全膝关节置换术中止血带对以外科髁上轴线为股骨远端旋转定位标志的髌骨轨迹的影响

2014-12-21   文章来源:北京朝阳医院 林源 曲铁兵 王进军 潘江 张晓冬 王志为    点击量:2682 我要说

  在全膝关节置换术中,股骨假体轴向旋转定位对髌骨轨迹及胫股关节的机械力学产生重要的影响。多种股骨假体旋转定位线仍被广泛使用,其精准性和可复制性争论不断。目前最为常用的定位线有三条(图1):(1)外科髁上轴线(surgical transepicondylar axis,即STEA)(2)前后线(anterior posterior line,即APL或Whiteside’s line)(3)股骨后髁线(posterior condylar line 即PCL)。根据我们以往的研究,综合国外的相关文献,我们认为以STEA首选作为股骨假体轴向旋转定位线,可获得良好的髌骨轨迹,降低髌骨外侧支持带的松解率。

  伸膝装置的软组织平衡也明显影响髌骨轨迹,需采用外侧支持带松解术纠正。全膝关节置换术中使用止血带, 减少出血, 一般在关闭手术创口和加压包扎后才松开。 术中高压止血带的使用是否会对伸膝装置的软组织平衡产生影响,进而导致髌骨轨迹不良。为此,本研究选用以外科髁上轴线为股骨远端旋转定位标志的初次全膝关节置换患者,使用同一种假体,分析松开止血带及缝合髌骨内上缘支持带前后髌骨轨迹不良的发生情况,探讨止血带对以外科髁上轴线为股骨远端旋转定位标志的髌骨轨迹的影响。

资料与方法

  一、一般资料

  2000年8月至2008年8月施行首选STEA作为股骨假体轴向旋转定位标志的初次全膝关节349例(526膝)。男性124例(155膝),女性225例(371膝)。年龄:33~84岁,平均68岁。骨关节炎441膝,类风湿关节炎83膝,创伤性骨关节炎2膝。无明显畸形45膝,内、外翻畸形及合并屈曲畸形481膝。其中内翻畸形387膝,平均值为27.8º(4º~37º);外翻畸形94膝,平均值为16.9º(7º~28º);屈曲畸形平均值为15.0°(5º~35º)。

  本组病例全部使用Gemini MKⅡ假体(Link,德国),为保留后十字韧带的活动平台假体,特点是股骨端的笼式截骨器械。

  二、手术方法

  屈膝位上止血带(电动自控止血带,压力320350mmHg)。采用膝关节正中切口(Insall切口),前内侧髌旁入路。驱血,尽量屈曲膝关节,保持止血带压力为320~350mmHg。采用标准化的软组织平衡技术和截骨术。以STEA为基线定位股骨假体外旋:术者目测点位于股骨轴向的远端延长线上,用电刀将股骨外上髁顶点与内上髁凹的轴向投射点标记在股骨远端关节面上(图2),连接两点成一直线。同法,再标记出APL,作为辅助定位线。目测下,APL几乎垂直于STEA。股骨远端开髓定位,于三维空间上一次定位截骨笼。选用相应大的小截骨笼,其水平定位杆必须平行于已标记的STEA投射线(图3)。依次完成股骨远端五步截骨。

  安装假体试模,检查下肢力线、屈伸间隙、活动范围、稳定性及髌骨轨迹。髌骨轨迹的判断采用no thumb’s test[1,3]:在膝关节屈伸全程运动过程中,无任何外力作用于髌骨上,髌骨内外侧关节面紧贴股骨假体的髌骨滑槽。在此过程中发生髌骨移位或倾斜等,均被认为髌骨轨迹不良。

  如no thumb’s test阳性,则缝合一针髌骨内上缘支持带并松开止血带,再次检查髌骨轨迹。如no thumb’s test仍阳性,则在排除其他因素后行髌骨外侧支持带松解术。

  安装假体,再次重复上述检查步骤。冲洗关节腔及创面,留置引流管,逐层仔细关闭创口,半月瓣棉垫加压包扎。本组所有病例均未行髌骨表面置换,仅行髌骨成型术。切除髌骨周围骨赘,特别是髌骨外侧的骨赘,用电刀烧灼髌骨周围,去除剥脱软骨,于硬化骨表面钻孔。

  三、统计学处理

  采用SPSS11.0统计软件(SPSS Inc., 美国)。松开止血带前后髌骨轨迹不良率的比较采用卡方检验,检验水准α值取双侧0.05.


  结果

  本组患者术中膝关节活动范围100º~130º,平均值120º。no thumb’s test阳性138例,其中半脱位(膝外翻)12例,髌骨明显倾斜126例(膝外翻74例)。髌骨轨迹不良率26.2%。

 松开止血带并缝合髌骨内上缘支持带后,no thumb’s test阳性40例,其中半脱位8例(膝外翻),髌骨明显倾斜32例(膝外翻29例)。髌骨轨迹不良率7.6%。

 患者自身对照的前后两组数据结果显示:放开止血带且缝合内上缘支持带,明显改善了髌骨轨迹( X2=63.62, P<0.0001 ),显著地降低了髌骨外侧支持带的松解率,详见表1。

 40例髌骨轨迹不良者行髌骨外侧支持带松解。髌骨半脱位及髌骨明显倾斜得矫正。外翻畸形松解率为39.4%(37/94),无明显畸形和内翻畸形松解率为0.7%(3/432)。

表1:两种手术方法对髌骨轨迹的影响


  髌骨外侧支持带松解术后,19例明显发生髌骨外侧皮下淤血、关节肿胀及伸膝无力。采用局部冰敷、穿刺血肿清除及加强股四头肌等长肌力训练,术后3周症状缓解。

  讨论

  在全膝关节置换术中,髌股关节的并发症是最高的, 良好的髌骨轨迹是全膝关节置换术是否成功的关键因素。影响髌骨轨迹的因素主要有以下五点:(1)股骨假体轴向旋转定位、冠状面的外翻角度和外移;(2)胫骨假体的定位;(3)髌骨关节面置换;(4)股骨假体前方髌骨滑槽的设计;(5)软组织因素。本组全部病例使用同一种假体,在这里我们主要讨论髌骨内外侧的软组织平衡以及股骨假体的轴向定位。

  一、股骨假体的轴向定位

  根据我们以往的研究结果,APL近乎垂直于STEA,PCL与STEA之间的夹角平均为3.44°±1.08°,男性为3.81°±0.91°, 女性为2.97°±1.09°,P﹤0.05。Yip等认为在人种之间股骨远端旋转对线存在较大差异,中国南方人群中PCL与STEA夹角男性约6°,女性约5°。上述研究结果表明解剖学的变异范围大。PCL定位线在有些病例中无法使用。如初次全膝关节置换术中膝外翻伴股骨后外侧髁发育不良或缺损,全膝关节置换翻修术中股骨后髁骨缺损导致定位点丧失。

  选用STEA作为股骨假体旋转定位线,术者必须十分清楚解剖标志结构,即股骨外上髁顶点为外侧副韧带附丽点,股骨内上髁凹为内侧副韧带深层附丽点。即使在计算机导航系统辅助全膝关节置换术中,STEA和APL的定位也依赖于术者对股骨解剖结构的掌握,采用人工精准定位,而非电脑运算定位。当术中难以对STEA精确定位时,可辅以APL作为确定股骨远端旋转对线标志,有助于减小误差。

  Whiteside分别从实验和临床研究的角度,证实了膝外翻患者选用APL作为标志线的优越性。虽然确定APL并不依赖于股骨后髁,但对严重的OA患者,股骨髁间窝受到破坏,干扰了APL的确定,导致假体异常外旋,影响术后疗效。因此,APL与STEA相比变化范围较大,可靠性较差。如果患膝股骨髁间窝受到明显破坏,不能确定APL时,仅可选用STEA作为确定股骨远端旋转对线的标志。

  股骨假体冠状面定位上可适度外移,以改善髌骨轨迹,但绝不允许超越股骨外侧皮质骨。否则,可因股骨假体前外部分的异常突起,而导致髌骨外侧支持带的张力增高,影响髌骨轨迹。

  本组病例未行髌骨表面进行置换。考虑到髌骨厚度、骨质量以及术后的并发症等,仅行髌骨成形术。需要强调的是:术中髌骨的外侧骨赘必须完全清除,降低髌骨外侧支持带的张力。

  总之,由于个体之间解剖差异的存在,确定股骨远端旋转对线的解剖标志比较细小,且容易出现骨质破坏,术中常被周围的软组织所覆盖,导致精确定位的困难性,需要术者具有相应的认知和实践过程。我们认为首选STEA并联合使用APL辅助股骨假体的外旋定位,不但可以很好地平衡膝关节屈伸间隙,更可获得令人满意的髌骨轨迹。

  二、髌骨内、外侧软组织平衡

  Insall 等指出了全膝关节置换术中检查髌骨轨迹的方法,即no-thumb’s test。然而,这种方法受多种因素影响。使用髌旁前内侧入路影响了髌骨内、外侧软组织的平衡。第一,完全消除了髌骨内侧的平衡张力;第二,术中屈曲膝关节时,强大的股外侧肌和股直肌在高压止血带的作用下产生的外移张力可能导致髌骨轨迹不良。Engh等采用股内侧肌下入路,保留了完整的伸膝装置,有利于髌骨侧向张力的平衡,使髌骨外侧支持带的松解率降低了近50%。但是,肥胖且肢体较短的病例采用这种入路时,手术视野显露中有一定困难。

  本组采用髌旁前内侧入路,术中no-thumb’s test阳性138例,髌骨轨迹不良率26.2%。在松开止血带及缝合髌骨内上缘支持带后, 大部分病例恢复了部分髌骨内侧支持带的张力,可清晰地观察到膝关节屈伸过程中的髌骨姿态,恢复良好的髌骨轨迹, 而无须行外侧支持带松解术。松开止血带及缝合髌骨内上缘支持带后髌骨轨迹不良率仅7.6%。髌骨外侧支持带松解率7.6%,明显低于相关文献报道的12.3%和56.9%,其中,采用PCL外旋3º定位松解率为56.9%。

  外侧支持带松解术, 可以有效地矫正髌骨轨迹不良。 但对于采用髌旁前内侧入路的病例, 由于内侧血供破坏明显, 外侧支持带松解后很可能会出现相应的并发症, 如: 术后肿胀, 皮下淤血, 伸膝无力,髌骨缺血坏死, 髌骨骨折率增高,伸膝装置断裂等。

  由此可见,高压止血带对髌骨轨迹的干扰作用十分明显,术中应特别注意。对术中髌骨轨迹不良的病例, 应松开止血带并缝合髌骨内上缘支持带, 再重新评估髌骨轨迹。 从而减少外侧支持带的松解率, 降低由此可能带来的并发症。不可以轻易松解外侧支持带,尤其是对需要髌骨表面置换的病例。

图1股骨远端旋转定位标志示意图APL为前后线,即Whiteside’s 线,STEA为外科髁上轴线,PCL为后髁线


图2术中股骨远端旋转对线图,垂线为前后线(APL),水平线为外科髁上轴线(STEA)

图3 术中股骨截骨笼旋转对线的定位,截骨笼的水平定位杆平行于已标记的STEA投射线

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