股骨假体旋转角对全膝关节置换后膝关节功能恢复影响的3年随访

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2017.27.004

摘要/Abstract

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文题释义：

股骨假体旋转角：为在CT上选取合适的层面测量股骨临床髁上线与股骨后髁线之间的夹角。

人工膝关节：参照了正常人膝关节的解剖形状，是一种仿生设计制品。模仿人体膝关节的结构及活动方式，人工膝关节由4个部件组成：股骨部分、胫骨部分、髌骨部分以及聚乙垫，它能非常有效地根除晚期膝关节病痛，极大地提高患者的生活质量。

摘要

背景：股骨假体旋转不良可造成屈曲间隙不平衡和髌骨轨迹不良，从而影响膝关节功能的恢复。

目的：观察全膝关节置换股骨假体旋转角对患者膝关节评分的影响。

方法：选取2010年1月至2014年1月在江苏镇江市第一人民医院关节外科行初次全膝关节置换的患者146例(186膝)。置换后进行CT扫描检查并测量股骨髁扭转角评价股骨假体旋转位置，根据股骨髁扭转角分为3组，正常组74例(外旋3°-内旋3°)，内旋组15例(内旋> 3°)，外旋组58例(外旋> 3°)，置换后随访3年。

结果与结论：①膝关节美国膝关节协会评分：正常组活动功能评分明显高于内旋组和外旋组，外旋组活动功能评分高于内旋组(P < 0.05)；在活动功能评分中3组的标准活动评分、自由活动评分及高级活动评分中，正常组明显高于内旋组和外旋组，外旋组高于内旋组(P < 0.05)；但3组的站立与行走评分、满意度评分和期望评分比较差异无显著性意义；②结果证实：股骨假体旋转角影响全膝关节置换后远期膝关节功能恢复，因此应注意避免置换中股骨假体旋转不良。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程
ORCID: 0000-0003-3010-7266(谢军)

关键词: 骨科植入物, 人工假体, 骨关节生物力学, 膝关节, 全膝关节置换, 股骨假体旋转对线, 股骨髁扭转角, 膝关节功能, 活动能力, 美国膝关节协会评分, 内旋, 外旋, 国家自然科学基金

Abstract:

BACKGROUND: Femoral prosthesis malrotation will lead to various complications, such as femoro-tibial and patellofemoral instability, and maladjustment of patellar movement trajectory, further affecting the recovery of the knee function.

OBJECTIVE: To evaluate the influence of the rotation angle of the femoral prosthesis on the knee joint function after total knee arthroplasty (TKA).

METHODS: Totally 146 patients (186 knees) undergoing TKA in the Department of Joint Surgery, Zhenjiang First People’s Hospital from January 2010 to January 2014 were selected. Afterwards, the femoral condyle torsion angle was measured on CT to evaluate the rotational position of the femoral prosthesis. According to the condyle torsion angle, all the patients were divided into three groups: normal group (n=74, extorsion angle 3°-intorsion angle 3°), intorsion group (n=15, intorsion angle > 3°) and group (n=58, extorsion angle > 3°). All the patients were followed up for 3 years.

RESULTS AND CONCLUSION: (1) The order of the activity function score was as follows: the normal group > extorsion group > intorsion group (P < 0.05). The standard activity, free activity and senior activity scores were highest in the normal group, followed by the extorsion group, and lowest in the intorsion group (P < 0.05). However, the standing and walking scores, as well as the satisfaction and expected scores did not differ significantly among groups. (2) That is to say, the rotational position of the femoral prosthesis influences the long-term knee joint function after TKA, so we should pay attention to the femoral prosthesis malrotation.

中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

Key words: Tissue Engineering, Femur, Knee Joint

中图分类号:

R318

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图/表（结果） 2

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引言

材料方法

1.1 设计 回顾性病例分析。

1.2 时间及地点 于2014年6月至2015年6月在江苏镇江市第一人民医院关节外科进行。

1.3 对象 选取2010年1月至2014年1月在江苏镇江市第一人民医院行全膝关节置换的患者146例(186膝)，其中单侧全膝关节置换106例，双侧全膝关节置换40例。

诊断标准：参考中华医学会临床诊疗指南骨科学分册以及临床和影像学指标对患者进行诊断和筛选。

纳入标准：①首次行全膝关节置换的患者；②外翻畸形患者；③疼痛部位主要为关节间隙及髌股关节；④签署知情同意的患者。

排除标准：①年龄大于80岁者；②下肢功能障碍的患者；③类风湿性关节炎患者；④合并严重骨质疏松、心肺血管疾病以及其他严重疾病的患者。

试验已经江苏镇江市第一人民医院伦理审查委员会批准，且所有纳入研究的患者均签署知情同意书。

1.4 方法

1.4.1 股骨髁扭转角(CTA)测量采用CT扫描测量股骨髁扭转角，患者仰卧于扫描床上，双膝关节保持伸直中立位，垂直于股骨机械长轴进行CT扫描，层厚为1.0 mm，保证在轴位上能清晰的显示股骨内外上髁以及股骨后髁。在CT上标记：①股骨髁上线(TEA)，包括股骨临床髁上线(CTEA)：股骨外侧髁最高点与股骨内侧髁最高点之间的连线；②股骨外科髁上线(STEA)：股骨外上髁最高点与内上髁凹槽的连线。③股骨后髁线(PCL)：股骨内髁与外髁后缘连线。在CT上选取合适的层面测量股骨临床髁上线与PCL之间的夹角，即股骨髁扭转角。每一个股骨髁扭转角数据均测量3次取平均值。见图1。

1.4.2 分组及干预当股骨后髁线相对于股骨临床髁上线外旋时股骨髁扭转角记为正数；当股骨后髁线相对于股骨临床髁上线内旋时股骨髁扭转角记为负数。根据测得的股骨髁扭转角值将146例患者(186膝)分为3组。将股骨髁扭转角外旋3°-内旋3°的膝关节归为正常组；将股骨髁扭转角内旋> 3°的膝关节归为内旋组；将股骨髁扭转角外旋> 3°的膝关节归为外旋组。

1.4.3 膝关节功能评价所有患者随访3年，在末次随访时采用2011版美国膝关节协会评分(KSS)评价膝关节功能^[12]。KSS评分主要包括：功能活动评分共100分，其中：①标准活动6项共30分；②高级活动5项共25分；③行走站立5项共30分；④自由活动3项共15分。

1.4.4 满意度评价满意度评分5项共40分；期望评分3项共15分。所有评分均由患者独立完成，数据由同一人收集统计。

1.5 主要观察指标 全膝关节置换置换后患者KSS评分中的运动功能评分、满意度评分和期望评分。

1.6 统计学分析 采用SPSS 15.0统计学软件进行数据处理，计量资料以x(_)±s表示，多组间数据差异比较采用单因素方差分析及Tamhane's T2检验，P < 0.05表示差异有显著性意义。

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讨论

全膝关节置换中股骨旋转截骨和股骨旋转定位对于置换与否至关重要。全膝关节置换中股骨旋转截骨是关键的步骤，其决定了股骨假体旋转对线和屈曲间隙的形状^[16-17]。良好的股骨旋转截骨是置换后获得良好关节功能的保障，而不良的股骨旋转截骨会造成一系列的置换后并发症，包括髌股轨迹异常导致的髌前痛，关节屈曲间隙不平衡造成的关节不稳、聚乙烯垫片磨损及置换后关节僵直等^[18]。股骨假体旋转对线在全膝关节置换中的重要性已经毋庸置疑，但缺乏一种的明确的定位方法^[19]。目前，临床最常用以下3种方法进行股骨旋转定位：股骨上髁线、股骨远端前后轴线和股骨后髁线^[20-26]。实验中3种股骨旋转定位方法均具有各自的优缺点，在临床工作中应根据患者的具体情况综合使用定位方法，以避免单一方法造成的股骨假体旋转不良。

试验发现全膝关节置换对膝关节功能恢复具有较高的疗效。目前，虽然全膝关节置换进行了股骨旋转对线定位工作，但始终无法完全避免发生股骨假体旋转不良事件的发生。现有研究表明，股骨旋转对线的术中参照轴对降低膝关节并发症有重要意义，螺旋CT及后处理技术可以作为初步判断股骨头过旋移位，膝关节重度骨关节炎伴轻度内翻人群中，术中股骨外科髁上线定位困难时，参照3°股骨后髁线进行截骨可获得较好的股骨旋转准确度^[27-30]。

试验以CT上测量股骨髁扭转角作为股骨假体旋转的角度，观察股骨假体旋转角度与远期KSS评分之间的关系。因为全膝关节置换置换后远期KSS评分的影响因素很多，为了避免非股骨假体旋转角度因素产生的影响，试验选取了在临床基线特征无显著差异的患者进行研究，同时排除了一些置换前已经确诊的可能会影响关节功能的影响因素。试验结果发现，3组患者的期望评分和满意度评分均取得了较高的分数，无显著差异，说明全膝关节置换是治疗非常成熟的修复方法，在解决关节疼痛及重建关节功能方面可以获得满意的疗效。

试验表明，不同股骨假体旋转角度对膝关节功能具有重要影响。在活动功能评分方面，正常组大于外旋组，外旋组大于内旋组，说明股骨假体旋转角度越正常，置换后远期的活动功能越好，而发生股骨假体内旋则活动功能较差。试验对活动功能评分中的四项进行分层对比，发现3组的站立与行走评分均较高无显著差异，说明全膝关节置换可以有效重建膝关节功能，满足站立行走等基本日常生活，但3组在标准活动评分、高级活动评分及自由活动评分方面具有显著差异，正常组高于外旋组，外旋组高于内旋组，说明股骨假体旋转角度对相对高级的活动功能影响较大，尤其是股骨假体内旋影响最大。

综上所述，全膝关节置换良好的股骨假体旋转对线对关节功能的恢复非常关键^[31-40]，应尽量避免股骨假体旋转对线不良，尤其应注意避免股骨假体内旋。虽然试验为了获得可信的结果已尽量排除了可能存在的混杂影响因素，但仍存在一些不可预见的影响因素。为了获得更加真实可信的结果未来仍需继续收集资料，进一步排除混杂的影响因素。

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