【关节外科】未行髌骨置换的全膝关节置换术后髌骨倾斜角对疗效的影响

文章来源：中华骨科杂志, 2023,43(11) : 730-736作者：周皓刘久翔王锦文谈正岗李瑶范卫民刘锋摘要目的分析未行髌骨置换的全膝关节置换（total knee arthroplasty，TKA）术后髌骨倾斜角对疗效的影响。方法回顾性分析2020年10月至2021年10月于南京医科大学第一附属医院骨科接受TKA而未行髌骨置换的143例终末期膝关节骨关节炎患者，男32例、女111例，年龄（68.44±6.79）岁（范围52~86岁）。根据术后髌骨倾斜角的大小分为三组：倾斜角<5°为轻度倾斜组（97例）、5°≤倾斜角<10°为中度倾斜组（31例）、倾斜角≥10°为重度倾斜组（15例）。术后3、6、12个月在门诊进行随访，观察并记录患者的膝关节疼痛视觉模拟评分（visual analogue score，VAS）、美国特种外科医院（Hospital for Special Surgery，HSS）评分及髌骨Feller评分，比较不同髌骨倾斜程度组患者术后膝关节疼痛及功能。结果所有患者均获得随访，随访时间为（1.16±0.23）年（范围1.0~2.0年）。患者基线资料的组间差异无统计学意义。三组患者手术前后膝关节VAS评分组内比较的差异均有统计学意义（F=51.12，P<0.001；F=36.90，P<0.001；F=15.76，P<0.001），术后3、6、12个月的膝关节VAS评分均小于术前，差异有统计学意义（P<0.05）。重度倾斜组术后3、6、12个月的膝关节VAS评分均大于轻度组和中度组，差异有统计学意义（P<0.05）。三组患者手术前后膝关节HSS评分组内比较的差异均有统计学意义（F=81.12，P<0.001；F=36.05，P<0.001；F=32.93，P<0.001），术后3、6、12个月的膝关节HSS评分均大于术前，差异有统计学意义（P<0.05）；重度倾斜组术后3、6、12个月的膝关节HSS评分均小于轻度组和中度组，差异有统计学意义（P<0.05）。三组患者手术前后髌骨Feller评分组内比较的差异均有统计学意义（F=88.81，P<0.001；F=49.59，P<0.001；F=37.40，P<0.001），术后3、6、12个月的髌骨Feller评分均大于术前，差异有统计学意义（P<0.05）；重度倾斜组术后3、6、12个月的髌骨Feller评分小于轻度组和中度组，差异有统计学意义（P<0.05）。结论未行髌骨置换的TKA术后遗留髌骨倾斜角会增加膝关节疼痛，限制关节功能。全膝关节置换术（total knee arthroplasty，TKA）作为20世纪最成功的关节外科手术之一已成为终末期膝关节骨关节炎的有效治疗手段[1]。随着手术技术的完善及假体设计的改进，TKA技术逐渐成熟，可实现膝关节功能的重建和缓解膝关节疼痛[1,2,3]，但仍有部分患者对术后疗效不满意[4,5]。影响患者术后满意度的因素很多，如膝前疼痛、关节异响、麻木及关节活动度差等，其中遗留的膝前疼痛是降低术后满意度的重要原因[6,7]，也是TKA术后最常见的并发症之一。TKA术后膝前疼痛的发生率为8%，疼痛程度多为轻到中度[8]。既往研究证实术后髌骨轨迹不良与TKA术后遗留膝前疼痛有显著相关性[6,7,9]，其他常见原因为手术创伤、假体位置不佳、假体感染及松动等。对TKA术中是否行髌骨置换目前尚存争议[10]。但所有学者一致认为TKA术后良好的髌骨轨迹是减轻患者术后膝关节疼痛、获得良好功能恢复及提高患者满意度的必要条件[11]。有文献报道即使在TKA术中测试髌骨轨迹正常的患者，术后仍可能残留不同程度的髌骨倾斜[12]。我们也同样发现，在TKA手术中无拇指试验检测髌骨均位于股骨滑车沟内，且屈伸膝关节时髌骨轨迹正常的情况下，术后髌骨轴位X线片仍提示部分患者残留不同程度的髌骨倾斜，且这类患者往往伴随着不同程度的膝前疼痛及功能障碍。虽然文献已证实TKA术中接受髌骨置换的患者术后残存的髌骨倾斜角会造成膝关节疼痛和影响功能恢复[13,14]，但该结论是否适用于未行髌骨置换的TKA患者尚不明确，相关研究较少。本文回顾性分析2020年10月至2021年10月我院未行髌骨置换的TKA的膝关节骨关节炎患者，根据术后髌骨倾斜角的大小将患者分为轻度倾斜、中度倾斜、重度倾斜三组，比较三组患者的影像学特征、膝关节疼痛及功能评分。研究目的：（1）分析未行髌骨置换的TKA术后髌骨倾斜角对术后疼痛及功能的影响；（2）探讨TKA术中髌骨的处理原则。资料与方法一、研究对象纳入标准：（1）中重度（Kellgren-Lawrence分级≥Ⅲ级）内翻性膝关节骨关节炎患者；（2）关节线交角（joint line convergency angle，JLCA）>3°；（3）接受初次TKA，术中未行髌骨置换。排除标准：（1）术前髌骨倾斜角>15°者；（2）髌股关节发育不良者；（3）既往有髌骨及股骨髁骨折或手术史者；（4）合并其他系统疾病进而导致膝关节感觉及运动功能异常者；（5）术中行膝外侧支持带松解者；（6）临床或影像学资料不齐全者；（7）随访时间<1年。二、一般资料纳入2020年10月至2021年10月于我院接受初次TKA手术而未行髌骨置换的患者143例，男32例、女111例，年龄（68.44±6.79）岁（范围52~86岁），体质指数（26.98±3.76） kg/m2（范围18.75~35.38 kg/m2），JLCA为6.43°±2.40°（范围3.06°~16.04°）。所有患者均诉膝关节疼痛，经保守治疗无缓解，疼痛部位为膝关节内侧间室。本研究经南京医科大学第一附属医院伦理委员会批准（2022-SR-580），所有患者或家属均签署知情同意书。三、术前规划术前常规摄双下肢全长CT、膝关节侧位及髌骨轴位X线片，获得DICOM格式的影像数据。术前规划由北京长木谷医疗科技有限公司（中国）辅助实施。采用三维重建软件导入DICOM格式数据。使用北京长木谷医疗科技有限公司（中国）自主研发的神经网络——G-NET对骨质以及双下肢区域进行分割。参照膝关节的骨性解剖标志、解剖角度及轴线测算截骨角度、截骨厚度以及膝关节假体最佳位置，为TKA术中操作进行规划（图1）。图1 保留髌骨的全膝关节置换术前规划　A　股骨机械轴与解剖轴夹角为5.5°，提示股骨远端外翻截骨5.5°　B　股骨后髁偏心距为29.3 mm　C　计算机规划股骨开髓点位置：距髁间窝上方9.9 mm，距股骨内侧缘41.2 mm、外侧缘33.7 mm　D　股骨远端截骨厚度为9 mm　E，F　胫骨平台截骨厚度为9 mm，截骨面后倾角为3°　G　股骨后髁截骨8 mm，股骨远端截骨9 mm四、手术方法所有手术均由同一位高年资主任医师及其团队完成。全身麻醉平卧位，屈膝，取常规内侧髌旁入路。切开关节囊，根据术前规划进行个体化截骨，选择合适大小的试模保持下肢力线中立，放置假体，使用骨水泥固定假体。术中均不接受髌骨置换术，仅去除髌骨边缘的骨赘，使用电刀烧灼髌骨周围去神经化并打磨髌骨关节表面，尽量使髌骨关节面与股骨假体滑车沟形态匹配。术中采用无拇指试验评估髌骨轨迹，确认无半脱位或脱位趋势。于关节腔置引流管，逐层缝合关节囊、皮下组织及皮肤。术后患肢采用弹力绷带加压包扎，术后24 h拔除引流管。所有患者均行股神经阻滞以减轻术后疼痛。术后使用静脉抗生素24 h预防感染。术后第1天鼓励患者床上活动患肢并辅助患者进行康复训练。五、髌骨倾斜角的测量及分组术后常规摄髌骨轴位X线片。患者膝关节屈曲45°，X线光源与水平面成30°夹角向足端投射。将影像学资料导入影像归档和通信系统（Picture Achieving and Communication System，PACS，Carestream Health公司，加拿大）进行测量。髌骨倾斜角为髌骨轴位X线片上股骨内外侧髁前缘连线与髌骨内外侧缘连线的夹角（图2）。根据患者术后髌骨倾斜角的大小将患者分为三组：倾斜角<5°为轻度倾斜组、5°≤倾斜角<10°为中度倾斜组、倾斜角≥10°为重度倾斜组。图2 患者术后髌骨倾斜角的测量。髌骨倾斜角为股骨内外侧髁前缘连线与髌骨内外侧缘连线的夹角六、随访及观察指标所有患者于术后3、6、12个月于门诊进行随访，观察并记录患者的膝关节疼痛视觉模拟评分（visual analogue score，VAS）、美国特种外科医院（Hospital for Special Surgery，HSS）评分及髌骨Feller评分。所有临床和影像学数据均由同一名医生测量并记录。膝关节HSS评分用于评估膝关节的功能，主要包括疼痛、功能、关节活动度、肌力、膝关节屈曲畸形、膝关节不稳定性等六个方面。总分100分，85~100分为优，70~84分为良，60~69分为中，小于60分为差。髌骨Feller评分用于评估髌骨的功能，包括膝前疼痛程度、股四头肌肌力、从坐位到站立能力、上下楼梯能力四个方面，总分30分，评分越高说明髌骨功能好越好。七、统计学处理采用SPSS 26.0统计学软件（IBM，美国）进行统计分析。年龄、身高、体重、体质指数、影像学指标、VAS、HSS评分、Feller评分经正态性检验服从正态分布，采用±s表示。轻、中、重度倾斜组术后指标的组间比较采用单因素方差分析和两两比较q检验；组内比较采用重复测量的方差分析和两两比较q检验。检验水准α值取双侧0.05。结果143例患者经详细的术前规划均顺利完成手术，术中无一例出现重要血管、神经、韧带损伤，切口均一期愈合。所有患者均获得随访，随访时间为（1.16±0.23）年（范围1.0~2.0年）。三组患者基线资料的差异无统计学意义（P<0.05，表1，表2）。术前髌骨倾斜角为6.72°±3.49°（范围0°~14.98°），术后降至3.85°±3.22°（范围0°~12.70°），差异有统计学意义（t=13.64，P<0.001）。根据术后髌骨倾斜角大小分为轻度倾斜组（97例）、中度倾斜组（31例）、重度倾斜组（15例），髌骨倾斜角分别为1.98°±1.22°（范围0~4.50°）、6.17°±0.92°（范围5.00°~8.50°）、11.11°±0.81°（范围10.20°~12.70°）。31%（44>5°。一、膝关节疼痛三组患者术后VAS均减小，与术前比较差异有统计学意义（F=51.12，P<0.001；F=36.90，P<0.001；F=15.76，P<0.001），其中术后3、6、12个月的膝关节VAS均小于术前（P<0.05）。术前三组患者膝关节VAS的差异无统计学意义，术后组间比较差异均有统计学意义（F=53.72，P<0.001；F=37.14，P<0.001；F=13.55，P<0.001），其中术后3、6、12个月的膝关节VAS重度组均大于轻度组和中度组，差异有统计学意义（P<0.05，表3）。二、膝关节功能三组患者术后HSS评分均增加，与术前比较差异有统计学意义（F=81.12，P<0.001；F=36.05，P<0.001；F=32.93，P<0.001）。其中术后3、6、12个月的膝关节HSS评分均大于术前（P<0.05）。术前三组患者膝关节HSS评分的差异无统计学意义，术后组间比较差异均有统计学意义（F=4.57，P=0.012；F=16.22，P<0.001；F=3.94，P=0.022），其中术后3、6、12个月的膝关节HSS评分重度组均小于轻度组和中度组，差异有统计学意义（P<0.05，表4）。三组患者术后Feller评分均增加，与术前比较差异有统计学意义（F=88.81，P<0.001；F=49.59，P<0.001；F=37.40，P<0.001）。其中术后3、6、12个月的髌骨Feller评分均大于术前（P<0.05）。术前三组患者髌骨Feller评分的差异无统计学意义，术后组间比较差异均有统计学意义（F=27.51，P<0.001；F=31.00，P<0.001；F=3.45，P<0.035），其中术后3、6、12个月的膝关节Feller评分重度组均小于轻度组和中度组，差异有统计学意义（P<0.05，表5）。讨论一、TKA术后髌骨倾斜对膝关节疼痛及功能的影响TKA作为治疗终末期膝关节骨关节炎的主要有效治疗手段，其目的在于减轻患者膝关节疼痛、矫正畸形、恢复功能[1,15]。随着人口老年化加剧，接受TKA手术的患者数量也在逐年增加[16]。TKA术后遗留的膝前疼痛是术后常见的并发症，也是影响患者选择手术治疗的主要因素。有文献报道术后膝前疼痛与术后髌骨轨迹不良密切相关[13,14]。手术过程中采用无拇指试验[17]，即在膝关节屈伸运动中不用拇指压住髌骨而让其自由运动，以此来判断关节置换术后的髌骨轨迹。但无拇指试验的诊断价值有限，阴性患者仍可能残存不同的程度髌骨倾斜，影响术后疗效。本研究纳入未行髌骨置换的初次TKA患者，根据术后髌骨倾斜角大小将患者分为轻、中、重度三组，分析TKA术后髌骨倾斜程度对膝关节疼痛及功能的影响。研究结果显示未行髌骨置换的TKA患者术后残存的髌骨倾斜角增大会引起膝关节疼痛，降低膝关节的功能，残存的髌骨倾斜角越大，疼痛越明显、膝关节功能越差。二、TKA术中髌骨的处理TKA术中是否需要行髌骨置换是关节外科领域的研究热点。既往文献报道大部分关节外科医生倾向于不行髌骨置换[18]。但随着治疗理念的不断更新，越来越多的研究表明TKA术中行髌骨置换可以获得更好的髌骨轨迹，减轻患者术后膝关节疼痛、促进膝关节功能恢复并提高患者满意度[19,20]。Kuntal等[21]纳入60例接受双侧TKA手术的患者，仅单侧行术中行髌骨置换，研究结果显示行髌骨置换侧获得更好的膝关节功能评分和更低的膝前疼痛；Linda等[22]研究发现未行髌骨置换的TKA患者术后翻修率明显高于接受髌骨置换的患者。而未行髌骨置换TKA术后髌骨轨迹不良是导致患者术后疗效较差的主要原因。本研究中纳入的所有患者无拇指试验均为阴性，但术后髌骨轴位X线片示髌骨倾斜角为3.85°±3.22°，且部分患者存在术后>10°的严重倾斜。由于术中我们无法精准地测量髌骨的倾斜角度，仅能通过无拇指试验和术者的经验判断。如无拇指试验阴性，髌骨也确实位于股骨假体滑车沟内，但髌骨严重倾斜，对这类患者术者应该结合术前的髌骨轴位X线片对膝关节外侧支持带进行松解，再次反复观察髌骨轨迹。若外侧支持带充分松解后仍不能纠正髌骨倾斜，为减少膝前疼痛的发生率、改善关节功能，建议行髌骨置换[23,24]。在有些情况下，置入膝关节假体后髌骨存在倾斜，我们使用巾钳试验模拟内侧缝合后发现髌骨倾斜貌似得到了纠正，但是术后髌骨轴位X线片却发现髌骨倾斜。因此，我们建议髌骨倾斜应基于术前X线片、无拇指试验及术中观察来综合判断，必要时行髌骨置换。本研究我们排除了术前髌骨倾斜角>15°的患者，因为这部分患者我们基于计算机的术前规划发现术后髌骨倾斜角不满意，为降低术后并发症的发生率我们常规行髌骨置换或外侧支持带松解。髌骨轴位X线片是检查髌股关节的有效方法，标准的髌骨轴位可以让我们清楚地观察髌骨的形态及髌骨的运动轨迹[25,26]。但不同医院拍摄髌骨轴位X线的体位不尽相同，因此可能会造成测量偏倚。本研究中为拍摄标准的髌骨轴位X线片，所有患者术前及术后均采用Merchant体位，将膝关节置于髌骨体位架，屈膝45°，X线光源与水平面成30°夹角向足端投射，可最大程度地展示髌骨的形态及运动轨迹。三、研究局限性本研究为回顾性研究，不可避免地存在研究者的主观偏倚；样本量较少、随访时间较短，可能对结果造成干扰；部分患者TKA后仍需要时间逐步适应股骨假体滑车的形态，不排除长期功能锻炼后伸膝装置能逐渐改善髌股轨迹的可能性。参考文献（略） 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