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全膝关节置换时以胫骨平台后髁连线作为胫骨假体的参考标志更加可靠

目前在全膝关节置换(TKA)时股骨内外髁连线(TEA)被认为是安放股骨假体最合理的参考标志。而在胫骨侧以哪个标志为准则存在较大的争议。尽管目前大多数关节外科医师以胫骨结节内中1/3为相应的参考标志,但这可能导致胫骨侧假体相对于股骨侧假体的过度外旋。有研究发现分别按各自的参考标志安放假体,可导致11.9%的病例出现股骨和胫骨假体之间高达10o的旋转移位。

由于TEA被认为代表着膝关节屈伸活动轴,因此以它为参考标志安放膝关节假体将会降低股骨和胫骨假体之间旋转不匹配程度,从而能改善髌股轨迹并有助于平衡伸屈间隙,由此带来更好的临床疗效。但在胫骨一侧并不能直接以TEA作为参考标志,因此需要确定一个与TEA相关,但不易受胫骨近端因骨性关节炎(OA)导致的解剖变异影响的可靠参考标志。而这必须考虑到胫骨本身存在一定程度的扭转度,膝关节也有一定程度的旋转角度;并且相对于正常人群而言,膝关节OA患者的解剖标志也有不同程度的改变。

Mohanmad Shahnawaz Khan等对一组因膝关节OA而拟行TKA治疗的亚洲病例进行了相关研究,试图确定这样一个可靠的解剖标志作为安放胫骨假体的参考。结果他们发现,胫骨平台后髁连线受胫骨近端病变引起变异较小,与TEA关系较为恒定,可能是膝关节OA病例TKA时胫骨侧假体安放的可靠标志。

该研究包括52例因膝关节内侧间室OA伴膝内翻畸形,拟行TKA手术的患者。对这些病例进行术前下肢全长CT扫描,通过相应的图像分析,分别测定TEA、胫骨后髁连线(TPCA)、胫骨平台轴线(TTA)三者的垂直线与髌韧带内侧缘与后交叉韧带止点中心之间连线(该连线被认为能较准确地反映胫骨平台前后轴线。参见:Akagi M, Oh M, Nonaka T, et al. An anteroposterior axis of the tibia for total knee arthroplasty. Clin Orthop Relat Res 2004;419:213-219.)的夹角TEAA、TPCAA及TTAA。分析这几个角度之间的关系,并与另一组10例健康成人20膝的相应数据进行比较,了解以TEA为基础的几个胫骨近端解剖标志的变异情况。


图1  (A)线段AB为连接股骨外上髁最突出点与股骨内上髁凹陷中心的连线,即TEA;线段CD则为连接股骨内外后髁的切线;(B)胫骨平台后髁连线;(C)胫骨平台轴线,为通过胫骨平台内外侧髁中点的连线。


图2  于胫骨侧显示后交叉韧带(PCL)止点的CT扫描图像上投射出TEA,通过PCL止点中点作与TEA垂直的直线AB。按同样的方法作出TPCA和TTA的垂线。


图3  在显示胫骨结节部髌韧带止点的CT扫描图像上按上述方法作出TEA(AB)的垂线;并作出连接髌韧带内侧缘(M)与PCL止点中心的连线(MB)。测定AB与MB之间的夹角,即TEAA。按同样的方法测定TPCAA和TTAA

结果显示:

1、本组膝关节OA病例膝内翻角度平均为14.4o;OA组胫骨扭转度显著低于正常对照组(19.5o vs 23.51o,p = 0.017);OA组膝关节旋转角度显著低于正常对照组(3.0o vs 5.6o,p = 0.035);

2、正常对照组TEAA、TPCAA及TTAA分别为-0.4o ± 3.46o,-0.36o ± 3.1o,-0.4o ± 4.35o;而OA组上述角度分别为1.88o ± 4.8o,0.49o ± 3.59o,4.72o ± 5.6o;两组内三个角度之间均存在显著差异(p < 0.05);组间相比,则TPCAA无显著差异,而TEAA(p = 0.015)及TTAA(p < 0.001)均有显著差异;

3、膝关节内翻畸形与胫骨扭转度(r = -0.54,p < 0.02),以及膝关节旋转度与TEAA(r = -0.485,p < 0.001)之间均存在显著的负相关。

表I  OA患者及正常对照组病例的相关测定值

表II  两组病例内部TEAA、TPCAA、TTAA的统计分析结果

表III  两组病例之间TEAA、TPCAA、TTAA的统计分析结果


图4  散点图结果显示膝关节旋转度与TEA之间呈显著负相关

通过分析上述结果,Mohanmad Shahnawaz Khan等认为:随着OA严重程度增加,膝关节内翻畸形程度也相应地增加,而胫骨扭转度及膝关节旋转度则随之减小,相对于胫骨平台而言,TEA随着OA严重程度增加而向外旋转。因此,如果以TEA为参考标志安放胫骨假体,则会导致胫骨侧假体外旋角度增大。虽然这将有利于改善髌股轨迹,但过度外旋会导致假体后外侧悬空程度增大,并加大胫骨内旋程度以致本已呈内旋畸形的步态进一步加重。相应地,上述结果显示,胫骨平台后髁连线是本研究所涉及的三条参考线中随OA病变的出现而变异程度最小的,因此以其为标准能更加准确地重建以TEA为屈伸轴线的膝关节结构,从而在理论上能获得更好的疗效。

【编者按】本研究为TKA手术时更加准确地安放胫骨假体提供了有价值的参考。但由于该研究病例数相对较少,且仅包含膝关节内侧间室OA病变的病例,因此是否能真正反应膝关节OA病变时解剖结构的本质改变尚需要进一步探讨。同时,本研究中作者在胫骨平台侧图象上是否准确地重建了TEA的位置尚不能肯定,进一步的研究中如能采用图像重叠技术(附图)以投射TEA于胫骨侧图像,从而精确地计算上述角度,可能会获得更加有价值的发现。

附图  以图像重叠技术直接反映不同层面解剖标志之间的关系

 Rotational Profile of Lower Limb and Axis for Tibial Component Alignment in Varus Osteoarthritic Knees
 

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