杜国栋，裴保安，吴立生，张存华，訾金花，贾庆运

(山东省临沂市人民医院创伤骨科，山东 临沂 276000)

胫骨内侧开放楔形截骨术(open wedge high tibial osteotomy，OWHTO)是治疗膝内翻合并内侧间室关节炎的有效方法[1-5]，其中上行性双平面截骨术是标准术式。但术后往往伴有一系列的并发症，其中低位髌骨最为常见。文献报道发生率54%～89%。Bin等[6]研究表明上行性胫骨内侧开放楔形截骨会降低髌骨高度2%～11%。LaPrade等[7]最近还报道了使用多种放射影像测量证明上行性胫骨内侧开放楔形截骨术后髌骨高度显著降低。Chae等[8]通过BPI测量方法证实82%上行性胫骨内侧开放楔形截骨患者会出现髌骨低位现象。Brouwer等[9]通过ISI、BPI测量方法同样证实了髌骨低位现象的存在。当髌骨高度降低10%，会导致髌股适合角和髌股关节接触压力变化，从而引发膝前痛、髌骨锁定、膝关节活动受限的症状，最终导致髌股关节炎的发生[10]。

研究表明上行性胫骨内侧开放楔形截骨术后髌骨降低的程度与内翻矫正度数存在正相关[11]；Hopwood等[12]证实下行性胫骨内侧开放楔形截骨对髌骨高度影响较小。临床中OWHTO术后髌骨高度的研究较少，不同的测量方法引起的临床结果差异较大，且较少进行连续随访测量，缺乏因髌腱纤维化、瘢痕形成等导致的髌骨高度永久性改变的观察。本研究旨在应用3种不同测量方法分析上行性或下行性胫骨内侧开放楔形截骨后在不同时期对髌骨高度的影响及相关因素。

1 资料与方法

1.1 诊断标准 (1)近1个月反复膝关节疼痛；(2)X线片(站立位或负重位)示关节间隙变窄、软骨下骨硬化或囊性变，关节边缘骨赘形成；(3)年龄≥50岁；(4)晨僵≤30 min；(5)活动时有骨摩擦音。满足以上条件1并2、3、4、5中任意两条可诊断为膝关节骨关节炎。

1.2 纳入与排除标准 纳入标准：符合上述诊断标准，且具有以下特征：(1)相对较高的运动要求，合并轻、中度内侧间室关节炎的胫骨内翻畸形，内翻畸形>5°，胫骨近端内侧角度<85°；(2)膝关节屈伸活动度>90°，固定屈曲挛缩<15°；(3)患者查体合作且术后能配合功能锻炼。排除标准：(1)有膝关节手术史、外伤史；(2)有严重的心脑血管疾病等；(3)不能完成随访的患者；(4)术后出现影响膝关节康复锻炼的严重并发症。

1.3 一般资料 2011年5月至2018年12月收治的81例OWHTO治疗膝内翻畸形并内侧间室骨关节炎患者，有效随访77例，男36例，女41例；年龄45～70岁，平均为(59.4±10.5)岁；其中上行性截骨51例，下行性截骨26例。术前膝关节疼痛采用视觉模拟评分法(visual analogue scale，VAS)评分，膝关节功能采用膝关节功能评分(keen society score，KSS)法评分；术前患者均有膝关节正侧位X线片、内外翻应力X线片以及下肢全长X线片，62例行膝关节MRI检查。本研究已获临沂市人民医院医学伦理委员会批准，所有患者均知情同意并签署知情同意书。

1.4 手术方法 使用Miniaci法进行冠状位畸形矫正的术前设计。手术在硬膜外或者全身麻醉下进行，平卧位，取膝前内侧手术切口，长约5 cm，依次切开，松解内侧副韧带浅层，游离部分鹅足；上行性截骨：关节面下缘3.5 cm向腓骨头上缘平行打入2枚克氏针确定截骨方向并截骨(第1刀)，保留胫骨结节厚度1.5 cm向上与第1刀呈110°角截骨(第2刀)，按照术前设计角度撑开，力线杆透视确定下肢力线到达Fujisawa点，标准内侧Tomofix钢板固定，置引流管1根，缝合切口(见图1～2)。下行性截骨：第1刀同上行性截骨；第2刀保留胫骨结节厚度1.5 cm向下平行胫骨结节前缘与第1刀呈70°角截骨(第2刀)。按照术前设计角度撑开，力线杆透视确定下肢力线到达Fujisawa点，标准内侧Tomofix钢板固定，必要时给予胫骨结节前方1枚拉力螺钉固定，置引流管1根，缝合切口(见图3～4)。

1.5 术后康复及随访 术后常规使用抗生素24 h，抗凝2周，术后即开始肌肉等长收缩锻炼，术后第2天拔除引流管，拍片复查，进行膝关节屈伸功能锻炼，扶双拐部分负重行走，6周后逐渐增加到完全负重行走。术后1、3、6、12个月复查，常规进行膝关节疼痛VAS)评分和KSS评分；放射学评估包括：胫股角(femorotibial angle，FTA)、下肢力线、胫骨后倾角度(posterior tibial slope，PTS)、畸形矫正度数、髌骨高度(膝关节屈曲30°侧位片使用ISI、CDI、BPI三种方法测量髌骨高度)。ISI法：髌腱长度/髌骨最长对角线长度(见图5)；CDI法：髌骨关节面最远端与胫骨平台上前角距离/髌骨关节面长度(见图6)；BPI法：髌骨关节面下缘与胫骨平台的垂直距离/髌骨关节面长度(见图7)。所有评分及测量均由2名主治医师独立完成。

2 结 果

两组患者术前一般资料比较差异均无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。81例患者中77例得到有效随访(2例随访资料不全，2例X线片不标准)；其中4例采用自体髂骨植骨；3例出现切口感染，经治疗均愈合；5例出现下肢肌间静脉血栓；平均截骨愈合时间(4.2±1.8)个月，愈合标准为下肢骨折愈合标准。

图1 上行性OWHTO截骨方向示意图 图2 上行性OWHTO截骨术后影像资料 图3 下行性OWHTO截骨方向示意图 图4 下行性OWHTO截骨术后影像资料

图5 髌骨高度ISI法测量示意(A/B) 图6 髌骨高度CDI法测量示意(A/B) 图7 髌骨高度BPI法测量示意(A/B)

上行性截骨患者术后1、3、6、12个月疼痛VAS评分均较术前明显降低，差异具有统计学意义(P<0.05)。下行性截骨患者术后1、3、6、12个月疼痛VAS评分均较手术前明显降低，差异具有统计学意义(P<0.05)。上行性截骨和下行性截骨组患者在1、3、6、12个月VAS评分组间比较差异无统计学意义(P>0.05，见表1)。

表1 两组手术前后VAS评分比较分)

上行性截骨患者术后1、3、6、12个月膝关节功能KSS评分均较术前明显升高，差异具有统计学差异(P<0.05)。下行性截骨患者术后1、3、6、12个月膝关节功能KSS评分均较手术前明显升高，差异具有统计学差异(P<0.05)。上行性截骨和下行性截骨组患者在1、3、6、12个月KSS评分组间比较差异无统计学意义(P>0.05，见表2)。

表2 两组手术前后膝关功能KSS评分分)

上行性截骨51例，平均内翻矫正度数(10.43±2.67)°；下行性截骨26例，平均内翻矫正度数(11.16±2.80)°。两组患者在术后第2天、1个月、3个月、6个月、12个月测量的下肢力线、畸形矫正度数、以及PTS均未见明显改变，说明内固定无松动、截骨力线无明显丢失(见表3)。

表3 两组手术前后6个月角度测量

术后第2天、1个月、3个月、6个月、12个月在膝关节屈曲30°侧位，分别采用ISI、CDI、BPI三种方法测量两组患者髌骨高度的变化。上行性截骨术后第2天CDI、BPI法测量髌骨高度明显降低，ISI法髌骨高度变化不大，这与术中胫骨平台相对抬高有关；随后6个月内ISI法测量髌骨高度逐渐下降，CDI、BPI法测量髌骨高度也相应下降，可能与膝关节功能锻炼不足，髌韧带纤维化、瘢痕形成有关；术后6个月之后髌骨高度趋于平稳，下降约8.1%(CDI法)，采用ISI法测量有2例髌骨高度明显降低(髌骨高度降低10%即为髌骨高度明显降低)，CDI、BPI法测量有10例(发生率19.6%)髌骨高度明显降低。下行性截骨术，髌骨高度早期无明显变化，后期由于韧带挛缩、瘢痕形成等原因髌骨高度轻度下降，到术后6个月下降约4.5%(CDI法)，采用ISI、CDI、BPI三种测量方法测量髌骨高度均无明显降低。两组的髌骨高度变化比较，差异有统计学意义(P<0.05，见表4)，CDI、BPI法测量两组髌骨高度明显降低的发生率比较，差异有统计学意义(P=0.013)。

51例上行性截骨患者，内翻矫正10°及以下患者22例，内翻矫正10°以上患者29例。术后6个月测量髌骨高度，内翻矫正10°及以下患者的髌骨高度平均下降6.9%(CDI法)，ISI法测量髌骨高度无明显降低，CDI、BPI法测量有1例患者(发生率4.7%)的髌骨高度明显降低；内翻矫正10°以上患者的髌骨高度平均下降10.4%(CDI法)，ISI法测量有2例患者的髌骨高度明显降低，CDI、BPI法测量有9例患者(发生率31.0%)的髌骨高度明显降低(见表5)。内翻矫正≤10°与内翻矫正>10°患者髌骨高度明显降低的发生率比较，差异有统计学意义(P=0.030)。

表4 两组手术前、后髌骨高度比较

表5 上行性截骨内翻矫正患者术前、术后6个月髌骨高度比较

3 讨 论

胫骨高位截骨术(high tibial osteotomy，HTO)作为膝关节骨关节炎阶梯治疗的重要手段之一，其远期疗效已经得到广泛证实[1-2]。而OWHTO不需要腓骨截骨，术中通过调节撑开角度来实现力线的改变，操作相对简单；应用Tomofix钢板固定，能够实现即刻稳定，允许早期负重，避免力线丢失，获得了良好的临床结果[4，12-14]。但是，常规上行性OWHTO会造成胫骨结节远端化，增加了胫骨结节与胫骨关节面之间的相对距离，从而导致术后低位髌骨现象[15]，尤其是合并胫骨后倾角度改变时。Amzallag等[16]在上行性OWHTO的研究中，1/3的患者髌骨高度下降超过20%。同样Wright等[17]的研究相似，上行性OWHTO研究中的所有28例患者的髌骨高度均有所下降，髌韧带长度无明显变化，同时发现低位髌骨现象与胫骨畸形矫正度数相关。

上行性OWHTO导致的髌骨高度明显降低，早期是由于胫骨结节远离胫骨关节面，导致髌骨相对下降，即“假性低位髌骨”，后期由于手术创伤、功能康复不到位等因素导致髌韧带纤维化、瘢痕形成，最终形成“真性低位髌骨”。髌骨高度降低10%就会引起髌股关节压力的改变，造成膝前疼痛，加速髌股关节的退化甚至发展为髌股关节炎。此时按照传统的测量方法髌骨高度可能仍在正常范围内，因此本研究将髌骨高度降低10%即设定为髌骨高度降低明显。另外，髌骨高度降低可能会在随后的膝关节置换术(total knee arthoplasty，TKA)中给手术操作带来困难并影响TKA术后的功能。Mont等[18]指出，既往行HTO的TKA患者手术效果较原发性TKA患者差得多。Windsor等[19]报道在行HTO术后行TKA时由于髌韧带的挛缩及瘢痕黏连需要进行额外的处理；在所有HTO病例，因术后疼痛复发改行TKA的患者中80%出现低位髌骨现象，但HTO后TKA与原发性TKA术后的长期效果没有明显差异。Staeheli等[20]的报告得出的结论是，在HTO失效后接受TKA治疗的35例患者中，疼痛缓解效果与原发性TKA基本相同，但术中需要额外处理髌韧带，术后膝关节屈曲功能相对较差。因此，HTO术后出现的髌骨低位现象是影响其长期效果的一个重要因素。

目前，髌骨高度测量的方法很多，不同的测量方法基于不同原理，且测量结果存在争议[21]。常用的方法有：ISI、CDI及BPI三种测量方法。ISI反应的是髌韧带长度的直接指标和髌骨高度的间接指数，如果髌韧带长度保持不变，则无论胫股关节线水平如何相关改变，ISI都不会改变；但髌腱的远端胫骨止点参考点可能难以识别[22]。BPI是髌骨高度相对于胫股关节线的参考，受胫骨后倾斜角度改变的影响较大[9-10]。CDI是指通过髌骨关节面下缘与胫骨的前缘之间的距离与髌骨关节面的长度的比值。Amzallag等[16]认为CDI在测量髌骨高度上具有更好的重复性，并且与测量髌骨肌腱长度的ISI相比，测量髌骨高度更直接。但是CDI同样会受到胫骨后倾角度的影响。OWHTO后胫骨后倾角度的变化可以改变膝关节的生物力学和运动学。Dejour等[23]研究表明胫骨平台后倾角每增加10°，胫骨前移量增加6 mm。同时胫骨后倾角度的改变将影响下肢轴向负荷，改变胫骨平台和股骨髁之间的接触点，新的胫骨股骨接触部位会进一步破坏关节软骨；而且胫骨后倾角增加会造成膝关节韧带紧张加速损伤，甚至造成髌股关节的不稳定并加速髌股关节炎发生[24]。因此，OWHTO在手术操作过程中通过在双平面截骨保留外侧皮质合页，以及术中使用后方撑开器及透视技术尽量避免胫骨后倾角的增加，避免因胫骨后倾角的改变引发的髌骨高度改变以及膝关节软骨、韧带等产生的不良应力。本研究在维持胫骨后倾方面，上行性OWHTO 51例和下行性OWHTO 26例手术前后差异无统计学意义(P>0.05)。

相比经典的上行性OWHTO，保留胫骨结节的下行性OWHTO，在保持髌骨高度上更加可行。Longino等[25]在通过上行性OWHTO与下行性OWHTO的对比试验后，根据CDI和BPI结果，认为保留胫骨结节的下行性OWHTO使髌骨高度的降低最小化。Gaasbeek等[26]进行的研究中通过CDI测量表明保留胫骨结节的下行性HTO髌骨高度无明显变化，下行性OWHTO术后髌骨高度(CDI法)变化无统计学意义。Monllau等[27]研究表明通过倒“L”钢板行下行性OWHTO术后不会改变髌骨高度和胫骨后倾角度。由于下行性OWHTO患者的胫骨结节仍然附着在截骨的近端，不会出现胫骨结节远离胫骨关节面的“假性低位髌骨”发生；而且下行性OWHTO的冠状胫骨切口远离髌韧带，避免上行性OWHTO冠状切口紧贴髌韧带后面操作造成的医源性髌韧带损伤，避免髌韧带纤维化短缩导致的“真性低位髌骨”。

本研究结果显示，上行性OWHTO与下行性OWHTO在缓解疼痛、膝关节功能等方面差异无统计学意义。其中，双平面截骨，分为水平截骨面和上升截骨面或下降截骨面，前方的上升截骨面位于血运丰富的松质骨区，下行性OWHTO下降截骨面为皮质骨。理论上，上行性OWHTO愈合更迅速，本研究中两组之间的愈合时间差异无统计学意义。上行性OWHTO，早期出现胫骨平台相对抬高导致的“假性低位髌骨”，后期出现髌韧带挛缩导致的“真性低位髌骨”，术后6个月趋于稳定，最终髌骨高度下降约8.1%(CDI法)，低位髌骨10例。下行性OWHTO术后6个月髌骨高度下降约4.5%(CDI法)，无髌骨高度明显降低发生。两组病例比较差异有统计学意义(P<0.05)，证实下行性OWHTO在矫正内翻的程度与维持髌骨高度方面具有优势。上行性OWHTO内翻矫正10°及以下病例髌骨高度平均下降6.9%(CDI法)，髌骨高度明显降低1例。内翻矫正10°以上病例髌骨高度平均下降10.4%(CDI法)，髌骨高度明显降低9例。两组病例比较差异有统计学意义(P<0.05)，再次证实上行性OWHTO髌骨高度降低与胫骨内翻畸形矫正程度密切相关。

本研究不足之处是下行性截骨病例数偏少，可能给研究结果带来一定偏倚；随访时间偏短，需继续延长随访时间；仍需要进一步吸纳多中心、大样本的临床随机对照试验，得出更为可靠的结论。

总之，上行性OWHTO术后低位髌骨的发生率与内翻矫正度数相关；下行性OWHTO对髌骨高度无明显影响；术前存在低位髌骨或内翻矫正度数较大的情况时可考虑下行性OWHTO。