下肢畸形截骨矫形原则

陈光洪医生 发布于2019-08-02 10:30 阅读量7748

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引 言


无论是保膝截骨手术,还是关节置换手术,恢复正常下肢力线是手术的重要目标,如何恢复正确下肢力线?如何正确实施截骨矫形?我们必须有一个详细的术前计划,本视频内容主要从以下四个方面进行讲解:



下肢的正常对线和关节线走行方向

骨科医生,尤其矫形骨科医生必须了解正常的对线参数和界限。实施关节截骨矫形手术时,也必须要掌握股骨、胫骨、髋关节、膝关节和踝关节的正常力学解剖关系。


正常下肢轴线包括机械轴和解剖轴。机械轴是指:连接远端和近端关节中点的直线,无论额状面还是矢状面机械轴都是直线。


解剖轴是指:解剖轴就是骨干的中线,在平直的骨干中沿着骨干中线走行,在带弧度的骨骼中,解剖轴沿着弧形的骨干中线走行。髋、膝、踝关节每个关节都有其中点。髋关节旋转中心及股骨头的中心;膝关节中点采用股骨髁间窝的顶点和胫骨嵴的中点是最方便的办法;踝关节中点选取距骨宽度的中点或胫腓骨下端宽度中点是最方便的办法。


图1. 膝关节和踝关节中点位置确定办法


在特定的平面(冠状位和矢状位)或者投影上,可以用一条直线来代表关节线走行,即关节走行方向线。每个关节都有其特定的走行方向,在临床也叫做关节线。


踝关节关节线走行方向(图2):在额状面上(正位片)为胫骨远端软骨下骨线;而在矢状面(侧位片)上为胫骨后唇远端和胫骨前唇远端连线。膝关节关节线包括胫骨近端和股骨远端关节线。

图2 踝关节关节走行方向


胫骨近端关节线走行方向(图3):在正位片上指内外侧胫骨平台的平面的连线;而在侧位片上即胫骨软骨下骨的平坦部分做一直线,往往呈现后倾表现,这就是膝关节表面置换我们所说的膝关节后倾角度。

图3胫骨近端关节线走行方向


股骨远端关节线走行方向(图4):在正位片上指股骨内外髁圆弧形最凸起处的两点连线;在侧位片上为连接股骨髁与干骺端相交的两点的一条直线。

图4股骨远端关节线走行方向


髋关节走行方向(图5):在正位片为大粗隆近端顶点与股骨头中心的两点连线;或者股骨颈的骨干中点与股骨头中心的两点连线。

图5髋关节关节线走行方向


下肢骨有机械轴和解剖轴线,同时关节线有走行方向,这样每个关节线的走行方向与相应的机械轴和解剖轴都会形成一个交角,如何对这些角度进行测量和命名,以及了解其正常参考值范围,是我们进行下肢力线矫正的基础(图6)。


通常情况下,我们矫正力线往往使用的机械轴,而其中最为常用的两个角度(图7)就是:股骨远端机械轴外侧角(mLDFA=88°)和胫骨近端内侧角(MPTA=87°);在有些情况下,我们也要用到胫骨远端机械轴外侧角(LDTA=89±3°),踝关节额状位上处于轻度外翻,这就是为什么踝关节融合建议融合在轻度外翻位置。


除了关节线与下肢轴线有交角外,胫骨和股骨关节线形成夹角叫胫骨股骨关节线交角(JLCA),额状面上股骨和胫骨膝关节线应该几乎平行,相差不超过3°,JLCA>2°为异常,提示韧带松弛或源于软骨高度的丢失(图8)。


图6:关节线走行方向与机械轴夹角命名方法


图7. 膝关节关节线夹角


图8.胫骨和股骨关节线交角(JLCA)


这里还需要引入一个机械轴偏向(MAD)这个概念(图9),即额状面机械轴线与膝关节中心点的距离,正常机械轴线在膝关节中心内侧8mm±7mm处。


机械轴在膝关节中心点内侧叫膝内翻,在膝关节中心点外侧叫膝外翻,通过这个概念很容易理解和评估下肢畸形程度和类型。


图9.机械轴偏向(MAD)


额状面对线畸形和关节线走行方向异常

如何评估是否存在下肢畸形,需要一个正确的双下肢全长X片,一个标准的下肢正前后位片(图10):膝关节面向前方(髌骨位于股骨髁的中央),不必顾及足部位置,只有在正确的下肢力线片上进行测量,才能获得准确的畸形角度和术前计划。


如果考虑患者可能存在额状面对线畸形和关节线走行方向异常,我们就可以安照如下步骤进行对线异常试验(MAT):


步骤一:测量机械轴偏向(MAD),明确内外翻畸形类型,正常值8mm±7mm;


步骤二:测量股骨远端机械轴外侧角(mLDFA),正常值85°-90°之间;


步骤三:测量胫骨近端内侧角(MPTA=87°),正常值85°-90°之间


步骤四:测量胫骨股骨关节线交角(JLCA),正常值0°-2°之间


图10.正确下肢全长X片


对线异常试验(MAT):相对于胫骨和股骨机械轴,额状面膝关节线走行方向已经确定(MPTA和mLDFA),当mLDFA和MPTA小于85°和大于90°时,确定股骨和/或胫骨是MAD。通过以上步骤,我们可以明确下肢畸形的来源,可能是以下某个单因素或混合因素导致,找到相应的畸形来源,就可以实施进一步的截骨计划。


1.额状面股骨畸形(股骨力线异常)?

2.额状面胫骨畸形(胫骨力线异常)?

3.额状面膝关节松弛(韧带因素)?

4.股骨髁或胫骨髁缺损(骨缺损)?


图11不同原因导致的膝外翻畸形


同一种类型的膝外翻畸形,其畸形的来源可能不同。图11a,因为MPTA>90°,mLDFA正常,判断畸形是由胫骨外翻畸形造成,因此实施截骨应该在胫骨侧;对于图11b,也是膝外翻畸形,MPTA正常,mLDFA<85°,判断其畸形的因素是股骨外翻造成的,实施截骨应该在股骨侧;而对于图11c,也是膝外翻畸形,由于MPTA>90°,mLDFA<85°,其畸形则是由股骨外翻和胫骨外翻共同造成的,对于这样的患者,需要同时对股骨和胫骨进行矫形才能获得一个正确的下肢力线。


图12不同原因导致的膝内翻畸形


同一种类型的膝内翻畸形,其畸形的来源也可能不同。图12a,因为MPTA<85°,mLDFA正常,判断畸形是由胫骨内翻畸形造成,因此实施截骨应该在胫骨侧;对于图12b,也是膝内翻畸形,MPTA正常,mLDFA>90°,判断其畸形的因素是股骨内翻造成的,实施截骨应该在股骨侧;而对于图12c,也是膝内翻畸形,由于MPTA<85°,mLDFA>90°,其畸形则是由股骨内翻和胫骨内翻共同造成的,对于这样的患者,需要也同时对股骨和胫骨进行矫形才能获得一个正确的下肢力线。


图13 骨缺损合并韧带因素导致下肢畸形


在某些情况下,尽管存在下肢内外翻畸形,但是可能并非骨性结构引起的。图13a是一个轻度膝外翻畸形,MPTA和mLDFA均正常,而关节线交角(JCLA=10°)异常,判断其畸形是由于内侧副韧带松弛和/或软骨丢造成的;图13b是膝外翻畸形,MPTA和mLDFA均正常,而关节线交角(JCLA=7°),这个就考虑是外侧副韧带松弛和/或软骨丢失造成;图13c是膝内翻畸形,mLDFA正常,MPTA<85°,内翻畸形是由于胫骨内侧平台缺损塌陷或关节线走行异常导致。对于这些患者的畸形,就不适合做截骨矫形。


额状面机械轴和解剖轴计划  

胫骨或者股骨出现成角畸形不仅是指骨组织,而且包括轴线出现成角畸形,我们设想一下笔直的长骨是怎么样出现成角畸形的。正常情况下,我们的笔直长骨骨干有机械轴和解剖轴线,这些轴线是连续的直线,假设当骨骼发生断裂并出现成角时,骨骼的机械轴和解剖轴也被相应分为近端和远端两个部分,这些轴线的近端和远端部分相交形成角度,近端轴线和远端轴线的交点即成角旋转中心(CORA)。


这些轴线可以在骨组织任何水平上发生断裂,取决于骨骼断裂后成角的水平,以及取决于发生骨骼成角的点,基于这个理论,无论长短,每个骨节段都有自己的解剖轴和机械轴(图14)。


图14 成角旋转中心(CORA)


解剖轴计划:解剖轴沿着骨干中线走行。当股骨干或胫骨干存在畸形时。连接两个骨干中点,能够画出PAA和DAA线。然而在干骺端,骨干中线并不与解剖轴线相一致,因此需要寻找确定干骺端或者关节周围部分解剖轴的方法,即为解剖轴计划(图15)。


图15 股骨远端解剖轴计划


机械轴计划:从关节中心到关节中心走行。当骨骼存在畸形时,需要2个点或1个点加上1个角度才能分段画出所需要的PMA和DMA线,此时可以参考关节线或者骨干中线。比如股骨DMA可以参考股骨远端关节线,股骨PMA可以参考股骨PAA线;胫骨PMA可以参考胫骨近端关节线,胫骨DMA线可以参考DAA线(图16)。


图16 胫骨近端机械轴计划


我们以胫骨畸形的CORA法为例,按照以下4个步骤实施,必须基于标准的双下肢全长片基础,不同情形下如何实施,步骤可见视频详细讲解:


步骤一:实施MAT,确定是否存在MAD,测量双侧mLDFA, MPTA和JLCA,确定畸形的MAD来源,并确定对侧是否正常。

步骤二:确定胫骨近端的机械轴;

步骤三:确定胫骨远端的机械轴,施行踝关节的MOT

步骤四:确定是单顶点还是多顶点成角畸形,标记CORA,并测量其角度。


截骨术前计划实例

病例一

徐某某,女性,54岁,右膝关节疼痛5年,加重4年余。


患者自诉5年前开始出现右膝关节疼痛,间断自行口服止痛药(芬必得)治疗,配合休息能自行缓解。每年发作1-2次,近来4个月,疼痛加重,口服止痛药效果不佳,行走时有跛行。在当地拍片提示膝关节骨关节炎,口服“硫酸氨基葡萄糖和扶他林片” ,疗效不佳。今患者为求进一步诊治,遂来我院门诊,门诊以“右膝关节骨关节炎”收入院。


专科查体:步行入病房,跛行步态,右膝关节明显外翻畸形,右膝关节外侧压痛,右膝关节活动度屈曲10-110°。


图17 手术前X片及大体外观


图18 截骨术前计划


图19手术前后外观对比及术后功能康复


图20.截骨手术后X片


病例二

患者,刘某某,男性,18岁  车祸致右下肢受伤9年,伴膝关节畸形5年余


图21.截骨手术前X片及外观


图22.截骨手术前X片及外观


病例三

图23.一期关节置换+股骨远端截骨手术前后X片


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