脛骨高位截骨術中傳統下肢力線測量法的指導意義

丁銘陽，鐘齊剛，鄭劉杰，龐楠雨，馮茹，閆子豪，李軍，姚運峰

脛骨高位截骨術（high tibial osteotomy，HTO）最早出現于20 世紀60 年代，如今已發展成為一種成熟的保膝手術方式，主要適用于患有合并內翻畸形的膝骨關節炎患者，尤其是年輕的或者有勞動需求的患者[1-4]。HTO 的手術方式分為外側閉合楔形脛骨高位截骨術、內側開放楔形脛骨高位截骨術、穹頂樣脛骨高位截骨術等[5]，其中內側開放楔形脛骨高位截骨術由于創傷小、可調性高、精準度高、技術簡單等優點開展得最為廣泛[6-8]。為取得滿意的中遠期隨訪結果，精準的下肢機械軸線矯正是內側開放楔形脛骨高位截骨術成功的關鍵[9]。隨著計算機導航、3D打印等高新技術的逐漸應用，HTO 下肢軸線的控制也越來越精準[10]，但在現階段，受限于新技術費用高、時間成本高、手術時間長等弊端，傳統的術中力線測量法仍是絕大部分外科醫師的選擇。

評估下肢機械軸線最好的方法是拍攝下肢站立位全長正位X線片，但在術中無法實現患者負重狀態下的拍攝，只能使用便攜式的C 型臂X 線機進行透視，并用電刀線或金屬力線桿連接髖關節中心和踝關節中心來模擬下肢機械軸線。雖然這種傳統的力線測量法應用非常廣泛，但很少研究報道其可靠性及準確性。本研究旨在評估內側開放楔形脛骨高位截骨術中使用的力線標記物法對術后下肢力線的矯正是否具有指導意義，并分析術前、術中及術后各項測量數據之間的相關性。

1 資料與方法

1.1 納入排除標準

納入標準：①診斷為膝關節內側間室骨關節炎；②Kellgren-Lawrence分級為Ⅱ～Ⅲ級；③患者年齡：45～65 歲，體重指數（body mass index, BMI）＜35 kg/m2；④膝關節活動度正常，屈曲畸形＜10°，脛骨近端內側角（medial proximal tibial angle, MPTA）＜85°；⑤均行內側開放楔形脛骨高位截骨術，且術中使用傳統的力線測量法。

排除標準：①術中及術后影像學資料不全的患者；②合并膝關節周圍韌帶損傷或病理性松弛的患者；③雙側一期脛骨高位截骨術患者；④患肢既往有骨折且畸形愈合的患者。

1.2 一般資料

回顧性分析2020 年1 月至2021 年9 月因膝關節內側間室骨關節炎行內側開放楔形脛骨高位截骨術的患者62 例，符合納入排除標準54 例（54 膝）；其中單平面截骨18例，雙平面截骨36例；男22例（22膝），女32 例（32 膝）；Kellgren-Lawrence 分級：Ⅱ級33 例（33 膝），Ⅲ級21 例（21 膝）；患者年齡50～60 歲，平均（55.57±5.43）歲；BMI平均（26.29±2.02） kg/m2。

本研究已獲得安徽醫科大學第二附屬醫院倫理委員會批準（審批號：YX2023-105），并豁免患者知情同意。

1.3 手術方法

患者取平臥位，全身麻醉后利用電極片在C型臂X線機透視下標記出髖關節中心位置，再進行術野常規消毒鋪巾，鋪巾時注意暴露髖關節中心的體表標記并予以碘膜覆蓋。在脛骨結節內側做6～8 cm 縱行切口，逐層切開后顯露鵝足，松解內側淺層側副韌帶，于鵝足止點的近端指向上脛腓關節上緣水平置入2枚2.0 mm克氏針，繼之用擺鋸結合骨刀緊貼克氏針遠端行脛骨的內側、前方、后方的截骨，保留1 cm 的合頁，再依據術前規劃（Miniaci法）的截骨角度用骨刀及撐開器緩慢撐開截骨間隙至合適高度；接著使用電刀線或金屬力線桿連接髖關節中心和踝關節中心并用碘膜固定在體表，透視膝關節觀察力線經過脛骨平臺的位置，通過調整截骨撐開角度使力線經過術前規劃的目標位置；力線滿意后安裝TomFix 接骨板固定，再次透視檢查脛骨外翻角度良好、內固定牢固、脛骨平臺后傾角度無明顯改變；反復沖洗傷口，留置負壓引流管一條，逐層縫合關閉切口，無菌敷料包扎。

1.4 觀察評估指標

所有觀測指標均由3 名獨立的觀察員在影像存檔與傳輸系統（Picture Archiving and Communication System, PACS）工作站系統進行測量，各觀察指標分別測量3 次，取平均值。分別測量所有患者術前X 線片的髖-膝-踝（hip-knee-ankle, HKA）角、膝關節關節線相交角（joint line convergence angle, JLCA）；術中透視影像的機械軸偏向（mechanical axis deviation,MAD）；術后1 個月復查X 線片的MAD 和膝關節JLCA；以及脛骨平臺的實際寬度。

MAD定義為下肢機械軸線經過脛骨平臺的位置（百分數表示），脛骨平臺內側緣為0%，脛骨平臺外側緣則為100%[11]。HKA 角定義為股骨頭中心至膝關節中心連線與膝關節中心至踝關節中心連線之間的夾角。膝關節JLCA 定義為股骨遠端關節走行方向線與脛骨近端關節走行方向線的夾角（圖1）。

圖1 主要觀察指標的測量及計算方法

1.5 統計學方法

采用SPSS 26.0軟件進行統計學分析。對所有測量指標進行Kolmogorov-Smirnov 檢驗以評估數據的正態性；計算組內相關系數以評估觀察者內及觀察者間的可靠性；對所有測量數據進行描述性分析；對術中MAD 與術后MAD 進行Pearson 相關性分析和單因素線性回歸分析；再采用多因素線性回歸分析研究性別、年齡、BMI、術前HKA 角、術前JLCA 對術中與術后MAD 差異的影響。以P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

依據Kolmogorov-Smirnov 檢驗結果，所有放射學觀測數據均符合正態分布；觀察者內及觀察者間可靠性分析顯示組內相關系數均大于0.8（P＜0.05），顯示測量良好的重復性。

脛骨平臺寬度平均為（79.69±7.30）mm，術中MAD 平均為55.22%±2.46%，術后MAD 平均為59.33%±2.14%，術中MAD 與術后MAD 的平均差值為4.11%±1.97%［即（3.29±1.63） mm］，術前膝關節JLCA 平均為2.46°±1.29°，術前HKA 角平均為170.58°±2.03°。術中MAD 與術后MAD 之間Pearson相關系數為0.642（P＜0.001），兩者具有較強的相關性；單因素線性回歸分析顯示：術中MAD 與術后MAD 存在顯著的線性關系（R2=0.412，β=0.642，P＜0.001），線性回歸方程為：術后MAD=28.539+0.558×術中MAD（表1）；多因素線性回歸分析模型顯示：BMI（β=0.442，P＜0.001）、術前負重位膝關節JLCA（β=0.586，P＜0.001）是術中與術后MAD 差異的正向影響因素，多元線性回歸方程為：MAD 差值=0.809+0.430×BMI+0.893×術前膝關節JLCA（表2）。

表1 單因素線性回歸分析結果

表2 多因素線性回歸分析結果

典型病例見圖2。

3 討論

為取得HTO 術后令人滿意的長期隨訪結果，精準的術前計劃和術中評估是至關重要的。大多數骨科醫師都使用術前拍攝的站立位下肢全長正位X 線片來制定術前計劃，確定截骨角度最常用的術前測量方法是Miniaci 法[12]，此外還有Dugdale 法、Coventry法等；確定矯正度數后，可以通過Hernigou 轉化表來確定截骨處撐開的高度。然而，術中力線評估無法實現站立位攝片，只能使用便攜式C型臂X線機進行局部攝片，并且用電刀線或金屬力線桿來模擬下肢機械軸線進行下肢對齊評估。關于這種傳統的術中評估方法在HTO 中的可靠性的研究還很有限。Hankemeier等[13]的研究證明，傳統的電刀線法可能會導致矯正不足或矯正過度，然而他們只研究了10膝，并且沒有評估術后的站立位下肢全長X 線片；Sabharwal和Zhao[14]比較了80 例（102 膝）術中平臥位透視影像和術后站立位X線片，得出結論是術中透視結合電刀線評估下肢力線是一個可靠的方法，然而他們比較的是不同手術的下肢對齊情況，僅有29 例接受截骨手術。Jang 等[11]測量了59 例接受內側開放楔形脛骨高位截骨術的患者術前、術中及術后的影像資料并進行統計學分析，所有病例均行雙平面截骨，而本研究既納入了雙平面截骨也包含一部分單平面截骨病例。本研究共納入54 例（54 膝）進行統計學分析，結果發現術中測量的MAD與術后負重位MAD之間存在有統計學意義的線性關系（P＜0.001），這說明傳統的術中力線測量法具有較好的可靠性。

本研究期望為骨科醫師在行內側開放楔形脛骨高位截骨術時提供參考，即術中評估下肢對齊時，是否可以偏向一點矯正不足，使得術后患者站立位時下肢在外翻力矩的作用下達到術前規劃的目標力線。van de Pol等[15]研究了27 例行HTO 的病例，術中將下肢力線對準脛骨平臺外側嵴（約脛骨平臺寬度的56%），結果發現術后負重位的下肢力線可以達到滿意的效果，并避免矯正過度。當然目標力線的選擇并不是固定的，雖然說Fujisawa 點是目前較為公認的HTO術后理想力線標準，但最新觀點認為目標力線的選擇應當根據患者膝關節軟骨磨損的程度進行個性化的選擇[16-18]。本研究所納入病例均在術前根據患者負重位膝關節正位X 線片大致評估了內側軟骨的磨損程度，磨損程度越高，目標力線的選擇越偏向外側，但不超過65%；磨損程度越低，目標力線越偏向內側，但必須超過膝關節中點，不能殘留內翻[5]。最終統計結果顯示術中截骨后MAD 與術后負重位MAD 平均差值為4.11%（3.29 mm），當然這一結果僅供參考，不能作為絕對的力線選擇指標，因為這一差值還會受到其他因素的影響。本研究的多因素回歸分析顯示，BMI、術前負重位膝關節JLCA是術中與術后MAD差值的正向影響因素。這也為骨科醫師在選擇術中力線時提供了參考，隨著BMI、術前膝關節JLCA 的增大，可以適當加大術中力線矯正不足的程度。

本研究尚有一些不足之處：如術中使用電刀線作為標記物時很難保證線纜呈筆直狀態；術中透視的影像易受患肢旋轉或屈曲的影響；納入研究的樣本量不夠多等。

4 結論

綜上所述，在內側開放楔形脛骨高位截骨術中，采用傳統的力線標記物來測量下肢機械軸的方法，對下肢力線的矯正具有較好的指導意義，此外，術者可以嘗試在術前規劃時結合患者的BMI、膝關節負重位JLCA 引入適量的矯正不足，這樣或許能夠獲得更加滿意的術后站立位下肢機械軸線。

【利益沖突】所有作者均聲明不存在利益沖突