关节镜联合胫骨高位截骨术对髌骨位置及髌股关节功能影响的早中期回顾性研究

庄万强， 唐毅， 骆勇刚， 张辉*

简阳市人民医院骨科，四川 简阳 641400

目前针对膝关节骨性关节炎的治疗目前一般采用阶梯化治疗，对于合并膝关节内翻畸形尤其是关节外畸形的骨关节炎患者，关节镜联合胫骨高位截骨手术（Arthroscopy combined high tibial osteotomy,ACHTO）可以通过矫正力线，将内侧关节间室的负荷转移至外侧间室；同时在关节镜下清理治疗关节内病变，从而达到缓解疼痛，延缓骨关节炎进展的目的[1～5]。

有研究表明胫骨高位截骨术（High tibial osteotomy,HTO）术后，尤其是开放式楔形胫骨高位截骨术后可能因为胫骨结节位置远侧化及小幅外移，从而导致髌骨高度降低，可能导致低位髌骨[6～8]。髌骨高度的变化以及胫骨结节外移可能会会影响髌骨轨迹，导致髌股关节尤其是外侧关节面接触应力的增加，从而增加软骨压力并导致髌股关节退变或髌股关节骨关节炎[9]。

针对目前存在的问题我们设计了本项研究，通过连续纳入合并膝内翻的骨关节炎患者，通过术前术后影像学资料评估髌骨位置是否发生改变，以及通过随访及术后二次关节镜探查评估膝关节软骨尤其髌股关节软骨情况及患者膝关节功能情况。

1 临床资料

1.1 研究设计

本研究采用回顾性研究，经医院伦理委员会审核通过（伦理批号：简医伦理2023057），连续纳入于2018 年03 月-2021 年03 月于本研究中心纳入接受关节镜联合胫骨高位截骨术（ACHTO）的患者，通过病历库采集相关数据。主要评估ACHTO 术后患者髌骨位置是否发生改变及髌股关节软骨是否受手术影响，主要通过术后影像学测量、膝关节功能评分及二次关节镜检查来进行评估，通过统计分析得出结论(图1)。

图1 研究流程图Fig.1 Flow chart of the research

1.2 患者纳入及排除标准

纳入标准：（1）患者年龄＜65 岁；（2）膝关节内翻畸形以关节外畸形为主，且胫骨近端内侧角（Medial proximal tibial angle,MPTA）＜85°；（3）膝关节内侧关节炎（Kellgren-Lawrence分级为I-III级），外侧关节软骨无明显退变；（4）膝关节屈曲活动度＞90°，屈曲挛缩＜15°。

排除标准：（1）恶性肿瘤患者预期生存率小于1年；（2）炎性关节病；（3）活动期感染；（4）不能配合随访。

1.3 围手术处理及手术方式

患者入院后完善膝关节核磁检查及下肢负重全长X 线检查，确认符合手术适应症。截骨矫正角度和截骨间隙高度采用Miniaci 法来确定[10]。手术方式均采取关节镜联合双平面胫骨高位截骨术，先行关节镜下探查，修整半月板，清理炎性滑膜组织，去除骨赘及游离体。关节镜下再次确认是否符合手术适应症，如符合手术适应症则继续行胫骨高位截骨术，具体步骤如下（图2）：患者取仰卧位，胫骨内侧平面前1/3 处行纵切口，从关节线水平至鹅足腱上缘。切开筋膜层，显露鹅足腱和内侧副韧带浅层纤维，完全剥离内侧副韧带并松解内侧副韧带浅层，显露胫骨内侧面，确认截骨线，采用双平面截骨（水平截骨线位于鹅足上缘水平，与胫骨后倾平行；上升截骨与水平截骨线呈110°夹角），在透视下置入导针，并确定截骨深度，根据术前计划确定撑开距离，术中透视确认下肢力线是否适宜，最后采用Aplus 胫骨截骨板内固定系统进行固定。术后常规预防性应用头孢类抗生素24 h，术后常规予以低分子肝素抗凝，术后1 d 拔除引流管，术后1 周可在助行器辅助下部分负重（负重力量不超过体重1/6）。

图2 60 岁男性病人行手术治疗a:关节镜可见内侧间室轻度退变b:术中截骨操作 c:术中情况置入内固定d:术后复查膝关节正侧位X 线 e: 术后下肢全长X 线 f: 第一次关节镜手术髌股关节 g: 第二次关节镜手术髌股关节Fig.2 Surgical treatment of a 60 year-old male. a: Arthroscopy showed mild degeneration of medial compartment cartilage; b: Intraoperative osteotomy; c: Intraoperative placement of internal fixation; d: Postoperative anteroposterior and lateral X-ray films of knee joint; e: Postoperative full length Xray film of lower limb; f: Arthroscopic patellofemoral joint for the first time; g:Arthroscopic patellofemoral joint for the second time.

1.4 术后评估标准

手术后2 d，患者需复查正侧位X 线片，全长站立负重正侧位X 线片和下肢CT 扫描。患者术后3 个月、6 个月及术后1 年及2 年行临床随访并复查X 线（正侧位X 线片，全长站立负重正位X 线片），明确是否有术后并发症。使用屈膝30°侧位X 线片测量髌骨高 度（Insall-salvati index,ISI 指 数；Blackburne-peel index, BPI 指数），使用膝关节屈曲30°的下肢CT 测量髌骨外侧倾斜角（Lateral Patella Tilt，LPT）（图3）。患者术后于门诊进行随访，确认截骨面完全愈合后可行内固定取出及关节镜二次探查手术。同时评估关节软骨情况，采用关节镜下国际软骨修复协会软骨损伤评分系统（ICRS）进行不同位置关节软骨评估[11]（1度：表浅的、钝性的缺口或开裂；2 度：损伤＜软骨厚度一半；3 度：损伤≥软骨厚度一半未及软骨下骨；4 度：软骨全层撕裂合并软骨下骨外露）。采用末次随访X线评估下肢力线情况，主要测量股骨胫骨机械轴夹角（Femoral tibial angel, FTA）及MPTA 角。

图3 ISI 指数，BPI 指数及髌骨外侧倾斜角测量图示 a:ISI 指数：屈膝30°膝关节侧位X 线上，髌骨下缘至胫骨结节距离与髌骨最长轴距离的比值b: BPI 指数：屈膝30°膝关节侧位X 线上，髌骨关节面下缘至胫骨关节面距离与髌骨关节面距离的比值c:髌骨外侧倾斜角（LPT）：膝关节轴位CT 上，髌骨轴线与股骨滑车前顶点连线的夹角Fig.3 The measuring diagram of ISI index, BPI index and LPT. a:ISI index: ratio of the distance from the lower margin of the patella to the tibial tubercle to the longest wheelbase of the patella on the lateral X-ray of the knee at 30 degrees of bent knee; b: BPI index: the ratio of the distance from the lower margin of the articular surface of the patella to the articular surface of the tibia and the distance from the articular surface of the patella on the lateral X-ray line of the knee at 30 degrees of bent knee;c: Lateral inclination angle of the patella (LPT): the Angle between the patellar axis and the anterior apex of the femoral trochlea on CT of the knee axial position.

采用HSS 评分和Kujala 评分评估患者膝关节的一般状况，特别是使用Kujala 评分评估髌股关节的功能。分别于手术前和手术后3 月、6 月、1 年及2 年行临床随访，采用末次随访功能评分作为评估指标。

1.5 统计学方法

所有统计分析均采用SPSS 统计21.0 版本(IBM公司，Armonk, NY, USA)进行。临床指标采用平均值±标准差来表示，采用配对t检验用于比较术前和术后的数值（包括FTA、MPTA,ISI,ICRS 评分及临床功能评分）。Mann-Whitney 检验用于评估半月板切除术、术前软骨状态、内固定取出的时间等因素与术后ICRS 评分的关系。术前ICRS 评分与术后疗效的相关性采用相关分析与回归分析，P＜0.05 时，假设有统计学意义。

2 结果

本研究纳入2018 年3 月-2021 年3 月于我院接受关节镜联合胫骨高位截骨术的患者，共60 名患者，其中男性患者18 例，女性患者42 例，平均年龄(58.6±7.2)岁，平 均 随 访 时 间(26.8±8.5)月。 患 者 接 受ACHTO 手术后，FTA 角由术前的(173.2±3.7)°变为术后(185.7±3.9)°，髌骨高度指数ISI 并无统计学差异，BPI 指数由术前的0.90±0.11 变为0.81±0.13。通过二次关节镜检查，依据ICRS 评分系统评估，股骨内侧髁的软骨状况从3.81 改善至3.35 (P=0.005)，胫骨内侧平台的软骨状况从3.75 改善至3.48 (P=0.005)。股骨外侧髁的平均ICRS 评分从0.15 下降到0.43 (P=0.004)，胫骨外侧髁的平均ICRS 评分从0.38 下降到0.96 (P＜0.001)。髌骨侧平均ICRS 分级为2.29-2.31，股骨滑车平均ICRS 分级为2.18-2.25；然而，两者之间没有显著差异(P分别为0.768 和0.745)。患者术后HSS 膝关节功能评分显著提高，Kujala 评分无显著统计学差异（表1）。

表1 ACHTO 术前、术后临床指标比较（±s）Tab. 1 Comparison of ACHTO preoperative and postoperative clinical indicators (Mean±SD)

表1 ACHTO 术前、术后临床指标比较（±s）Tab. 1 Comparison of ACHTO preoperative and postoperative clinical indicators (Mean±SD)

项目Items下肢力线Axis of lower extremity股胫角（°）FTA（°）胫骨近端内侧角（°）MPTA（°）髌骨位置Patella position ISI 指数ISI index BPI 指数BPI index髌骨外侧倾斜角（°）LPT（°）软骨状态（ICRS 评分）Status of cartilage (ICRS score)髌骨Patella股骨滑车Femoral trochlear股骨内侧髁Medial condyle of femur胫骨内侧平台Medial tibial plateau股骨外侧髁Lateral condyle of femur胫骨外侧平台Lateral tibial plateau膝关节功能评估Knee function assessment HSS 评分HSS score Kujala 评分Kujala score术前状态Preoperative术后末次随访Postoperative final follow-up P 173.2±3.7 81.5±1.6 185.7±3.9 90.6±2.6＜0.001＜0.001 1.09±0.10 0.90±0.11 9.76±2.10 1.06±0.09 0.81±0.13 9.13±2.23 0.342 0.016 0.623 2.29±0.28 2.18±0.42 3.81±0.14 3.75±0.25 0.15±0.13 0.38±0.15 2.31±0.30 2.25±0.38 3.35±0.20 3.48±0.19 0.43±0.18 0.96±0.21 0.768 0.745 0.005 0.005 0.004＜0.001 65.59±7.86 69.35±6.30 90.80±8.71 70.25±8.31＜0.001 0.314

因内侧半月板退变性损伤行半月板修整术与术后结果(临床功能评分、ICRS 评分)无相关性。股骨内侧髁和胫骨内侧髁的软骨状态与内固定取出的时间有关。特别是股骨内侧髁和胫骨髁，内固定存留时间大于24 个月的患者的股骨内侧髁及胫骨内侧平台软骨ICRS 评分改善情况不如内固定存留时间小于24月的患者改善情况好（表2）。

表2 内固定取出时间与ICRS 评分变化的关系Tab.2 Relationship between internal fixation removal time and ICRS score change

术前股骨滑车部位软骨ICRS 评分越低，术后软骨状态ICRS 评分越高(P=0.001)，提示术前股骨滑车软骨状态越好的患者，术后股骨滑车部位软骨出现退变。而其他部位术前软骨状态与膝关节功能评分及ICRS 评分无显著关联性（表3）。

表3 术前关节软骨状态（ICRS 评分）与临床功能评分的关系（P 值）Tab.3 Relationship between articular cartilage status (ICRS score) and clinical function score before operation (P value)

3 讨论

本研究中ACHTO 术后内侧间室软骨状况改善，外侧间室软骨退化。然而，髌股关节的软骨状态没有变化。从影像学测量上来说，髌骨位置较术前降低，髌骨偏斜角无显著变化，不同的测量结果可能导致结果不同。在临床结果方面，HSS 评分有所改善，但髌股关节的Kujala 评分改变无统计学差异。因此，在本研究中，可得出结论ACHTO 术后对髌股关节没有临床影响。

胫骨高位截骨术联合关节镜手术是治疗伴有膝关节关节外内翻畸形合并骨关节炎的有效治疗手段，该手术可通过关节镜处理损伤的半月板及剥脱软骨，同时清理关节内滑膜皱襞及游离体；同时将下肢负荷移向软骨相对完好的外侧间室，可减轻疼痛，避免关节炎进展[12]。然而，胫骨高位截骨术通过与胫骨结节近端行110°上行截骨，截骨后由于胫骨结节向远侧、外侧移位，有可能会导致髌骨位置降低，髌骨倾斜角增大[6,8]。不同的手术技术可能会影响髌骨位置的改变，有研究表明采用下行截骨将胫骨结节远端化可以有效避免髌骨位置降低及髌股关节退变的风险[13]。不同的髌骨位置测量标准有可能会导致不同的结果[14]。不良的髌骨位置有可能会加剧髌股关节软骨退变，导致髌股关节骨关节炎或膝前痛的表现[9]。也有研究表明，HTO 联合胫骨结节近端双平面截骨术明显增加髌股压力情况，并且和矫正角度成正相关；相比之下，于胫骨结节远端行双平面截骨术则减少了这些影响[15]。

既往研究更加侧重影像学测量的结果，对髌股关节的功能是否有影响并未做进一步研究。本研究通过术前与术后末次随访，记录各间室关节软骨状态，得出结论髌股关节软骨未见明显退化及损伤征象，髌股关节临床功能评分术前术后无显著差异，故可得出结论，即使髌骨位置存在影像学上的偏移，对髌股关节软骨得影响可忽略不计。多种原因可能导致了上述结果，对于症状性膝骨关节炎患者，负重蹲起或者上下楼及爬坡活动可能较少，可能会减少髌股关节软骨退变；HTO 术后髌骨位置改变可能仅仅体现在影像学方面，即使有轻微的髌骨位置的改变可能对临床功能影响不大。本研究表明，术前股骨滑车软骨状态较好的患者，术后软骨退变更为严重。这可能是由于髌骨位置降低导致髌股压力增加引起的股骨滑车部位软骨退变，软骨正常的患者比软骨退变的患者更容易受到髌股压力的影响。另外本研究中LPT 角并无显著性变化，既往有研究表明，截骨远端胫骨相对股骨可能会发生内旋或外旋，如果截骨远端胫骨发生了外旋，有可能会导致LPT 变大，从而导致外侧髌股关节间室压力增高，退变加重[16]；但也有研究表明LPT术后会变小，考虑存在截骨后胫骨远端发生了内旋。胫骨远端相对于术前内旋还是外旋可能与手术技术，拉力螺钉的使用等多种原因相关[17]。本研究同样证实内侧间室关节软骨会因内侧间室负荷降低而出现软骨修复，而外侧间室关节软骨均出现不同程度的退变，这与既往的研究结果一致[18]。

综上，胫骨高位截骨术后，尽管髌骨位置会出现影像学改变，但髌股关节软骨未见明显损伤及退化，膝关节功能尤其髌股关节功能未受到髌骨位置改变影响。