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实战演练「机械轴法」进行截骨术前计划 | 截骨专辑

 砥砺行1 2018-06-28


摘要

各位同道,大家好!为了让大家更好的理解和掌握膝关节截骨的基本理念,KTSG特别推出「膝关节截骨专辑」。

今天为大家带来「实战演练『机械轴法』进行截骨术前计划」,为您介绍方法的步骤,展示如何利用这种方法进行膝骨关节炎和创伤后畸形的截骨设计。





术前截骨设计的常用测量方法包括「机械轴法」和「FTA法」。


前文我们介绍了两种方法中下肢力线机械轴(Mikulicz Line)和解剖轴的测量,同时介绍了相应的力线正常值。【阅读前文,请点击:下肢力线】


「机械轴法」作为最简单、直接的方法,需要首先重点介绍。本文通过一例膝关节骨性关节炎、一例膝关节创伤后畸形患者的实例分析,来分享我们采用「机械轴法」进行截骨术前计划的经验。


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1.「机械轴法」的步骤


在通过实例展示如何进行截骨设计之前,我们首先整合前文的阐述,简要介绍一下「机械轴法」进行截骨设计的步骤:

  • 明确是否畸形和畸形种类


  • 明确畸形所处位置和角度


  • 决定截骨方式和手术矫正度数;


  • 确定术中截骨区的张开/闭合的距离。


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2.膝骨关节炎的截骨设计


2.1 明确畸形的种类和畸形度数

测量患者的当前力线,比较其与正常值/健侧之间的差值和偏移的方向,可以明确是内翻畸形还是外翻畸形,总体畸形度数为多少。


由于每个人解剖不同,正常值也是均数±标准差的形式,会在平均值附近波动,临床中需要时常参照另一条腿的力线。


下图这例62岁右侧膝骨关节炎患者,力线偏向内侧,为内翻畸形,其内翻角度为180°-166°=14°;左侧也微微内翻,度数相对较小,约为180°-176°=4°。可见双侧都有内翻,右侧较重,可以解释为何患者右侧的症状较重。这例患者我们更倾向于用0°的正常值来实施术前计划。


▲ 图1  健侧下肢机械轴内翻4°,患侧机械轴为内翻14°


2.2 确定畸形的位置

这例患者股骨远端外侧机械角(mLDFA)为90°,与正常值相差3°;胫骨近端内侧机械角(mMPTA)为79°,与正常值相差87°-79°=8°;关节内JLCA贡献了约2°。可见其畸形主要位于胫骨侧,三者相加约为13°,与下肢机械轴的内翻14°基本吻合。


▲ 图2  确定患肢畸形的位置


2.3 决定截骨方式和手术矫正度数

这里患者为内翻畸形,畸形主要位于胫骨侧,因此最佳矫正方式是高位胫骨张开楔形截骨术。


通常骨性关节炎的矫正度数是在畸形度数的基础上再加3°,即矫正到略微外翻位,从而使得身体的负荷更多地由相对完好的外侧间室来承受。

 

对于过度矫正的程度,虽然我们简单记忆是3°左右,但是背后有一系列研究支撑:


Marti 和 Jakob &Jacobi在2004年研究指出,应该根据软骨剩余量来决定矫正的程度。下图中代表截骨后下肢机械轴通过膝关节的位置。


▲ 图3  根据软骨剩余量来决定目标下肢机械轴通过膝关节的位置


Müller和Strecker的研究给出了类似的结果,图中橙色数值代表了下肢机械轴通过该处时,内侧平台的负荷分布比例,他们提出应根据Outbridge软骨损伤分型来决定下肢机械轴通过膝关节的位置。


▲ 图4  橙色数字表示下肢机械轴通过该处时内侧平台的负荷分布比例;蓝色线表示不同Outbridge分型所对应的目标机械轴通过位置。蓝线Ⅳ,相当于5°外翻;蓝线Ⅲ,相当于3.3°外翻;蓝线Ⅱ,相当于1.7°外翻。


根据这些研究,多数HTO患者的软骨损伤位于Ⅲ度左右,因此过度矫正至3°左右的外翻会比较合理。此时下肢机械轴大概通过膝关节62.5%的位置,即Fujisawa点。

 

回到病例,这例患者畸形主要位于胫骨侧,胫骨近端内侧机械角(mMPTA)与正常值相差8°。因此,最佳矫正方式是高位胫骨张开楔形截骨术,手术矫正的度数为8°+3°≈11°左右。骨性结构的矫正会使JLCA在术后也得到一定的恢复。


但目前JLCA研究相对不够,Lobenhoffer的个人经验建议:如果JLCA过大的话,不应采取截骨治疗,单膝置换这时更为合适。另外,如果患者的力线畸形成分主要来自关节外(mMPTA减小/增大),截骨较为合适;但是如果患者的力线畸形成分主要来自关节内(JLCA增大),关节外实施的HTO虽然纠正了下肢整体力线,但代价是使胫骨畸形,这类患者的疼痛缓解很难长期维持,转归为关节置换的比例相对较高。


2.4 确定术中截骨区的张开距离

通过矫正度数和截骨张开距离的三角函数表,来确定术中截骨区的张开距离。下图这张表是矫正角度与截骨区张开距离的关系,例如这例患者需要矫正11°(下表横轴),而患者的胫骨平台宽度为55mm(下表纵轴),那么找出对应的张开距离为10mm(黄色色块)。

 

但是在临床中,更常用的方法是使用张开1mm≈矫正1°的来进行评估,亚洲人的体格较小,一般胫骨平台的宽度在60-70mm左右,在下表中不难发现这种近似方法是基本可靠的。


▲ 表1  矫正度数和截骨张开距离的函数表


按照预定计划,这例患者最后接受了10mm的张开截骨。需要指出的是,即便有了完备的术前计划,术中实际操作时也不可以过于教条地执行,还需要借助目测、导线法、透视等手段来综合判断术中的实时力线。


▲ 图5  该例患者术中实际张开角度


▲ 图6  利用电刀线来判断术中的力线:该方法实施前后,腿的位置要一致,例如并拢双腿、髌骨朝前,否则髋关节的活动会影响力线判断


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3.创伤后畸形的截骨设计


我们再通过一例创伤后畸形的患者来巩固「机械轴法」的应用,步骤与骨关节炎类似:


3.1 明确畸形的种类和畸形度数

测量患者当前力线与正常值/健侧之间的差值和偏移的方向,来明确畸形种类和畸形度数。

 

这个病人32岁,左腿有近19°左右的明显外翻,右腿仅有5°的轻微内翻,本例患者度数较大,如果以右腿为参照可能会引起较多的患肢短缩,我们倾向于参考人群的力线正常值均数来实施术前计划。


▲ 图7  该例患者外翻畸形


3.2 确定畸形的位置

这例患者股骨远端外侧机械角(mLDFA)为70°,与正常侧相差87°-70°=17°,基本可以确定畸形源于股骨远端的外翻,胫骨近端内侧机械角(mMPTA)为180°-92°=88°,基本符合正常值,关节内JLCA基本正常。可见其畸形主要位于股骨侧,与下肢机械轴的总体内翻19°基本吻合。


▲ 图8  确定畸形的位置


3.3 决定截骨方式和手术矫正度数

根据畸形的种类、位置和度数来决定截骨方式和手术矫正度数。

 

这例患者为外翻畸形,畸形主要位于股骨侧,属于创伤后畸形,矫正方式没有定式。对于股骨远端,内侧的截骨相对安全,截骨角度较大的患者,闭合截骨引起软组织并发症的概率较小,因此我们最终为她选择了股骨远端内侧闭合楔形截骨术


▲ 图9  术中闭合股骨远端截骨区


创伤后畸形愈合患者的具体矫正度数则取决于内、外侧关节间室的磨损程度,如果没有出现类似骨关节炎的两侧关节间室不均匀磨损,矫正到力线正常值即可(矫正度数=畸形度数,本例最终约为17°)。


▲ 图10  术中计划的闭合截骨区,闭合楔形截骨区域约17°,基本符合术前计划


最后,借助术中的目测、导线法、透视等综合判断患者实时力线。


▲ 图11  截骨前后对照


▲ 视频1  截骨术后随访


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4.总结


  • 「机械轴法」的优点是简单易用;


  • 相对而言,由于该方法没有顾及每种截骨术式合页点的不同位置,因此精确度不如「Miniaci法」精准;但经过两个病例的解读,读者们应该不难发现,其精确度完全在可接受的范围内;


  • 「机械轴法」是目前最为易用也最常用的下肢冠状位力线判断方法,也是我们进行术前规划实战的必备技能。




截骨专辑文章回顾

膝关节截骨的历史和地位演变

膝关节周围截骨的冠状面力线测量和评估




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