國人脛骨平臺內(nèi)翻角的測量及其臨床意義

1、國人脛骨平臺內(nèi)翻角的測量及其臨床意義    作者：陶坤 吳海山 儲小兵 徐長明 周曉波 【關(guān)鍵詞】  全膝關(guān)節(jié)置換    目前人工膝關(guān)節(jié)置換術(shù)(Total Knee Arthroplasty，TKA)中，冠狀面上脛骨側(cè)都采用垂直截骨，為了代償由此所致的脛骨側(cè)非對稱截骨，需將股骨假體適度外旋位放置，以后髁軸為參照，其外旋角度等于脛骨平臺內(nèi)翻角。臨床術(shù)中作者發(fā)現(xiàn)參照國外300°的標準進行手術(shù)時常常出現(xiàn)股骨假體外旋不足所致的一系列并發(fā)癥，考慮到人種間的區(qū)別可能導(dǎo)致的細致解剖上的差異，因而設(shè)計了該課題，通過對正常

2、國人X線片的測量，得出其脛骨平臺內(nèi)翻角的數(shù)值，為人工膝關(guān)節(jié)置換術(shù)時國人股骨假體的外旋放置角度提供參照。方法200例青年健康志愿者攝雙側(cè)小腿全長正位片，用Auto CAD軟件分別測量小腿機械軸垂直線與脛骨平臺面切線(PT角)及雙側(cè)股骨髁遠端切線的夾角(FT角)。結(jié)果正常國人的平均PT角為406°，F(xiàn)T角為500°，均明顯大于國外的的參考值。結(jié)論國人TKA手術(shù)以股骨后髁軸為參照時，后髁的外旋截骨角度應(yīng)>300°放置，以500°為宜，以獲得滿意的股骨假體的外旋放置。    關(guān)鍵詞：全膝關(guān)節(jié)置換；  脛骨平臺；

3、60; 機械軸線；  內(nèi)翻角測量    Abstract：ObjectiveTo measure the verus inclination of the proximal tibial of young Chinese through radiographs and determine how many degrees should the femoral prothesis be externally rotationed during total knee arthroplasty(TKA).MethodStandardized  ant

4、eroposterior radiographs of the entire lower legs of 200 volunteers' were taken. Two angles were measured as followes:Angle PT: angle between tibial articular margins and a line perpendicular to the tibial mechanical axis;Angle FT:angle between the transcondylar tangent anda line perpendicular t

5、o the tibial mechanical axis. ResultAngle PT has a mean value of  406° and Angle FT is 500°. ConclusionWhen the posterior condylar axis is used during TKA for Chinese, the femoral prothesis should be externally rotationed 500° to get the optimum rotational orientation.  

6、;  Key words: Total knee arthroplasty(TKA)；  Tibial  plateau；  Mechanical axis；  Measuremont of varus angle目前已經(jīng)成為一項較為成熟的手術(shù)。其手術(shù)成功的關(guān)鍵之一便是股骨假體的適度外旋位放置。這是由于在正常膝關(guān)節(jié)中，脛骨近端關(guān)節(jié)面相對于下肢機械軸存在一定程度的內(nèi)翻1。冠狀面上，當(dāng)脛骨近端采用垂直于機械軸而并非遵循原有的脛骨解剖內(nèi)翻角截骨時，將導(dǎo)致脛骨平臺截骨的不對稱：即外側(cè)部分的相對多截和內(nèi)側(cè)部分的相對少截。股骨假體外旋位放置的根本目的是為了

7、代償脛骨近端的非對稱截骨，以獲得平衡的屈曲間隙和韌帶張力及較好的髕骨運動軌跡。理論上，以股骨后髁軸為參照，股骨假體的外旋放置角度應(yīng)等于該病人膝關(guān)節(jié)病變前的脛骨平臺內(nèi)翻角14。由于通常都難以獲得患者膝關(guān)節(jié)病變前的X線片，目前國際上都采用通過對較大樣本正常膝關(guān)節(jié)X線片的測量，得出該人種脛骨平臺內(nèi)翻角的平均數(shù)值，并以此作為手術(shù)參照的標準。脛骨平臺內(nèi)翻角的定義為：X線片中冠狀面上脛骨平臺面的切線與脛骨機械軸的垂直線之間的夾角(PT角)1,2。如考慮到脛骨近端因半月板等組織的存在使得脛骨、股骨關(guān)節(jié)面相互吻合，而這些組織在X線片中不能顯影，則股骨假體的外旋角度應(yīng)近似等于股骨髁遠端切線與小腿機械軸垂直線之間

8、的夾角(FT角)3。國外的研究資料報道了正常西方人的FT角和TP角為300°左右，并以300°作為股骨假體外旋放置的參考標準2,4，然而臨床手術(shù)中作者發(fā)現(xiàn)按照此標準進行手術(shù)時常常出現(xiàn)股骨假體外旋放置不足的情況，考慮到人種間的區(qū)別，同時查閱國內(nèi)的文獻未發(fā)現(xiàn)此類數(shù)值的報道，因而設(shè)計了本課題，為TKA手術(shù)中股骨假體的外旋放置角度提供國人的參考數(shù)值。    1  資料和方法    11  臨床資料    200例青年健康志愿者，男100例，女100例，平均年齡243歲(21

9、30歲)。入選條件：(1)無膝關(guān)節(jié)疼痛、腫脹、絞鎖，運動征陰性；(2)無既往受傷及手術(shù)史；(3)膝關(guān)節(jié)X線片檢查無明顯骨骼發(fā)育畸形，骨質(zhì)無退變，無內(nèi)外翻畸形。    12  X線拍攝條件及體位    Kodar CR機，X線源距離X線片夾100 cm，曝光條件為75 kv，15 mA。記錄被檢查者性別、肢別、年齡等，取站立負重位，分別以膝踝關(guān)節(jié)為中心拍攝膝踝關(guān)節(jié)標準正位片。    小腿全長攝影可采用短距離多次曝光和長距離單次曝光法。2種方法各有優(yōu)缺點，多次曝光法顯影清晰，但剪裁不當(dāng)，影響準確性。

10、單次曝光法1次成像，但肢體兩端軟組織厚度相差較大，投射量不易掌握，易致顯影不清，同時因X線在片盒兩端的散射，影響角度測量的準確性。作者采用膝踝2次曝光法。為避免X線片剪接的誤差，在下肢外側(cè)骨骼水平置一鉛標記刻度尺。以該尺為準剪接。由于骨骼不規(guī)則，如拍攝時體位不同，影像也不相同也失去可比性，因此，拍攝時除投射角度一致外，還要使體位擺放一致。作者采用雙足并攏，足跟與第一跖骨頭內(nèi)側(cè)相貼的方法，以此為標準位拍攝，使小腿全長X線片規(guī)格完全一致，具有可比性。    13  測量項目及方法    將上述CR機拍攝所得X線片拼接后轉(zhuǎn)移至電腦

11、(圖1)，用Auto CAD軟件系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)測量：    (1)PT角  脛骨棘中點稍外側(cè)及距骨中點連線作小腿機械軸，沿脛骨平臺面作其切線，沿平臺面內(nèi)側(cè)緣作機械軸之垂線，兩者相交之夾角即為脛骨平臺內(nèi)翻角(PT角)2,4(圖2);(2)FT角  同前取小腿機械軸，并作雙側(cè)股骨髁遠端之切線，兩者相交之夾角即為FT角(圖3)3。    小腿機械軸的確定：由于缺乏標準的規(guī)定，膝關(guān)節(jié)的中心通常較難確定。目前其確定方式共有5種：(1)膝部軟組織連線的中點(股骨外側(cè)髁軟骨下骨平面)；(2)脛骨平臺的中點；(3)脛骨棘的中心；(4

12、)股骨髁間切跡的中點；(5)雙側(cè)股骨髁內(nèi)外緣的中點(股骨外側(cè)髁軟骨下骨平面)2(圖4)。這5點彼此接近，最內(nèi)側(cè)的通常為股骨髁間切跡的中點，最外側(cè)的通常為脛骨平臺的中心。按照Moreland的方法，作者取這5點的中點作為膝關(guān)節(jié)的中心。對于踝關(guān)節(jié)中心的確定通常有3種方式：(1)脛骨內(nèi)側(cè)腓骨外側(cè)皮質(zhì)骨連線的中點(脛骨遠端軟骨下骨平面)；(2)距骨的中點(距骨骨下骨平面)；(3)踝關(guān)節(jié)軟組織的中點(脛骨遠端軟骨下骨平面)2(圖5)。這3點彼此非常接近，同前，按照Moreland的方法，作者取距骨的中點作為踝關(guān)節(jié)的    中心。連接踝關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)的中心便得到小腿機械軸。&#

13、160;   脛骨平臺面切線的確定：取脛骨平臺內(nèi)外側(cè)關(guān)節(jié)面的邊緣作連線即為脛骨平臺面切線4。    14  數(shù)據(jù)處理及相關(guān)數(shù)據(jù)比較    將所有測得的數(shù)據(jù)輸入電腦，用統(tǒng)計學(xué)SPSS(100)軟件進行數(shù)據(jù)分析。同時將作者的研究結(jié)果同美國的Morelander及加拿大的Cooke所進行的相關(guān)研究進行了統(tǒng)計學(xué)比較2,4。    2  結(jié)  果    21  將全部資料分為男女2組，左右側(cè)進行t檢驗，發(fā)現(xiàn)PT角及FT角分別在

14、男女組及左右側(cè)均沒有顯著差異(P>05)。見表1。    22  由表1可知我國正常青年人的平均FT角為406°±203°，F(xiàn)T角為500°±214°，均顯著>3°(P<00001)。國外相似的研究中(表2)，Moreland報道的FT角為：左側(cè)26°±14°，右側(cè)30°±16°2；Cooke報道的PT角為33°±22°4。將國人的PT角及FT角分別與Moreland和Cooke

15、所報道的數(shù)值進行統(tǒng)計學(xué)處理(t檢驗)，均存在著顯著統(tǒng)計學(xué)差異(P<00001)，即正常國人的PT角和FT角均明顯大于正常西方人。    3  討  論    31  脛骨內(nèi)翻角(PT角)的測量意義    正常膝關(guān)節(jié)的脛骨近端關(guān)節(jié)面相對于機械軸存在著一定的內(nèi)翻1。20世紀80年代，krackow和其他作者曾提出遵循脛骨原有的解剖內(nèi)翻角度進行脛骨近端截骨(anatomicalmethod)1。由于無法避免手術(shù)操作及器械所帶來的誤差，完全遵循脛骨原有的內(nèi)傾及后傾角度的操作很容

16、易造成截骨面的內(nèi)后側(cè)傾斜，導(dǎo)致脛骨假體放置在>5°的內(nèi)翻位1。Tew等人的研究證實當(dāng)脛骨假體放置在>5°內(nèi)翻位時很易形成假體的進一步內(nèi)翻位下沉導(dǎo)致手術(shù)的早期失敗5。為了預(yù)防可能導(dǎo)致的>5°的內(nèi)翻及所伴隨的手術(shù)的早期失敗，這種遵循原來解剖內(nèi)翻角的截骨方式已被臨床所摒棄。目前脛骨截骨在冠狀面上都采用垂直于機械軸的方式。因為脛骨近端的截骨垂直于機械軸而并非遵循原有的解剖內(nèi)翻角，導(dǎo)致了脛骨平臺截骨的不對稱：即外側(cè)部分的相對多截和內(nèi)側(cè)部分的相對少截。此時，如果股骨后髁采取對稱截骨將導(dǎo)致屈曲間隙不對稱、內(nèi)外側(cè)韌帶不平衡以及髕骨運動軌跡不良1，因而要求股骨在相

17、對外旋位截骨，以獲得假體的滿意放置1，2。理論上，以后髁軸為參照時，股骨假體的外旋放置角度應(yīng)等于脛骨近端關(guān)節(jié)面的內(nèi)翻角，在X線片上即表現(xiàn)為PT角1，2。表1  正常國人的PT角及FT角    TKA術(shù)中股骨假體外旋位放置的根本目的是為了代償脛骨側(cè)的不對稱截骨。由于正常脛骨近端關(guān)節(jié)面存在著半月板等組織，使得脛骨關(guān)節(jié)面與股骨遠端關(guān)節(jié)面相互吻合，而在X線片中這些組織并不能顯影，進行股骨外旋截骨時考慮到這些因素，外旋角度則應(yīng)等于雙側(cè)股骨髁遠端的切線，在X線片上即表現(xiàn)為FT角2,3。    33  股骨假體外旋的意義

18、0;   很多作者已經(jīng)列舉了股骨假體外旋的重要性68。股骨假體外旋不當(dāng)除了影響屈曲間歇及韌帶的平衡與穩(wěn)定，同時將導(dǎo)致髕骨運動軌跡的改變，引起一系列髕股關(guān)節(jié)并發(fā)癥而導(dǎo)致手術(shù)的失敗。據(jù)Laith等報道，髕股關(guān)節(jié)并發(fā)癥(如髕骨半脫位，髕骨撞擊骨折，假體的松動及磨損，術(shù)后膝前疼痛等)高達術(shù)后并發(fā)癥的30，其最主要的原因之一便是假體的外旋不當(dāng)16。    34  股骨假體外旋的確定方式    TKA手術(shù)技術(shù)基本分為2種：間隙截骨技術(shù)及測量截骨技術(shù)8，9。在間隙技術(shù)中，完成適度的軟組織松解及脛骨截骨后，膝關(guān)節(jié)屈曲90

19、°位，使軟組織處于均衡的緊張度，股骨的外旋截骨通過股骨前后髁截骨面平行于脛骨截骨面(即垂直于脛骨機械軸)來獲得。然而，術(shù)中通常較難把握對軟組織做到恰到好處的松解，因而又提出了測量截骨技術(shù)的概念。    在測量截骨技術(shù)中，主要依靠一系列的參照軸線進行股骨前后髁截骨。目前提出的參照軸線有：股骨后髁軸(posterior axes)、經(jīng)股骨上髁軸(transepicondylar axis)、前后軸(AP axis)，其中最為常用的便是股骨后髁軸(posterior axes)。在以股骨后髁軸為參照時，股骨假體的外旋放置角度應(yīng)等于病人膝關(guān)節(jié)病損及正常時脛骨平臺

20、面的內(nèi)翻角1,2。35  小結(jié)    目前TKA術(shù)中，以后髁軸為參照，作者一直在沿用西方人3°的標準進行股骨后髁的外旋截骨。然而，作者發(fā)現(xiàn)按照此標準進行手術(shù)時常常出現(xiàn)股骨假體外旋放置不足的情況，伴隨較高的髕骨運動軌跡不良及外側(cè)支持帶松解率，而將股骨假體的外旋放置角度適度加大則能明顯減少這種情況?？紤]到人種間的區(qū)別所可能導(dǎo)致的細致解剖上的差異，參照日前國外慣用的原則，作者進行了國人脛骨平臺內(nèi)翻角的測量。作者的測量結(jié)果顯示，正常國人平均PT角為406°，F(xiàn)T角為500°，均明顯>3°?？紤]到正常脛骨近端存在著半月

21、板等組織，則應(yīng)以FT角即5°作為股骨假體的外旋放置角度。香港的Chiu KY在其所進行的對國人的研究也證實，正常國人的股骨后髁角(即經(jīng)股骨上髁軸與股骨后髁軸夾角)為5°，此時，相對于后髁軸將股骨假體置于5°外旋位時，將能獲得較滿意的股骨假體的外旋放置14。    參考文獻：    1  Insall JN, Scott WN.Surgical techniques and instrumentation in total knee arthroplastyM. In Insall JN(ed),

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