胫骨高位截骨术中传统下肢力线测量法的指导意义

丁铭阳，钟齐刚，郑刘杰，庞楠雨，冯茹，闫子豪，李军，姚运峰

胫骨高位截骨术（high tibial osteotomy，HTO）最早出现于20 世纪60 年代，如今已发展成为一种成熟的保膝手术方式，主要适用于患有合并内翻畸形的膝骨关节炎患者，尤其是年轻的或者有劳动需求的患者[1-4]。HTO 的手术方式分为外侧闭合楔形胫骨高位截骨术、内侧开放楔形胫骨高位截骨术、穹顶样胫骨高位截骨术等[5]，其中内侧开放楔形胫骨高位截骨术由于创伤小、可调性高、精准度高、技术简单等优点开展得最为广泛[6-8]。为取得满意的中远期随访结果，精准的下肢机械轴线矫正是内侧开放楔形胫骨高位截骨术成功的关键[9]。随着计算机导航、3D打印等高新技术的逐渐应用，HTO 下肢轴线的控制也越来越精准[10]，但在现阶段，受限于新技术费用高、时间成本高、手术时间长等弊端，传统的术中力线测量法仍是绝大部分外科医师的选择。

评估下肢机械轴线最好的方法是拍摄下肢站立位全长正位X线片，但在术中无法实现患者负重状态下的拍摄，只能使用便携式的C 型臂X 线机进行透视，并用电刀线或金属力线杆连接髋关节中心和踝关节中心来模拟下肢机械轴线。虽然这种传统的力线测量法应用非常广泛，但很少研究报道其可靠性及准确性。本研究旨在评估内侧开放楔形胫骨高位截骨术中使用的力线标记物法对术后下肢力线的矫正是否具有指导意义，并分析术前、术中及术后各项测量数据之间的相关性。

1 资料与方法

1.1 纳入排除标准

纳入标准：①诊断为膝关节内侧间室骨关节炎；②Kellgren-Lawrence分级为Ⅱ～Ⅲ级；③患者年龄：45～65 岁，体重指数（body mass index, BMI）＜35 kg/m2；④膝关节活动度正常，屈曲畸形＜10°，胫骨近端内侧角（medial proximal tibial angle, MPTA）＜85°；⑤均行内侧开放楔形胫骨高位截骨术，且术中使用传统的力线测量法。

排除标准：①术中及术后影像学资料不全的患者；②合并膝关节周围韧带损伤或病理性松弛的患者；③双侧一期胫骨高位截骨术患者；④患肢既往有骨折且畸形愈合的患者。

1.2 一般资料

回顾性分析2020 年1 月至2021 年9 月因膝关节内侧间室骨关节炎行内侧开放楔形胫骨高位截骨术的患者62 例，符合纳入排除标准54 例（54 膝）；其中单平面截骨18例，双平面截骨36例；男22例（22膝），女32 例（32 膝）；Kellgren-Lawrence 分级：Ⅱ级33 例（33 膝），Ⅲ级21 例（21 膝）；患者年龄50～60 岁，平均（55.57±5.43）岁；BMI平均（26.29±2.02） kg/m2。

本研究已获得安徽医科大学第二附属医院伦理委员会批准（审批号：YX2023-105），并豁免患者知情同意。

1.3 手术方法

患者取平卧位，全身麻醉后利用电极片在C型臂X线机透视下标记出髋关节中心位置，再进行术野常规消毒铺巾，铺巾时注意暴露髋关节中心的体表标记并予以碘膜覆盖。在胫骨结节内侧做6～8 cm 纵行切口，逐层切开后显露鹅足，松解内侧浅层侧副韧带，于鹅足止点的近端指向上胫腓关节上缘水平置入2枚2.0 mm克氏针，继之用摆锯结合骨刀紧贴克氏针远端行胫骨的内侧、前方、后方的截骨，保留1 cm 的合页，再依据术前规划（Miniaci法）的截骨角度用骨刀及撑开器缓慢撑开截骨间隙至合适高度；接着使用电刀线或金属力线杆连接髋关节中心和踝关节中心并用碘膜固定在体表，透视膝关节观察力线经过胫骨平台的位置，通过调整截骨撑开角度使力线经过术前规划的目标位置；力线满意后安装TomFix 接骨板固定，再次透视检查胫骨外翻角度良好、内固定牢固、胫骨平台后倾角度无明显改变；反复冲洗伤口，留置负压引流管一条，逐层缝合关闭切口，无菌敷料包扎。

1.4 观察评估指标

所有观测指标均由3 名独立的观察员在影像存档与传输系统（Picture Archiving and Communication System, PACS）工作站系统进行测量，各观察指标分别测量3 次，取平均值。分别测量所有患者术前X 线片的髋-膝-踝（hip-knee-ankle, HKA）角、膝关节关节线相交角（joint line convergence angle, JLCA）；术中透视影像的机械轴偏向（mechanical axis deviation,MAD）；术后1 个月复查X 线片的MAD 和膝关节JLCA；以及胫骨平台的实际宽度。

MAD定义为下肢机械轴线经过胫骨平台的位置（百分数表示），胫骨平台内侧缘为0%，胫骨平台外侧缘则为100%[11]。HKA 角定义为股骨头中心至膝关节中心连线与膝关节中心至踝关节中心连线之间的夹角。膝关节JLCA 定义为股骨远端关节走行方向线与胫骨近端关节走行方向线的夹角（图1）。

图1 主要观察指标的测量及计算方法

1.5 统计学方法

采用SPSS 26.0软件进行统计学分析。对所有测量指标进行Kolmogorov-Smirnov 检验以评估数据的正态性；计算组内相关系数以评估观察者内及观察者间的可靠性；对所有测量数据进行描述性分析；对术中MAD 与术后MAD 进行Pearson 相关性分析和单因素线性回归分析；再采用多因素线性回归分析研究性别、年龄、BMI、术前HKA 角、术前JLCA 对术中与术后MAD 差异的影响。以P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

依据Kolmogorov-Smirnov 检验结果，所有放射学观测数据均符合正态分布；观察者内及观察者间可靠性分析显示组内相关系数均大于0.8（P＜0.05），显示测量良好的重复性。

胫骨平台宽度平均为（79.69±7.30）mm，术中MAD 平均为55.22%±2.46%，术后MAD 平均为59.33%±2.14%，术中MAD 与术后MAD 的平均差值为4.11%±1.97%［即（3.29±1.63） mm］，术前膝关节JLCA 平均为2.46°±1.29°，术前HKA 角平均为170.58°±2.03°。术中MAD 与术后MAD 之间Pearson相关系数为0.642（P＜0.001），两者具有较强的相关性；单因素线性回归分析显示：术中MAD 与术后MAD 存在显著的线性关系（R²=0.412，β=0.642，P＜0.001），线性回归方程为：术后MAD=28.539+0.558×术中MAD（表1）；多因素线性回归分析模型显示：BMI（β=0.442，P＜0.001）、术前负重位膝关节JLCA（β=0.586，P＜0.001）是术中与术后MAD 差异的正向影响因素，多元线性回归方程为：MAD 差值=0.809+0.430×BMI+0.893×术前膝关节JLCA（表2）。

表1 单因素线性回归分析结果

表2 多因素线性回归分析结果

典型病例见图2。

3 讨论

为取得HTO 术后令人满意的长期随访结果，精准的术前计划和术中评估是至关重要的。大多数骨科医师都使用术前拍摄的站立位下肢全长正位X 线片来制定术前计划，确定截骨角度最常用的术前测量方法是Miniaci 法[12]，此外还有Dugdale 法、Coventry法等；确定矫正度数后，可以通过Hernigou 转化表来确定截骨处撑开的高度。然而，术中力线评估无法实现站立位摄片，只能使用便携式C型臂X线机进行局部摄片，并且用电刀线或金属力线杆来模拟下肢机械轴线进行下肢对齐评估。关于这种传统的术中评估方法在HTO 中的可靠性的研究还很有限。Hankemeier等[13]的研究证明，传统的电刀线法可能会导致矫正不足或矫正过度，然而他们只研究了10膝，并且没有评估术后的站立位下肢全长X 线片；Sabharwal和Zhao[14]比较了80 例（102 膝）术中平卧位透视影像和术后站立位X线片，得出结论是术中透视结合电刀线评估下肢力线是一个可靠的方法，然而他们比较的是不同手术的下肢对齐情况，仅有29 例接受截骨手术。Jang 等[11]测量了59 例接受内侧开放楔形胫骨高位截骨术的患者术前、术中及术后的影像资料并进行统计学分析，所有病例均行双平面截骨，而本研究既纳入了双平面截骨也包含一部分单平面截骨病例。本研究共纳入54 例（54 膝）进行统计学分析，结果发现术中测量的MAD与术后负重位MAD之间存在有统计学意义的线性关系（P＜0.001），这说明传统的术中力线测量法具有较好的可靠性。

本研究期望为骨科医师在行内侧开放楔形胫骨高位截骨术时提供参考，即术中评估下肢对齐时，是否可以偏向一点矫正不足，使得术后患者站立位时下肢在外翻力矩的作用下达到术前规划的目标力线。van de Pol等[15]研究了27 例行HTO 的病例，术中将下肢力线对准胫骨平台外侧嵴（约胫骨平台宽度的56%），结果发现术后负重位的下肢力线可以达到满意的效果，并避免矫正过度。当然目标力线的选择并不是固定的，虽然说Fujisawa 点是目前较为公认的HTO术后理想力线标准，但最新观点认为目标力线的选择应当根据患者膝关节软骨磨损的程度进行个性化的选择[16-18]。本研究所纳入病例均在术前根据患者负重位膝关节正位X 线片大致评估了内侧软骨的磨损程度，磨损程度越高，目标力线的选择越偏向外侧，但不超过65%；磨损程度越低，目标力线越偏向内侧，但必须超过膝关节中点，不能残留内翻[5]。最终统计结果显示术中截骨后MAD 与术后负重位MAD 平均差值为4.11%（3.29 mm），当然这一结果仅供参考，不能作为绝对的力线选择指标，因为这一差值还会受到其他因素的影响。本研究的多因素回归分析显示，BMI、术前负重位膝关节JLCA是术中与术后MAD差值的正向影响因素。这也为骨科医师在选择术中力线时提供了参考，随着BMI、术前膝关节JLCA 的增大，可以适当加大术中力线矫正不足的程度。

本研究尚有一些不足之处：如术中使用电刀线作为标记物时很难保证线缆呈笔直状态；术中透视的影像易受患肢旋转或屈曲的影响；纳入研究的样本量不够多等。

4 结论

综上所述，在内侧开放楔形胫骨高位截骨术中，采用传统的力线标记物来测量下肢机械轴的方法，对下肢力线的矫正具有较好的指导意义，此外，术者可以尝试在术前规划时结合患者的BMI、膝关节负重位JLCA 引入适量的矫正不足，这样或许能够获得更加满意的术后站立位下肢机械轴线。

【利益冲突】所有作者均声明不存在利益冲突