编辑推荐:
为解决 MOWHTO 手术中 PTS 变化影响膝关节生物力学的问题,土耳其安卡拉市医院的研究人员开展相关研究。结果显示后倾矢状面截骨多数可防 PTS 增加。推荐阅读,助您了解骨科手术前沿成果,把握研究新方向。
土耳其安卡拉市医院骨科与创伤科(Department of Orthopaedics and Traumatology, Ankara City Hospital)的 Umut ?ktem 等人在《BMC 肌肉骨骼疾病》(BMC Musculoskeletal Disorders)期刊上发表了题为《双平面内侧开放楔形高位胫骨截骨术中后倾矢状面截骨对胫骨后倾角的影响:一项病例系列研究》(Effect of posteriorly inclined sagittal osteotomy on posterior tibial slope in biplanar medial opening wedge high tibial osteotomy: a case series study)的论文。这篇论文聚焦于骨科手术中高位胫骨截骨术相关研究,对优化手术方案、改善患者预后具有重要意义,为该领域临床实践和进一步研究提供了关键参考。
研究背景:解决手术难题,探寻最佳方案
内侧开放楔形高位胫骨截骨术(MOWHTO[注释 1:Medial opening wedge high tibial osteotomy 的缩写,即内侧开放楔形高位胫骨截骨术。] )是治疗膝关节内翻畸形的常用手术方式,它能纠正冠状面畸形,重新分配膝关节负荷,减轻内侧间室压力,减缓骨关节炎进展,缓解患者症状。然而,手术并非十全十美,它会对膝关节的三个平面都产生影响,尤其是矢状面的变化会影响胫骨后倾角(PTS[注释 2:Posterior tibial slope 的缩写,即胫骨后倾角。] ),进而改变膝关节生物力学,导致不良后果。比如,对于前交叉韧带(ACL[注释 3:Anterior cruciate ligament 的缩写,即前交叉韧带。] ) 功能不全的患者,手术中 PTS 的变化可能带来更严重的问题。
近年来,截骨矢状面倾斜角(即侧位片上内侧关节线与截骨线的夹角)对 PTS 的影响受到越来越多关注。一些研究表明,平行于 PTS 进行截骨有助于维持其稳定性,但实际手术中很难做到。像 Lee 等人的研究就发现,尽管想平行截骨,可只有 12.9% 的病例能成功,多数还是前倾截骨,导致 PTS 增加。而且,胫骨平台形态各异,鹅足附着点、胫骨前皮质的误导以及内侧副韧带的限制等,都增加了手术操作的难度。为避免 PTS 增加,防止膝关节生物力学显著改变,研究团队在过去 5 年改进了手术技术,对 ACL 功能不全患者采用 10° 后倾矢状面截骨,本研究旨在探究这种截骨方式在实现术后目标 PTS 方面的成功率。
研究方法:严谨设计,多环节把控
本研究采用回顾性单中心病例系列研究方法。研究对象为 2020 年 1 月至 2023 年 12 月期间接受 MOWHTO 手术的患者,年龄在 18 - 60 岁之间。这些患者需满足有症状的内侧间室骨关节炎、膝关节内翻畸形(机械性股骨 - 胫骨角大于 5° )以及中高活动水平下屈曲挛缩小于 10° 等条件;而有膝关节周围骨折、髌骨脱位史,做过髌骨肌腱手术、开放性膝关节手术或 BMI 大于 35 的患者则被排除在外。
在放射学测量方面,研究人员分别在术前和术后第 1 天拍摄患者膝关节的前后位和侧位 X 线片。侧位片拍摄时,患者仰卧,肢体不旋转,膝关节屈曲 20° - 30° ,中央光束对准关节线,确保后髁线在 5mm 公差内重叠。由两位骨科医生采用 Brazier 等人描述的方法,独立测量术前和术后的 PTS,测量时均不了解患者情况。同时,研究还定义了矢状面倾斜角,并进一步分析 PTS 变化超过 5° 的患者比例。
手术技术上,术前依据 Fujisawa 点和 Miniaci 方法确定目标矫正角度和撑开量。用两根克氏针确定矢状面倾斜角,将克氏针穿过内侧皮质后,标记连线,用量角器测量该线与平行于内侧胫骨平台线的夹角。为避免 PTS 增加,克氏针按 10° 后倾放置,术中通过透视确认。截骨采用双平面方式,先在克氏针下方进行水平截骨,从关节线下约 4cm 处开始,斜向上朝腓骨头中心进行,保留外侧骨桥;水平截骨至外侧胫骨皮质内侧 1cm 处后,进行升支截骨,保留胫骨结节在远端骨块。达到矫正角度后,用撑开器维持截骨间隙,通过透视检查机械轴对线,最后用自锁钢板固定内侧近端胫骨,所有手术均由同一位外科医生完成。
统计分析时,通过双向混合一致性组内相关分析评估测量者间的可靠性。用配对 t 检验评估术后 PTS 相对于术前的变化,将变化分为减少、不变和增加三类,用单样本二项式检验比较这三组。对于正态分布数据,用单因素方差分析(ANOVA[注释 4:One-way analysis of variance 的缩写,即单因素方差分析。] )比较组间人口统计学参数和放射学测量值;非正态分布数据则用 Kruskal-Wallis 检验。使用 IBM SPSS Statistics 23 软件进行统计分析,P < 0.05 认为具有统计学意义。
研究结果:后倾截骨效果初显,但仍有提升空间
本研究共纳入 95 例患者,其中女性 77 例,男性 18 例,平均年龄 52.8 ± 7.0 岁。各患者组在平均年龄、BMI、矫正角度、髌骨高度指数等方面无显著差异。术前平均 PTS 为 12.5 ± 3.9° ,术后为 10.6 ± 4.3° ,配对 t 检验显示差异有统计学意义(1.9 ± 3.8° ,95% 置信区间:1.13 - 2.71;P < 0.01 )。
从 PTS 变化情况来看,4 例(4.2%)患者 PTS 不变,67 例(70.5%)患者 PTS 减小,24 例(25.3%)患者 PTS 增大,总体上 74.7% 的患者 PTS 减小或不变(P < 0.01 )。进一步分析发现,只有 22 例(23.2%)患者 PTS 变化超过 5° (P < 0.01 ),其中仅 5 例(5.2%)患者 PTS 增加超过 5° (P < 0.01 )。
研究结论与讨论:新突破与新方向
研究结果表明,在 MOWHTO 手术中采用后倾矢状面截骨,多数情况下(74.7% )可防止 PTS 增加,这一成果意义重大。此前研究显示,矢状面截骨倾斜角对 PTS 有重要影响,但相关临床研究较少。本研究为该领域提供了重要的临床数据支持,证实了后倾截骨在控制 PTS 方面的有效性。
与其他研究对比,不同 3D 建模研究对前后倾截骨与 PTS 变化关系的结论并不完全一致。Chung 等人发现前倾截骨使 PTS 增加,后倾截骨使 PTS 减小;Moon 等人的实验却得到相反结果,这可能与截骨模型中的铰链位置不同有关。本研究结果更倾向于 Chung 等人的发现,但也存在少数患者 PTS 增加的情况,说明影响 PTS 变化的因素复杂多样。
除了矢状面倾斜角,还有很多因素会影响 MOWHTO 手术中的 PTS。例如截骨后间隙不平衡、楔块放置不当、铰链位置不合适等。本研究中,尽管采用标准手术技术且由同一位医生操作,但仍有部分患者 PTS 增加,这提示在后续研究中,需要综合考虑这些因素,进一步明确矢状面倾斜角的作用。
PTS 变化对交叉韧带张力有影响,尤其对于 ACL 功能不全的患者,减少 PTS 的干预措施较为重要。本研究中,调整矢状面倾斜角后,只有 5.2% 的患者 PTS 增加超过 5° ,这表明后倾矢状面倾斜角可能对这类患者有益,但还需要更详细的生物力学研究来证实。
不过,本研究也存在一些局限性。首先,未纳入患者报告结局和并发症发生率等临床结局指标,对比不同 PTS 变化下的临床结局和并发症情况,能为手术评估提供更全面信息。其次,虽对所有患者采用后倾矢状面截骨,但未记录每个患者的矢状面倾斜角具体度数,且仅通过 2D X 线片评估 PTS 变化,无法完全反映膝关节的 3D 复杂性。最后,像铰链位置、间隙比等可能影响 PTS 变化的因素未纳入测量参数。后续研究需要综合考虑这些因素,深入探究矢状面倾斜角与 PTS 变化的关系。
总的来说,这项研究为内侧开放楔形高位胫骨截骨术提供了新的思路和依据,证实了后倾矢状面截骨在控制胫骨后倾角方面的潜力。但为了更好地应用于临床,还需要进一步研究,解决现有研究的局限性,以实现更精准、更有效的手术治疗,让患者受益更多。