(unicompartmental knee arthroplasty,UKA)和脛骨高位截骨術(high tibial osteotomy,HTO)。雖然關節置換術操作簡便、療效明確,但臨床上并非所有病人都愿意進行關節置換,而且這類病人往往年齡更小,保留自身關節的意愿更強,并且對未來可能進行的翻修手術表示憂慮。因此,HTO更受該類病人的青睞[5-7]。HTO通過重塑下肢力線,使得負重軸從患側間室轉移至膝關節中心或略偏向于健側間室,減輕了患側間室的壓力,從而改善疼痛及關節功能[8]。本研究比較了我院接受HTO手術的老年與非老年病人手術前后影像學及癥狀的變化,以期探討HTO治療≥60歲的膝關節內側間室炎的效果。

1 資料與方法

1.1 研究對象 選取2020—2021年于上海交通大學醫學院附屬瑞金醫院盧灣分院進行HTO手術并于術后1年內完整隨訪的26例病人,年齡55～71歲,BMI為24.1～33.9,其中男12例,女14例,按照病人年齡分為≥60歲組(n=18)和<60歲組(n=8)。納入標準:(1)手術方案取得病人同意;(2)年齡<75歲;(3)根據術前影像學資料明確診斷為膝關節內側間室OA;(4)K-L評級≤Ⅲ級;(5)膝內翻且角度>5°;(6)接受保守治療至少6個月且無效。排除標準:(1)膝關節感染或自身免疫性關節炎;(2)全膝關節炎;(3)韌帶損傷;(4)BMI>35;(5)膝關節伸屈活動范圍<90°;(6)有骨折或膝關節周圍手術史。

1.2 方法

1.2.1 術前規劃:術前規劃對HTO的成敗至關重要。因此,對所有準備接受HTO手術的病人均進行站立位下肢全長X線檢查以評估負重位下肢力線(weight-bearing line,WBL)。WBL指站立時股骨頭中點及踝關節中點的連線,膝內翻病人的WBL通常經過膝關節內側間室。之后用OsteoMaster軟件對X線圖像進行處理,使WBL向外位移至脛骨平臺中點或略偏外側,從而確定HTO截骨撐開的寬度(圖1)。根據此結果定制個體化的3D打印截骨模板。

注:A:下肢全長片得出的WBL;B:軟件模擬截骨后得出的WBL;C:該病人術后1年X片。圖1 病人站立位下肢全長X線影像

1.2.2 手術方法:采用常規雙平臺截骨HTO技術。術前對所有病人進行關節鏡探查以明確外側間室軟骨情況,同時進行關節清掃。術中如發現鵝足干擾截骨或置板操作,則剝離切除鵝足,待其余操作結束后予以縫合還原。脛骨外側合頁寬度通常在10 mm左右,使用病人個體化定制的3D打印截骨模板指導術中截骨撐開高度。置入堅強內固定板后于截骨間隙內填塞大量同種異體骨(10～15 cm3)。使用股骨根部充氣式止血帶以減少術中出血,若操作時間大于1.5 h,則暫停手術,放松止血帶15 min后再充氣并進行操作。使用C臂機作為術中導航系統。

1.2.3 術后康復及隨訪:所有病人術后24 h內使用頭孢菌素預防感染,10 d內使用低分子肝素預防深靜脈血栓形成。加壓包扎傷口1周。術后72 h拔除引流管,囑病人在助步器輔助下患肢部分負重站立與行走,1個月后在輔助下完全負重行走,3個月后正常行走。病人于術后1、3、6、12個月來院隨訪并完成下肢全長片檢查。

1.3 評價指標 (1)比較2組病人手術截骨撐開角度。(2)所有病人均于術前及術后1年隨訪期時完成膝關節功能評分量表(Knee Injury and Osteoarthritis Outcome Score,KOOS)及VAS。KOOS各部分評分結果為百分制(原始分/最大分×100%,總分值取各部分分值的平均值),范圍為0%～100%,其中0%代表膝關節功能極差,100%代表膝關節功能完全正常。VAS評分范圍為0～10分,其中0分代表完全無痛,10分代表無法忍受的疼痛。(3)觀察術后1年內2組合頁骨折、鵝足損傷及患肢腫脹等并發癥發生情況。

2 結果

2.1 2組一般情況比較 2組性別、K-L評級和BMI差異均無統計學意義(P>0.01),具有可比性。見表1。

表1 2組一般情況比較(n,%)

2.2 2組手術相關情況及并發癥發生情況比較 ≥60歲組手術截骨撐開角度為10.8°±3.6°,<60歲組為10.5°±3.3°,差異無統計學意義(P>0.01)。2組并發癥發生率差異均無統計學意義(P>0.01),見表2,其中患肢腫脹的病人經下肢血管超聲確認無深靜脈血栓形成,均在術后1個月內恢復。所有病人均在術后6個月內達到骨性融合,隨訪1年時均未取出內固定物。所有病人均未在1年隨訪期內發現內固定切割或矯正角度丟失超過3°(圖1)。

表2 2組并發癥發生情況比較(n,%)

2.3 2組VAS、KOOS評分比較 2組術前及術后1年VAS、KOOS評分差異均無統計學意義(P>0.01),2組術后1年VAS、KOOS評分均較術前明顯改善(P<0.01)。見表3,4。

表3 2組VAS評分比較分)

表4 2組KOOS評分比較

3 討論

早期文獻認為,HTO適合年齡<60歲的病人,且通常認為K-L評級越低,手術效果越好[9-10]。但越來越多的文獻正在拉高HTO手術病人的年齡[11]。筆者認為,基于HTO改善癥狀的原理,不應拒絕膝關節外側間室條件良好的高齡病人。故除了對病人的術前影像資料進行評估外,筆者團隊通常會在HTO術前進行膝關節鏡探查以明確外側間室情況。基于同樣的原因,本研究將K-L評級放寬至Ⅲ級,但全膝關節炎不應納入手術適應證。本研究結果顯示,≥60歲組與<60歲組在手術效果及手術并發癥發生方面無明顯差異,佐證了筆者的想法。

筆者團隊的臨床實踐表明,HTO是一種安全且行之有效的處理膝關節內側間室OA的方式,而且保留自身關節的手術方式更容易被病人接受。本研究隨訪數據顯示,術后1年所有病人的VAS評分顯著下降,KOOS評分顯著上升,且均未出現影響預后或長期存在的并發癥,提示該治療方式的有效性。本研究入組病人術后主要出現的并發癥為下肢腫脹,這可能與手術中使用充氣式止血帶有關,而且所有病人均在術后1個月內恢復。由此可見,HTO是一種相對安全的術式。

HTO可通過2種截骨方式人為造成膝外翻:高位脛骨閉合楔形截骨(close wedge high tibial osteotomy,CW-HTO)和高位脛骨張開楔形截骨(open wedge high tibial osteotomy,OW-HTO)。由于OW-HTO操作更簡便,截骨范圍控制更精確,因此更受歡迎。相較于CW-HTO,OW-HTO術后并發癥,尤其是腓總神經相關的并發癥出現概率更低[7, 12]。然而,OW-HTO能否成功很大程度上取決于術前規劃是否合理,以及手術后WBL是否能達到并維持術前的設計。不精準的術前規劃和不精準的術中操作往往會導致手術失敗[13]。理想狀態下,HTO術后矯正的WBL應外移至脛骨平臺中點,此時當病人取站立位時,膝關節內外側間室所受壓力相同,從而在減輕內側間室壓力的同時得以保護外側間室。然而,考慮到術后可能出現的撐開截骨高度丟失導致WBL再次內移的問題,筆者認為應略微增加撐開截骨的角度,使病人術后呈極輕度的膝外翻狀態。Martay等[14]的研究表明,當截骨后WBL外移超過脛骨平臺寬度的62%～65%(外翻3.4°～4.6°)時,出現外側間室問題的可能性增大。該研究推薦的外移范圍在55%脛骨平臺寬度附近,這也符合筆者團隊的實踐經驗。此外,過去骨科醫生只有通過連接髖部及踝部的金屬棒或纜繩來粗略估計撐開間隙長度,這一方法本身并不精準,而且有污染手術區域的風險[13]。本研究使用針對病人個體化定制的3D打印截骨模板作為術中導航,使截骨位置及撐開高度的精準性得到大幅度提高,同時簡化了手術操作。本研究還選擇堅強內固定鋼板及撐開間隙大量植骨以預防患肢負重后撐開高度的丟失,隨訪結果也證實了此方法的有效性。

本研究選取的合頁位置指向腓骨頭,截骨寬度通常為60～65 mm(為了保留約10 mm合頁寬度),符合這一手術方式的操作規范。26例病人有7例發生合頁骨折,均為TakeuchiⅠ型(穩定型)。文獻報道的HTO手術病人合頁骨折發生率為21%～41%不等[15-17],本研究結果基本與之相符。通常認為合頁骨折的發生與撐開的度數和合頁所在位置有關。Nagamura等[15]的研究表明,當合頁位頂點位于脛骨近端脛腓關節外側時,合頁骨折的發生率最低。目前已有多種方式試圖降低合頁骨折的發生。Bostr?m等[18]在合頁頂端鉆孔以降低合頁處的壓力和張力,他們發現當合頁寬度為10 mm,頂端鉆孔直徑為4 mm時,合頁處的受力最小,從而可降低骨折的發生率。Yang等[19]通過額外置入經由脛骨外下方向內上方的拉力螺釘來增加合頁的強度。筆者團隊的實踐表明,當合頁頂點的位置和合頁寬度合適時,即使發生骨折也通常為穩定型骨折,對手術效果及預后的影響較小。

筆者團隊通常會在楔形撐開區域中填塞約10～15 cm3的同種異體骨以促進骨折愈合,26例病人在術后6個月內均達到骨折愈合標準。Jung等[20]的回顧性研究顯示,自體骨移植的病人相較于人工合成填充物或不植骨的病人有著更高的骨折愈合率和臨床療效。Kim等[21]對49例行OW-HTO且未予植骨的病人進行為期2年的隨訪研究,期間分別于術后即刻,術后1、3、6、12、18、24個月進行貫續X線檢查,發現無論撐開間隙的大小是多少,所有病人至少達到了90%的愈合率,且未出現明顯的矯形角度丟失。但Belsey等[22]卻得出了相反的結論。可見關于是否植骨仍存在爭議,有待后續進一步研究。

本研究的結論在統計學上來說是成立的,但由于HTO是一項新開展的技術,本研究納入的病例數較少,且均來自同一家醫院,結果可能無法外推,在后續研究中將繼續提高樣本量并進行多中心研究。

綜上所述,OW-HTO是一種安全且有效的治療膝關節內側間室炎的手段。它保留了病人原先的關節,因此更容易被病人所接受。并且對于≥60歲或關節炎K-L評級Ⅱ～Ⅲ級的病人仍能取得滿意的療效。