引用本文: 刘鑫, 郑恺, 朱锋, 王熠军, 张连方, 张韦成, 耿德春, 周军, 徐耀增. 外侧单髁置换术治疗膝外翻的手术技巧及最大矫正值探讨. 中国修复重建外科杂志, 2023, 37(10): 1238-1245. doi: 10.7507/1002-1892.202307005 复制
膝外翻是膝关节常见畸形之一,严重破坏了膝关节内外间室的负荷平衡。随着病情进展,关节外侧应力增加,导致外侧结构挛缩,髌骨向外侧半脱位,从而造成髌股轨迹不良。同时由于下肢力线改变,胫骨与股骨之间的摩擦增加,会导致软骨退变和关节间隙狭窄,引起下肢疼痛、步态异常等,严重影响患者生活质量[1-2]。大多数膝外翻可引起单间室甚至多间室骨关节炎,而膝关节外侧间室骨关节炎的发生率明显低于内侧间室,仅占所有单间室骨关节炎的1/10。虽然膝外翻所占比例较小,容易被忽视,但其与内侧间室骨关节炎类似,也是一种症状性致残性疾病[3]。对于膝外翻所致外侧间室骨关节炎,治疗方案通常包括软骨手术、半月板移植和股骨远端截骨术,但因感染、静脉血栓栓塞、骨折、延迟愈合或不愈合以及植入物失效等并发症的出现,治疗效果并不理想[4-6]。外侧单髁置换术(lateral unicompartmental knee arthroplasty,LUKA)是治疗终末期外侧间室骨关节炎的有效方法之一,虽然部分学者认为LUKA临床效果不佳,但随着手术技术的提高和假体设计的创新,在严格把握适应证情况下,LUKA的效果得到越来越广泛的关注[7-9]。
目前,临床上对于LUKA的手术入路选择存在不同观点,传统髌旁内侧入路不足以充分显露膝关节外侧结构,且往往需要松解髂胫束、腘肌腱、外侧副韧带及髌旁外侧支持带,创伤较大[10]。近年来随着对膝关节结构认识的加深、微创技术发展以及假体的不断更新,应用外侧入路行LUKA的方法逐渐被大家所认可。该方法通过分层切开关节囊,边显露边松解,仅沿胫骨外髁松解髂胫束和关节囊的后外侧角,可矫正15° 以内膝外翻,创伤较小[11]。但由于其适应证狭窄、对术者技术要求高和外侧间室结构特殊等局限,其临床疗效仍需进一步研究[12-13]。
精准的术前规划是手术成功的基础。徐耀增教授于2022年9月率先提出了膝外翻关节内畸形矫正值的公式,并提出了“膝外翻矫正值分配”的理念。该理念为膝外翻行人工全膝关节置换术(total knee arthroplasty,TKA)或者LUKA提供了精准的术前规划方案。此术前规划可合理分配膝外翻畸形的预期矫正值,包括外侧入路矫正值、关节内矫正值和残留膝外翻畸形值,能够有效提高手术预见性,指导术中软组织松解,避免造成过度软组织松解及矫枉过正,从而降低内侧间室退变风险。基于此,本研究回顾分析应用外侧入路行LUKA治疗的膝外翻畸形患者临床资料,评估其早期疗效,并探讨术前规划理念的可行性及指导意义,以及理论最大可矫正膝外翻畸形值。报告如下。
1 临床资料
1.1 一般资料
患者纳入标准:① 确诊为膝关节外侧间室骨关节炎,保守治疗至少8周且无效;② 经外侧入路行LUKA;③ 术前膝外翻<25°。排除标准:① 既往有膝关节手术史,如骨折手术、关节镜手术、髌股关节置换等;② 全身基础情况差,不能耐受手术;③ 年龄<55岁;④ 合并其他关节病变等影响术后常规康复训练;⑤ 随访时间不足6个月。
2021年4月—2022年7月共16例(20膝)患者符合选择标准纳入研究。男2例,女14例;年龄57~85岁,平均71.5岁。身体质量指数23.71~25.88 kg/m2,平均24.91 kg/m2。病程1~18年,平均11.9年。单膝12例,其中左膝4例,右膝8例;双膝4例。术前膝外翻根据Ranawat分型,Ⅰ型6膝,Ⅱ型13膝,Ⅲ型1膝。10例合并髌股关节炎,6例合并髌骨外移及半脱位。2例前交叉韧带(anterior cruciate ligament,ACL)缺失,其中1例为双侧缺失。
1.2 术前规划
本组根据徐耀增等提出的膝外翻畸形矫正值分配理念进行术前规划。膝外翻畸形矫正值的分配包括:① 预期关节内矫正值:测量术前双下肢全长X线片上患侧股骨远端机械轴外侧角(mechanical lateral distal femoral angle,mLDFA),其与机械轴对线下股骨远端外侧角(85°~90°)的差值即为预期关节内矫正值。② 预期残留膝外翻畸形值:根据膝外翻程度选择残留(5±2)° 膝外翻畸形值。其中,轻度(Ranawat Ⅰ型)膝外翻畸形残留1°~3° 膝外翻,中、重度(Ranawat Ⅱ、Ⅲ型)残留3°~5° 膝外翻。③ 预期外侧入路矫正值:即经外侧入路松解髂胫束矫正膝外翻角度,公式为:术前膝外翻畸形值−预期关节内矫正值−预期残留膝外翻畸形值;外侧入路最大畸形矫正值可达15°。见图1。

MA:机械轴对线
Figure1. Preoperative planningMA: Mechanical axis alignment
1.3 手术方法
患者于全身麻醉下取仰卧位,患侧大腿近端放置止血带,髋关节屈曲45°、膝关节屈曲90°。切口从髌上3~4横指处开始,经髌骨外1/3和胫骨结节与Gerdy结节连线中点处到达胫骨结节下缘,游离外侧皮下皮瓣显露关节囊。距髌骨外缘3~5 cm将浅层及深层关节囊锐性分离,游离至沿髌骨外缘切开关节囊,沿胫骨平台外髁骨膜下剥离至后缘,完全松解髂胫束止点,矫正膝外翻畸形,同时平衡内侧副韧带张力。探查ACL损伤情况,然后进行髁间窝成形,清理股骨髁边缘骨赘。内翻髌骨,去除髌骨骨赘,常规行髌骨成形术。
截骨方法:胫骨截骨采用髓外定位法,水平截骨垂直于胫骨机械轴,纵向截骨相对内旋;沿股骨外髁内侧缘紧贴ACL止点外侧缘;截骨深度从胫骨前方向下7~8 mm,维持后倾角3°~5°。胫骨平台截骨后测量屈曲间隙,至少10 mm,这样可使用8 mm厚胫骨平台假体,保留2 mm松弛度,此时最佳屈曲间隙为10 mm或11 mm,尽量避免使用11 mm胫骨平台假体。然后评估伸直间隙大小,由于股骨外髁发育不良,因此伸直间隙往往大于屈曲间隙,一般股骨远端截骨需减少2 mm左右。截骨完成后,用间隙测量器再次测量伸直间隙,然后放置股骨外髁二合一截骨导板,紧沿股骨外髁外缘,轻度外旋使股骨后髁截骨平面与胫骨平面平行后进行截骨。去除残余外侧半月板,测量胫骨平台大小,选择合适型号,完成胫骨平台假体试模植入。
假体植入:安装假体和垫片试模,使用1.0、1.5、2.0 mm插片测量伸直和屈曲间隙,最好能插入2.0 mm插片,即保留2 mm松弛度,保证屈伸间隙相等或伸直间隙大于屈曲间隙0.5~1.0 mm或屈曲间隙大于伸直间隙1~2 mm。冲洗截骨面,注射鸡尾酒镇痛后分别植入胫骨平台假体和股骨假体,放置试模衬垫,待骨水泥凝固后取出试模衬垫,冲洗假体表面,擦净后放入垫片并再次冲洗。本组采用美国施乐辉公司的膝关节固定平台单髁置换系统;股骨假体采用锆铌合金材料,胫骨平台假体采用钛合金材料,衬垫采用超高分子量聚乙烯。
关节囊缝合:膝关节屈曲90° 位缝合关节囊,表面关节囊纤维层(冠状面“Z”字成形)与关节囊深层对接缝合,以扩展外侧关节囊面积,松弛髌外侧支持带,恢复正常髌股轨迹;关节囊关闭后进行膝关节屈伸活动,检查软组织顺应性及完整性,此时可进行适当调整并使用高强度缝线加固。关节腔内注射2 g氨甲环酸;膝关节屈曲30° 皮下缝合,关闭切口时消灭皮下死腔。见图2。

a. 外侧入路分层切开关节囊;b. 打开关节囊,观察股骨侧及胫骨侧软骨磨损和骨赘情况;c. 内翻髌骨,去除髌骨骨赘,行髌骨成形术;d. 胫骨侧截骨;e. 股骨侧截骨;f. 安装假体;g. 关节囊缝合
Figure2. Surgical procedurea. Stratified incision of the joint capsule through lateral approach; b. The joint capsule was opened to visualize cartilage wear and bony encumbrances on the femoral and tibial sides; c. Inversion of the patella, removal of the patella malformation and performed patelloplasty; d. Tibial osteotomy; e. Femoral osteotomy; f. Installation of prosthesis; g. Joint capsule suture
1.4 术后处理
所有患者在加速康复外科理念下完成围术期管理。术后不放置引流管;术后3、6、9 h给予1 g氨甲环酸静脉滴注,抗生素使用至术后48 h。术后当天鼓励并指导患者在床上继续直腿抬高、股四头肌收缩及屈伸膝关节练习;术后第1天鼓励患者在助行器辅助下练习负重行走;术后2~3周根据切口愈合情况拆线。术后口服消炎止痛和消肿药物至1~3个月,补钙剂600 mg/d和骨化三醇0.5 μg/d促进钙吸收,维持骨量。
1.5 疗效评价指标
记录手术时间、切口长度、术中出血量、住院时间及并发症发生情况。术前,术后3 d、1个月、3个月及末次随访时通过膝关节活动度(range of motion,ROM)、美国特种外科医院(HSS)评分及西安大略与麦克马斯特大学骨关节炎指数(WOMAC)评分评价功能恢复情况。
术前与术后3 d均摄双下肢站立位全长X线片、膝关节正侧位X线片,术前常规摄Rosenberg位X线片,由2位医生分别完成相关参数测量。① 髋-膝-踝角(hip-knee-ankle angle,HKA):冠状面髋关节-膝关节-踝关节中心连线的夹角;② mLDFA:冠状面上股骨机械轴与股骨髁关节线外侧夹角,评估股骨侧关节外畸形;③ 胫骨近端机械轴内侧角(mechanical medial proximal tibia angle,mMPTA):胫骨内外侧平台切线与机械轴(膝关节中心和踝关节中心连线)之间形成的内侧夹角,评估胫骨侧关节内翻畸形;④ 关节汇聚角(joint line convergence angle,JLCA):在同一关节中相对的2个关节的关节线所形成夹角,评估关节内畸形;⑤ 胫骨后倾角(posterior tibial slope,PTS):胫骨骨干长轴垂直线与胫骨平台后斜坡切线之间的夹角,评估能否维持前、后交叉韧带张力以及膝关节屈曲运动情况。见图3。

膝外翻畸形矫正值的术后评价包括:① 实际关节内矫正值:手术前后mLDFA差值;② 术后残留膝外翻畸形值:术后HKA;③ 实际外侧入路矫正值:因缝合关节囊会减少外侧入路矫正膝外翻程度,实际外侧入路矫正值=术前膝外翻畸形值−实际关节内矫正值−术后残留膝外翻畸形值。最大可矫正膝外翻畸形值为实际外侧入路矫正值、实际关节内矫正值和术后残留膝外翻畸形值三者最大值的总和。
1.6 统计学方法
采用SPSS25.0统计软件进行分析。计量资料行Kolmogorov-Smirnov正态性检验,均符合正态分布,数据以均数±标准差表示,手术前后两个时间点间比较采用配对t检验;多个时间点间比较采用单因素重复测量方差分析,若不满足球形检验,采用Greenhouse-Geisser法进行校正,两两比较采用Bonferroni检验。检验水准α=0.05。
2 结果
本组患者切口长度11.3~14.7 cm,平均13.83 cm;手术时间75~100 min,平均85.8 min;术中出血量50~100 mL,平均74.9 mL;住院时间5~10 d,平均6.7 d。术中均未发生重要神经、血管损伤。所有患者均获随访,随访时间10~27个月,平均17.9个月。1例双膝外翻畸形患者术后1个月左侧关节内发生感染,取出垫片后行清创、负压灌洗2次以及抗感染治疗,于第3次清创后放置新垫片,缝合切口后治愈;其余患者未发生假体松动、脱位及感染等并发症。术后各时间点膝关节ROM、HSS评分及WOMAC评分均较术前显著改善,术后随时间延长各指标进一步改善,差异均有统计学意义(P<0.05)。见表1、图4。




a. 术前双下肢全长X线片示左下肢HKA 19.09°,mLDFA 83.50°,预期外侧入路矫正值7.59°~12.59°,关节内矫正值1.5°~6.5°;b、c. 术前正侧位X线片示左膝关节外侧关节炎为主;d、e. 术前内外翻应力位X线片示左膝关节外侧间隙狭窄;f. 术前髌骨轴位X线片示髌股关节发生偏移;g. 术前Rosenberg位X线片示左膝关节外侧间隙狭窄;h~j. 术后1 d双下肢全长X线片和正侧位X线片示假体位置良好,实际外侧入路矫正值12.2°,mLDFA 85.1°,实际关节内矫正值1.6°,术后残留外翻畸形5.3°
Figure4. A 58-year-old female patient with left knee valgus deformity (Ranawat type Ⅱ) underwent LUKA through lateral approacha. Preoperative full-length X-ray film of both lower extremities showed that the HKA of left lower extremity was 19.09°, mLDFA was 83.50°, with an expected lateral approach correction value of 7.59° to 12.59°, and an intra-articular correction value of 1.5° to 6.5°; b, c. Preoperative anteroposterior and lateral X-ray films showed that the left knee joint was mainly lateral arthritis; d, e. Preoperative varus and valgus stress position X-ray films showed that the lateral space of the left knee joint was narrow; f. Preoperative axial X-ray film of the patella showed a deviation of the patellofemoral joint; g. Preoperative Rosenberg X-ray film showed narrowing of the lateral articular space of the left knee; h-j. Full-length X-ray film of both lower extremities and anteroposterior and lateral X-ray films at 1 day after operation showed that the prosthesis was in good position, the actual lateral approach correction value was 12.2°, the mLDFA was 85.1°, the actual intra-articular correction value was 1.6°, and the postoperative residual valgus deformity was 5.3°
影像学测量示,术后3 d除mMPTA与术前比较差异无统计学意义(P>0.05)外,HKA、mLDFA、JLCA、PTS均较术前显著改善,差异有统计学意义(P<0.05)。见表2。膝外翻畸形矫正值术后评估示,实际关节内矫正值0.54°~10.97°,平均3.84°;术后残留膝外翻畸形值0.42°~5.30°,平均3.59°;实际外侧入路矫正值0.21°~12.73°,平均4.26°。



3 讨论
由于骨性结构、软组织结构和运动的特殊性,膝外翻引起的膝关节外侧间室关节炎发病率较低,仅占膝关节炎的10%,且LUKA较内侧单髁置换术更为复杂和更具挑战性[8,14]。虽然如此,就治疗中、重度膝外翻而言,LUKA具有很大应用潜力,与传统截骨术和TKA相比,LUKA手术创伤更小、骨和软组织切除更少以及能够很好地保留本体感觉[15-17]。并且本研究结果显示,通过对术前规划理念的总结及运用,经外侧入路行LUKA治疗膝外翻可以获得良好的下肢力线及运动功能。
3.1 手术入路选择
目前对LUKA的手术入路选择存在不同观点,有学者推荐髌旁内侧入路,认为该入路可以扩大手术视野,观察并处理包括股骨外侧髁及髌股关节、髌上囊的病变,便于安放假体[18]。此外,术中若发现骨关节炎累积其他间室需行TKA,也可通过该入路进行[19]。但随着理念更新,有学者发现内侧入路无法矫正髌股轨迹,并且松解软组织程度过于广泛,包括髂胫束、腘肌腱及外侧副韧带,造成了较大创伤[20]。
近年来微创理念的更新、假体设计及TKA的发展,使得外侧入路逐渐受到医师青睐。该入路通过分层切开关节囊,髂胫束止点松解,在矫正膝外翻畸形的同时平衡内侧副韧带张力;另外,可直接暴露病变的外侧间室,同时矫正髌骨外移,恢复正常髌股轨迹。因此,术前髌骨半脱位、髌股关节炎不是外侧入路LUKA的禁忌证。值得一提的是,外侧入路沿胫骨近端外侧松解髂胫束至胫骨外侧髁后方,即可矫正15° 以内膝外翻畸形[21]。本研究结果示,该入路造成的软组织损伤小,术中出血少(仅平均74.9 mL)。但该入路需要严格把握适应证,并且要求术者对膝关节有充分理解以及丰富的手术经验,操作难度相对较大。本组所有患者均顺利完成LUKA。
3.2 术前规划理念
在LUKA手术过程中,徐耀增教授总结了术前规划这一理念。随着对膝外翻畸形的深入理解以及对本研究资料的分析,大多数膝外翻患者外髁发育不良,表现为mLDFA小于正常股骨远端外侧角(85°~90°),该范围的设定取决于术中选择的对线技术,若采取机械轴对线,则术前规划选择90°;若采取调整的机械轴对线,则可放宽至85°[22]。根据正常股骨远端外侧角与术前mLDFA的差值得出预期关节内矫正值范围。通过此范围可以指导术中松解髂胫束程度,保护膝关节周围软组织。运用该理念可以一定程度避免过度的软组织松解以及矫枉过正,从而减少内侧间室退变风险[23]。对于术后残留膝外翻,术前轻度外翻可残留1°~3° 外翻,术前中、重度外翻可残留3°~5° 甚至7° 外翻[24]。
3.3 经外侧入路行LUKA的最大膝外翻矫正值
近年,采用LUKA治疗膝外翻畸形的报道不断增加,但有关该术式的疗效及适应证等存在较多争议[25-26]。目前经典适应证认为LUKA可纠正15° 以内可矫正的膝外翻畸形,但随着对TKA理解的加深,有学者认为通过外侧入路单纯松解髂胫束即可矫正15° 以内的膝外翻畸形[27-28]。同样,在术前规划理念指导下,随着股骨远端关节面倾斜度的恢复,本研究发现术后mLDFA较术前改善,说明在关节内矫正了部分膝外翻。另外,我们在术中发现,缝合关节囊后会减少外侧入路矫正膝外翻畸形的程度,若关节内矫正畸形程度大,外侧入路可相应减少矫正度数。其中本组外侧入路松解髂胫束最大矫正了12°(理论上最大可矫正15°),关节内最大矫正了11° 以及残留力线(5±2)°,理论上最大膝外翻矫正值达30°。但我们发现关节内矫正值越大,外侧入路矫正值就越小,因此我们推导外侧入路行LUKA最大膝外翻矫正值可达25°,进而发现本研究结果扩大了LUKA的适应证。
3.4 经外侧入路行LUKA相关禁忌证的探讨
3.4.1 ACL缺失
在正常膝关节中,完整的ACL在膝关节运动和关节稳定中起着重要作用[29-30]。与TKA相比,LUKA具有创伤小和保留本体感觉的优点,这些都得益于LUKA可以保留非关节炎间室以及关节的固有结构,尤其是ACL。最初有研究表明ACL缺失是LUKA的禁忌证[10,18]。但随着对膝关节运动学的认识、假体设计及手术技术的提高,部分学者研究发现完整的ACL并不是LUKA所必需的[17]。若合理使用外侧入路和术前规划理念行LUKA,我们认为ACL缺失并不是LUKA的绝对禁忌证。基于此,我们对本研究中的2例ACL缺失患者(1例双侧)经外侧入路行LUKA,在后续随访中发现与文献报道一致,与ACL完整组并无明显差别。
3.4.2 重度髌股关节炎
髌股关节由髌骨和股骨滑车构成,是组成膝关节重要的三部分之一,起保护膝关节、稳定膝关节结构的作用。有研究表明当膝关节发生骨关节炎时,通常最先和最容易累及髌股关节,所以患者常感膝前疼痛。基于此,当患者出现膝外翻时常合并髌股关节炎[31]。以LUKA举例,大部分学者认为重度髌股关节炎是其绝对禁忌证,会造成LUKA失败,并增加行TKA或双间室单髁置换翻修概率;但也有部分研究提出了不同观点[9,11,32]。随着手术技术(如髌骨成形术)提高及术前规划理念的提出,加之本研究采用关节囊分层切开方法,纠正了髌骨外移,恢复了正常髌股轨迹,所以我们认为重度髌股关节炎并不是LUKA的绝对禁忌证。本研究中,我们对1例重度髌股关节炎患者经外侧入路行LUKA,运用术前规划理念并行髌骨成形术后恢复了正常髌股轨迹。在后续随访中,并未发现其临床疗效与其他患者有显著差别。
3.5 术中注意事项
膝关节外侧间室与内侧间室相比,解剖学结构和生物力学特性差异显著,且假体设计以及手术原则均有较大区别[11,33-34]。所以,经外侧入路行LUKA矫正膝外翻应注意以下事项:① 严格掌握手术适应证。② 术中允许外翻畸形轻度矫正不足,保留3°~7° 外翻畸形[23]。③ 分层切开关节囊,矫正膝外翻同时平衡内侧副韧带张力。④ 胫骨内旋截骨且胫骨侧截骨厚度尽可能小;另外,保持2 mm松弛度,目的是尽量保持患者原有膝外翻前的下肢力线,屈伸间隙相等或者屈伸间隙相差1~2 mm;此外,需保证胫骨后倾角3°~5°,超过7° 会加剧单髁置换假体后方的磨损,失败率更高[35]。
综上述,本研究结果表明应用外侧入路行LUKA治疗中、重度膝外翻可取得良好早期疗效。术前规划有助于术者合理分配膝外翻畸形的矫正值,提供相应处理策略。同时,应用外侧入路和髌骨成形术可以矫正髌骨半脱位,因此髌股关节炎并不是LUKA的绝对禁忌证。而且经外侧入路行LUKA理论最大可矫正固定性膝外翻畸形值可达25°,这一研究结果扩大了现有LUKA的适应证。但本研究缺少相应对照组,仍需要更大样本量和更长随访时间来证实在术前规划理念下经外侧入路行LUKA治疗中、重度膝外翻的临床疗效。
利益冲突 在课题研究和文章撰写过程中不存在利益冲突;经费支持没有影响文章观点和对研究数据客观结果的统计分析及其报道
伦理声明 研究方案经苏州大学附属第一医院伦理委员会批准[(2022)伦研批第497号]
作者贡献声明 徐耀增:研究方案设计、手术实施,对文章内容作批评性审阅;刘鑫:参与研究设计,数据统计分析及文章撰写、修改;郑恺、朱锋:数据分析、参与手术;王熠军:收集影像学研究资料、参与手术;张连方:文章审阅;张韦成:文献查阅和总结;耿德春、周军:英文审校、论文修改
膝外翻是膝关节常见畸形之一,严重破坏了膝关节内外间室的负荷平衡。随着病情进展,关节外侧应力增加,导致外侧结构挛缩,髌骨向外侧半脱位,从而造成髌股轨迹不良。同时由于下肢力线改变,胫骨与股骨之间的摩擦增加,会导致软骨退变和关节间隙狭窄,引起下肢疼痛、步态异常等,严重影响患者生活质量[1-2]。大多数膝外翻可引起单间室甚至多间室骨关节炎,而膝关节外侧间室骨关节炎的发生率明显低于内侧间室,仅占所有单间室骨关节炎的1/10。虽然膝外翻所占比例较小,容易被忽视,但其与内侧间室骨关节炎类似,也是一种症状性致残性疾病[3]。对于膝外翻所致外侧间室骨关节炎,治疗方案通常包括软骨手术、半月板移植和股骨远端截骨术,但因感染、静脉血栓栓塞、骨折、延迟愈合或不愈合以及植入物失效等并发症的出现,治疗效果并不理想[4-6]。外侧单髁置换术(lateral unicompartmental knee arthroplasty,LUKA)是治疗终末期外侧间室骨关节炎的有效方法之一,虽然部分学者认为LUKA临床效果不佳,但随着手术技术的提高和假体设计的创新,在严格把握适应证情况下,LUKA的效果得到越来越广泛的关注[7-9]。
目前,临床上对于LUKA的手术入路选择存在不同观点,传统髌旁内侧入路不足以充分显露膝关节外侧结构,且往往需要松解髂胫束、腘肌腱、外侧副韧带及髌旁外侧支持带,创伤较大[10]。近年来随着对膝关节结构认识的加深、微创技术发展以及假体的不断更新,应用外侧入路行LUKA的方法逐渐被大家所认可。该方法通过分层切开关节囊,边显露边松解,仅沿胫骨外髁松解髂胫束和关节囊的后外侧角,可矫正15° 以内膝外翻,创伤较小[11]。但由于其适应证狭窄、对术者技术要求高和外侧间室结构特殊等局限,其临床疗效仍需进一步研究[12-13]。
精准的术前规划是手术成功的基础。徐耀增教授于2022年9月率先提出了膝外翻关节内畸形矫正值的公式,并提出了“膝外翻矫正值分配”的理念。该理念为膝外翻行人工全膝关节置换术(total knee arthroplasty,TKA)或者LUKA提供了精准的术前规划方案。此术前规划可合理分配膝外翻畸形的预期矫正值,包括外侧入路矫正值、关节内矫正值和残留膝外翻畸形值,能够有效提高手术预见性,指导术中软组织松解,避免造成过度软组织松解及矫枉过正,从而降低内侧间室退变风险。基于此,本研究回顾分析应用外侧入路行LUKA治疗的膝外翻畸形患者临床资料,评估其早期疗效,并探讨术前规划理念的可行性及指导意义,以及理论最大可矫正膝外翻畸形值。报告如下。
1 临床资料
1.1 一般资料
患者纳入标准:① 确诊为膝关节外侧间室骨关节炎,保守治疗至少8周且无效;② 经外侧入路行LUKA;③ 术前膝外翻<25°。排除标准:① 既往有膝关节手术史,如骨折手术、关节镜手术、髌股关节置换等;② 全身基础情况差,不能耐受手术;③ 年龄<55岁;④ 合并其他关节病变等影响术后常规康复训练;⑤ 随访时间不足6个月。
2021年4月—2022年7月共16例(20膝)患者符合选择标准纳入研究。男2例,女14例;年龄57~85岁,平均71.5岁。身体质量指数23.71~25.88 kg/m2,平均24.91 kg/m2。病程1~18年,平均11.9年。单膝12例,其中左膝4例,右膝8例;双膝4例。术前膝外翻根据Ranawat分型,Ⅰ型6膝,Ⅱ型13膝,Ⅲ型1膝。10例合并髌股关节炎,6例合并髌骨外移及半脱位。2例前交叉韧带(anterior cruciate ligament,ACL)缺失,其中1例为双侧缺失。
1.2 术前规划
本组根据徐耀增等提出的膝外翻畸形矫正值分配理念进行术前规划。膝外翻畸形矫正值的分配包括:① 预期关节内矫正值:测量术前双下肢全长X线片上患侧股骨远端机械轴外侧角(mechanical lateral distal femoral angle,mLDFA),其与机械轴对线下股骨远端外侧角(85°~90°)的差值即为预期关节内矫正值。② 预期残留膝外翻畸形值:根据膝外翻程度选择残留(5±2)° 膝外翻畸形值。其中,轻度(Ranawat Ⅰ型)膝外翻畸形残留1°~3° 膝外翻,中、重度(Ranawat Ⅱ、Ⅲ型)残留3°~5° 膝外翻。③ 预期外侧入路矫正值:即经外侧入路松解髂胫束矫正膝外翻角度,公式为:术前膝外翻畸形值−预期关节内矫正值−预期残留膝外翻畸形值;外侧入路最大畸形矫正值可达15°。见图1。

MA:机械轴对线
Figure1. Preoperative planningMA: Mechanical axis alignment
1.3 手术方法
患者于全身麻醉下取仰卧位,患侧大腿近端放置止血带,髋关节屈曲45°、膝关节屈曲90°。切口从髌上3~4横指处开始,经髌骨外1/3和胫骨结节与Gerdy结节连线中点处到达胫骨结节下缘,游离外侧皮下皮瓣显露关节囊。距髌骨外缘3~5 cm将浅层及深层关节囊锐性分离,游离至沿髌骨外缘切开关节囊,沿胫骨平台外髁骨膜下剥离至后缘,完全松解髂胫束止点,矫正膝外翻畸形,同时平衡内侧副韧带张力。探查ACL损伤情况,然后进行髁间窝成形,清理股骨髁边缘骨赘。内翻髌骨,去除髌骨骨赘,常规行髌骨成形术。
截骨方法:胫骨截骨采用髓外定位法,水平截骨垂直于胫骨机械轴,纵向截骨相对内旋;沿股骨外髁内侧缘紧贴ACL止点外侧缘;截骨深度从胫骨前方向下7~8 mm,维持后倾角3°~5°。胫骨平台截骨后测量屈曲间隙,至少10 mm,这样可使用8 mm厚胫骨平台假体,保留2 mm松弛度,此时最佳屈曲间隙为10 mm或11 mm,尽量避免使用11 mm胫骨平台假体。然后评估伸直间隙大小,由于股骨外髁发育不良,因此伸直间隙往往大于屈曲间隙,一般股骨远端截骨需减少2 mm左右。截骨完成后,用间隙测量器再次测量伸直间隙,然后放置股骨外髁二合一截骨导板,紧沿股骨外髁外缘,轻度外旋使股骨后髁截骨平面与胫骨平面平行后进行截骨。去除残余外侧半月板,测量胫骨平台大小,选择合适型号,完成胫骨平台假体试模植入。
假体植入:安装假体和垫片试模,使用1.0、1.5、2.0 mm插片测量伸直和屈曲间隙,最好能插入2.0 mm插片,即保留2 mm松弛度,保证屈伸间隙相等或伸直间隙大于屈曲间隙0.5~1.0 mm或屈曲间隙大于伸直间隙1~2 mm。冲洗截骨面,注射鸡尾酒镇痛后分别植入胫骨平台假体和股骨假体,放置试模衬垫,待骨水泥凝固后取出试模衬垫,冲洗假体表面,擦净后放入垫片并再次冲洗。本组采用美国施乐辉公司的膝关节固定平台单髁置换系统;股骨假体采用锆铌合金材料,胫骨平台假体采用钛合金材料,衬垫采用超高分子量聚乙烯。
关节囊缝合:膝关节屈曲90° 位缝合关节囊,表面关节囊纤维层(冠状面“Z”字成形)与关节囊深层对接缝合,以扩展外侧关节囊面积,松弛髌外侧支持带,恢复正常髌股轨迹;关节囊关闭后进行膝关节屈伸活动,检查软组织顺应性及完整性,此时可进行适当调整并使用高强度缝线加固。关节腔内注射2 g氨甲环酸;膝关节屈曲30° 皮下缝合,关闭切口时消灭皮下死腔。见图2。

a. 外侧入路分层切开关节囊;b. 打开关节囊,观察股骨侧及胫骨侧软骨磨损和骨赘情况;c. 内翻髌骨,去除髌骨骨赘,行髌骨成形术;d. 胫骨侧截骨;e. 股骨侧截骨;f. 安装假体;g. 关节囊缝合
Figure2. Surgical procedurea. Stratified incision of the joint capsule through lateral approach; b. The joint capsule was opened to visualize cartilage wear and bony encumbrances on the femoral and tibial sides; c. Inversion of the patella, removal of the patella malformation and performed patelloplasty; d. Tibial osteotomy; e. Femoral osteotomy; f. Installation of prosthesis; g. Joint capsule suture
1.4 术后处理
所有患者在加速康复外科理念下完成围术期管理。术后不放置引流管;术后3、6、9 h给予1 g氨甲环酸静脉滴注,抗生素使用至术后48 h。术后当天鼓励并指导患者在床上继续直腿抬高、股四头肌收缩及屈伸膝关节练习;术后第1天鼓励患者在助行器辅助下练习负重行走;术后2~3周根据切口愈合情况拆线。术后口服消炎止痛和消肿药物至1~3个月,补钙剂600 mg/d和骨化三醇0.5 μg/d促进钙吸收,维持骨量。
1.5 疗效评价指标
记录手术时间、切口长度、术中出血量、住院时间及并发症发生情况。术前,术后3 d、1个月、3个月及末次随访时通过膝关节活动度(range of motion,ROM)、美国特种外科医院(HSS)评分及西安大略与麦克马斯特大学骨关节炎指数(WOMAC)评分评价功能恢复情况。
术前与术后3 d均摄双下肢站立位全长X线片、膝关节正侧位X线片,术前常规摄Rosenberg位X线片,由2位医生分别完成相关参数测量。① 髋-膝-踝角(hip-knee-ankle angle,HKA):冠状面髋关节-膝关节-踝关节中心连线的夹角;② mLDFA:冠状面上股骨机械轴与股骨髁关节线外侧夹角,评估股骨侧关节外畸形;③ 胫骨近端机械轴内侧角(mechanical medial proximal tibia angle,mMPTA):胫骨内外侧平台切线与机械轴(膝关节中心和踝关节中心连线)之间形成的内侧夹角,评估胫骨侧关节内翻畸形;④ 关节汇聚角(joint line convergence angle,JLCA):在同一关节中相对的2个关节的关节线所形成夹角,评估关节内畸形;⑤ 胫骨后倾角(posterior tibial slope,PTS):胫骨骨干长轴垂直线与胫骨平台后斜坡切线之间的夹角,评估能否维持前、后交叉韧带张力以及膝关节屈曲运动情况。见图3。

膝外翻畸形矫正值的术后评价包括:① 实际关节内矫正值:手术前后mLDFA差值;② 术后残留膝外翻畸形值:术后HKA;③ 实际外侧入路矫正值:因缝合关节囊会减少外侧入路矫正膝外翻程度,实际外侧入路矫正值=术前膝外翻畸形值−实际关节内矫正值−术后残留膝外翻畸形值。最大可矫正膝外翻畸形值为实际外侧入路矫正值、实际关节内矫正值和术后残留膝外翻畸形值三者最大值的总和。
1.6 统计学方法
采用SPSS25.0统计软件进行分析。计量资料行Kolmogorov-Smirnov正态性检验,均符合正态分布,数据以均数±标准差表示,手术前后两个时间点间比较采用配对t检验;多个时间点间比较采用单因素重复测量方差分析,若不满足球形检验,采用Greenhouse-Geisser法进行校正,两两比较采用Bonferroni检验。检验水准α=0.05。
2 结果
本组患者切口长度11.3~14.7 cm,平均13.83 cm;手术时间75~100 min,平均85.8 min;术中出血量50~100 mL,平均74.9 mL;住院时间5~10 d,平均6.7 d。术中均未发生重要神经、血管损伤。所有患者均获随访,随访时间10~27个月,平均17.9个月。1例双膝外翻畸形患者术后1个月左侧关节内发生感染,取出垫片后行清创、负压灌洗2次以及抗感染治疗,于第3次清创后放置新垫片,缝合切口后治愈;其余患者未发生假体松动、脱位及感染等并发症。术后各时间点膝关节ROM、HSS评分及WOMAC评分均较术前显著改善,术后随时间延长各指标进一步改善,差异均有统计学意义(P<0.05)。见表1、图4。




a. 术前双下肢全长X线片示左下肢HKA 19.09°,mLDFA 83.50°,预期外侧入路矫正值7.59°~12.59°,关节内矫正值1.5°~6.5°;b、c. 术前正侧位X线片示左膝关节外侧关节炎为主;d、e. 术前内外翻应力位X线片示左膝关节外侧间隙狭窄;f. 术前髌骨轴位X线片示髌股关节发生偏移;g. 术前Rosenberg位X线片示左膝关节外侧间隙狭窄;h~j. 术后1 d双下肢全长X线片和正侧位X线片示假体位置良好,实际外侧入路矫正值12.2°,mLDFA 85.1°,实际关节内矫正值1.6°,术后残留外翻畸形5.3°
Figure4. A 58-year-old female patient with left knee valgus deformity (Ranawat type Ⅱ) underwent LUKA through lateral approacha. Preoperative full-length X-ray film of both lower extremities showed that the HKA of left lower extremity was 19.09°, mLDFA was 83.50°, with an expected lateral approach correction value of 7.59° to 12.59°, and an intra-articular correction value of 1.5° to 6.5°; b, c. Preoperative anteroposterior and lateral X-ray films showed that the left knee joint was mainly lateral arthritis; d, e. Preoperative varus and valgus stress position X-ray films showed that the lateral space of the left knee joint was narrow; f. Preoperative axial X-ray film of the patella showed a deviation of the patellofemoral joint; g. Preoperative Rosenberg X-ray film showed narrowing of the lateral articular space of the left knee; h-j. Full-length X-ray film of both lower extremities and anteroposterior and lateral X-ray films at 1 day after operation showed that the prosthesis was in good position, the actual lateral approach correction value was 12.2°, the mLDFA was 85.1°, the actual intra-articular correction value was 1.6°, and the postoperative residual valgus deformity was 5.3°
影像学测量示,术后3 d除mMPTA与术前比较差异无统计学意义(P>0.05)外,HKA、mLDFA、JLCA、PTS均较术前显著改善,差异有统计学意义(P<0.05)。见表2。膝外翻畸形矫正值术后评估示,实际关节内矫正值0.54°~10.97°,平均3.84°;术后残留膝外翻畸形值0.42°~5.30°,平均3.59°;实际外侧入路矫正值0.21°~12.73°,平均4.26°。



3 讨论
由于骨性结构、软组织结构和运动的特殊性,膝外翻引起的膝关节外侧间室关节炎发病率较低,仅占膝关节炎的10%,且LUKA较内侧单髁置换术更为复杂和更具挑战性[8,14]。虽然如此,就治疗中、重度膝外翻而言,LUKA具有很大应用潜力,与传统截骨术和TKA相比,LUKA手术创伤更小、骨和软组织切除更少以及能够很好地保留本体感觉[15-17]。并且本研究结果显示,通过对术前规划理念的总结及运用,经外侧入路行LUKA治疗膝外翻可以获得良好的下肢力线及运动功能。
3.1 手术入路选择
目前对LUKA的手术入路选择存在不同观点,有学者推荐髌旁内侧入路,认为该入路可以扩大手术视野,观察并处理包括股骨外侧髁及髌股关节、髌上囊的病变,便于安放假体[18]。此外,术中若发现骨关节炎累积其他间室需行TKA,也可通过该入路进行[19]。但随着理念更新,有学者发现内侧入路无法矫正髌股轨迹,并且松解软组织程度过于广泛,包括髂胫束、腘肌腱及外侧副韧带,造成了较大创伤[20]。
近年来微创理念的更新、假体设计及TKA的发展,使得外侧入路逐渐受到医师青睐。该入路通过分层切开关节囊,髂胫束止点松解,在矫正膝外翻畸形的同时平衡内侧副韧带张力;另外,可直接暴露病变的外侧间室,同时矫正髌骨外移,恢复正常髌股轨迹。因此,术前髌骨半脱位、髌股关节炎不是外侧入路LUKA的禁忌证。值得一提的是,外侧入路沿胫骨近端外侧松解髂胫束至胫骨外侧髁后方,即可矫正15° 以内膝外翻畸形[21]。本研究结果示,该入路造成的软组织损伤小,术中出血少(仅平均74.9 mL)。但该入路需要严格把握适应证,并且要求术者对膝关节有充分理解以及丰富的手术经验,操作难度相对较大。本组所有患者均顺利完成LUKA。
3.2 术前规划理念
在LUKA手术过程中,徐耀增教授总结了术前规划这一理念。随着对膝外翻畸形的深入理解以及对本研究资料的分析,大多数膝外翻患者外髁发育不良,表现为mLDFA小于正常股骨远端外侧角(85°~90°),该范围的设定取决于术中选择的对线技术,若采取机械轴对线,则术前规划选择90°;若采取调整的机械轴对线,则可放宽至85°[22]。根据正常股骨远端外侧角与术前mLDFA的差值得出预期关节内矫正值范围。通过此范围可以指导术中松解髂胫束程度,保护膝关节周围软组织。运用该理念可以一定程度避免过度的软组织松解以及矫枉过正,从而减少内侧间室退变风险[23]。对于术后残留膝外翻,术前轻度外翻可残留1°~3° 外翻,术前中、重度外翻可残留3°~5° 甚至7° 外翻[24]。
3.3 经外侧入路行LUKA的最大膝外翻矫正值
近年,采用LUKA治疗膝外翻畸形的报道不断增加,但有关该术式的疗效及适应证等存在较多争议[25-26]。目前经典适应证认为LUKA可纠正15° 以内可矫正的膝外翻畸形,但随着对TKA理解的加深,有学者认为通过外侧入路单纯松解髂胫束即可矫正15° 以内的膝外翻畸形[27-28]。同样,在术前规划理念指导下,随着股骨远端关节面倾斜度的恢复,本研究发现术后mLDFA较术前改善,说明在关节内矫正了部分膝外翻。另外,我们在术中发现,缝合关节囊后会减少外侧入路矫正膝外翻畸形的程度,若关节内矫正畸形程度大,外侧入路可相应减少矫正度数。其中本组外侧入路松解髂胫束最大矫正了12°(理论上最大可矫正15°),关节内最大矫正了11° 以及残留力线(5±2)°,理论上最大膝外翻矫正值达30°。但我们发现关节内矫正值越大,外侧入路矫正值就越小,因此我们推导外侧入路行LUKA最大膝外翻矫正值可达25°,进而发现本研究结果扩大了LUKA的适应证。
3.4 经外侧入路行LUKA相关禁忌证的探讨
3.4.1 ACL缺失
在正常膝关节中,完整的ACL在膝关节运动和关节稳定中起着重要作用[29-30]。与TKA相比,LUKA具有创伤小和保留本体感觉的优点,这些都得益于LUKA可以保留非关节炎间室以及关节的固有结构,尤其是ACL。最初有研究表明ACL缺失是LUKA的禁忌证[10,18]。但随着对膝关节运动学的认识、假体设计及手术技术的提高,部分学者研究发现完整的ACL并不是LUKA所必需的[17]。若合理使用外侧入路和术前规划理念行LUKA,我们认为ACL缺失并不是LUKA的绝对禁忌证。基于此,我们对本研究中的2例ACL缺失患者(1例双侧)经外侧入路行LUKA,在后续随访中发现与文献报道一致,与ACL完整组并无明显差别。
3.4.2 重度髌股关节炎
髌股关节由髌骨和股骨滑车构成,是组成膝关节重要的三部分之一,起保护膝关节、稳定膝关节结构的作用。有研究表明当膝关节发生骨关节炎时,通常最先和最容易累及髌股关节,所以患者常感膝前疼痛。基于此,当患者出现膝外翻时常合并髌股关节炎[31]。以LUKA举例,大部分学者认为重度髌股关节炎是其绝对禁忌证,会造成LUKA失败,并增加行TKA或双间室单髁置换翻修概率;但也有部分研究提出了不同观点[9,11,32]。随着手术技术(如髌骨成形术)提高及术前规划理念的提出,加之本研究采用关节囊分层切开方法,纠正了髌骨外移,恢复了正常髌股轨迹,所以我们认为重度髌股关节炎并不是LUKA的绝对禁忌证。本研究中,我们对1例重度髌股关节炎患者经外侧入路行LUKA,运用术前规划理念并行髌骨成形术后恢复了正常髌股轨迹。在后续随访中,并未发现其临床疗效与其他患者有显著差别。
3.5 术中注意事项
膝关节外侧间室与内侧间室相比,解剖学结构和生物力学特性差异显著,且假体设计以及手术原则均有较大区别[11,33-34]。所以,经外侧入路行LUKA矫正膝外翻应注意以下事项:① 严格掌握手术适应证。② 术中允许外翻畸形轻度矫正不足,保留3°~7° 外翻畸形[23]。③ 分层切开关节囊,矫正膝外翻同时平衡内侧副韧带张力。④ 胫骨内旋截骨且胫骨侧截骨厚度尽可能小;另外,保持2 mm松弛度,目的是尽量保持患者原有膝外翻前的下肢力线,屈伸间隙相等或者屈伸间隙相差1~2 mm;此外,需保证胫骨后倾角3°~5°,超过7° 会加剧单髁置换假体后方的磨损,失败率更高[35]。
综上述,本研究结果表明应用外侧入路行LUKA治疗中、重度膝外翻可取得良好早期疗效。术前规划有助于术者合理分配膝外翻畸形的矫正值,提供相应处理策略。同时,应用外侧入路和髌骨成形术可以矫正髌骨半脱位,因此髌股关节炎并不是LUKA的绝对禁忌证。而且经外侧入路行LUKA理论最大可矫正固定性膝外翻畸形值可达25°,这一研究结果扩大了现有LUKA的适应证。但本研究缺少相应对照组,仍需要更大样本量和更长随访时间来证实在术前规划理念下经外侧入路行LUKA治疗中、重度膝外翻的临床疗效。
利益冲突 在课题研究和文章撰写过程中不存在利益冲突;经费支持没有影响文章观点和对研究数据客观结果的统计分析及其报道
伦理声明 研究方案经苏州大学附属第一医院伦理委员会批准[(2022)伦研批第497号]
作者贡献声明 徐耀增:研究方案设计、手术实施,对文章内容作批评性审阅;刘鑫:参与研究设计,数据统计分析及文章撰写、修改;郑恺、朱锋:数据分析、参与手术;王熠军:收集影像学研究资料、参与手术;张连方:文章审阅;张韦成:文献查阅和总结;耿德春、周军:英文审校、论文修改