作者:黄石市中心医院(湖北理工学院附属医院) 刘恒志
全膝关节置换术(TKA)现已成为重度或终末期膝关节骨关节炎(KOA)的标准手术治疗方法,可以有效减轻膝关节疼痛并改善其功能。由于人口老龄化加剧以及KOA发生率的不断攀升,KOA患者对TKA的需求也相应增加,而TKA并发症等问题也逐渐凸显,患者不满意率约9%~19%。髌股关节不稳是指因髌骨不在滑车上正常滑动而发生的髌骨脱位、半脱位或过度倾斜,可以引发髌骨软化或髌股关节炎,从而产生髌股关节痛、肿胀等症状。TKA后髌股关节并发症发生率约为50%,其中髌股关节不稳的问题尤其突出。TKA后髌股关节不稳通常可归因于患者术前存在Q角增大、髌骨半脱位或倾斜等问题以及假体设计或手术技术欠佳。了解髌股关节不稳的影响因素,有利于针对性治疗TKA后髌股关节不稳。
术中髌股关节稳定性的评价
髌股关节稳定性的术前诊断主要依赖髌骨轴位X线片、计算机断层扫描(CT)和磁共振成像(MRI)等影像学检查,滑车角、吻合角、髌股指数、髌骨倾斜角以及胫骨结节与股骨滑车间距离等均可成为影像学评估的测量参数,正常的髌骨位置应位于股骨滑车的中央。髌股关节稳定性的术中评估则依靠无拇指试验,同时通过以巾钳试验模拟内侧缝合来评估髌股轨迹。然而,即使术中髌股轨迹被判断为正常,术后仍可能存在不同程度的髌骨倾斜。研究发现,接受TKA而未行髌骨置换术的143例终末期KOA患者,虽然术中髌股轨迹看似良好,但术后髌骨轴位X线片检查可见不同大小的髌骨倾斜角,上述情况可能导致髌股关节痛。由此可见,术后影像学评估也具有重要意义,有助于必要时采取相应的术后干预措施,以改善患者预后。
术后髌股关节不稳的病因
Q角异常 Q角是髌韧带与股四头肌力线相交形成的锐角,可以反映股四头肌的合力方向。Q角的改变会造成股外侧肌与股内侧肌失衡,髌骨因此外移。较大的Q角会增加股四头肌对髌骨向外的矢力,从而增加髌股关节不稳的风险。膝关节内外翻均会导致Q角改变,引起髌股稳定力线改变、髌股关节面受力不均以及关节应力改变,从而引发髌股关节不稳。
假体因素 髌骨假体的设计差异会对髌股关节稳定性产生不同影响。目前,髌骨假体有对称的圆顶型、非对称型或解剖型的单柱、三柱等。研究指出,随着膝关节屈曲角度的变化,圆顶型或解剖型髌骨假体会发生不同角度的外倾,因此不同的髌骨假体会对髌骨的运动学特性产生不同影响。此外,不同直径的髌骨假体也会对髌骨倾斜度有不同影响。
Joseph等对直径分别为30mm、33mm、36mm和39mm且厚度均为8mm的髌骨假体进行比较后发现,增加假体直径并将其定位为外旋状态可以降低髌骨倾斜风险,从而改善临床结果并减少手术翻修率。然而,Cieremans等对圆形与椭圆形髌骨假体进行比较后发现,尽管两者髌骨倾斜度的影像学检查结果存在明显差异,但术后3个月以及术后1年的临床结果均无显著差异,这提示置换不同表面形态的髌骨假体均能带来满意的疗效。不同的股骨假体设计也会对髌股关节稳定性产生不同影响。滑车平面过浅可能导致髌股关节不稳,而加深该平面虽然可以增加髌股关节接触力,却有可能带来异常磨损和髌骨骨折等风险。有对称性浅滑车槽的股骨假体可能导致髌骨倾斜,而解剖型股骨假体则可以通过模拟生理性滑车面来减少髌骨半脱位风险。股骨假体的滑车设计若不能与髌骨匹配,也会影响关节稳定性。滑车深度、长度、位置及股骨髁的设计均有可能影响关节稳定性,合适的滑车角、前髁较长或适当外移的滑车以及良好的股骨髁设计均有助于髌骨顺利进入滑车沟,从而维持良好的髌股轨迹,防止髌骨脱位并降低屈膝过程中的髌股关节压力。目前临床应用的假体设计尚未充分考虑髌股关节生理形态,大多短而浅,会导致髌股轨迹不良,最终引发髌股关节不稳。
“髌骨友好型”假体的设计目标是改善滑车应力分布和髌股轨迹,具体做法包括加深滑车沟、加宽滑车近端、保持滑车外侧走向和抬高外侧面,以模拟自然滑车形态。抬高滑车外侧关节面对预防髌骨外侧半脱位或髌骨倾斜尤其重要。单一曲率半径为0°~90°的内轴膝可以使内侧球窝更贴近自然的膝关节解剖结构,恢复股骨滑车沟的深度则有助于避免关节前方的过度填塞,有利于伸膝功能的恢复。股骨髁前外侧边缘较滑车沟抬高3~4mm的设计有助于防止髌骨半脱位,并可确保关节屈曲早期髌股轨迹良好。上述解剖型设计、髌骨友好和单一曲率半径等内轴膝特点均有助于医生在未行髌骨置换的TKA中解决前方膝关节疼痛和髌股关节并发症等问题。然而值得注意的是,“髌骨友好型”假体虽然可以使髌股轨迹保持生理性运动状态,但如果髌股轨迹本身不正常,就可能会迫使髌骨在不均衡的剪切应力下运动,最终导致髌骨倾斜和不稳定。
手术入路差异 手术入路的选择对髌股关节稳定性有直接影响。传统TKA采用内侧髌旁入路,一方面需要在术中切断股内侧肌与股四头肌腱的结合部位,会破坏伸膝装置的完整性;另一方面在行外侧关节囊松解时可能损害外侧血供,减弱髌骨内侧的牵引力,从而增加髌骨脱位和骨折的风险。相比之下,股内侧肌下方入路不但可以通过外翻转进入关节囊,能够保护伸膝装置的完整性,而且有助于准确评估髌股轨迹,并判断是否需要松解外侧关节囊,因而可以最大程度地保留髌骨的血供。然而,该入路的缺点在于暴露程度有限,可能导致髌骨外翻操作困难。股内侧肌入路则可以确保髌骨外翻操作的便利性并维持髌股关节的稳定性。该入路在术中无需破坏股内侧肌和股四头肌腱,因而可以避免松解外侧支持带,有助于减轻患者疼痛并促进早期功能恢复。国际上学者们普遍认为,采用股内侧肌下方入路能够减弱髌骨的外翻倾向,从而减轻对髌周血管神经的牵拉,同时避免松解外侧支持带。该入路有利于保持伸膝装置完整,故患者术后早期疼痛较轻,方便早期进行功能训练,有利于快速康复和膝关节功能恢复。
手术因素 TKA植入股骨和胫骨假体时,精确的轴向、冠状和旋转对准至关重要。术后髌股关节不稳最常见的原因是假体内旋或联合内旋,可导致髌股关节不稳并发症,需进行膝关节翻修。为减少上述风险,股骨假体应适当偏向外侧放置,以降低外侧支持带张力并减轻髌股关节的压力。同时,胫骨假体中心的位置应保证处于胫骨结节中内1/3的区域。为获得最佳的软组织平衡,TKA通常需要松解韧带,但过度松解可能导致髌股关节不稳。生物力学研究表明,膝内侧副韧带的状态会影响胫骨内旋。在植入膝关节假体后,如果紧绷的膝内侧副韧带被松解,则胫骨可能在屈膝时发生外旋,此时若关节囊未得到适当修复,还可能出现髌骨倾斜。术后内侧副韧带瘢痕愈合则可能进一步改变髌股关节的轨迹。此外,完全松解膝内侧副韧带会导致髌骨倾斜和髌股轨迹异常。因此,TKA应根据具体情况适当松解内侧副韧带,以维持髌股关节的正常运动轨迹和稳定性。
术后髌股关节不稳的治疗策略
TKA后髌股关节不稳往往难以通过保守治疗得到有效缓解,因此手术治疗成为常用方法。手术的目的是恢复适当的Q角,从而稳定髌股关节。由软组织因素引起的髌股关节不稳需根据患者的具体情况设计个体化治疗方案,可能涉及内侧髌股韧带(MPFL)重建术、内侧软组织紧缩术、外侧支持带松解术(LRR)、外侧支持带成形术等手术方法,从而实现软组织平衡并增强关节稳定性。假体存在旋转不良通常需要进行假体翻修手术,以纠正这一问题并恢复髌股关节的正常功能。
软组织平衡手术 LRR LRR是TKA中用于改善髌股轨迹的一种有效方法。研究显示,在行保留髌骨的TKA同时行LRR,可降低术后膝前痛的发生风险,且不会增加并发症的发生率。Park等对伴有髌股关节炎的患者行内侧单髁关节置换术时发现,与未行LRR组相比,行LRR组能获得更好的影像学和临床结果,提示LRR是一种简单实用的内侧单髁关节置换术的辅助手术,可以改善髌股关节炎的症状。Steinbrück等的研究进一步表明,LRR可以通过调整髂胫束的张力,显著减轻股骨后滚以及胫骨内旋。Goicoechea等进行的一项随机研究发现,行髌骨置换的TKA患者在实施LRR后,髌骨倾斜度有所改善,而膝前痛和功能未见明显改善。在无假体位置不良的情况下,以软组织重建伸膝装置应作为治疗髌股轨迹不良的首选措施。LRR联合股四头肌斜切、V-Y股四头肌成形术等内侧松解术也可以取得满意的临床结果。Nakajima等采用Elmslie-Trillat术联合广泛的LRR来治疗初次TKA后的髌骨不稳,结果令人满意。Whiteside却认为,单纯的LRR、股四头肌斜切、V-Y股四头肌成形术往往不足以完全纠正髌骨不稳和预防进行性髌骨半脱位,但可以作为一线治疗或其他外科手术的辅助手段。
MPFL重建术 MPFL重建术是一种可以有效固定髌骨并防止其向外侧半脱位的手术方法,通常使用腘绳肌腱或股四头肌腱作为移植物。虽然股骨固定联合螺钉和皮质后固定可能会增加手术的复杂性,但额外的皮质固定对于骨质较差的患者来说是必要的,可以防止移植物的滑脱。MPFL是防止髌骨弯曲时发生外侧半脱位的最重要解剖结构。TKA中修复MPFL也能带来维持髌骨稳定的益处。Lamotte等采用MPFL重建术治疗TKA后由内侧结构断裂导致的髌骨脱位,在假体位置无异常的情况下取得了良好的临床效果。vanGennip等采用MPFL重建术联合LRR治疗TKA后髌骨脱位,发现该方法可以显著改善患者的临床症状,并认为MPFL重建术是治疗TKA后髌骨不稳的有效办法。考虑到TKA患者年龄较大,股骨髁骨质可能较差,Shatrov等对23例MPFL重建术联合干扰螺钉和内置纽扣治疗的TKA后髌股关节不稳患者进行回顾性研究,发现使用内置纽扣有助于防止移植物滑脱,平均随访38个月后患者均获得更高的临床和影像学评分,但由深部感染、髌骨坏死或疼痛引起的翻修等并发症发生率高达26.1%。
胫骨结节移位术 胫骨结节移位术是一种通过改变胫骨结节的位置来纠正髌股关节对位不良的手术方法,髌股关节对位不良可能由Q角异常、股四头肌肌力异常等因素引起。该手术旨在纠正异常的髌股关节对合关系,从而改善髌股关节的位置并减小关节应力。胫骨结节移位术有左右移位和上下移位两种形式。Vandeputte等通过回顾性研究发现,与未行胫骨结节移位术的患者相比,13例TKA后接受假性低位髌骨翻修再行近端胫骨结节移位术的患者术后2年美国膝关节协会评分(KSS)明显更高。Vives-Barquiel等采用胫骨结节移位术治疗TKA后膝关节僵硬及膝前痛,发现患者可以从术前膝关节屈曲70°改善到100°,临床疼痛评分结果也令人满意。然而,Unterfrauner等对60例TKA后假性低位髌骨患者行胫骨结节移位术并平均随访71个月,发现其KSS和西安大略和麦克马斯特大学骨关节炎指数评分(WOMAC)均未得到改善,影像学髌骨高度也未改善。胫骨结节移位术可用于治疗髌骨脱位,联合其它方法时可用于治疗髌股关节炎。Shatrov等采用胫骨结节移位术联合MPFL重建术治疗重度髌股关节炎,取得了满意的结果。然而,胫骨结节移位术用于治疗TKA后髌股关节不稳的临床研究还相对较少,有待进一步探究。
假体翻修 胫骨和假体旋转定位方法很多,目前尚未达成共识。研究证实,使用多个解剖学方法或联合运动学与解剖学方法的混合导航技术可以提高胫骨和股骨旋转的准确性。假体如果确定旋转对线不良,则应及时接受翻修。Warschawski等对TKA后行胫骨和股骨翻修治疗的髌股关节不稳患者进行研究,发现根据解剖标志判定,超过80%的病例存在胫骨旋转不良,但翻修后髌骨脱位等并发症的发生率均不高,功能结果良好。Saito等提出一个成功治疗TKA后习惯性髌骨脱位的方法,即采用股骨远端内侧闭合楔形截骨术,将股骨假体从极外翻的位置植入,能够获得良好的髌股轨迹和临床满意度。上述研究均表明,精确的旋转定位和必要的翻修手术可以有效治疗TKA后的髌股关节不稳,从而改善患者的临床结果。
结语
TKA后髌股关节不稳需先明确病因,再针对病因进行治疗。同时,术中常规的无拇指试验和巾钳试验等方法对髌股轨迹的测量与术后影像学检查结果并不一致,提示我们应该进一步寻求更准确有效的髌股轨迹判定方法。术前患者个体因素的严格评价,假体、股骨、胫骨、髌骨形态及力线的合理设计以及精准的手术操作都是成功避免TKA术后髌股关节不稳并发症的保障。计算机导航系统在TKA中的逐步推广有利于术前合理规划及调整,术中精准定位,使髌股关节并发症有望进一步减少,为提高手术精准度和患者术后满意度提供新的可能。
来源:国际骨科学杂志2024年9月第45卷第5期
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