術前膝內外翻畸形程度對全膝關節置換術后療效的影響研究*

黃梁坤 彭昊

膝關節骨關節炎是中老年人常見的退行性疾病，由于患者長期負重、骨質疏松及患者恐懼就醫的心理等因素影響，病情可進一步發展出現關節內翻、外翻、屈曲畸形，膝關節結構的改變導致患者出現膝關節甚至是踝關節的疼痛、活動障礙等癥狀，嚴重影響患者的生活質量。全膝關節置換術（total knee arthroplasty，TKA）是一種可靠、效果良好的手術治療膝關節骨關節炎方法，研究顯示TKA術后10年患者存活率在90%以上，且術后患者膝關節功能得到顯著改善[1-2]，通常選擇將膝內、外翻畸形糾正至180°±3°的髖膝踝角（hip knee ankle，HKA），以獲得較好的臨床結果[3-4]。術前嚴重膝內、外翻畸形并不少見，以往普遍認為，對嚴重膝內、外翻患者行TKA需要進行更多的軟組織松解和更復雜的骨切除，可能會有較差的術后下肢對線和臨床預后，但近來陸續有多位學者發現嚴重內、外翻畸形行TKA 相比輕微畸形有著相似的臨床預后[5-9]，同時Okamoto、Graef 等[10-11]學者指出嚴重膝關節畸形的患者在TKA術后可能會出現殘余的踝關節功能障礙的癥狀，因此踝關節功能也成為TKA預后的新關注點。本文主要對武漢大學人民醫院自2016年3月至2020年6月因膝關節骨關節炎初次行全膝關節置換術的不同程度膝內、外翻畸形的174例患者（178膝）進行回顧性分析研究，從術后對線優良率、膝關節功能、踝關節功能3 個方面探究術前膝內、外翻畸形程度對全膝關節置換術后療效的影響，為臨床治療不同程度的膝內、外翻患者提供參考。

1 資料與方法

1.1 納入與排除標準

納入標準：①符合膝關節骨關節炎診斷標準并初次行TKA 治療；②按要求完成術前、術后下肢全長負重位平片；③患者及其家屬同意實施TKA，無絕對手術禁忌證；④隨訪資料完整，且隨訪時間≥15個月。排除標準：①因創傷等其他原因而行TKA 手術者；②術前內翻或外翻＞20°的極端病例。

1.2 一般資料

2016年3月至2020年6月，426例（445膝）膝關節骨關節炎患者于武漢大學人民醫院行全膝關節置換術治療，有174 例（178 膝）納入本研究。其中，男27 例（27 膝），女147 例（151 膝）；年齡65 ～88 歲，平均（72.8±6.2）歲。通過術前下肢全長負重位平片測量HKA 角度并分組。A 組（82 膝）：膝內翻畸形≤10°；B 組（40 膝）：10°＜膝內翻畸形≤20°；C 組（45 膝）：膝外翻畸形≤10°；D 組（11膝）：10°＜膝外翻畸形≤20°。

1.3 手術方法

本研究所有患者的全膝關節置換術均由同一醫療團隊完成。

內翻組（A、B組）：術前預防性靜滴抗生素和氨甲環酸注射液，患者取仰臥位，大腿根部置50 kPa 壓力止血帶，全身麻醉后，常規術野消毒、鋪巾，取患者膝前正中皮膚切口作為手術入路，起自髕骨上極約3 cm，止于脛骨結節，切開皮膚、皮下及深筋膜，沿髕骨內側緣切開關節囊，外翻髕骨，屈曲膝關節。切除半月板和交叉韌帶，徹底咬除股骨內外髁及脛骨平臺周圍增生的骨贅，使用截骨定位裝置進行截骨厚度的測量，平臺截骨后，敲入股骨定位裝置，安裝股骨髁截骨模塊進行截骨厚度測量，行股骨端內外側髁截骨，使用間隔器和假體型號測量器測量后進行股骨端前后側髁截骨。截骨完成后充分暴露后關節囊并予以清理。選擇大小合適試模安裝并測試膝關節伸直屈曲運動的穩定性和間隙大小是否合適，活動膝關節觀察下肢力線、內外側穩定性、關節活動范圍和髕骨軌跡，在直視下做內外翻加壓實驗，若內側間隙過窄則用手指觸摸尋找內側副韌帶淺層股骨附著處最緊張部分，用50 mL 注射器針頭對該部位橫行刺5 針為一組，再次按上述步驟測試膝關節，若內側間隙仍過窄則再次尋找內側副韌帶淺層最緊張部分并再行一組針刺，直到伸膝時間隙平衡且內側軟組織與外側結構等長。對髕骨行去神經化處理。依次安裝脛骨、股骨端假體和填充骨水泥，安裝墊片試模，待骨水泥固化取出試模并安裝襯墊，生理鹽水沖洗。置入引流管，逐層縫合至皮膚，無菌敷料加壓包扎，完成手術。

外翻組（C、D 組）基本操作同內翻組，不同之處：在內外翻加壓實驗時若外側間隙過窄則用手指觸摸尋找外側軟組織最為緊張的部分（后外側關節囊、髂脛束和外側副韌帶），并按照“哪緊松哪”的原則有選擇地松解外側軟組織，用50 mL 注射器針頭對該部位橫行刺5 針為一組，再次按上述步驟測試膝關節，若外側間隙仍過窄則再次重復針刺過程，直到伸膝時間隙平衡且內側軟組織與外側結構等長，松解過程中注意不傷及腘肌腱。

1.4 術后處理

術后根據患者病情預防性給予抗生素和抗凝藥物治療，引流管夾閉4 h后開放，術后48 h視引流量變化（＜50 mL）拔除引流管。術后24 h內由康復師輔助指導患者進行早期功能鍛煉及下地活動。

1.5 觀察指標

HKA角定義為股骨機械軸與脛骨機械軸的夾角，即股骨頭中心至髁間窩中點的直線與脛骨平臺中點至踝關節中心的直線的夾角[12]，＜180°代表膝內翻，＞180°代表膝外翻，將HKA 在180°±3°范圍內視為對線優良[3-4]。拍攝雙下肢負重位全長X線片時所有患者采取前后位姿勢直立于攝片架踏板，背部緊貼攝影架，若患者無法自行站立則手握兩側把手，使膝關節盡量保持伸直狀態，并使雙足等寬于雙肩，使雙側髕骨正對前方。使用PACS 軟件對雙下肢負重位全長X線片進行影像學測量得到患者的HKA角，由兩名測量者分別進行測量并取平均值。測量患者術前及術后1 周的髖膝踝角（HKA）以評估膝內外翻程度，隨訪時記錄患者術前1 周及術后末次隨訪的美國特種外科醫院膝關節評分（Hospital for Special Surgery Knee Score，HSS）、關節活動度（ROM）、美國膝關節協會評分（The American Knee Society clinical rating system，AKS）活動和功能評分、疼痛視覺模擬評分（visual analogue score，VAS）以評估膝關節功能活動情況，記錄美國骨科足踝協會評分量表（American orthopedic foot and ankle society，AOFAS）（剔除其中受膝關節影響較大的第2、3、4、5項評分，剔除后滿分為72 分）以評估踝關節功能活動情況[13-14]。VAS 評分為0 ～10分，分數越高表示膝關節疼痛越劇烈；其余評分系統滿分均為100分，分數越高表示活動或功能越好。

1.6 統計學方法

采用SPSS 26.0 軟件進行數據統計分析。計量資料以均數±標準差表示，各組資料均滿足正態分布，手術前后比較采用配對t檢驗，術前或術后組間比較采用獨立t檢驗，術前HKA 與各指標間的關系采用Pearson 相關性分析。計數資料組間比較采用χ2檢驗。P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

174 例（178 膝）患者均獲得隨訪，隨訪15 ～66 個月，平均（42.0±16.0）個月。

2.1 內翻組術前、術后各項指標比較

TKA術后1周時HKA角均較術前有明顯改善，差異有統計學意義（P＜0.05）；術后末次隨訪時A、B 組患者的HSS 評分、ROM、AKS 功能和活動評分、AOFAS 評分均較術前明顯提高，差異有統計學意義（P＜0.05）；VAS 評分均較術前明顯下降，疼痛感明顯改善，差異有統計學意義（P＜0.05）。不同程度內翻的術前各項指標、術后HKA及AOFAS評分相比內翻程度越嚴重結果越差，差異均有統計學意義（P＜0.05），術后HSS評分、ROM、AKS功能及活動評分、VAS評分相比差異均無統計學意義（P＞0.05）。具體詳見表1、表2。

表1 A、B組患者HKA、HSS、ROM指標比較

表2 A、B組患者AKS、VAS、AOFAS指標比較

2.2 外翻組術前、術后各項指標比較

TKA術后1周時HKA角均較術前有明顯改善，差異有統計學意義（P＜0.05）；術后末次隨訪時C、D 組患者的HSS 評分、ROM、AKS 功能和活動評分、AOFAS 評分均較術前明顯提高，差異有統計學意義（P＜0.05）；VAS 評分均較術前明顯下降，疼痛感明顯改善，差異有統計學意義（P＜0.05）。不同程度外翻的術前各項指標、術后HKA及AOFAS評分相比外翻程度越嚴重結果越差，差異均有統計學意義（P＜0.05），術后HSS評分、ROM、AKS功能及活動評分、VAS評分相比差異均無統計學意義（P＞0.05）。具體詳見表3、表4。

表3 C、D組患者HKA、HSS、ROM指標比較

表4 C、D組患者AKS、VAS、AOFAS指標比較

2.3 比較不同程度膝內/外翻的術后HKA優良率

膝內翻、外翻程度較嚴重組患者術后HKA 優良率較差，差異有統計學意義（P＜0.05），具體詳見表5。

表5 不同程度膝內翻術后HKA優良率比較

2.4 術前HKA與各觀察指標之間的相關性分析

膝內翻患者的術前HKA 角與術前HSS 評分、ROM、AKS 活動及功能評分、VAS 評分、AOFAS 評分、術后AOFAS 評分正相關（P＜0.05），與術后HSS評分、ROM、AKS活動及功能評分、VAS評分無相關（P＞0.05）。膝外翻患者的術前HKA角與術前HSS評分、ROM、AKS 活動及功能評分、AOFAS 評分、術后AOFAS 評分負相關（P＜0.05），與術后HSS 評分、ROM、AKS 活動及功能評分、VAS 評分、術前VAS 評分無相關（P＞0.05）。具體數據詳見表6。

表6 膝內/外翻的術前HKA與各觀察指標之間的相關性分析

典型病例1：患者，女，67歲。以右膝關節疼痛伴活動受限5年余為主訴收入我科，采用TKA手術治療，術前右膝HKA 173.38°，術后1 周HKA 179.90°，術前HSS 59 分，ROM 91°，AKS功能評分50分，AKS活動評分56分，VAS評分4分，AOFAS評分41分，術后末次隨訪時HSS 86分，ROM 107°，AKS功能評分80分，AKS活動評分90分，VAS評分1分，AOFAS評分58分，均較術前顯著改善（見圖1）。

圖1 A.術前下肢全長片；B.術后1周下肢全長片

典型病例2：患者，女，66 歲。以“右膝關節疼痛伴活動受限4 年余，加重1 年”為主訴收入我科，采用TKA手術治療，術前右膝HKA 184.92°，術后1 周HKA 180.32°，術前HSS 52分，ROM 95°，AKS功能評分50分，AKS 活動評分62 分，VAS 評分6 分，AOFAS 評分41 分，術后末次隨訪時HSS 89 分，ROM 115°，AKS 功能評分82分，AKS 活動評分89 分，VAS 評分2 分，AOFAS 評分57分，均較術前顯著改善（見圖2）。

圖2 A.術前下肢全長片；B.術后1周下肢全長片

3 討論

膝關節內、外翻是膝關節骨關節炎病情進展中晚期常見的關節畸形，膝關節內、外翻畸形又通過增加膝關節內、外側間室受力，反過來加重膝關節骨關節炎[15]，隨著社會人口老齡化的發展和生活方式的改變，尤其在患者對生活質量要求提高、就診及改善現狀的意愿增強后，膝關節內、外翻畸形患者行TKA的數量在逐年增加[16]。膝外翻畸形占全膝關節置換術患者的10%～15%，膝內翻畸形則更為常見。內、外翻畸形因伴有不同程度的骨和軟組織解剖差異，術者也需要對全膝關節置換手術的入路、軟組織平衡等多方面進行綜合考量，這也在一定程度上增加了手術難度，影響術后的療效[17-18]。

3.1 不同程度膝內/外翻對術前各項評分指標的影響

本研究結果顯示，術前內翻患者HKA 與術前的HSS、ROM、AKS、VAS、AOFAS評分有顯著相關性，術前外翻患者HKA 與術前的HSS、ROM、AKS、AOFAS 評分有顯著相關性。術前不同程度內/外翻組間的前述指標比較有顯著差異。即隨著內/外翻畸形的程度加重，各項評分結果越差，因此可以將術前內/外翻畸形程度作為預測術前關節功能的重要指標。Kim 等[6]研究證實不同程度膝內翻畸形患者的術前ROM、KSS、WOMAC 評分等有顯著差異，Liu等[7]則指出不同程度膝內翻患者的術前組間KSS 評分有顯著差異，均佐證了本研究的結論。

值得一提的是，本研究對AOFAS評分量表進行了部分修改，剔除掉了受膝關節功能影響較大的第2、3、4、5項評分標準，即“（2）功能和自主活動、支撐情況10 分；（3）最大步行距離5分；（4）地面步行5分；（5）反常步態8分”。僅保留“（1）疼痛40分；（6）前后活動8分；（7）后足活動6 分；（8）踝、后足穩定性8 分；（9）足部對線10分”進行評分，并向患者強調第（1）項僅記錄踝關節的主觀疼痛感受而不包括膝關節，以避免膝關節疼痛對此項評分的影響。

3.2 不同程度膝內/外翻對術后膝關節評分的影響

對于術前內/外翻畸形程度是否影響術后膝關節功能目前仍存在爭議。Teeny 等[19]對67 例不同程度膝內翻患者進行平均4 年的隨訪，結果顯示嚴重膝內翻患者的術后膝關節功能評分顯著低于對照組。但考慮到其屬于20世紀的研究，手術方式等尚不夠成熟，且樣本量較少，其研究結果的可信度仍存疑。且同一時期有Karachalios 等[5]樣本量更大的研究表明，嚴重內/外翻畸形相比輕度內/外翻畸形患者的術后臨床結果無顯著差異。近年來有Putman等[20]指出不同程度外翻患者的術后IKS、ROM 等評分均有顯著差異，但其研究存在手術方式不統一、主刀醫師經驗不同的局限性，且樣本量也不具有很強的說服力。Kim等[6]對100例不同內翻程度的初次全膝關節置換術患者進行了1 年的隨訪顯示，不同程度內翻畸形患者的術后ROM、KSS、WOMAC 等評分無區別。Ritter 等[8]對8 014 例不同程度膝內/外翻行全膝關節置換術的患者進行術后隨訪顯示，術前不同程度膝內/外翻患者的術后KSS等評分均能獲得顯著改善，且術前不同程度膝內/外翻患者的術后評分無明顯差異。Rueckl等[9]對133例不同程度外翻畸形患者進行術后2年隨訪，結果顯示各組術后WOMAC、VAS、ROM等評分差異無顯著性，且各組較術前均能獲得顯著改善。Liu等[7]對107例不同程度膝內翻畸形患者進行術后平均3年的隨訪顯示，各組術后KSS等評分均無顯著差異，且各組較術前均能獲得顯著改善。本研究結果顯示，術前HKA 與術后HSS、ROM、AKS、VAS評分均無明顯相關性，術前不同內/翻程度組間比較術后前述指標無顯著差異，且各組術后的各項指標均較術前顯著改善，與上述學者研究結論基本相同，即術前內/外翻畸形的嚴重程度不影響全膝關節置換術后的膝關節功能。因此建議不同畸形程度的內/外翻患者在行手術治療時不必太多顧慮術后膝關節功能的恢復情況，且無論術前畸形程度如何，術后均能獲得各項評分的顯著改善。

3.3 不同程度膝內/外翻對術后踝關節功能及下肢力線的影響

本研究結果顯示，術前HKA與術后HKA及AOFAS評分有顯著相關性，術前不同內/外翻程度組間比較術后HKA、下肢對線優良率、AOFAS評分均有顯著差異。即術前內/外翻畸形越嚴重，術后下肢對線越差，踝關節功能也越差。嚴重膝內翻患者通常自身有踝關節外翻的代償，而嚴重膝外翻患者則常有踝關節內翻的代償，全膝關節置換術后膝關節基本恢復中立位，踝關節仍保持原有的畸形，可能是造成術后踝關節疼痛、功能障礙的重要原因[21]。Graef 等學者[11]對99 例內翻膝進行平均57 個月的術后隨訪顯示，術前嚴重膝內翻畸形患者在術后的踝關節功能上不如術前輕度膝內翻患者。Okamoto等[10]在一項對80例不同程度膝內翻患者的術后2 年隨訪中顯示，嚴重膝內翻組的術后AOFAS 評分顯著低于輕度膝內翻組，且兩組術后AOFAS評分均較術前顯著改善。Diao等[22]在一項對108例膝內翻患者的術后隨訪研究中表明，全膝關節置換術后HKA的矯正通常會促進踝關節畸形的恢復以重新平衡整個下肢軸線，但此機制在老年患者中明顯減弱，而TKA的最大受眾人群是65歲以上的老年患者，因此對于嚴重膝內翻畸形行全膝關節置換術的患者需要更多的圍術期踝關節干預。這些研究也進一步佐證了本研究結論。因此對于嚴重膝關節畸形患者應當在圍術期加強踝關節功能管理，并向患者解釋術后踝關節殘留畸形和功能障礙這一可能的風險。

3.4 關于軟組織平衡技術對結果的影響

在膝外翻手術中，尤其在軟組織平衡技術與韌帶松解順序方面，國內外至今仍無統一的方法及程序[23-25]。Krackow等[26]主張在保持膝關節伸直時松解髂脛束（iliotibial band，ITB）和外側副韌帶（lateral collateral ligament，LCL），若不能恢復平衡則松解腘肌腱POP 和膝關節后外側結構PLC，最后只在屈膝仍不平衡的情況下才松解腓腸肌外側頭。Ranawat 等[27]首先松解PLC，必要時在保留POP 的同時松解ITB 和LCL。Whiteside[28]描述了一種選擇性軟組織松解程序，如果膝關節屈曲緊繃，則松解POP和LCL，而當膝關節伸展緊繃時，則松解ITB和PLC。Boettner等[29]則在保留POP 的同時，ITB、LCL 和PLC 均進行松解。各種軟組織平衡方法的研究結果均顯示患者術后膝關節功能得到顯著改善。我院則根據術者經驗主要采用“哪緊松哪、邊試邊松”的方法，從最緊張的部分開始多點針刺松解。而在膝內翻手術中，亦有多種軟組織平衡技術，雖然軟組織松解的順序和程度不同，但膝內翻常用的方法包括內側副韌帶深層（DMCL）、內側副韌帶淺層（SMCL）、后斜韌帶（POL）、半膜?。⊿emi-M）、后內側囊的松解[6]。Morcos等[30]指出，不同軟組織松解方式和程度對術后膝關節功能并無顯著影響。我院則主要對內側副韌帶淺層最緊張部分進行多點針刺松解。在本研究中為了規避不同軟組織平衡方式對結果的影響，分別對膝內、外翻患者的軟組織平衡方式按照文中“手術方法”部分進行了統一。

3.5 關于止血帶壓力的說明

傳統的70 kPa 止血帶壓力可能導致血管、神經、肌肉損傷等并發癥，而根據止血帶壓力=收縮壓+100 mmHg（約32 kPa）則可能導致止血不充分、僅止住靜脈而未止住動脈血導致下肢被動性充血、無血手術野減少等情況[31-32]。因此我院折中采用50 kPa止血帶壓力，止血相對充分，且血管、神經、肌肉損傷并發癥相對較少。

本研究的局限性：本研究屬于回顧性研究，在收集數據時可能存在回憶偏倚，且不同患者的隨訪時間相差較大，可能也會對隨訪結果造成一定影響；使用量表評分時存在一定的主觀性；未深入探索術前HKA對術后踝關節功能影響的具體機制。

綜上所述，本研究證實了在中期隨訪時，患者術前膝內、外翻畸形的嚴重程度對術后HKA對線優良率、術后踝關節功能、術前膝關節功能有顯著影響，而對術后膝關節功能無顯著影響。全膝關節置換術后膝、踝關節功能的影響因素值得進一步探索。