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距下关节对下肢畸形的代偿作用研究

2020-08-27 288 上传者：管理员

摘要：全膝关节置换术(total knee arthroplasty,TKA)后假体生存率与下肢力线的精准重建密切相关,正确评价下肢力线对下肢畸形的矫形手术是非常重要的。许多研究只评估冠状面髋-膝-踝中心轴对线,由于距下关节(subtalar joint,STJ)也承担肢体的重量,为了更好的测量下肢力线,除了评估髋-膝-踝中心轴对线外,也有必要评估STJ的对线[1,2,3]。STJ是距骨与跟骨间的关节,由距骨下面与跟骨上面的关节面构成,STJ能够承受并传导人体重量且协调下肢关节运动,是后足生物力学的中心和足部稳定的重要枢轴结构[4]。最近的很多研究着重讨论了STJ的代偿功能[5,6,7],结果显示STJ可有效代偿膝关节和踝关节的畸形[8,9,10,11,12]。当膝关节或踝关节畸形接受矫形手术治疗时,了解STJ代偿的机制及手术后STJ对线的变化有助于手术计划的制定。在这篇综述中,我们主要讨论了STJ在下肢畸形中的代偿作用。

关键词：
下肢力线
下肢畸形
代偿作用
假体生存率
全膝关节置换术
精准重建
距下关节
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1、STJ对膝关节畸形的代偿作用

1.1STJ对膝关节骨关节炎所致畸形的代偿作用

Norton等[9]发现,STJ对线与膝关节畸形之间存在显著相关性(相关系数为-0.413,P<0.01),而且这种相关性在内翻或者外翻≥10°的较严重膝关节畸形中更明显(相关系数为-0.536,P<0.01)。在膝内翻骨关节炎患者中,STJ对线为代偿性外翻,膝内翻角度每增加1°,STJ外翻增加0.49°(P<0.0001)。在膝外翻骨关节炎患者中,STJ对线为代偿性内翻,膝外翻角度每增加1°,STJ内翻增加0.43°(P=0.0012)。Gao等[13]的研究也发现了,膝关节外翻畸形或内翻畸形会导致踝关节发生倾斜,继而影响后足的力线。一些研究支持这种STJ在膝内翻骨关节炎患者中的代偿作用[14,15]。

然而,在Mullaji等[14]的报告中并未发现STJ对膝外翻骨关节炎有任何代偿作用。有关STJ的代偿作用在外翻膝关节畸形中的研究较少,因此STJ在外翻膝关节畸形中是否有代偿作用仍存在争议。

1.2STJ对膝关节类风湿性关节炎所致畸形的代偿作用

Nakada等[16]研究了在类风湿性关节炎(rheumatoid arthritis,RA)患者中STJ的代偿作用。在Larsen≥4级的患者中股骨胫骨角(femorotibial angel,FTA)与胫骨跟骨角(tibiocalcaneal angel,TCA)呈中度相关(r=0.544,P=0.0239),而在Larsen≤3级,即STJ损伤轻的患者中FTA与TCA的关系呈显著相关(r=0.705,P=0.0049)。同样的结论在Nishitani等[17]的研究中也得到了证实,在距骨损伤轻的RA患者中观察到了后足对膝关节畸形的代偿作用,而在距骨严重损伤的RA患者中未观察到后足对膝关节畸形的代偿作用。到目前为止,仅有少数文献报道了STJ对类风湿性关节炎所致膝关节畸形的代偿作用。STJ若没有受到严重破坏,可同时代偿RA患者的内翻畸形和外翻畸形。然而,被破坏的STJ不能代偿膝关节畸形,会产生与膝内翻或外翻畸形同步的内翻或外翻畸形。

2、STJ对膝关节畸形矫形术后的代偿作用

有实验发现膝关节内翻畸形矫正术后,不仅踝关节和后足的对线发生明显的代偿性改变,而且STJ也同时发生明显的代偿性变化[5,15,18]。2004年,Chandler等[8]首先描述了膝关节畸形接受全膝关节置换术后,STJ对线内翻或外翻角度发生改变,这显示了STJ对膝关节畸形矫形术后有代偿作用。然而,他们并没有清楚地解释它们之间的相互关系。

此后,有报告发现STJ代偿性的外翻在内翻膝关节接受全膝关节置换术后得到改善[5,6,14,15,19,20]。Takenaka等[19,20]用内翻外翻角(varus-valgus angel,VVA)评估STJ对线,VVA平均值为76.0°[21],在STJ外翻(VVA≥76.0°)接受TKA患者中VVA有明显的改善,术后3周由(80.5±3.1)°改善到(78.6±3.7)°,术后1年改善为(77.1±2.7)°。然而,在STJ内翻(VVA<76.0°)接受TKA的患者中,术前、术后3周和术后1年VVA无明显改变,分别为(72.7±2.6)°,(72.3±3.3)°和(73.5±3.0)°。术前STJ内翻可能提示其已经失去了代偿能力,最终导致STJ僵直性的内翻,因此STJ在全膝关节置换术后仍保持内翻。Cho等[15]的另一份报告中提到,内翻≥10°的严重膝关节畸形患者术后后足外翻得到更明显改善,内翻角度由(13.9±3.7)°改善为(2.6±3.5)°,可使后足外翻角度由(6.5±3.8)°明显的改善为(2.5±4.1)°。Jeong等[5]也观察到类似的结果,术后机械轴角度(股骨头中心到胫骨髁间嵴的直线与胫骨髁间嵴到距骨顶的直线夹角)的变化与GD(地面与距骨顶切线形成的角度)、HA(胫骨轴线与跟骨轴线形成的角度)、HD(跟骨与地面接触点与胫骨轴的延长线间距离)变化的相关系数分别为0.7,-0.348和-0.418。Okamoto等[6]除了关注STJ对线外还关注于美国足踝外科协会(American orthopaedic foot and ankle society,AOFAS)踝-后足评分,他们评估了负重位足侧位X线片上跟骨倾斜角和距舟关节重叠比率作为STJ对线的指标。他们发现,跟骨倾斜角、距舟关节重叠比率和AOFAS踝后足评分在内翻≤6°的轻度膝关节畸形TKA术后有所改善,而在内翻>6°的重度膝关节畸形TKA术后并没有改善。

相比之下,只有一份报告评估了膝外翻畸形患者行TKA后STJ的对线[14],他们显示STJ对线在TKA术前是外翻的,手术后仍然为外翻状态。然而,由于他们研究的患者数量仅为12例,因此还需要更大样本量的进一步研究。Choi等[18]在另一份报告中还评估了膝关节内翻畸形患者接受胫骨高位截骨术后STJ的对线情况,他们发现在术前、术后3个月、6个月、12个月,STJ外翻度数逐渐下降,分别为7.8°、4.0°、3.4°和2.3°。即使很严重的膝关节内翻畸形经全膝关节置换术或胫骨高位截骨术治疗后,STJ对线的代偿性外翻也有改善。然而,膝关节外翻畸形患者手术后STJ对线是否改变尚不明确。

3、STJ对踝关节畸形的代偿作用

有研究表明STJ可以代偿踝关节内翻畸形[7,10,11,22]。Hayashi等[10]研究表明STJ的倾斜角度在踝关节Takakura分期的各个阶段都呈外翻。此外,STJ的倾斜角度从1期到3a期逐渐增加,且在2、3a期差异有统计学意义(P<0.05),然后在3b、4期逐渐下降。这表明了STJ在早中期踝关节骨关节炎内翻畸形中是代偿性的外翻,但在骨关节炎的终末期可能失去了代偿作用。相反,Krähenbühl等[22]研究发现STJ对踝关节骨关节炎内翻畸形的代偿作用与踝关节骨关节炎的严重程度及距骨的倾斜程度无关。

STJ对踝关节骨关节炎外翻畸形的代偿能力可能很弱。Wang等[7]显示有53%的踝关节内翻畸形被STJ所代偿,然而被STJ代偿的踝关节外翻畸形只有38.6%。Krähenbühl等[22]未发现STJ对踝关节外翻畸形有任何代偿作用。根据负重位CT下扫描测量的距骨下垂直角和距骨下倾斜角显示,踝关节外翻畸形时STJ对线呈同步的外翻。

4、STJ对线在踝关节畸形术后的代偿作用

只有一项由Choi等[18]的研究评估了内翻踝关节畸形接受胫骨低位截骨术LTO后的后足对线情况,他们发现在严重踝关节OA患者接受LTO术后,后足对线会变为外翻,STJ并没有发挥代偿作用。然而,踝关节外翻畸形接受矫形术后STJ的对线情况还没有文献报道。

5、结论与展望

综上所述,距下关节对膝关节和踝关节畸形的代偿作用是不可忽视的,膝关节畸形矫形术前对距骨下关节的评估显的尤为重要。接受膝关节矫形治疗的患者,如果同时伴有一个僵直的距骨下关节,可能会因距骨下关节丧失了代偿作用,而致术后后足疼痛等并发症的发生,因此需要进一步的研究来证实这种推测。此外,距骨下关节对严重膝关节畸形的代偿而导致的后足疼痛,是否应在足部手术前进行膝关节的手术也需要进一步的探讨。且距骨下关节对膝关节畸形或踝关节畸形发生的代偿性改变是否对踝关节不稳有一定的影响也需进一步研究。相信随着更多临床研究的不断深入,距骨下关节在下肢畸形中发生代偿的机制将更加完善。

敖由,吕松岑.距下关节对下肢畸形的代偿作用[J].实用骨科杂志,2020,26(08):720-722.