人工踝关节置换49例7年8个月随访报告
作者：毛宾尧，应忠追，王毳，司全明，李新春
【摘要】 [目的]观察人工踝关节置换踝关节病损的远期疗效。[方法]自1997年10月～2007年12月，人工踝关节置换治疗踝关节疾患56例，包括踝关节骨关节炎28例，类风关2例，创伤性踝关节炎26例，其中距骨局限坏死2例，胫骨骨折小腿筋膜间室综合征小腿肌广泛切除后踝关节距下关节融合后1例。男44例，女12例;平均年龄48.2岁(28～66岁)。[结果] 除6例失访外，余49例获平均7年8个月(3年～10年7个月)随访。术前、后踝关节功能采用Kofoed评价法和步态分析，术前踝关节功能62分(60～75)14例，42分(16～59)35例;术后优(85～100分)35例，良(75～84分)12例，差(60～74分)2例，无失败(<60分)患者，优良率96.6%。统计学分析(P<0.01)具有显著意义。术前步态49例均为跛行步态(站立相超过55%);术后正常步态(15%～45%周期内)24例，轻微跛行(站立相45%～55%)22例，跛行(站立相超过55%)3例。术前、术后步态分析两组数据的统计学分析(P<0.05)有意义。[结论]人工踝关节置换对改善踝关节功能有良好疗效。
【关键词】 踝关节; 关节成形，置换
Abstract: [Objective]To investigate the therapeutic results of ankle arthorplasty in treatment of ankle disorders. [Methods]From October 1997 to December 2007,total ankle arthroplasty was performed in 28 patients with osteoarthritis,in which 3 with rheumatoid arthritis,and 28 with traumatic arthritis.They were 37 male and 12 female.Their ages ranged from 28 to 66 years,averaging 48.2 years.[Results]Except 7 cases loosed,49 patients were followed up for a mean time of 7 years and 8 months (3 years to 10 years and 7 months).The ankle functions were evaluated by Kofoed’s system and gait analysis system at pre- and postoperation.In preoperation,the ankle function score was 66(60-75) on average in 14 patient and 42(16-59) in 35.Tle scoer of post-operation was excellent(85～100) in 35 cases,good (75～84) in 12,poor(60～74) in 2,and disabled(<60) in none.The overall excellent and good rate was 96.6%.The score of the ankle function at post-operation compared with pre-operation showed significant differences in this group(P<0.01).Forty-nine cases in gait analysis scanning system at preoperation were lame,in standing phase >55%.But normal gait(in phase 15%～45%) was gain in 24 cases,ligt-lame(stanging phase 45%～55%)in 22,and lame gait(standing phase>55%)in 3 during postoperation.It were found better in the post-operative gait than in the pre-operative (P<0.05).[Conclusion]Total ankle arthroplasty is a good method for improvement of the ankle function.
Key words：ankle; arthroplasty; replacement
人工踝关节第3代假体临床应用十余年来，其多中心大样本临床中远期的肯定疗效日多。自1997年10月到2007年12月，对踝关节骨关节炎、类风关等疾病施行人工踝关节置换56例，除7例失访外，余49例随访平均7年8个月(3年～10年7个月)，疗效满意。报告如下。
1.资料与方法
1.1 一般资料 本组49例49踝，男37例，女12例;年龄28～66岁，平均48.2岁。49例中踝关节骨关节炎28例，其中踝部外伤史或骨折18例，类风关3例，创伤性踝关节炎28例中包括胫骨骨折并小腿骨筋膜室综合征广泛切开后行踝关节距下关节融合1例，距骨顶部局限性骨缺血坏死2例。全部患踝有疼痛、跛行，多数非甾体类药服用3～6个月后难以缓解，踝关节距下关节融合后步行僵硬疼痛，严重跛行，要求活动关节1例。
1.2 手术技术要点 本组3件套双关节假体全部采用WeLink GmbH & Co，Hamburg, Germany生产。麻醉方式，采用硬膜外神经阻滞43例，腰椎管内神经阻滞3例，全麻3例。
采用踝前正中切口，自踝关节切开向上沿胫骨前嵴、向下朝第1、2趾间，长12～14 cm。于?母长伸肌、胫前肌与趾长伸肌腱之间分离切开并进入踝关节囊，检查踝关节病变及范围，显露内、外踝关节面和胫、距骨关节面，保护距骨头部进入骨内营养支。于胫骨结节以下处安置与胫骨纵轴平行的标杆，平齐胫骨下端套上胫骨下关节面切骨导引器，经胫骨前下缘向上约厚5～6 mm。由胫骨截骨导引器窗垂直胫骨纵轴线切除胫骨关节面，保护胫骨后方血管神经和内外踝关节软骨面不受损害，亦须防止切骨时误将内、外踝切下或致内、外踝骨折。若原有内、外踝骨折畸形愈合或踝关节不稳定、半脱位，宜先行整复内、外踝骨折，采用螺钉或钢板固定，同时融合远侧胫腓关节，于外踝向上8～9 cm处加用1枚松质骨螺钉固定胫腓骨并植骨于骨间缝。被动跖屈患足，距骨体部显露后，依胫骨切骨导引器下加附距骨切骨导板，切除距骨顶部约6～8 mm厚软骨和软骨下骨层，用距骨假体模板测试和试置后，依导引器切除距骨两侧软骨面厚约2～3 mm，于导板前、后沿切除高3 mm、长20～23 mm的狭长骨面。试将距骨假体测试件置入，依舵板开槽孔矢向开槽，检查假体植入后大小、稳定和适配性。若距骨局限坏死多在关节面下，宜尽可能在适当保留距骨的同时，多切除坏死骨层，但厚度不宜超过10～12 mm。检查各切骨面对合确实稳定后，安装假体：先为胫骨侧假体作胫骨端侧孔，导板在胫骨远端切骨面上依矢状位正中两侧平行做向后开侧口骨孔，其孔长适与假体矢位两柱状体长度相一致。若长度已然足够，胫骨后壁不必切透，由前向后轻锤安上胫骨假体。接着安距骨假体和舵板，略事锤击，使之深陷骨孔内稳定，插入依假体滑动核测高并选择适当厚度，并对合胫距骨，胫骨板与距骨假体适对合良好，排除距骨假体过于前移倾向。整个切骨和安装必须对准踝关节与患足第1、2足趾间线，避免患足术后内翻或外翻。测高并试安上、下假体间的滑动核，被动活动踝关节以无紧束和明显阻力感为宜。缝合踝前支持带和浅深筋膜。松止血带，明显出血点仔细电凝止血。毋需引流，术后厚棉垫弹力绷带包扎，置抬高20°～25°位。术后第2 d扶双杖离床患足不负重行走，第2周起扶双杖患足平足垂直着地负重，4周后部分负重行走，第6周持单杖，第12～14周完全弃杖行走。
1.3 统计学处理及分析 采用SPSS 16.0软件进行统计学处理和分析，两组间数据比较采用成对Student t检验，P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
本组49例随访3～10年7个月，平均7年8个月。随访方法采用问卷调查(疼痛、行走距离、助行器使用和自评满意度)、门诊检查、影像学评价和步态摄像。术前和术后疗效按Kofoed评价法，其中疼痛(50分)、功能(30分)、行走辅助器使用和活动度(20分)。术前获分平均66分(60～75)14例，47分(30～60)27例，16分(0～29)8例。
本组术后优(85～100分)35例，良(75～84分)12例，差(60～74分)2例，无失败(<60分)患者，优良率96.6%。术前、术后疗效按Kofoed评价法，统计学分析发现P<0.01具显著意义。
活动范围：术前踝关节运动范围，踝关节背伸平均7°(0°～14°)，跖屈9°(8°～21°)，背伸和跖屈7°～21°，平均13.5°。术后运动范围：踝关节背伸15°(10°～22°)，跖屈22°(16°～31°)，背伸和跖屈15.8°～35.7°，平均27°。统计学分析术前、后踝关节运动范围，P<0.05，有统计学意义。
自评满意度：很满意26例，满意18例，基本满意4例，不满意1例。不满意例为小腿筋膜间室综合征广泛肌坏死切除后动力肌丧失病例。
步态分析：术前步态49例均为跛行步态(负重相超过55%);术后正常步态(15%～45%周期内)24例，轻微跛行(站立相45%～55%)22例，跛行(负重相超过55%)3例。术前、术后步态分析两组数据的统计学分析P<0.05，统计学有意义。跛行3例中2例伴对侧踝关节融合和1例兼同侧全膝置换，1例系小腿筋膜间室综合征广泛肌切除后。
X线影像学评价：所有病例均对照踝关节施术前、后和随访日正侧位X线片，观察假体与骨界面结合牢固，骨小梁密集，尤以胫骨基板骨小梁辐射样生长，以中心部和两竹节柱上的密集度为著，骨小梁长度普遍超过1.5～20 mm，骨小梁数和骨密度(BMD)术后1、2、3年逐年增高，至第3年后趋于稳定(另文)。假体界面无透亮虚影，无松动、陷入、半脱位及脱位表现，亦无腓骨撞击征的腓骨内侧局限性骨皮质增厚改变。
并发症：49例中皮肤切口边缘带状坏死3例，其中1例切除坏死减张缝合，另2例系表皮坏死，清洁换药于14～19 d治愈;因切口管理不善，切口下胫前肌腱裸露坏死1例，清创切除坏死段肌腱，将胫前肌腱缝于?母长伸肌腱上治愈，同时因第5跖骨头跖侧脂肪垫萎缩着地剧痛无法负重，行第5跖骨基部背侧楔形截骨抬高第5跖骨5°治愈，手术后4年来一直行动自如。本组胫距骨假体两侧退变明显6例，但在每次随访时鲜有疼痛诉述和对功能造成影响者。
3 讨论
3.1 确保人工全踝关节置换成功的主要环节 本组49例无一失败，患者术后都能获得一个无痛关节，并在功能上得到显著改善，尚无因疼痛需要取出假体的病例。即使小腿骨折后因骨筋膜间室综合征在外院广泛肌切除踝关节距下关节融合后，执意要行人工全踝关节置换术例，因3年多缺少主被动锻炼而踝部强直6年11个月无意取出。就目前作者的经验认为，确保人工全踝关节置换成功的主要环节应把握如下要点。
3.1.1 把握6个切骨面和有限切骨[4～6]。胫骨远端和距骨5个共6个切骨面务求确切把握。胫、距骨二个水平切骨面，如以与胫骨纵轴相平行的标杆垂直与切骨导板一致。该二个切骨面，上与胫骨假体基板相接，下为距骨假体与距骨顶部切骨面相接，是上、下假体座落的基础[6、7]。易犯的倾向性问题是切骨不足、切骨过多或切骨成角[5、6]。切骨不足使胫骨关节穹顶软骨遗留[7]。距骨顶只切薄层，不得不将距骨的前、后、内、外四周切骨加大加厚，最后剩下小距骨，只得选择小假体，均无助假体与距骨间的生物学固定和踝足功能改善[7、8]，术后不久就会导致假体松动或移位。当有了合理的距骨顶部水平切骨后，依据距骨假体模板测量并选择适合于该距骨切面，并仅将距骨前、后方和内、外侧关节软骨切除后剩余距骨大小相匹配的距骨假体，而不需要反复修琢，终使距骨切骨过多[6]。
3.1.2 假体的设计和解剖学要求少切骨[2～4、6]。踝关节假体植入胫骨初始稳定依靠假体与骨界面间的嵌入性稳定[5、7]，该界面除假体设计要求尽可能增大面积，以扩大假体与骨之间的“愈着”面，又不增加不必要的应力集中[4、7]。除假体设计着力扩大界面面积如竹节柱2枚和舵板嵌入等外，解剖学胫骨远端向上10～15 cm范围是骨小梁少、骨皮质厚，无哈佛孔，是血供最差的区域。而胫骨远端3～5 cm范围内是血供丰富，骨小梁密集的“应力区”，若切骨过多，就损害了胫骨远端赖以“愈着”胫骨基板的生物学特性区[5]，使切骨后胫骨端的骨小梁长入假体内微孔的比率大大下降，待良好长入需要时间亦会延长[2、7]。合理的胫骨切骨高度为8～9 mm，垂直胫骨纵轴，切除包括胫骨穹窿部软骨下骨1～2 mm切除为最佳平面。而距骨顶部合理切骨厚度是<10 mm，因为45～65岁的距骨体的高度是2.5～3.3 cm，切骨10 mm剩余距骨体厚15～23 mm，还要为距骨假体舵板(高度9～10 mm)安置预留空间。距骨切骨过多，势必有可能出现以下三种情况：一是安舵板的舵槽穿透，使舵板顶压在跟骨上引致假体悬空，使假体与距骨5个切骨面之间无法密接镶嵌，影响骨小梁长入。二是损伤距下关节致成创伤性距下关节炎;三是造成距骨假体比切骨后距骨体过大，而距骨5个切面无法与假体达到严密适配，呈“大帽小头”状浮动，使假体微孔内骨小梁长入障碍[7、8]。
3.1.3 植骨。距骨假体适应距骨的解剖形状呈帽状覆盖，因此，即使再严格的精密切骨也很难达到压配镶嵌，装配后在舵板的两腋和假体穹顶可能遗有空隙，影响界面密接和骨长入[3]。因此，两腋和穹顶部植入少量细小骨粒(3～4 g)，应该成为常规。作者自第3例施术时起，每次均行自体植骨术，借以避免距骨假体松动、移位和脱落等并发症。
3.1.4 早期垂直负重施压，避免剪力。笔者成功施术的重要原则是第2周起扶双拐平步垂直负重行走，此时切骨面骨细胞和破骨细胞开始活跃增生，骨切面血供逐渐恢复，血管芽渐长入假体微孔，随即骨小梁伸入微孔内，至第4～6周达到高峰[5、6]。如于第4周才开始负重行走，往往给骨-假体界面施加了剪力，这种剪力往往切断了刚长入微孔的新生血管和骨小梁，是术后早期失败的主因。笔者认为手术后第2～6周起开始扶杖行走是适宜的，第6周起持单杖，第12～14周放弃单杖。石膏固定从一开始应废弃。
3.1.5 防止胫骨侧孔钻入与安装破裂。胫距骨切骨后，两切骨面之间插入1～2片隔离板撑紧踝关节，在胫骨切骨面加大张力紧贴隔离板情况下钻入骨端侧孔和锤入胫骨基板，是防止胫骨侧孔钻破和安置假体基板竹节柱时破裂的关键。
3.2 术后踝关节周围退变与假体设计 作者发现假体置换5～6年后，踝关节周围骨关节和软组织退变明显[2、4]，结合其发生率为21%～34%[7～9]。但多数不影响踝关功能[8、9]。作者认为这种退变与假体设计有关。距骨假体的内、外侧高度分别为6～8 mm和10～12 mm，这个高度必定累及距骨内、外侧关节面与内踝、外踝之间的重新磨合[1、4]。在解剖学上距骨的内、外侧关节面两高度大致在6～10 mm与16～22 mm，内侧关节面向内下倾斜，然后是陡峭收缩融入距骨体，但无软骨关节面;距骨假体的内侧壁恰座落在斜面上;外侧关节面几成垂直向下，其关节面高度适与距骨顶部关节面横径相垂直。其涵义在于内、外踝的关节面要与距骨残余软骨关节和距骨假体内、外侧关节面的共有面相对应。这实际上是一个创伤性关节面与正常关节面之间的对合。但本组临床上尚未发现有活动痛和活动障碍的病例，我们还需要继续观察更长时间。[8～11]
【文献】
[1] Coetzee JC, Pomeroy GC, Watts D,et al.The use of autologous concentrated growth factors to promate syndesmosis fussion in the Agility total ankle replacement：a preliminary study[J].Foot & Ankle Intern, 2005,10:840-846.
[2] Wood PL, Deakin S.Total ankle replacement. The results in 200 ankle[J]. J Bone Joint Surg, 2003,85:334-341.
[3] Valderrabano V, Hintermann B, Dick W. Scandinavian total ankle replacement[J].Clin Orthp Relat Res, 2004, 242:47-56.
[4] Goldberg VM. Contemporary total joint arthroplasty[J].NC Med J, 2007,6:447-450.
[5] Benedetti MG, Leardini A, Romagnoli M,et al.Functional outcome of meniscal-bearing total ankle replacement:a gait analysis study[J].J Am Podiatr Med Assoc，2008,1:19-20.
[6] SooHoo NF, Zingmond DS, KoCy. Comparison of reoperation rates following ankle arthropdesis and total ankle arthroplasty[J].J Bone Joint Surg(Am), 2007,10:2143-2149.
[7] Chou LB, Coughlin MT,Hansen S Jr,et al.Osteoarthritis of the ankle: the role of arthroplasty[J].J Am Acad Orthop Surg, 2008,5:249-259.
[8] Deorio JK, Easley ME. Total ankle arthroplasty[J].Instr Course Lect,2008,57:383-413.
[9] Rzesacz EH, Gossé F. Management of posttraumatic osteoartbritis of the upper ankle joint by implantation of the S.T.A.R. ankle prosthesis[J].Oper Orthop Traumatol, 2007,19:527-546.
[10]Henricson A, Skoog A, Carlsson A. The Swedish ankle arthroplasty register:an analysis of 531 arthroplasties between 1993 and 2005[J].Act Orthop,2007,5:569-574.
[11]Haddad SL, Coetzee JC, Estok R,et al.Intermediate and long-term outcomes of total ankle arthroplasty and ankle arthrodesis.A systematic review of the literature[J].J Bone Joint Surg(Am),2007,9:1899-1905.
