下肢负重位全长X线片在全膝关节置换术前准备中的价值

黄钢勇;魏礼成;夏军;郑余泽;王思群;魏亦兵;吴建国;陈飞雁;陈杰;石晶晟

【摘 要】Objective To evaluate the effectiveness of preoperative weight-bearing full-length (WBFL) radiographs of lower extremities in total knee arthroplasty (TKA). Methods We retrospectively reviewed 138 cases (138 knees) of TKA in Huashan hospital, among which there were 58 males and 80 females with average age 71. 6 years, 66 knees with femur combined with tibia radiographs or with regional knee radiographs (segmental group) and 72 knees with WBFL radiographs preoperatively (WBFL group). There was no significant difference in age, sex, body mass index, primary diseases of the knees and the American Knee Society (AKS) scores before surgery among two groups (P>0. 05). The malalignment test and operation plan were done in all cases based on the radiographs available and all patella in this study were unresurfaced. All cases were followed-up for 6 months at least, and their postoperative alignment of lower extremities with TKA and AKS scores were compared between these two groups. Results The postoperative AKS and complication rate of WBFL group was similar to that of segmental group (P>0. 05). The WBFL group got better postoperative mechanical alignment restored with no outliner when residual deformity of 3° varus or valgus as the marginal value while 4 knees were malaligned postoperatively beyond 3° in segmental group (P<0. 05). Conclusions The WBFL radiographs do work to better restore mechanical axis of the malaligned lower extremities in TKA and it should

be recommended routinely preoperatively.%目的 评价全膝关节置换术(TKA)术前下肢负重位全长X线摄片对术后下肢力线重建及膝关节功能的影响.方法 回顾性收集我院TKA患者共138例,男58例,女80例,平均年龄71.6岁.术前分段摄片组66例,负重位全长摄片组72例.两组患者年龄、性别、体重指数、术前膝关节原发疾病和美国膝关节协会(AKS)膝关节功能评分均无显著差别(P＞0.05),均在术前进行力线分析和矫形设计,术中所有患者均不置换髌骨.两组患者至少6个月随访,比较下肢力线重建和美国膝关节协会(AKS)膝关节功能评分.结果 分段摄片组和负重位全长摄片组术后随访显示,AKS膝关节功能评分和并发症发生率无显著差别(P＞0.05).分段摄片组有4例术后下肢残留畸形大于3°,负重位全长摄片组没有残留畸形大于3°病例(P＜0.05).结论 TKA术前下肢负重位全长摄片有利于全面了解下肢冠状位力线并进行手术设计,从而准确重建下肢力线,故推荐在TKA术前常规应用. 【期刊名称】《国际骨科学杂志》 【年(卷),期】2012(033)006 【总页数】4页(P404-406,416)

【关键词】全膝关节置换;X线摄片;下肢力线

【作 者】黄钢勇;魏礼成;夏军;郑余泽;王思群;魏亦兵;吴建国;陈飞雁;陈杰;石晶晟 【作者单位】200040上海,复旦大学附属华山医院骨科;200040上海,复旦大学附属华山医院骨科;200040上海,复旦大学附属华山医院骨科;200040上海,复旦大学附属华山医院放射科;200040上海,复旦大学附属华山医院骨科;200040上海,复旦大学附属华山医院骨科;200040上海,复旦大学附属华山医院骨科;200040上海,复旦大学附属华山医院骨科;200040上海,复旦大学附属华山医院骨科;200040上海,复旦大学附属华山医院骨科

【正文语种】中 文

全膝关节置换术(TKA)在治疗严重膝关节疾病中取得了良好疗效。尽管有些病例因为感染、人工关节无菌性松动、疼痛和人工关节周围骨折等并发症需要行翻修手术，但TKA人工关节15年生存率仍可达到90%以上［1-3］。影响TKA人工关节生存率的原因有很多，如手术指征、手术时机、人工关节设计、手术技术以及患者因素等［1，4-6］。TKA下肢力线准确重建对术后患者功能和人工关节长期生存具有重要意义，其中冠状位力线的恢复比矢状位力线更加重要［3，6-8］。文献报道［9-11］显示，下肢负重位全长X线片有助于确保TKA取得良好效果。然而临床上早期或条件不具备时多采用分段摄X线片了解各部位病变，这样处理是否会影响TKA力线重建和治疗效果?为此，我们回顾性收集分析2006年1月至2009年12月在我院接受TKA治疗的138例患者下肢负重位全长X线片或分段X线片，比较两组患者术后膝关节力线重建、功能恢复和并发症发生率的差异。现报告如下。 1 资料与方法

回顾性收集2006年1月至2009年12月在我院骨科接受单侧TKA患者共138例138膝术前影像学资料，其中男性58例，女性80例，年龄53～84岁(平均71.6岁)。66例术前摄传统的下肢分段X线片，即膝关节正侧位片或股骨全长正侧位和胫腓骨全长正侧位片(分段摄片组)，其中男性28例，女性38例，平均年龄69.2岁;72例术前摄下肢负重位全长正位X线片(全长摄片组)，其中男性30例，女性42例，平均年龄72.8岁。两组病例同质性良好(见表1)，数据差异均无统计学意义(t检验，P＞0.05)。术前测量患者膝关节畸形类型和程度，记录美国膝关节协会(AKS)膝关节功能评分。下肢负重位全长摄片采用飞利浦公司Digital Diagnost平板式数字化X线摄影系统，患者负重前后站立位面向球管，背靠站立支架(探测器)，两手扶住支架以固定体位，双脚并拢，呈标准人体站立位姿势。站

立支架配置刻度铅尺作为测量及拼接依据，球管阳极端向踝关节端，利用阳极效应，减少上下端密度差异;中心线对准膝关节。球管按角度投射光野，探测器按上中下随动摄取3次，通过对接程序自动拼接3副图像，自动拼接失败即给予人工干预。拼接满意的图像发送至影像归档和通信系统(PACS)供术前分析。术前根据PACS提供的图像对全长摄片进行成角旋转中心(CORA)分析，同时设计行股骨远端和胫骨近端截骨及软组织松解，为TKA术中操作提供参考。下肢负重位全长正位X线片术前冠状位力线分析和术后示例见图1。本组研究排除标准:双侧TKA、微创TKA、肿瘤型TKA、TKA翻修和置换髌骨的TKA患者。

本组患者TKA手术均由2名有经验的关节外科医生完成。手术采用传统前方正中切口、内侧弧形绕髌入路。股骨截骨采用髓内定位(一般采用标准为外翻6°，外旋3°截骨，用GenesisⅡ人工关节截骨模具时采用外旋0°截骨)，胫骨截骨采用髓外定位(胫骨后倾并根据参照系统截骨)。当内翻超过15°、外翻超过15°时，根据术前测量情况适当增加和减少内外翻截骨。手术全部使用非性后稳定型全膝关节(PFC sigma和GenesisⅡ)。所有患者髌骨均未给予置换，予以成形修整处理。术中常规放置负压引流管1根。

术后患者使用抬高垫、冷敷，作膝关节肌肉等长训练;术后12 h开始使用低分子肝素或Ⅹ因子阻断剂预防深静脉血栓形成;术后24 h拔除负压引流管，并允许下地完全负重行走，加强关节活动范围锻炼。

术后随访记录患者膝关节功能、X线片和并发症发生情况，然后对采集的数据进行对比分析。

表1 两组患者基本情况性别 侧别原发疾病(例)病例数 骨关节炎 类风湿关节炎 其他分段摄片组男 女 左 右年龄(岁)体重指数(BMI)66 28 38 39 27 69.2 19.2 8 4全长摄片组 72 30 42 41 31 72.8 19.3 56 9 7合计138 58 80 80 58 71.6 19.3 110 17 11

图1 下肢负重位全长正位X线片术前冠状位力线分析和术后示例图 a.术前冠状位力线分析显示膝关节内翻(α)、关节间角(β)和股骨远端外翻截骨角度(θ)b.术后冠状位力线分析显示下肢力线恢复满意(α=0°，β=0°)c.术前膝关节正侧位片 d.术后膝关节正侧位片 2 结果

分段摄片组患者术前缺乏全长X线片拼接需要的数据，无法获得下肢机械力线的冠状位内外翻畸形角度，只能根据局部X线片测量胫股角，显示术前胫股角为1°～1°(平均179.5°)，术后平均胫股角为174.8°;全长摄片组可精确测量出下肢冠状位力线的偏移，显示术前外翻17°～内翻25°(平均内翻7.5°)，术后为平均内翻0.8°。分段摄片组有4例术后下肢残余畸形大于3°，其中1例因存在股骨和胫骨关节外畸形，导致术后随访残留5.7°内翻畸形，另3 例分别残留3.2°、3.5°和4°内翻畸形;全长摄片组未出现残留畸形大于3°的病例。

所有患者均获得6个月以上随访(平均13.8个月)。分段摄片组和全长摄片组患者膝关节功能随访结果见表2，两组手术前后AKS膝关节功能评分均没有显著差别(P＞0.05)。分段摄片组发生下肢深静脉血栓3例、腘肌腱损伤2例和内侧副韧带损伤1例;全长摄片组发生下肢静脉血栓2例，急性呼吸窘迫综合征、膝关节急性感染、腓总神经损伤和腘肌腱损伤各1例。未出现人工关节周围骨折或髌骨脱位等与人工关节相关的特殊并发症。

表2 两组患者膝关节功能及并发症结果术前AKS评分 术后AKS评分关节 功能 关节 功能并发症(例)35.2 33.8 90.7 81.5 6全长摄片组分段摄片组37.6 36.2 92.0 81.3 6 3 讨论

广泛的临床实践证实，TKA能显著改善患者疼痛症状并获得良好的膝关节功能［2］。TKA手术的成功取决于很多因素，如手术指征确定、术前准备、手术操作

技术、人工关节选择和术后康复等，而术中对患者下肢力线的重建起着非常重要的作用［1，4-6］。研究［3，12，13］表明，如果 TKA 术后下肢内外翻畸形残留大于3°，将对TKA远期疗效产生不良影响，人工膝关节生存率可由于其松动和失败而降低。根据Jeffery等［6］报道，当TKA 术后下肢力线畸形在3°以内，人工关节松动可以减少19%。其他一些研究［13-16］显示，如果使用胫股角作为指标，也得到类似结果。总之，术后下肢力线的恢复有助于减少人工关节松动的风险。 为了获得TKA术后良好的力线，术前详细准备必不可少。手术前需要了解膝关节病变的原因和继发的力线偏移，也需要关注髋关节、踝关节，甚至足部和脊柱的病变。为了获得更多信息，手术医师需要获得患者相关影像学资料，其中最基本和最重要的即是X线摄片。下肢负重位全长X线片对于判断下肢力线的偏移和来源具有重要作用，但由于早期国内一些医院缺少相关设备，手术医师不得不在分段摄片后进行拼接测量，用于计算下肢力线改变的一些特性。当然临床上更需要手术医师在术前测量的基础上使用正确的手术技术确保TKA手术计划落到实处。然而，在手术医师因素控制的情况下，使用这两种摄片方法进行术前设计是否会对TKA术后力线的正确重建产生不同影响?本研究就是在手术相关因素相似的情况下，比较术前两种摄片准备方法对TKA疗效的影响。

下肢负重位全长X线摄片方法，目前主要有一次曝光全长摄片、一次曝光计算机摄片(CR)拼接全长片和多次曝光直接数字化摄片(DR)拼接全长片等3种。一次曝光全长摄片需要非常昂贵的专门设备系统，且不是数字化技术，图像数字化处理存在困难，故临床应用不广泛;一次曝光CR摄片拼接全长片具有一次摄片、胶片尺寸大及图像连贯性和均匀性良好的特点，但对于曝光的控制要求相对较高;多次曝光DR摄片拼接全长片具有直接数字化合成、曝光指数要求低、图像调节能力强等优点，但存在曝光多次、图像连贯性稍逊等特点［17-20］。这3种摄片方法均可满足临床上对膝关节病变摄片的大部分需要。本研究采用的是第3种方法，即多

次曝光DR摄片拼接法。

一般认为，下肢负重位全长摄片对下肢力线的判断具有显而易见的优势。然而本研究实际发现，分段摄片和下肢负重位全长摄片这两种术前准备方法在术后力线平均值上没有体现显著差别，但分段摄片组术后大于3°的残留畸形病例多于负重位全长摄片组。本组短期随访中，两组患者AKS膝关节功能评分没有显著差别。尽管如此，我们对下肢力线恢复不佳患者的TKA后长期表现和今后可能出现的翻修率风险表示担忧。国外学者在这方面有类似报道［7，8］。目前临床广泛应用的股骨远端外翻5°～7°的截骨方法，在一些特殊情况下可能会产生力线纠正失败。根据Huang等［16］的研究，股骨弓弯曲度较大时(＞5°，Yau法)，为了达到完全的力线纠正，股骨外翻截骨角度可达到12.1°。当然当矫正角度较大时，需要考虑侧副韧带止点的完整性并作适当妥协，或依靠软组织松解配合截骨矫形。分段摄片组患者的上述情况容易被忽略，这也可能是造成分段摄片患者TKA术后力线重建失败的原因。胫骨侧截骨采用髓外定位和垂直截骨，对下肢力线的纠正相对比较稳定。导致术前力线分析和术中矫形不佳的原因，还可能是其他关节外畸形或病变，如陈旧性关节外骨折所致下肢力线改变或髋关节病变所致异常的髋关节旋转中心改变等。本研究结果显示，分段摄片组和下肢负重位全长摄片组患者术后近期随访AKS膝关节功能评分没有显著差别。尽管有部分研究认为下肢力线纠正是否控制在内外翻3°以内不会影响TKA术后远期疗效，但我们始终认为充分准确的畸形力线纠正，一定有利于TKA术后长期表现和人工关节生存。因此，下肢负重位全长摄片具有潜在的延长人工关节寿命的作用。

计算机导航技术的发展为TKA提供了一种新途径。根据大部分研究［11，15，21］报道，计算机导航技术可以提高下肢力线的准确重建，减少TKA术后内外翻畸形发生率，可为TKA今后发展起到重要作用。当然，在计算机导航技术的费用效益分析、学习曲线和潜在的技术问题方面，仍然存在不少争论。部分研究［21，22］

表明，计算机导航TKA术后仍然需要下肢负重位全长X线片证实，其应用的实际效率和普及问题需要进一步研究。

本研究存在的不足之处在于仅是一项回顾性研究，研究纳入的病例数不多，也没有经严格的配对比较，另外随访时间短等因素也了本研究结果的循证强度，有待进一步研究。 参考文献

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