术前膝内外翻畸形程度对全膝关节置换术后疗效的影响研究*

黄梁坤 彭昊

膝关节骨关节炎是中老年人常见的退行性疾病，由于患者长期负重、骨质疏松及患者恐惧就医的心理等因素影响，病情可进一步发展出现关节内翻、外翻、屈曲畸形，膝关节结构的改变导致患者出现膝关节甚至是踝关节的疼痛、活动障碍等症状，严重影响患者的生活质量。全膝关节置换术（total knee arthroplasty，TKA）是一种可靠、效果良好的手术治疗膝关节骨关节炎方法，研究显示TKA术后10年患者存活率在90%以上，且术后患者膝关节功能得到显著改善[1-2]，通常选择将膝内、外翻畸形纠正至180°±3°的髋膝踝角（hip knee ankle，HKA），以获得较好的临床结果[3-4]。术前严重膝内、外翻畸形并不少见，以往普遍认为，对严重膝内、外翻患者行TKA需要进行更多的软组织松解和更复杂的骨切除，可能会有较差的术后下肢对线和临床预后，但近来陆续有多位学者发现严重内、外翻畸形行TKA 相比轻微畸形有着相似的临床预后[5-9]，同时Okamoto、Graef 等[10-11]学者指出严重膝关节畸形的患者在TKA术后可能会出现残余的踝关节功能障碍的症状，因此踝关节功能也成为TKA预后的新关注点。本文主要对武汉大学人民医院自2016年3月至2020年6月因膝关节骨关节炎初次行全膝关节置换术的不同程度膝内、外翻畸形的174例患者（178膝）进行回顾性分析研究，从术后对线优良率、膝关节功能、踝关节功能3 个方面探究术前膝内、外翻畸形程度对全膝关节置换术后疗效的影响，为临床治疗不同程度的膝内、外翻患者提供参考。

1.1 纳入与排除标准

纳入标准：①符合膝关节骨关节炎诊断标准并初次行TKA 治疗；
②按要求完成术前、术后下肢全长负重位平片；
③患者及其家属同意实施TKA，无绝对手术禁忌证；
④随访资料完整，且随访时间≥15个月。排除标准：①因创伤等其他原因而行TKA 手术者；
②术前内翻或外翻＞20°的极端病例。

1.2 一般资料

2016年3月至2020年6月，426例（445膝）膝关节骨关节炎患者于武汉大学人民医院行全膝关节置换术治疗，有174 例（178 膝）纳入本研究。其中，男27 例（27 膝），女147 例（151 膝）；
年龄65 ～88 岁，平均（72.8±6.2）岁。通过术前下肢全长负重位平片测量HKA 角度并分组。A 组（82 膝）：膝内翻畸形≤10°；
B 组（40 膝）：10°＜膝内翻畸形≤20°；
C 组（45 膝）：膝外翻畸形≤10°；
D 组（11膝）：10°＜膝外翻畸形≤20°。

1.3 手术方法

本研究所有患者的全膝关节置换术均由同一医疗团队完成。

内翻组（A、B组）：术前预防性静滴抗生素和氨甲环酸注射液，患者取仰卧位，大腿根部置50 kPa 压力止血带，全身麻醉后，常规术野消毒、铺巾，取患者膝前正中皮肤切口作为手术入路，起自髌骨上极约3 cm，止于胫骨结节，切开皮肤、皮下及深筋膜，沿髌骨内侧缘切开关节囊，外翻髌骨，屈曲膝关节。切除半月板和交叉韧带，彻底咬除股骨内外髁及胫骨平台周围增生的骨赘，使用截骨定位装置进行截骨厚度的测量，平台截骨后，敲入股骨定位装置，安装股骨髁截骨模块进行截骨厚度测量，行股骨端内外侧髁截骨，使用间隔器和假体型号测量器测量后进行股骨端前后侧髁截骨。截骨完成后充分暴露后关节囊并予以清理。选择大小合适试模安装并测试膝关节伸直屈曲运动的稳定性和间隙大小是否合适，活动膝关节观察下肢力线、内外侧稳定性、关节活动范围和髌骨轨迹，在直视下做内外翻加压实验，若内侧间隙过窄则用手指触摸寻找内侧副韧带浅层股骨附着处最紧张部分，用50 mL 注射器针头对该部位横行刺5 针为一组，再次按上述步骤测试膝关节，若内侧间隙仍过窄则再次寻找内侧副韧带浅层最紧张部分并再行一组针刺，直到伸膝时间隙平衡且内侧软组织与外侧结构等长。对髌骨行去神经化处理。依次安装胫骨、股骨端假体和填充骨水泥，安装垫片试模，待骨水泥固化取出试模并安装衬垫，生理盐水冲洗。置入引流管，逐层缝合至皮肤，无菌敷料加压包扎，完成手术。

外翻组（C、D 组）基本操作同内翻组，不同之处：在内外翻加压实验时若外侧间隙过窄则用手指触摸寻找外侧软组织最为紧张的部分（后外侧关节囊、髂胫束和外侧副韧带），并按照“哪紧松哪”的原则有选择地松解外侧软组织，用50 mL 注射器针头对该部位横行刺5 针为一组，再次按上述步骤测试膝关节，若外侧间隙仍过窄则再次重复针刺过程，直到伸膝时间隙平衡且内侧软组织与外侧结构等长，松解过程中注意不伤及腘肌腱。

1.4 术后处理

术后根据患者病情预防性给予抗生素和抗凝药物治疗，引流管夹闭4 h后开放，术后48 h视引流量变化（＜50 mL）拔除引流管。术后24 h内由康复师辅助指导患者进行早期功能锻炼及下地活动。

1.5 观察指标

HKA角定义为股骨机械轴与胫骨机械轴的夹角，即股骨头中心至髁间窝中点的直线与胫骨平台中点至踝关节中心的直线的夹角[12]，＜180°代表膝内翻，＞180°代表膝外翻，将HKA 在180°±3°范围内视为对线优良[3-4]。拍摄双下肢负重位全长X线片时所有患者采取前后位姿势直立于摄片架踏板，背部紧贴摄影架，若患者无法自行站立则手握两侧把手，使膝关节尽量保持伸直状态，并使双足等宽于双肩，使双侧髌骨正对前方。使用PACS 软件对双下肢负重位全长X线片进行影像学测量得到患者的HKA角，由两名测量者分别进行测量并取平均值。测量患者术前及术后1 周的髋膝踝角（HKA）以评估膝内外翻程度，随访时记录患者术前1 周及术后末次随访的美国特种外科医院膝关节评分（Hospital for Special Surgery Knee Score，HSS）、关节活动度（ROM）、美国膝关节协会评分（The American Knee Society clinical rating system，AKS）活动和功能评分、疼痛视觉模拟评分（visual analogue score，VAS）以评估膝关节功能活动情况，记录美国骨科足踝协会评分量表（American orthopedic foot and ankle society，AOFAS）（剔除其中受膝关节影响较大的第2、3、4、5项评分，剔除后满分为72 分）以评估踝关节功能活动情况[13-14]。VAS 评分为0 ～10分，分数越高表示膝关节疼痛越剧烈；
其余评分系统满分均为100分，分数越高表示活动或功能越好。

1.6 统计学方法

采用SPSS 26.0 软件进行数据统计分析。计量资料以均数±标准差表示，各组资料均满足正态分布，手术前后比较采用配对t检验，术前或术后组间比较采用独立t检验，术前HKA 与各指标间的关系采用Pearson 相关性分析。计数资料组间比较采用χ2检验。P＜0.05 为差异有统计学意义。

174 例（178 膝）患者均获得随访，随访15 ～66 个月，平均（42.0±16.0）个月。

2.1 内翻组术前、术后各项指标比较

TKA术后1周时HKA角均较术前有明显改善，差异有统计学意义（P＜0.05）；
术后末次随访时A、B 组患者的HSS 评分、ROM、AKS 功能和活动评分、AOFAS 评分均较术前明显提高，差异有统计学意义（P＜0.05）；
VAS 评分均较术前明显下降，疼痛感明显改善，差异有统计学意义（P＜0.05）。不同程度内翻的术前各项指标、术后HKA及AOFAS评分相比内翻程度越严重结果越差，差异均有统计学意义（P＜0.05），术后HSS评分、ROM、AKS功能及活动评分、VAS评分相比差异均无统计学意义（P＞0.05）。具体详见表1、表2。

表1 A、B组患者HKA、HSS、ROM指标比较

表2 A、B组患者AKS、VAS、AOFAS指标比较

2.2 外翻组术前、术后各项指标比较

TKA术后1周时HKA角均较术前有明显改善，差异有统计学意义（P＜0.05）；
术后末次随访时C、D 组患者的HSS 评分、ROM、AKS 功能和活动评分、AOFAS 评分均较术前明显提高，差异有统计学意义（P＜0.05）；
VAS 评分均较术前明显下降，疼痛感明显改善，差异有统计学意义（P＜0.05）。不同程度外翻的术前各项指标、术后HKA及AOFAS评分相比外翻程度越严重结果越差，差异均有统计学意义（P＜0.05），术后HSS评分、ROM、AKS功能及活动评分、VAS评分相比差异均无统计学意义（P＞0.05）。具体详见表3、表4。

表3 C、D组患者HKA、HSS、ROM指标比较

表4 C、D组患者AKS、VAS、AOFAS指标比较

2.3 比较不同程度膝内/外翻的术后HKA优良率

膝内翻、外翻程度较严重组患者术后HKA 优良率较差，差异有统计学意义（P＜0.05），具体详见表5。

表5 不同程度膝内翻术后HKA优良率比较

2.4 术前HKA与各观察指标之间的相关性分析

膝内翻患者的术前HKA 角与术前HSS 评分、ROM、AKS 活动及功能评分、VAS 评分、AOFAS 评分、术后AOFAS 评分正相关（P＜0.05），与术后HSS评分、ROM、AKS活动及功能评分、VAS评分无相关（P＞0.05）。膝外翻患者的术前HKA角与术前HSS评分、ROM、AKS 活动及功能评分、AOFAS 评分、术后AOFAS 评分负相关（P＜0.05），与术后HSS 评分、ROM、AKS 活动及功能评分、VAS 评分、术前VAS 评分无相关（P＞0.05）。具体数据详见表6。

表6 膝内/外翻的术前HKA与各观察指标之间的相关性分析

典型病例1：患者，女，67岁。以右膝关节疼痛伴活动受限5年余为主诉收入我科，采用TKA手术治疗，术前右膝HKA 173.38°，术后1 周HKA 179.90°，术前HSS 59 分，ROM 91°，AKS功能评分50分，AKS活动评分56分，VAS评分4分，AOFAS评分41分，术后末次随访时HSS 86分，ROM 107°，AKS功能评分80分，AKS活动评分90分，VAS评分1分，AOFAS评分58分，均较术前显著改善（见图1）。

图1 A.术前下肢全长片；
B.术后1周下肢全长片

典型病例2：患者，女，66 岁。以“右膝关节疼痛伴活动受限4 年余，加重1 年”为主诉收入我科，采用TKA手术治疗，术前右膝HKA 184.92°，术后1 周HKA 180.32°，术前HSS 52分，ROM 95°，AKS功能评分50分，AKS 活动评分62 分，VAS 评分6 分，AOFAS 评分41 分，术后末次随访时HSS 89 分，ROM 115°，AKS 功能评分82分，AKS 活动评分89 分，VAS 评分2 分，AOFAS 评分57分，均较术前显著改善（见图2）。

图2 A.术前下肢全长片；
B.术后1周下肢全长片

膝关节内、外翻是膝关节骨关节炎病情进展中晚期常见的关节畸形，膝关节内、外翻畸形又通过增加膝关节内、外侧间室受力，反过来加重膝关节骨关节炎[15]，随着社会人口老龄化的发展和生活方式的改变，尤其在患者对生活质量要求提高、就诊及改善现状的意愿增强后，膝关节内、外翻畸形患者行TKA的数量在逐年增加[16]。膝外翻畸形占全膝关节置换术患者的10%～15%，膝内翻畸形则更为常见。内、外翻畸形因伴有不同程度的骨和软组织解剖差异，术者也需要对全膝关节置换手术的入路、软组织平衡等多方面进行综合考量，这也在一定程度上增加了手术难度，影响术后的疗效[17-18]。

3.1 不同程度膝内/外翻对术前各项评分指标的影响

本研究结果显示，术前内翻患者HKA 与术前的HSS、ROM、AKS、VAS、AOFAS评分有显著相关性，术前外翻患者HKA 与术前的HSS、ROM、AKS、AOFAS 评分有显著相关性。术前不同程度内/外翻组间的前述指标比较有显著差异。即随着内/外翻畸形的程度加重，各项评分结果越差，因此可以将术前内/外翻畸形程度作为预测术前关节功能的重要指标。Kim 等[6]研究证实不同程度膝内翻畸形患者的术前ROM、KSS、WOMAC 评分等有显著差异，Liu等[7]则指出不同程度膝内翻患者的术前组间KSS 评分有显著差异，均佐证了本研究的结论。

值得一提的是，本研究对AOFAS评分量表进行了部分修改，剔除掉了受膝关节功能影响较大的第2、3、4、5项评分标准，即“（2）功能和自主活动、支撑情况10 分；
（3）最大步行距离5分；
（4）地面步行5分；
（5）反常步态8分”。仅保留“（1）疼痛40分；
（6）前后活动8分；
（7）后足活动6 分；
（8）踝、后足稳定性8 分；
（9）足部对线10分”进行评分，并向患者强调第（1）项仅记录踝关节的主观疼痛感受而不包括膝关节，以避免膝关节疼痛对此项评分的影响。

3.2 不同程度膝内/外翻对术后膝关节评分的影响

对于术前内/外翻畸形程度是否影响术后膝关节功能目前仍存在争议。Teeny 等[19]对67 例不同程度膝内翻患者进行平均4 年的随访，结果显示严重膝内翻患者的术后膝关节功能评分显著低于对照组。但考虑到其属于20世纪的研究，手术方式等尚不够成熟，且样本量较少，其研究结果的可信度仍存疑。且同一时期有Karachalios 等[5]样本量更大的研究表明，严重内/外翻畸形相比轻度内/外翻畸形患者的术后临床结果无显著差异。近年来有Putman等[20]指出不同程度外翻患者的术后IKS、ROM 等评分均有显著差异，但其研究存在手术方式不统一、主刀医师经验不同的局限性，且样本量也不具有很强的说服力。Kim等[6]对100例不同内翻程度的初次全膝关节置换术患者进行了1 年的随访显示，不同程度内翻畸形患者的术后ROM、KSS、WOMAC 等评分无区别。Ritter 等[8]对8 014 例不同程度膝内/外翻行全膝关节置换术的患者进行术后随访显示，术前不同程度膝内/外翻患者的术后KSS等评分均能获得显著改善，且术前不同程度膝内/外翻患者的术后评分无明显差异。Rueckl等[9]对133例不同程度外翻畸形患者进行术后2年随访，结果显示各组术后WOMAC、VAS、ROM等评分差异无显著性，且各组较术前均能获得显著改善。Liu等[7]对107例不同程度膝内翻畸形患者进行术后平均3年的随访显示，各组术后KSS等评分均无显著差异，且各组较术前均能获得显著改善。本研究结果显示，术前HKA 与术后HSS、ROM、AKS、VAS评分均无明显相关性，术前不同内/翻程度组间比较术后前述指标无显著差异，且各组术后的各项指标均较术前显著改善，与上述学者研究结论基本相同，即术前内/外翻畸形的严重程度不影响全膝关节置换术后的膝关节功能。因此建议不同畸形程度的内/外翻患者在行手术治疗时不必太多顾虑术后膝关节功能的恢复情况，且无论术前畸形程度如何，术后均能获得各项评分的显著改善。

3.3 不同程度膝内/外翻对术后踝关节功能及下肢力线的影响

本研究结果显示，术前HKA与术后HKA及AOFAS评分有显著相关性，术前不同内/外翻程度组间比较术后HKA、下肢对线优良率、AOFAS评分均有显著差异。即术前内/外翻畸形越严重，术后下肢对线越差，踝关节功能也越差。严重膝内翻患者通常自身有踝关节外翻的代偿，而严重膝外翻患者则常有踝关节内翻的代偿，全膝关节置换术后膝关节基本恢复中立位，踝关节仍保持原有的畸形，可能是造成术后踝关节疼痛、功能障碍的重要原因[21]。Graef 等学者[11]对99 例内翻膝进行平均57 个月的术后随访显示，术前严重膝内翻畸形患者在术后的踝关节功能上不如术前轻度膝内翻患者。Okamoto等[10]在一项对80例不同程度膝内翻患者的术后2 年随访中显示，严重膝内翻组的术后AOFAS 评分显著低于轻度膝内翻组，且两组术后AOFAS评分均较术前显著改善。Diao等[22]在一项对108例膝内翻患者的术后随访研究中表明，全膝关节置换术后HKA的矫正通常会促进踝关节畸形的恢复以重新平衡整个下肢轴线，但此机制在老年患者中明显减弱，而TKA的最大受众人群是65岁以上的老年患者，因此对于严重膝内翻畸形行全膝关节置换术的患者需要更多的围术期踝关节干预。这些研究也进一步佐证了本研究结论。因此对于严重膝关节畸形患者应当在围术期加强踝关节功能管理，并向患者解释术后踝关节残留畸形和功能障碍这一可能的风险。

3.4 关于软组织平衡技术对结果的影响

在膝外翻手术中，尤其在软组织平衡技术与韧带松解顺序方面，国内外至今仍无统一的方法及程序[23-25]。Krackow等[26]主张在保持膝关节伸直时松解髂胫束（iliotibial band，ITB）和外侧副韧带（lateral collateral ligament，LCL），若不能恢复平衡则松解腘肌腱POP 和膝关节后外侧结构PLC，最后只在屈膝仍不平衡的情况下才松解腓肠肌外侧头。Ranawat 等[27]首先松解PLC，必要时在保留POP 的同时松解ITB 和LCL。Whiteside[28]描述了一种选择性软组织松解程序，如果膝关节屈曲紧绷，则松解POP和LCL，而当膝关节伸展紧绷时，则松解ITB和PLC。Boettner等[29]则在保留POP 的同时，ITB、LCL 和PLC 均进行松解。各种软组织平衡方法的研究结果均显示患者术后膝关节功能得到显著改善。我院则根据术者经验主要采用“哪紧松哪、边试边松”的方法，从最紧张的部分开始多点针刺松解。而在膝内翻手术中，亦有多种软组织平衡技术，虽然软组织松解的顺序和程度不同，但膝内翻常用的方法包括内侧副韧带深层（DMCL）、内侧副韧带浅层（SMCL）、后斜韧带（POL）、半膜肌（Semi-M）、后内侧囊的松解[6]。Morcos等[30]指出，不同软组织松解方式和程度对术后膝关节功能并无显著影响。我院则主要对内侧副韧带浅层最紧张部分进行多点针刺松解。在本研究中为了规避不同软组织平衡方式对结果的影响，分别对膝内、外翻患者的软组织平衡方式按照文中“手术方法”部分进行了统一。

3.5 关于止血带压力的说明

传统的70 kPa 止血带压力可能导致血管、神经、肌肉损伤等并发症，而根据止血带压力=收缩压+100 mmHg（约32 kPa）则可能导致止血不充分、仅止住静脉而未止住动脉血导致下肢被动性充血、无血手术野减少等情况[31-32]。因此我院折中采用50 kPa止血带压力，止血相对充分，且血管、神经、肌肉损伤并发症相对较少。

本研究的局限性：本研究属于回顾性研究，在收集数据时可能存在回忆偏倚，且不同患者的随访时间相差较大，可能也会对随访结果造成一定影响；
使用量表评分时存在一定的主观性；
未深入探索术前HKA对术后踝关节功能影响的具体机制。

综上所述，本研究证实了在中期随访时，患者术前膝内、外翻畸形的严重程度对术后HKA对线优良率、术后踝关节功能、术前膝关节功能有显著影响，而对术后膝关节功能无显著影响。全膝关节置换术后膝、踝关节功能的影响因素值得进一步探索。

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