胫骨高位截骨对胫骨近端解剖形态的影响
【摘要】 测量胫骨高位截骨术后胫骨近端解剖形态，并与术前比较，探讨其变化的临床意义。［方法］2001~2005年，35例（59膝）因膝关节内侧室骨性关节炎接受胫骨高位截骨术患者的完整影像学资料，在术前、术后标准正侧位X线片中测量：胫骨角；胫骨后倾角度；胫骨近端关节面外移；关节线高度。所得资料采用配对t检验进行统计学分析，以P＜0.01为差异有显著性意义。［结果］胫骨角术前平均为99.1°±4.3°，术后平均为91.1°±3.8°;胫骨后倾角度术前平均为8.9°±2.6°，术后平均为5.0°±2.3°；胫骨近端关节面外移术前平均为（46.2±3.6）%，术后平均为（53.1±3.9）％；关节线高度术前平均（41.2±3.6）mm，术后平均（38.0±3.2）mm。手术前后差异均有显著性意义（P＜0.01）。［结论］胫骨近端解剖形态在胫骨高位截骨术后会发生明显变化，如胫骨角变小，后倾角度变小，胫骨近端关节面外移，关节线高度相对下降等，将对转行全膝关节置换术产生不良影响。
【关键词】 胫骨 截骨术 骨性关节炎 膝 关节置换术
Abstract：［Objective］To measure the change of anatomic configuration of proximal tibial after high tibial osteotomy and probe its clinical consequences.［Method］From 2001 to 2005,there were 59 knees of 35 patients with medial unicompartmental osteoarthritis treated with closing?wedge high tibial osteotomy.Anatomic configuration of proximal tibia were measured both pre and postoperatively on radiographs.They included posterior slope angle of proximal tibia,tibial angle,lateral shift of articular surface of proximal tibial and level of the joint line.The alteration of the above features was calculated and analyzed statistically with paired t test.［Result］The mean tibial posterior slope angle were（8.9°±2.6°）preoperatively and（5.0°±2.3°）postoperatively.The tibial posterior slope angle was averagely decreased about（3.9°±1.7°）.Tibial angle were（99.1°±4.3°）and（91.1°±3.8°）before and after high tibial osteotomy respectively.Lateral shift of articular surface of proximal tibial were（46.2±3.6）% and（53.1±3.9）% in pre and postopratively.Level of joint line was（41.2±3.6）mm and（38.0±3.2）mm in pre and postopratively.Statistical analysis indicated that there was significant difference of posterior slope angle or tibial angle or lateral shift of articular surface of proximal tibial or level of joint line between pre and post operative（P＜0.01）.［Conclusion］The anatomic configuration of proximal tibial will change after high tibial osteotomy.These changes may exert negative effect on the results of total knee arthroplasty after high tibial osteotomy.Thorough understanding of the causes and consequences of these changes helps refining the techniques of high tibial osteotomy and preoperative planning of total knee arthroplasty if it is needed.
Key words:tibia; osteotomy; osteoarthritis; knee; arthroplasty
胫骨高位截骨术作为膝关节内侧室骨性关节炎的方法之一，可以有效地改善膝关节力线，将负重应力由患侧室向健侧室转移，减小病变关节面的压力，从而缓解疼痛，延缓骨性关节炎的，延迟施行全膝关节置换术的时间；同时手术最大可能地保持了膝关节功能。但当出现畸形复发，疼痛加剧，或是骨性关节炎持续进展至双侧室时，往往需要转行全膝关节置换术。本文对胫骨高位截骨术后胫骨近端解剖形态的变化进行研究分析，并对转行全膝关节置换术时这种变化可能造成的不良影响进行讨论。
1 资料与方法
1.1 一般资料
2001~2005年，本院35例（59膝）因膝关节内侧室骨性关节炎接受胫骨高位截骨术患者的完整影像学资料。男8例（12膝），女27例（47膝）；年龄40~64岁，平均52.3岁。术前膝关节内翻均小于20°，屈曲畸形小于10°。
1.2 手术方法
手术均采用胫骨近端外侧闭合楔形截骨，截骨线位于胫骨结节上方，距关节面约2 cm。截骨部位采用Giebel槽式钢板（德国Waldermar Link公司）内固定。
1.3 测量方法
对每例患者术前及术后正侧位X线片（至少包括胫骨上2／3）中胫骨近端解剖形态进行测量，其中正位片为负重位相，术后片为术后9~12个月截骨端临床及影像学均已愈合后所摄。测量内容包括胫骨角、胫骨后倾角度、胫骨近端关节面外移和关节线高度。胫骨角为胫骨近端关节面与胫骨解剖轴向外侧成角。胫骨后倾角度为侧位片中胫骨近端关节面与胫骨纵轴的垂直线的夹角。胫骨近端关节面外移使用Tomoyuki Noda〔1〕的方法进行测量（图1），胫骨近端关节面外移：（AC／AB）×100％。关节线高度为侧位片中胫骨结节到胫骨近端关节面的距离。所有患者的X线片投照条件及测量方法均保持一致，以减小误差。
1.4 统计学方法
所得资料采用配对t检验进行统计学分析，以P＜0.01为差异有显著性意义。
2 结 果
胫骨高位截骨术前后胫骨近端解剖形态变化测量结果见表1。表1 胫骨高位截骨术前后胫骨近端解剖形态变化X线片测量结果
本组59膝，胫骨高位截骨术前胫骨角平均为99.1°±4.3°，术后胫骨角平均为91.1°±3.8°，平均矫正内翻畸形8.0°±3.8°，术后胫骨角小于90°者8膝（图2）；胫骨后倾角度术前平均为8.9°±2.6°，术后平均为5.0°±2.3°，术后较术前平均减小3.9°±1.7°（图3）；胫骨近端关节面外移术前平均为（46.2±3.6）%，术后平均为（53.1±3.9）％，术后较术前外移增加（6.9±2.7）％（图4）；关节线高度术前平均（41.2±3.6）mm，术后平均（38.0±3.2）mm，术后较术前关节线相对下降（3.2±2.1）mm（图5）。结果表明手术前后胫骨角、胫骨后倾角度、关节面外移和关节线高度差异均有显著性意义（P＜0.01）。
图1胫骨近端关节面外移=（AC/AB）×100％AB：转行全膝关节置换术时胫骨侧假设截骨线，与胫骨解剖轴垂直；AC：胫骨假设截骨线外缘到胫骨解剖轴的距离图2胫骨角 2a.术前；2b.术后图3胫骨后倾角度 3a.术前；3b.术后图4胫骨的端关节面外移 4a.术前；4b.术后图5关节线高度 5a.术前；5b.术后
3 讨 论
尽管采用胫骨高位截骨术治疗膝关节内侧室骨性关节炎可以获得良好的早、中期疗效〔2~4〕，但有相当一部分患者因骨性关节炎的进展而不得不再转行全膝关节置换术。Naudie等〔5〕对胫骨高位截骨术后病人10~20年的随访结果进行分析发现，50岁以下术前膝关节最大屈曲度大于120°者，术后5年的有效率为95％，术后10年为80%，术后15年为15％。
胫骨高位截骨术后转行全膝关节置换术，手术难度增大，术后效果也会受到一定程度的影响。Windsor等〔6〕报告胫骨高位截骨术后转行全膝关节置换术的疗效等同于全膝关节翻修术。Haslam等〔7〕报告胫骨高位截骨术后转行全膝关节置换术与初次全膝关节置换术相比，术后效果不佳，再手术率更高。胫骨近端解剖形态变化、髌骨低位、骨量丢失等都可能是引起胫骨高位截骨术后转行全膝关节置换术手术难度增大，术后效果不佳的原因。胫骨近端形态变化是其中较为重要的影响因素。
全膝关节置换术中胫骨侧截骨水平一般和胫骨解剖轴线垂直。本研究中，胫骨高位截骨术矫正膝内翻畸形后胫骨角减小，当其小于90°时，转行全膝关节置换术时胫骨内侧平台截骨量要多于外侧，这将会导致内侧结构松弛，增加软组织平衡的难度。对于此类胫骨外翻病人应该考虑使用外侧入路以便于松解挛缩的外侧结构，必要时还需要行外侧胫骨平台植骨或使用胫骨假体延长柄加强假体稳定性。
报道胫骨高位截骨术后胫骨后倾角度减小3°~10°。本组结果是3.7°。胫骨高位截骨术后胫骨后倾度减小的原因包括：（1）后方截骨量不足，可能与术者担心损伤后方血管神经有关；（2）试图通过增加前侧截骨量来改善术前的屈曲挛缩；（3）胫骨后外侧胫腓骨联合处的剩余骨量过多，导致闭合楔形截骨端时胫骨前方的塌陷多于后方。另外，截骨方法也可能是造成后倾角度减小的原因之一。Nakamura等〔8〕报告胫骨开放楔形截骨术后胫骨后倾角度无明显变化，而胫骨穹顶样截骨术与闭合楔形截骨术均会导致胫骨后倾角度减小。
Kaper等〔9〕在对胫骨高位截骨术后发生髌骨低位的研究中指出，胫骨高位截骨术后胫骨后倾角度减小与髌骨低位直接相关。髌骨低位时髌韧带相对短缩，影响股四头肌及髌韧带张力，影响髌股关节应力，同时使转行全膝关节置换术时显露困难并可能撕裂髌韧带。如能避免后倾角度减小，髌骨低位的发生率也将相应降低。同时，胫骨后倾角度减小造成的胫骨近端相对反屈，相对抬高了后交叉韧带附丽点，易造成后交叉韧带松弛或挛缩，不利于后交叉韧带保留型全膝关节假体的使用。胫骨高位截骨术后转行全膝关节置换术中进行胫骨侧截骨时，后倾角度已减小，甚至是发生反屈的胫骨会使胫骨上端后方骨量丢失较大，屈膝时膝关节后方间隙增大，容易导致屈曲位不稳定。此时，如增加股骨远端截骨并使用较厚的垫片，虽然能获得膝关节在伸直和屈曲位稳定性平衡，但会引起关节线上移，导致中度屈曲位不稳定，对膝关节功能产生新的不良影响；另外，还可以使用前后径加大的特制股骨假体来解决屈曲位不稳定的问题。
本研究中，胫骨高位截骨术后胫骨近端关节面较术前明显外移。特别是在矫正较大膝内翻畸形时，由于楔形截骨量较大，远、近截骨端截面横径差距较大，闭合截骨端后，外侧易形成较大的干骺端台阶，即近端关节面外移。当全膝关节置换术胫骨侧采用髓内定位时，髓内定位杆应该沿胫骨解剖轴方向插入髓腔，而正确的胫骨平台入点位置在高位截骨术后会随近端关节面的外移相应地向内移位，术中需要注意到这一问题，以确保定位杆的正确导入。同时需要注意，当胫骨假体安放在发生关节面外移的胫骨近端时，假体外缘可能承重于外移部分，缺少足够的骨性支撑，术后应紧密随访，关注胫骨假体是否因长期应力分布不均而发生松动问题。
胫骨高位截骨术后发生的胫骨角减小和胫骨近端关节面外移会改变胫骨平台相对胫骨髓腔的位置，胫骨平台中心的位置相对胫骨髓腔会向外侧移位。在这种情况下转行全膝关节置换术，在需要使用带延长柄的胫骨假体时，尽管沿胫骨平台中心置入，却会有与胫骨近端外侧皮质发生撞击的可能。术前应仔细测量正位X线片，如果通过将假体轻度向内侧安放仍难以避免这一情况，则应考虑使用带偏距设计的带柄胫骨假体。
胫骨高位截骨术采用闭合楔形截骨时，由于截除的楔形骨块位于胫骨结节上方，闭合截骨端后，胫骨结节到胫骨近端关节面距离变短；此外，胫骨后倾角度减小也使得胫骨结节到胫骨近端关节面距离相对变短。这是导致髌韧带松弛，瘢痕形成，髌骨低位的原因之一，使得转行全膝关节置换术中髌骨外侧脱位和胫骨近端显露困难，增加胫骨结节撕脱风险，通常需要首先行外侧支持带松解以利于翻转髌骨。胫骨近端骨膜下剥离松解由于瘢痕的存在将比较困难，可以使用手术刀锐性剥离而不是使用常用的骨膜剥离器钝性剥离松解。对于那些有胫骨结节撕脱可能性的病例，应使用螺钉固定胫骨结节起到提前预防作用。在髌腱短缩严重的病例中，有可能直接应用胫骨结节截骨或股四头肌成形术协助显露。
为避免出现矢状面上胫骨前后方截骨不均衡、前宽后窄，导致术后胫骨后倾角度减小，可采取在屈膝位将后方血管神经放松后再进行后方截骨；后外方截骨时如需要可打开胫腓骨联合；不依靠前后方差量截骨矫正屈曲畸形等方法。另外，选择适当的截骨方法，如开放楔形截骨术，也有利于减少术后胫骨后倾角度减小的发生。不宜采用闭合楔形截骨矫正较大膝内翻畸形，以免矫正后出现明显胫骨近端关节面外移和关节线相对降低。胫骨角的矫正一般不宜超过90°。在转行全膝关节置换术前要进行细致的术前测量准备，了解胫骨近端解剖形态，为术中可能遇到的棘手情况做好充分准备。
总之，胫骨近端解剖形态在胫骨高位截骨术后会发生明显变化，如胫骨后倾角度减小、胫骨角减小、胫骨近端关节面外移和关节线下降等。充分了解这种变化的现象及其后果，有助于在日后可能进行的全膝关节置换术中对其进行针对性处理，有效防止全膝关节置换术后并发症，提高手术疗效。
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