脛骨內側開放楔形截骨術對膝內翻患者踝關節的影響

吳子光 何君源 唐劍邦 彭鍵勇 黃治華 鄭煒宏△

膝骨關節炎(Knee Ostearthtitis，KOA)是最常見的慢性關節疾病，是老年人疼痛、功能障礙、下肢畸形的主要病因之一[1]。臨床上以合并膝內翻畸形的KOA最為常見，而膝內翻畸形會加快內側關節軟骨的磨損速度，反過來加重內翻畸形[2]。脛骨內側開放楔形截骨術(Open-Weigh High Tibital Osteotomy，OWHTO)是一種成熟有效的保膝術式，通過糾正下肢力線、調整膝關節力學狀態從而阻止KOA的進展[3-4]；而下肢力線的矯正，會導致踝關節力線、關節對位產生代償性變化[5-6]，然而這種代償性變化的產生機制尚不清楚。本研究旨在通過對比OWHTO術前與術后膝、踝關節力線及角度的變化，探索OWHTO對膝內翻患者踝關節的影響。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

選取2018年6月至2020年12月確診KOA并于我院骨關節科接受OWHTO治療的37例膝內翻患者(43膝)作為研究對象，所有患者在術前、術后末次隨訪時均接受了站立位雙下肢全長DR片檢查。

1.2 診斷標準

按中華醫學會2018年發布的《骨關節炎診療指南》中KOA的西醫診斷標準[7]：1)膝關節反復疼痛>1個月；2)DR片(站立位)上可見關節間隙變窄、軟骨下骨硬化、囊性變、關節周圍可見骨贅(外側軟骨及半月板功能正常)；3)年齡≥40歲；4)晨僵≤30 min；5)關節活動有骨摩擦感。符合以上1)及2)3)4)5)中任意2條即可診斷為膝骨關節炎。膝內翻診斷標準[8]：站立位雙下肢全長DR片上發現患肢機械軸向內側偏移，且機械軸偏離膝關節中心的距離>15 mm，即可診斷為膝內翻。

1.3 納入標準[9]

1)K-L分級為Ⅱ級及以下且符合以上診斷標準；2)KOA 病變局限于內側，外側間室軟骨、半月板、韌帶等結構正常，膝關節穩定；3)年齡<65 歲；4)膝關節活動度正常(屈膝>90°，屈曲攣縮<10°)；5)脛骨內翻畸形>5°，脛骨近端內側角(Medial Proximal Tibial Angle，MPTA)<85°；6)完成隨訪，資料完整。

1.4 排除標準

1)年齡≥ 65歲；2)K-L分級分級為 Ⅲ級及以上的KOA、類風濕性關節炎、夏科氏關節炎等；3)合并有關節內畸形、外側間室及髕股關節中重度骨性關節炎者；4)股骨端有內外翻畸形需行股骨端截骨矯形者；5)膝關節有骨折，半月板、韌帶損傷，膝關節不穩者；6)合并嚴重內科疾病、精神疾病者；7)術后出現膝關節僵硬、關節感染、骨不愈合等嚴重并發癥；8)術前合并同側踝關節不穩、疼痛等；9)隨訪資料不完整。

1.5 方法

1.5.1手術方法 于術前影像學資料片上確定目標力線、截骨合頁及截骨線，按照“Miniaci法”確定術中截骨的矯正角度；所有患者采用仰臥位，腰硬聯合麻醉，術前常規使用止血帶；于鵝足前緣做6～8 cm切口止于脛骨平臺后內側；顯露并剝離內側副韌帶淺層，于鵝足上緣、脛骨平臺下約3 cm處向術前所規劃合頁位置入兩枚2 mm克氏針，外側皮質保留1 cm為合頁，確定兩枚克氏針與脛骨平臺后傾相平行；保留脛骨前緣約1.5 cm骨質，保護髕韌帶附著點，用電凝刀沿兩枚克氏針標記水平截骨線，參照水平截骨線呈110°夾角方向標記出冠狀位截骨線，沿著截骨線緊貼克氏針截骨。于截骨平面依次疊加打入4～5把骨刀，緩慢撬開截骨面至術前所規劃矯正角度，注意保護合頁。連接力線桿，透視下確定下肢力線經過Fujisawa點(脛骨平臺外側62.5%)，于脛骨平臺前側放置TomoFix鋼板并依次打入螺釘；術后抗感染、消炎止痛治療，術后第2天行功能鍛煉，3 d后部分負重行功能鍛煉，6～8周完全負重。

1.5.2測量方法 于術前、末次隨訪的影像學資料上測量脛骨近端內側角(Medial Proximal Tibial Angle，MPTA)、髖膝角(Hip-Knee Angle，HKA)、踝關節線會聚角(Ankle Joint Line Convergence Angle，AJLCA)、脛骨遠端平臺傾斜角(Tibial Plafond Inclination Angle，TPIA)和踝關節線方向角(Ankle Joint Line Orientation Angle，AJLOA)，測量方法如下：股骨頭中心用MOSE CIRCLES界定[10]，以股骨髁間切跡最高處為膝關節中點，以距骨上關節面中點為踝關節中心[11]；以股骨頭中心到膝關節中心的連線為股骨機械軸，以脛骨平臺中心到踝關節中心的連線為脛骨機械軸，以髖、膝和踝關節的中心皆分布在同一條機械軸連線上作為標準的下肢力線參照[12]。HKA為股骨與脛骨機械軸的夾角；MPTA為脛骨機械軸與脛骨平臺關節面的內側夾角；AJLCA為脛骨遠端關節面與距骨上關節面的夾角；AJLOA為地面水平線與距骨上關節面的夾角；TPIA為地面水平線與脛骨遠端關節面的夾角。對于TPIA、AJLCA、AJLOA，若其角度向外側開放則測量結果為正值，向內側開放為負值。

典型病例如圖1-圖3所示，HKA為a與c之間夾角；MPTA 為b和c 之間夾角；AJLCA 為 e和 f之間夾角；TPIA為 f和e之間夾角；AJLOA為 f和g之間夾角；a為股骨機械軸；b為脛骨平臺的關節面；c為脛骨機械軸；e為脛骨遠端關節面；f為距骨上關節面；g為地面平行線。

圖1 A組，女，64歲，手術前后影像，HKA矯正角度為8°

圖2 B組，女，58歲，手術前后影像，HKA矯正角度為14°

圖3 C組，女，51歲，手術前后影像，HKA矯正角度為23°

1.5.3評價方法 采用HKA角評估下肢力線畸形程度，MTPA角評估脛骨側內翻畸形程度，采用AJLCA評估脛距關節的對位情況，AJLOA評估距骨上關節面相對于地面間的傾斜程度，TPIA評價脛骨遠端關節面相對于地面間的傾斜程度。

1.5.4分組方法 以HKA的變化反映下肢力線的矯正程度，術后按HKA矯正角度(手術前后HKA改變值)將患者分為3組，A組HKA矯正角度為5°～10°，B組HKA矯正角度為10°～15°，C組HKA矯正角度>15°。

1.6 統計學方法

2 結果

2.1 一般資料

本研究共納入37例膝內翻患者(43膝)作為研究對象。37例患者中，女25例(31膝，左膝16例，右膝15例)，男12例(12膝，左膝7例，右膝5例)；年齡28～64歲，平均(54.2±10.3)歲；體質量(67.9±5.9)kg；身高(165.8±5.9)cm；所有患者病史1～7年，平均(4.3±1.6)年。術后按不同HKA矯正角度將患者分為3組，A組14膝(矯正角度為5°～10°)，B組15膝(矯正角度為10°～15°)，C組14膝(矯正角度>15°)。3組患者術前一般資料比較差異無統計學意義(P>0.05)，存在可比性。隨訪時間6～18個月，平均隨訪時間(9.4±2.6)個月，所有患者隨訪時間均>6個月，患者術后膝關節VAS、HSS評分均較術前好轉。所有患者術后不同隨訪時間點復查DR片所測量的HKA、MPTA、TPIA、AJLCA、AJLOA均未見明顯變化。

2.2 所有患者術前與術后膝、踝關節測量指標總體均值的比較

記錄所有患者術前與術后末次隨訪的HKA、MPTA、TPIA、AJLCA、AJLOA；術后HKA大于術前，差異有統計學意義(P<0.05)；術后MPTA大于術前，差異有統計學意義(P<0.05)；術后TPIA大于術前，差異有統計學意義(P<0.05)；術后AJLOA大于術前，差異有統計學意義(P<0.05)；術后AJLCA大于術前，差異有統計學意義(P<0.05)，具體數據見表1。

表1 所有患者術前與術后HKA、MPTA、TPIA、AJLCA、AJLOA總體均值比較

2.3 不同HKA矯正角度組術后膝、踝關節測量指標的比較

不同組術后的HKA、MPTA、AJLCA比較存在明顯差異，術后MPTA隨著HKA矯正角度的增加而增加，差異有統計學意義(P<0.05)；術后AJLCA隨著HKA矯正角度的增加而增加，差異有統計學意義(P<0.05)；術后不同組之間TPIA、AJLOA比較差異雖無統計學意義(P>0.05)，但數據顯示術后TPIA、AJLOA亦隨著HKA矯正角度的增加而增加，具體數據見表2。

表2 不同HKA矯正角度組術后MPTA、TPIA、AJLCA、AJLOA比較

3 討論

3.1 OWHTO對踝關節傾斜角度的影響

OWHTO屬于保膝手術的一種，是膝關節階梯治療中重要的一環，其原理是通過關節外截骨矯正下肢力線、轉移關節內側間室負荷，來達到延長膝關節生存年限的目的，OWHTO療效已得到廣泛認可。由于OWHTO矯正了下肢力線，為了適應矯正后的力線變化，足踝關節的傾斜角度會不可避免地產生代償性改變，以維持冠狀位下肢站立與行走的穩定性[5]。Kim等報告[13]指出無論OWHTO或全膝關節置換術(Total Knee Arthroplasty，TKA)，術后踝關節的力線排列與傾斜角度均出現了代償性變化。本研究發現術后TPIA、AJLOA與術前相比明顯增大(P<0.05)，說明OWHTO改變了脛骨遠端關節面、距骨上關節面的傾斜角度，術后脛距關節和距下關節均出現了代償性的傾斜變化。Choi等報告[14]矯正下肢力線會迫使踝關節面與地面的對位關系發生改變，OWHTO術后踝關節面會出現異常傾斜現象，且術前HKA越小、HKA矯正角度越小，術后踝關節的傾斜角度變化越小。Shah等研究[15]亦指出OWHTO術中矯正角度與術后TPIA大小呈正比，TPIA改變>10°的患者后期更容易出現踝關節疼痛。

3.2 OWHTO對踝關節面對位及生物力學狀態的影響

BioJeong等研究[16]發現脛距關節和距下關節均可產生代償性變化，以適應下肢力線改變對踝關節所帶來的影響，但距下關節對踝關節所起的代償作用十分有限[17]。Wang等[18]對233例患者踝關節的脛跟連線角進行評估，發現僅有53%的踝內翻畸形患者與38.6%的踝外翻畸形患者出現了距下關節的代償變化。本研究發現與術前相比術后AJLCA發生顯著改變(P<0.05)，說明術后脛距關節面出現了異常的對位情況，且不同矯正角度組的AJLCA相比亦不相同，術后AJLCA隨著HKA矯正度數增大而增大，下肢力線的變化影響脛距關節面的對位情況。筆者認為因距下關節對踝關節代償作用過于薄弱，所以過度矯正下肢力線會使距下關節難以代償，最終出現脛距關節面對位異常、甚至踝關節內翻的現象。

而脛距關節對位不良會引起下肢壓力中心偏移，改變踝關節的生物力學狀態。Kim等[13]對40例合并膝內翻畸形的KOA患者的踝關節承重線比值(WBL)進行了長期研究，發現在接受OWHTO后患者的WBL相比于術前明顯向外側偏移，踝關節負荷分布發生了顯著改變。Suero等[19]對7具尸體實施了OWHTO手術并進行踝關節力學實驗，發現術后脛距關節的接觸面積隨著矯正角度增大而減少，并指出踝關節的負重壓力主要集中于踝關節內側；矯正程度過大容易迫使踝關節出現內翻改變，當踝關節處于內翻位置時，壓力中心的遷移比處于外翻位置時更為明顯，距下關節活動受限者更容易出現壓力集中的情況[20]。關節面對位不良使得下肢負荷無法均衡地分布于踝關節內外側間室，這會加快軟骨的磨損速度，最終出現關節疼痛等癥狀。

3.3 OWHTO術后出現踝關節疼痛的原因分析

本研究隨訪發現術后有4例病例出現了不同程度的踝關節疼痛，其HKA矯正角度均>15°，術前HKA平均值為167.25°，MPTA平均值為84.00°；術后HKA平均值為186.00°，MPTA平均值為95.75°；術前AJLCA平均值為0°，術后AJLCA平均值為3.00°；術前TPIA平均值為-9.50°，術后TPIA平均值為-1.75°；術前AJLOA平均值為-9.50°，術后AJLOA平均值為-1.25°。TKA術后踝關節疼痛病例已有報告，Lee等[21]對142例接受TKA的患者進行3年隨訪，發現21.8%的病例術后出現新發或進展性踝關節炎，并指出這是由于距骨過度傾斜所引起。Gursu等[22]對接受TKA的78例膝內翻畸形患者術前、術后的踝關節進行了分析，發現HKA由術前163.4°增大至176.4°，AJLOA由術前-7.60°增至0.04°；Gursu等[22]同時指出，術中過度追求下肢對齊會破壞踝關節力線，是術后踝關節疼痛的主要原因。筆者認為術后出現踝關節疼痛的主要原因是：術前嚴重膝內翻畸形患者，其踝關節已產生相對適應的生物力學狀態，過度矯正下肢力線后，脛骨遠端關節面和距骨上關節面的傾斜角度產生了劇烈改變，而脛距關節及距下關節卻難以產生同步的代償性變化，導致脛距關節面出現對位不良、內側間隙狹窄的情況，迫使壓力中心向內側遷移，增加內側關節面的負荷力量而出現疼痛等癥狀；如果術前踝關節僵硬，術后關節面對位不良的情況會更加明顯。亦有觀點認為OWHTO術后出現的足踝關節癥狀，可能是由于下肢力線過度矯正引起腓腸肌功能性延長、攣縮而增加了跟腱和足底筋膜的張力所致[23]。

3.4 過度矯正下肢力線對踝關節的影響

踝關節對于下肢力線變化的代償能力是有限的，完全或過度矯正下肢力線不一定適合所有患者。Graef等[24]指出無論是TKA還是OWHTO，過度矯正下肢力線均會降低術后膝、踝關節功能，大于14.5 °的矯正角度可使踝關節患病率增加15.6倍。此外，過度矯正會對側方組織產生較大牽張力，增加膝關節外側間隙負荷壓力而引起疼痛[25]。Schuster等[26]對79例接受OWHTO的患者進行10 年隨訪，發現當術后MPTA >95°時，術后短期內雖可獲得較好膝關節功能，但長期的功能效果不盡如人意。所以對于重度膝內翻患者，術前需對同側踝關節進行評估，避免過度矯正下肢力線而出現踝關節的并發癥。

當術前發現有踝關節僵硬、畸形時，可以考慮在術后通過改變足踝鞋墊或物理治療的方式進行干預，以減少踝部的不適及疼痛。Braga等[27]對19名踝內翻患者進行研究，發現特制楔形鞋墊可改變踝關節的運動和力矩模式，改善足踝關節的生物力學狀態。這要求醫生不僅需要在術中把握好矯正角度，術后也需對不同病人的膝、踝關節制定針對性的康復計劃，因此術前對踝關節的關注尤為重要。

本研究仍存在局限性：首先，沒有足夠的OWHTO病例數；其次，隨訪時間相對較短，OWHTO對踝關節的長期影響有待進一步探討；第三，本研究只收錄膝內翻畸形患者，未考慮膝外翻畸形患者，因為臨床上膝外翻病例相對少見。因此，需要更深層的研究來闡明OWHTO對踝關節力線、關節對位及生物力學狀態的影響。

綜上所述，OWHTO術后TPIA、AJLOA、AJLCA隨著下肢力線的矯正發生了明顯變化，且AJLCA與HKA矯正程度相關，說明OWHTO對踝關節傾斜角度、關節對位、生物力學狀態有顯著影響。目前大多數關節外科醫生在OWHTO術前與術后均較少關注踝關節力線及對位的變化，筆者建議在OWHTO術前應對同側踝關節進行仔細檢查，術前存在踝關節僵硬者，應該考慮減少矯正角度，以減少術后踝關節并發癥。