编号 3.14.2.2.1 手术名称 胫骨上端高位截骨术 英文名称 upper tibial osteotomy 别名 胫骨上段高位截骨术; 胫骨近端高位截骨术 ICD 编码 77.3701 概述 膝关节骨关节炎常可伴有膝内翻或膝外翻畸形, 并产生关节内的持重应力分布的改变 在膝关节内翻时, 应力集中在膝关节的内侧部分, 并使发生在膝内侧的退行性改变进展加速 相反, 如膝关节畸形呈外翻位, 则这些变化均发生在膝关节的外侧部分 截骨的主要目的是通过矫正膝关节轴线和增加关节的稳定性以改善膝关节功能 1958 年 Jackson 首先提出胫骨上端截骨术 (upper tibial osteotomy) 和股骨髁上截骨术治疗伴有内外翻畸形的膝关节骨关节炎, 使疼痛得以缓解 1961 年 Jackson 和 Waugh 报道了胫骨结节下截骨术, 治疗膝关节骨关节炎, 所做的 10 例病人均使疼痛缓解 1962 年 Wardle 报道了胫骨结节以下 10cm 截骨,17 例病人中, 除 3 例外均得到疼痛缓解 1963 年 Jacksont 和 Waugh 提出胫骨结节以上水平截骨, 即胫骨高位截骨 (high tibial osteotomy), 并称之为安全 有效的治疗措施 Coventry 认为胫骨高位截骨有下述优点 :1 截骨矫正近膝关节畸形部位 ; 2 经松质骨截骨, 血运丰富, 骨性愈合快, 很少合并延迟愈合或不愈合 ;3 截骨面用 U 形钉固定使骨端牢固接触, 起到持续加压作用, 手术操作简单, 术后外固定少, 制动时间较短, 可早期行膝关节功能锻炼 ;4 股四头肌和腘绳肌的收缩可在截骨面间产生压力, 有利于骨端愈合 ;5 可调整侧副韧带的紧张度, 有利于关节的稳定 ;6 必要时可在胫骨截骨同时行关节内探查或髌骨结节前移术 影响截骨术效果的因素很多, 术前应对病人进行临床 放射学及生物力学等多方面的综合评价, 尤其注意以下几点 : 1. 选择病人应考虑到年龄 体重及活动量等因素 Coventry 等认为宜选年龄 <65 岁者, 如超过 70 岁者可列入相对禁忌证, 但亦可因各人的具体情况不同而异 Kettelkamp 认为对体重超过 90kg 者术前应予减肥, 因此类患者可由于脂质代谢减慢而出现下肢静脉炎 肺栓塞和钉道感染, 手术野深在而增添操作的困
难, 亦不利于术后进行康复锻炼 Coventry 建议病例宜选日常生活中活动量较大者, 术后能够拄拐, 且具有足够的肌力进行关节活动和康复锻炼 术前医师还应向病人阐明肌力锻炼的重要性, 并开始指导病人进行股四头肌等功能锻炼, 为术后的康复治疗奠定基础 2.Coventry 的经验表明, 膝关节冠状面上内翻畸形的角度愈大, 截骨术后的效果愈差 Kettelkamp 认为膝内翻畸形 <15 或外翻畸形 >10 时适于胫骨高位截骨术, 否则, 对前者宜考虑人工全膝关节置换术, 而后者宜选用股骨髁上截骨术 3. 通过负重下 ( 站立体 ) 摄 X 线片显示单侧关节间隙为主的退行性变征象, 相应部位出现膝内 外翻畸形, 而对侧的关节间隙表现为相对的 正常, 此时选用胫骨高位截骨术较为理想 膝内翻畸形伴有外侧间隙疼痛者,X 线片亦可显示外侧正常, 而此时若行关节镜或骨扫描检查可发现其外侧亦存在关节的退行性改变, 应注意掌握手术指征 4. 术前选择病例时必须考虑膝关节的稳定性因素, 凡术前严重功能性不稳定 ( 包括侧副韧带及后交叉韧带等因素 ) 者, 行胫骨高位截骨术后关节功能均未能得以改善 Kettelkamp 强调后关节囊及后交叉韧带的作用, 并提出严重膝内翻时可造成前外侧韧带明显松弛, 后者以选股骨髁上截骨为佳 他还建议术前拍摄单下肢负重位关节在内或外翻应力作用下 X 线片, 通过内 外间隙的 X 线征象间接判断膝关节的侧方稳定 严重功能性不稳定亦可出现髌骨脱位或半脱位, 须事先予以矫正再考虑行胫骨高位截骨术 Mynert 随诊发现术后疗效与术前膝关节的稳定性无关, 有些病人最大侧向活动 12.5, 但术后效果满意 术后关节不稳定的增加与手术有明显关系, 如果关节不稳定的增加超过 5 则效果很差, 因此他同意 Coventry 的观点, 术中应紧缩关节的侧方结构 5. 术前应检查膝关节的活动度, 大多数学者均强调拟行胫骨高位截骨术者膝关节屈伸活动范围应 >90,Devas 认为至少应 >75, 膝过伸不应 >5, 固定畸形不应 >20 屈曲畸形的矫正术不宜与胫骨高位截骨术同时进行, 须先用石膏管形或通过手术矫正, 否则可选用人工全膝关节置换术同时矫正两个方向的畸形 6. 胫骨平台严重的骨丢失造成的单侧胫骨髁的骨质疏松, 将妨碍截骨术后关
节应力在双侧胫骨平台的均衡分布, 并产生关节功能不稳定的 摇晃作用 (teeter effect) 一般通过膝关节前后位 X 线照片可估计骨丢失程度 7. 截骨术前应了解关节内病变情况, 确定是否除骨关节炎外还有其他病变, 如游离体及半月板撕裂等 如果检查后肯定有上述病变, 应选择合适的方法进行处理 ; 如果检查后尚不能肯定, 则宜先行截骨 Fujisawa 报道了 126 例在胫骨近端高位截骨术前及术后 4 个月至 6 年用关节镜进行随诊的总结 国内一项研究系统观察了胫股关节 髌股关节软骨及半月板的变化, 证实在截骨后 6~12 个月剥脱的关节软骨面开始为纤维组织覆盖,12~18 个月关节软骨缺损区明显缩小, 而纤维组织增厚,2 年后软骨面可达完全修复, 撕裂的半月板亦重新修复 手术相关解剖见下图 ( 图 3.14.2.2.1-1,3.14.2.2.1-2)
适应证 1. 膝关节骨关节炎病人, 因膝关节疼痛及功能障碍影响工作和生活, 且非手术治疗无效者 2. 骨关节炎在 X 线片上显示以单髁病变为主, 而且与内 外翻畸形相符合 3. 手术后病人能够使用拐杖, 术后有足够的肌力进行康复锻炼 4. 膝关节屈伸活动范围 >90 5. 患侧血管正常, 没有严重的动脉缺血或大静脉曲张 禁忌证 1. 由于软骨下骨丢失, 使单侧胫骨平台凹陷超过 10mm 者 2. 膝关节屈曲挛缩畸形 >20 者, 屈曲受限超过 90 者 3. 对于神经营养不良性关节 感染性关节 类风湿关节炎 骨缺血坏死 创伤后关节炎伴膝关节内 外畸形者均不宜选用高位截骨 4. 内翻畸形 >12 或外翻畸形超过 15 者 5. 双侧关节间室被波及者 6. 患侧的髋 踝及足部关节的功能与截骨后进行膝关节康复锻炼相关连, 同侧髋关节畸形和活动受限并非是截骨的禁忌证, 但应进行先期手术矫正髋关节至功能位, 再行截骨矫正膝关节畸形 术前准备
1. 认真检查膝关节, 确定关节的活动范围 畸形程度, 并检查关节内 外侧固定装置及前后交叉韧带, 以确定有无关节不稳 拍摄单下肢负重位内 外翻应力下 X 线片, 判断膝关节的侧方稳定性 2. 如果病人有严重的关节积液, 应行关节穿刺检查, 以排除关节内感染等其他病变 3. 行关节造影, 以了解各关节间室的情况, 以及关节面是否光滑完整, 有无关节内游离体 4. 拍摄单下肢负重位下肢力线片, 画出下肢力线, 测量畸形角度 为测量准确应注意拍片长度要足够, 避免肢体旋转 同时应该记录有无膝关节半脱位, 并拍股骨髁和髌骨切线位片 5. 测量截骨角 :Coventry 用 Boucher 等所设计的方法来计算截除楔形骨的大小 在楔形基底部每 1mm 长大概可矫正 1, 例如矫正 20 = 楔形基底长 20mm 也可应用 Slocum 等方法来准确测量切骨基底的宽度, 在术前用一个三角形进行测量 ( 图 3.14.2.2.1-3) 麻醉与体位
硬脊膜外阻滞麻醉或全身麻醉 病人仰卧位, 膝关节保持在屈曲 90 位, 以使膝关节后方的腘动 静脉和腓总神经和大腿的髂胫束等结构处于松弛状态, 避免术中损伤 大腿部缚止血带 手术步骤 膝外翻和膝内翻截骨的手术方法基本相同, 现以外翻截骨纠正膝内翻为例加以介绍 ( 图 3.14.2.2.1-4,3.14.2.2.1-5)
1. 切口为行胫骨高位外翻截骨, 应截除部分腓骨, 按截除腓骨部位与方式不同可选用两种切口 :1 弧形外侧切口 远端起始于腓骨小头稍下方, 向近端延伸经过膝关节的外侧中点达到股骨外侧髁, 通过这一个切口可同时完成截除腓骨小头和胫骨外翻截骨 ( 图 3.14.2.2.1-6) 2 由两个切口组成 为行腓骨截骨, 在腓骨中段由腓骨小头至外踝的连线上做一长 3cm 的直行切口 ; 为行胫骨高位截骨, 可在胫骨结节下方 2cm 开始, 沿胫骨嵴前缘向近侧延伸, 再沿胫骨外髁斜线向近外侧走行, 达膝关节间隙水平 ( 图 3.14.2.2.1-7)
2. 腓骨的处理经图 3.14.2.2.1-6 切口显露腓骨头 髂胫束, 腓侧副韧带和股二头肌腱, 分离保护腓总神经, 把腓侧副韧带和股二头肌从腓骨头切断, 并向近侧牵开 在前面将两者形成之 Y 形联合腱的远端掀向上方, 再分离髂胫束的后方 2.5cm 部分, 可横行切开, 以暴露胫骨外髁和膝关节 ( 图 3.14.2.2.1-8)
结扎膝外下动脉和静脉 在腓骨头颈交界处可横行截断腓骨头 ( 图 3.14.2.2.1-9) 另一做法是只切除腓骨头和颈的内侧部分, 这样侧副韧带和股二头肌的附着点可被保留, 省去术后重建附着点的步骤 所保留下的腓骨近端外侧骨片在胫骨完成截骨并闭合断端时, 可使其与胫骨相贴符 经图 3.14.2.2.1-7 切口显露腓骨时是在腓骨外侧于腓骨短肌与伸趾长肌间进入即可显露腓骨, 并将其斜行截除 1cm
3. 胫骨的处理胫骨高位截骨应在胫骨结节近侧进行 先切开胫骨近端至髌韧带止点之间的骨膜, 以锐性骨膜剥离器从外侧剥离至前方中线 再以钝剥离器将外方骨膜剥离至中线, 用 Hohman 牵开器分别于胫骨的前 后方骨膜下插入并牵开, 以保证有足够的手术野 用电锯做截骨时可指示深度和起到保护作用, 同时可使全部腘部结构和腓总神经置于牵开器以外 胫骨截骨应强调在直视下进行, 并要有 X 线监护 可先在胫骨髁处插入 1 根克氏针作为标志, 经 X 线检查后确定其近端截骨线应距离胫骨平台以远 2cm 并平行于关节面 远端截骨线的位置或楔形截骨的底边距离取决于术前的精确计算和术中的观察测量, 是术中重要步骤, 应特别注意 做胫骨楔形截骨时, 可先切断前 后侧皮质, 保留部分内侧皮质 截骨面要求整齐, 以便对合 胫骨后侧皮质如有部分未能切除时, 可用尖嘴咬骨钳咬除 所保留的内侧皮质用锐骨刀徐徐截断, 使之成为青枝骨折, 然后胫骨远近端对合 ( 图 3.14.2.2.1-10) 也可以用克氏针在内侧皮质钻通 3~4 个孔, 伸直膝关节, 闭合截骨端, 使骨端紧密对合
4. 胫骨的内固定胫骨的内固定方法很多, 可根据术者的经验加以选择 常用的有 : (1)U 形钉固定 : 在胫骨的前面和侧面, 用 1~2 个 U 形钉从外侧向内侧固定截骨断端 ( 图 3.14.2.2.1-11) (2) 张力带固定 : 在胫骨髁的外侧面于关节线下方约 1cm 处插入 1 根氏钢针,
该针由外向内呈斜行, 经截骨线穿过截骨远端胫骨, 以克氏针尖刚露出胫骨内侧骨皮质为宜 穿行中应保持克氏针与胫骨轴线呈 45 同法穿第 2 根克氏针, 并使其与第 1 根针平行 在胫骨外侧面的骨皮质于胫骨结节以下 2cm 处平行钻开两个骨孔, 用 1mm 粗的钢丝从中穿过, 紧贴着胫骨外面做 8 字形交叉, 再绕过胫骨髁上的克氏针根部拧紧钢丝 胫骨髁部露出的克氏钢针自根部弯成一弧形, 剪去多余的长度, 并使有弧度部分朝向皮下 ( 图 3.14.2.2.1-12) (3)L 形钢板或加压钢板固定, 以及外加压固定架等 选用内固定应以方法简便 固定牢靠 有适当的加压作用 能促进骨折的愈合及术后早期活动为原则 5. 缝合切口缝合切口前应放开止血带, 彻底止血 选用图 3.14.2.2.1-7 切口时, 在腓骨近端钻两个骨孔, 把股二头肌腱和腓侧副韧带附丽点, 于生理张力下用羊肠线通过骨孔固定在腓骨上 Y 形联合腱前部可与髂胫束缝合, 后部及远端可与腓骨肌及胫前肌腱膜分别缝合固定 置负压吸引管, 缝合髂胫束, 分层缝合皮下组织和皮肤, 加压包扎 选用图 3.14.2.2.1-7 切口时, 则胫骨截骨处做分层缝合, 腓骨断端应尽量对合, 再分层缝合切口 伤口内应置负压吸引管 术中注意要点
1. 术中要注意保护腓总神经, 最好将腓总神经首先分离出用橡皮条加以保护 截骨时应将膝关节置屈曲 90 位, 特别是在凿除后侧皮质时应用牵开器将腘动 静脉向后拉开, 防止损伤 截骨须在直视下进行, 可分次取出楔形骨块 2. 为防止胫骨关节面的碎裂, 近侧截骨线设计要准确, 操作要轻柔 如果胫骨内侧塌陷, 则近端截骨线斜向内下方, 以增加近侧端骨的体积 3. 缝合切口前应修复膝关节外侧副韧带 股二头肌腱和外侧副韧带在腓骨上固定, 应保持一定张力, 防止发生膝关节不稳定 术后处理 1. 术后用长腿石膏托固定 4~6 周,X 线片显示截骨愈合后, 去掉石膏开始进行康复锻炼 如果内固定牢靠, 则可允许病人早期开始关节功能练习或采用关节被动练习器辅助练习 2. 术后第 1 天即可允许病人扶拐行走, 并开始股四头肌功能练习 3. 应用抗生素预防感染 4. 负压吸引应每日计量, 术后 24~48h 或每日引流量 <50ml 时可拔除引流管 主要并发症 1. 畸形矫正不足 过度或复发 Coventry 报道单侧间室骨关节炎内翻畸形的病人施行胫骨上端高位截骨术后, 最常见的并发症是畸形的复发, 导致关节再度疼痛 其原因可能是 :1 术前 X 线测量不够精确, 术中截骨时产生误差 ;2 固定不牢, 包括内固定物安放位置不当 不够坚强或石膏外固定维持不良等 ;3 负重过早, 使骨端愈合的过程中截骨角度逐渐改变 Kettelkamp 认为认真进行术前设计十分重要, 术后须早期拍片, 若发现矫正不当可再手术, 亦可用石膏矫形 如果在手术时外翻截骨过度矫正 5 ~7, 内翻截骨过度矫正 0 ~3 则效果满意 2. 神经血管损伤腓总神经位置表浅, 紧贴腓骨颈走行, 在显露和切除腓骨上端时或术后石膏 绷带束缚过紧均易将其损伤 血管损伤少见, 多发生在使用钢针 钢板螺丝钉行内固定或做软组织广泛剥离时, 如损伤胫前动脉, 可造成前筋膜间室综合征 偶有报道损伤腘动脉者, 如果术中屈曲膝关节, 使腘部血管处于松弛状态则可避免损伤
3. 胫骨近端骨折可发生于胫骨平台 髁间嵴及内侧骨皮质 原因有二 :1 近端截骨线过高 倾斜角度过大而进入胫骨平台或髁间嵴 ;2 胫骨内侧骨皮质截骨不完全, 在闭合楔形时造成内侧皮质的纵向劈裂 胫骨近端骨折是一严重的并发症, 直接影响手术效果, 故一经发现应立即处理, 力争达到解剖复位 4. 有 80% 膝内翻 70% 膝外翻的病人, 经截骨术治疗可以获得满意的效果 但术后膝关节功能的恢复需一定时间, 故手术疗效应在手术 1 年后评定 10 年后随诊, 疼痛减轻和功能恢复者超过 60% 手术疗效不佳的主要原因是手术中畸形纠正不足或矫正过度 5. 再手术 Rudanz 对膝关节外翻截骨术者, 经 3~15 年随诊再手术率为 10.9% 包括再次截骨矫形 人工膝关节置换术 关节清理术等 6. 膝关节粘连 Macintosh 曾报道在胫骨近端高位截骨术的同时行膝关节清理术, 随诊 13 年的满意率达 82% 但 Coventry 认为两种手术同时进行易合并膝关节粘连, 甚至感染, 故主张应单独进行 7. 其他并发症有术后下肢静脉血栓形成 肺栓塞及筋膜间室综合征, 少数病人可以出现切口感染和骨折不愈合 述评