脛骨假體旋轉對線定位技術研究進展

隨著世界人口的推移，膝關節病的發病率不斷增加。全膝關節置換術（tka）能有效緩解晚期膝關節疼痛，提高患者的生活質量。TKA歷經數十年發展并日趨成熟,但術后仍有不少膝關節不適等并發癥發生,術后療效與人工假體之間不匹配有密切關系［１］。脛骨及股骨假體旋轉對線不匹配可引發髕股關節運動軌跡和功能不理想,引起術后髕骨周圍疼痛［２］,加速聚乙烯襯墊磨損,并導致膝關節不穩及膝關節術后僵直［３］,嚴重影響假體生存。此外,膝關節活動復雜多樣,除伸屈外,尚有內外翻、旋轉等運動,因此假體置放會極大地影響假體之間的匹配及活動。近年臨床上對假體旋轉對線的研究主要集中于股骨假體的理想旋轉對線,外科髁上線(sTEA)、股骨后髁線(fPCL)、股骨前后線(fAP)及股骨前髁線(ACA)等均可作為確定股骨假體適當外旋的方法［４］,其中sTEA已成為股骨假體置放的金標準［５］。然而,涉及脛骨假體旋轉對線的研究及評論較少,其參考方法包括關節外解剖標志、脛骨截骨面解剖對線和自我形合技術,但至今尚無脛骨假體旋轉對線的統一標準。股骨及脛骨假體旋轉對線關系是TKA取得成功的最重要條件［６］,為提高術后療效及患者生活質量,本文回顧文獻并就TKA術中脛骨假體旋轉對線技術作一綜述。1股骨關節鏡研究TKA術后CT掃描和MRI掃描研究股骨假體及脛骨假體聯合旋轉功能顯示,股骨假體及脛骨假體聯合輕度外旋可達到最佳膝關節功能,而假體之間角度應為0°或脛骨假體相對于股骨假體輕度外旋3~5°［１，７］。反之,兩假體聯合旋轉偏內旋,可導致術后膝關節不適等并發癥。術后出現髕骨前方疼痛患者,多數是因脛骨假體內旋所導致［８］,通過膝關節翻修術重新調整假體位置可改善患者癥狀［９］。Asano等［１０］經膝關節CT評估研究發現,股骨假體旋轉角度范圍為9°,脛骨平臺假體旋轉角度可達到25°。Czurda等［２］研究提出,即使采用計算機導航技術指導假體置放,也無法明顯提升因個體差異而影響到的股骨及脛骨假體對線程度。這也就可解釋為何在許多定位方法中,TKA術中脛骨假體旋轉對線解剖標志的金標準至今仍未達成共識［１１］,因為脛骨及其截骨面存在明顯個體差異性,導致解剖標志定位旋轉對線困難。Uehara等［１２］研究評估109例經解剖標志定位旋轉對線TKA患者,術后測量顯示50%脛骨假體與股骨假體之間存在5°以上的匹配差異。臨床上常用的兩種確定脛骨假體旋轉的方法之一即為將脛骨結節內側、內側1/3作為解剖標志點［１３］,另外還有依據股骨假體旋轉方位確定脛骨假體旋轉對線,即術中股骨假體試件置放好后插入脛骨試件,通過膝關節數次伸屈活動找到脛股旋轉對線的合適位置(自我形合法)［１４］。此外,TKA術中為置放脛骨假體可使用的手術技術,一是關節外脛骨假體旋轉參考標志,如經踝對線、第二足趾對線［１５］及脛骨前緣［１６］;二是脛骨截骨面解剖對線,包括脛骨前髁線(ACL)、脛骨后髁線(PCL)、Akagi前后線(APA)［１７］、脛骨平臺內外側最長線(MMLL)［４］、脛骨髁間棘間溝線(TSA)［１８］。2鞋底解剖標志的固定確定關節外脛骨假體旋轉的解剖標志,包括脛骨結節內側1/3、脛骨結節內側緣、經踝關節橫線、脛骨前緣及第二跖骨解剖線。脛骨結節內側1/3解剖標志經常應用于確定脛骨假體旋轉對線,但許多研究報道該方法不可靠,這是個體間脛骨結節位置差異大并受膝內外翻影響的緣故,因此該方法易導致脛骨假體旋轉不良［１３］。Sun等［１９］研究顯示,TKA術中如選擇脛骨結節內側1/3作為參考標志,將導致脛骨假體相對sTEA外旋12°左右;脛骨結節內側緣比內側1/3用作假體置放解剖標志,更易導致假體明顯外旋。Howell等［１３］觀察TKA術中使用脛骨結節內側緣或內側1/3作為解剖標志,分別有30%和14%患者出現旋轉不良5°以內。可見,脛骨結節內側1/3標志相較于脛骨結節內側緣標志可靠［２０］。然而,TKA術中不論使用脛骨結節內側1/3還是脛骨結節內側緣作為解剖標志,大部分患者仍無法達到理想的股骨假體及脛骨假體匹配要求。此外,術中肉眼準確定位這兩處解剖位點稍困難,容易出現觀察者不同所導致的差異［２１］。有學者［１６］研究提出使用脛骨前緣解剖標志來確定假體位置,但脛骨前緣并非直線、較難定位,且也受膝內外翻的影響,并非絕對合適。TKA術中髓外定位于第二跖骨的方法,也經常用于脛骨假體的旋轉定位。Akagi等［１５］報道提示,脛骨平臺前后線與第二跖骨解剖線之間角度范圍過大(21.9°內旋至24.0°外旋),TKA術中如調整踝關節、足部位置以及踝關節骨關節炎患者足部活動受限,均可使第二跖骨位置偏離;經踝關節橫線與sTEA之間的平均角度為25.9°±9.0°(8.0°~49.4°)［１５］。因此,第二跖骨解剖線和經踝關節橫線用作解剖標志也并不可靠。由于用于脛骨假體置放的關節外旋轉解剖標志的個體差異性大,相對不可靠,筆者建議TKA術中應避免采用關節外旋轉解剖標志來確定脛骨假體旋轉對線。3最佳旋轉方式的確定采用自我形合技術的目的是將脛骨平臺自然地與股骨假體結合并處于最合適位置。據Eckhoff等［１４］介紹,自我形合技術是脛骨平臺試模假體安置后通過膝關節伸屈活動讓脛骨側假體自動對齊股骨側假體,這有利于形成脛股關節運動軌跡。但Huddleston等［２２］、Ikeuchi等［２３］均報道認為自我形合技術不可靠,而Bindelglass等［２４］認為該技術易造成髕骨運動軌跡方面的問題。Rossi等［２５］報道,TKA術中使用自我形合技術達到理想的脛骨假體旋轉對線主要取決于股骨假體是否置放于正確位置,不然會造成脛骨側更大偏差。因此,Berhouet等［２６］認為,如果術前CT檢查尋找到sTEA對線的正確位置并置放股骨假體,采用自我形合接受可獲得理想的股骨假體及脛骨假體聯合旋轉效果。4數據分析與研究假設近年不少學者研究選擇脛骨截骨面解剖標志置放脛骨假體。ACL、PCL、MMLL［４］、TSA［１８］、APA均可作為定位脛骨假體旋轉對線的參考,而采用脛骨截骨面解剖線作為旋轉對線參考標志的優點是術中使用簡單、易定位,但易受脛骨平臺的骨贅、骨缺損、解剖變異及其他退變性行病變的影響。ACL指脛骨截骨面內外側髁前緣的連線。由于脛骨前緣為弧形,故在決定切線位置時有一定難度;此外,骨關節炎患者脛骨前緣的骨贅也可使得ACL定位困難。Sahin等［４］報道顯示,ACL相對股骨sTEA所形成的角度為外旋7.3°±6.0°(2.1°~15.7°),因此認為這條對線可靠性較低;不僅如此,ACL的可重復性及再現性低。PCL指脛骨截骨面內外側髁后緣的連線。Sahin等［４］在膝內翻常規脛骨截骨面研究中發現,PCL相對sTEA的角度范圍為內旋13.3°至外旋2.1°,平均內旋6°,標準差為5.7°。Incavo等［６］研究認為,PCL并不可靠,因為只有30%膝關節可以達到脛骨假體最理想的旋轉參考點。MMLL指外側平臺最突出點和內側平臺最突出點的連線。Sahin等［４］、Howell等［１３］均報道發現這條對線與sTEA所形成的角度平均為內旋3°左右。這條對線用于脛骨假體旋轉定位較困難,因為兩側脛骨平臺有軟組織覆蓋,使鑒別內外側脛骨平臺最突出點有一定難度,并且觀察者之間選擇差異性較大。TSA指后交叉韌帶中點和脛骨髁間棘間溝中點的連線。Sahin等［１８］報道采用TSA置放脛骨假體,結果發現可獲得良好的股骨假體和脛骨假體聯合旋轉效果。TSA與sTEA所形成旋轉角度為內旋1.5°至外旋3.5°。由于目前尚無其他文獻報道評估TKA術中使用TSA的療效,故此法尚未在臨床廣泛應用。APA指后交叉韌帶中點和髕骨韌帶內側緣的連線。Akagi等［１７］研究認為,嚴重骨關節炎或膝關節畸形時多不易辨認后交叉韌帶脛骨附著處,因而推薦采用APA;研究發現,前后軸垂直線相對股骨sTEA的平均角度為0.0°(內旋6.3°至外旋5.2°),因此APA對線位置有利于脛股關節動力學,并可達到理想的髕骨軌跡。同樣,Kawahara等［２７］研究發現,APA垂直線與sTEA之間所形成的角度在內翻膝關節中為內旋0.6°,在外翻膝關節中則為內旋2.6°;盡管如此,該研究結果只適用于日本人群,對其他種族人群尚需進行同樣的研究。Sahin等［４］觀測顯示APA垂直線與sTEA形成的角度為內旋7°±3.2°,雖然APA與sTEA之間關系在不同人群中有差異,但此對線在每組人群中的可靠性、重復性及再現性高,手術易行。Rossi等［２５］報道以APA為基礎,提出一種新的脛骨平臺水平面旋轉技術———后外角鎖定(PLCL)技術,即通過脛骨假體固定于脛骨截骨面后外側角而以APA行假體適當旋轉;認為APA應稱作脛骨假體旋轉的金標準,因為該對線不僅與股骨側sTEA有恒定關系,而且應用于脛骨截骨面比較容易,基本不受膝關節畸形的影響。Kawahara等［２８］報道以APA為基礎,提出選用髕韌帶內側1/6替代髕韌帶內側緣;認為后交叉韌帶中點和髕韌帶內側1/6的連線經脛骨截骨面幾何中心更適用于脛骨部件置放。目前APA已受到許多文獻報道的認可,可應用于脛骨假體置放。Howell等［１３］經研究不同截骨面發現,在標準截骨面遠端進行脛骨截骨時將導致所有截骨面解剖對線內旋、脛骨結節外旋,由此可預估在脛骨遠端截骨面應用APA會更內旋,因此在TKA術中需謹慎處理。Yue等［２９，３０］經膝關節CT三維重建定量研究顯示,白種人及中國人之間膝關節形態差異有統計學意義,男女人群膝關節也存在統計學差異［３０］。許多研究提示,脛骨截骨面解剖標志,尤其是APA能夠較好地用作脛骨假體旋轉對線的解剖標志,但總體上也存在一定弊端。脛骨側APA比較可靠,因為它不受膝關節畸形影響,TKA術中使用容易,與股骨側sTEA有恒定關系,在不同人群中的旋轉范圍及標準差小。目前,用于TKA術中置放脛骨假體的解剖標志尚無金標準,為了達到最