據統計踝關節炎患者約占全世界成年人口的1%,是嚴重的全球疾病負擔。然而與髖、膝關節炎相比,臨床對于踝關節炎的認識及治療仍處于起步階段。對于終末期踝關節炎,既往認為踝關節融合術是治療“金標準”,但融合術后患者關節活動度喪失,步態改變、日常活動受限、鄰近關節加速退變。因此,如何在緩解疼痛的同時保留踝關節活動度是治療關鍵。目前,踝關節炎手術方式主要包括關節鏡下關節清理術、關節周圍截骨術、骨軟骨移植術、踝關節牽張成形術,以及踝關節融合術、全踝關節置換術等。術者應基于患者癥狀、體征、影像學表現、需求、經濟情況等因素綜合考慮,選擇個性化治療方案。但目前尚無相關指南給出明確治療建議,因此有必要對踝關節炎的診治進行廣泛而深入的探討。
引用本文: 李亞星, 張暉. 踝關節炎:保踝手術與踝關節置換術. 中國修復重建外科雜志, 2023, 37(7): 769-775. doi: 10.7507/1002-1892.202306039 復制
踝關節炎是一種以軟骨退變、軟骨下骨硬化、關節周圍骨贅形成、關節結構畸形為特征的慢性退行性疾病,臨床表現主要為踝關節反復疼痛、腫脹及功能受限[1-5]。據統計,踝關節炎患者約占全世界成年人口的1%,占全部骨關節炎患者的2%~4% [1]。已有研究證實,終末期踝關節炎對患者生活質量的影響不亞于晚期腎衰竭、充血性心力衰竭以及終末期髖關節炎等疾病[6-8]。
與髖、膝關節炎不同,踝關節炎原發性較少,僅占患者總數的7%~9%,且主要為老年人;而大部分(75%~80%)是由關節內骨折和/或韌帶損傷等創傷所致,此類以年輕人為主;其余則繼發于類風濕性關節炎、血友病等疾病[1, 9-13]。踝關節炎根據脛距力線可以分為內翻型、中立型、外翻型,以內翻型為主[9]。Takakura基于踝關節負重位X線片提出將內翻型踝關節炎分為4期[14],Ⅰ期:關節間隙基本正常,早期軟骨下骨硬化及骨贅形成;Ⅱ期:內側關節間隙出現狹窄;Ⅲ期:內側關節間隙消失,軟骨下骨接觸;Ⅳ期,全關節間隙消失,踝關節完全骨性接觸。之后,Tanaka在此基礎上進一步將Ⅲ期分為了Ⅲa期與Ⅲb期[15],其中,Ⅲa期為內側關節間隙消失、軟骨下骨直接接觸,Ⅲb期為軟骨下骨接觸從內側延伸至距骨穹窿頂。
目前,踝關節炎保守治療效果有限,主要采用手術治療。手術方式主要是兩類:① 保踝手術,如關節清理術、踝上截骨術、踝關節牽張成形術等;② 犧牲踝關節手術,包括踝關節融合術與踝關節置換術[2-4, 10, 16-17]。近年來,隨著學界對于踝關節解剖結構、生物力學以及踝關節炎發病機制認識的不斷深入,在手術治療領域,特別是保踝手術治療以及踝關節置換術方面取得了大量進展[3-4, 10, 18-26]。因此,本期專題重點關注“踝關節炎的治療:保踝與置換”,邀約國內部分足踝外科中心專家團隊進行經驗交流。現就踝關節炎術前評估及手術方式進行簡要回顧總結,重點介紹保踝手術與踝關節置換術研究進展。
1 術前評估
充分正確的術前評估是選擇合理手術方案的先決條件。對于踝關節炎患者的術前評估不應局限于踝關節本身,還需要檢查患者在赤腳狀態下的站立、行走、活動狀態,以及整個雙下肢(包括足、后足、踝關節、膝關節、髖關節)在負重狀態下的力線排列,例如有無第1跖列跖屈、高弓足、后足內翻、脛骨旋轉、膝關節內外翻、雙下肢不等長等[27-28]。局部觸診與踝關節穩定性試驗有助于評估內外側副韌帶復合體的松弛與攣縮程度[28]。Coleman木塊試驗則有助于發現第1跖列對后足內翻的影響,并判斷內翻的柔韌與僵硬程度[29]。術者應在踝關節跖屈、背伸、內翻、外翻等主要運動平面,充分評估各關節與肌肉情況,包括關節活動范圍、肌肉力量、跟腱及腓腸肌有無攣縮等[30]。Silfverskiold試驗有助于確定踝關節背伸受限是單純腓腸肌攣縮導致,還是腓腸肌與比目魚肌同時攣縮導致[30]。最后,對于所有患者,特別是有外傷或手術史者,還應仔細評估其皮膚軟組織與神經血管的功能狀態。
拍攝負重狀態下的踝關節正位、踝穴位、側位、跟骨長軸位/Saltzman位以及雙下肢全長X線片,是術前影像學評估的重要一環。Haraguchi[31]建議在拍攝負重位雙下肢全長X線片時,注意采用髕骨而非足踝部作為參照物來控制下肢旋轉,調整髕骨位于股骨內外側髁中心。MRI能為踝關節軟骨、韌帶、肌腱、肌肉等軟組織的評估提供有用信息。CT,特別是CT三維重建,有助于直觀地評估關節周圍骨質狀況以及畸形情況,亦可用于準確測量軟骨下骨囊性病灶大小[27]。近年來,負重CT(weight-bearing CT,WBCT)在足踝部疾病術前評估方面顯示出巨大應用前景[32],但其成本高,現階段難以在基層醫院普及。Kang等[33]的研究發現在普通CT檢查時采用軸向負荷裝置進行輔助,能有效模擬患者負重狀態,成為WBCT平替方案。國內復旦大學、昆明醫科大學附屬醫院、首都醫科大學、四川大學華西醫院等研究團隊亦對WBCT的平替方案進行了研究并已有相應專利公開[34-37]。這些輔助CT檢查的軸向負荷裝置有助于評估踝關節在接近負重狀態下的空間結構和生物力學改變。
此外,在術前評估與手術決策時,術者還應充分考慮患者的依從性、心理狀態、工作性質以及年齡等。一般來說,對于高齡終末期踝關節炎患者,可以選擇犧牲踝關節的手術,而對于年輕、有活動要求、關節周圍骨量條件良好、不對稱性踝關節炎患者,則首選保踝手術[4, 19-20]。
2 保踝手術
2.1 關節鏡下關節清理及微骨折術
關節鏡下關節清理及微骨折術主要用于治療早期踝關節炎,特別是存在前踝撞擊綜合征和/或關節內游離體以及骨軟骨病變較小(<15 mm)者,能在一定程度上緩解臨床癥狀并改善功能[3,10]。此外,關節鏡下手術不僅能清理關節異常增生、骨贅,還能同時對可能存在的局限性骨軟骨病灶進行微骨折修復處理,亦可作為診斷性手段,為下一步選擇保留或犧牲關節手術提供依據[3,38]。
2.2 骨軟骨移植術
自體/同種異體骨軟骨移植術被視作唯一能實現透明軟骨替代的手術方式,術中采用新鮮、健康骨軟骨移植物替換退變損傷的關節面,常用于治療膝關節及踝關節骨軟骨損傷[39]。Jeng等[40]報道了29例同種異體全踝關節骨軟骨移植療效,術后平均隨訪2年,成功率僅31%。另一項納入84例(88踝)同種異體全踝關節骨軟骨移植的研究,患者術后平均隨訪5.3年(2~11年),臨床失敗率為29%,同種異體骨軟骨移植存活率在5年內為76%、10年內為44%[41]。但需要注意的是,同種異體骨軟骨移植時,移植物與宿主骨軟骨缺損匹配度要求較高且供體有限,而自體骨軟骨移植時,如切取較大又可能產生供區損傷[42-44]。因此,目前多采用自體骨軟骨移植術聯合其他手術方式處理踝關節炎伴隨的局限性骨軟骨缺損。近年一項研究報道了自體骨軟骨移植、踝上截骨聯合關節牽張成形術治療Pilon骨折后早期踝關節炎的近期療效,14例患者術后平均隨訪18個月,臨床及影像學結果均較術前明顯改善[45]。
2.3 關節牽張成形術
1978年Judet首次報道采用關節牽張成形術治療髖關節炎,1995年van Valburg等首次將其用于治療創傷性踝關節炎[46]。該術式是通過外固定支架牽張,卸載關節異常應力,從而促進關節液間歇性流動,關節內靜水壓變化實現關節軟骨自我修復目的[17]。該手術能在保留關節的同時緩解患者疼痛癥狀并改善關節功能,適用于關節力線正常、骨量良好、疼痛明顯、不愿意接受踝關節融合或置換手術的年輕患者,也可作為其他保踝手術的輔助手術。Cleary等[47]報道采用Ilizarov外固定支架治療幼年特發性踝關節炎的兒童和青年患者,移除外固定支架后6、12個月,患者疼痛評分分別改善了56%和29%。2019年一項研究納入258例接受關節牽張成形術治療的踝關節炎患者,最終144例獲隨訪,平均隨訪時間4.57年,結果顯示僅有16.7% (24/144)患者治療失敗[48]。然而,也有研究指出關節牽張成形術可能不是踝關節炎的有效治療方式。最近一項系統綜述提出,雖然很多研究報道患者報告結局量表(PROM)評分顯著改善,但這些改善程度低于或僅略高于最小臨床重要差異,患者最終轉為關節融合或全踝關節置換術的比例很高[49]。
2.4 關節周圍截骨術
關節周圍截骨術被認為是一種有效的保踝手術方式,通過截骨糾正踝關節力線,將機械負荷軸從關節退變嚴重區域轉移至關節退變程度輕的區域,以緩解患者疼痛癥狀并改善關節功能,同時延緩關節進一步退變,以推遲關節融合與置換手術時間。一般來說,踝關節炎畸形旋轉中心(center of rotation of angulation,CORA)位于踝關節水平以上時,可以采用踝上截骨術(supramalleolar osteotomy,SMOT)聯合軟組織手術處理;CORA位于踝關節水平以下時,可以考慮采用跟骨截骨、第1跖骨截骨/內側楔骨截骨等處理;若CORA位于關節內、存在關節不匹配,則可能需要聯合腓骨截骨術、關節內截骨術等[21]。此外,踝關節炎通常并非單個平面畸形,可能涉及多個平面及鄰近多個關節畸形,因此需要充分術前評估并選擇恰當的手術方案[16]。
SMOT為關節周圍截骨術的代表性手術方式,由Takakura及其同事于1995年首次系統報道[14],隨后逐漸廣泛用于治療早中期不對稱性踝關節炎。Lim等[50]對29例單純SMOT治療(未進行微骨折處理)的內翻型踝關節炎患者在術后1年以后進行關節鏡下二次觀察,發現89.7%(26例)內側關節間隙出現軟骨樣組織再生征象,為關節周圍截骨術治療踝關節炎的有效性提供了進一步研究證據。
盡管有大量研究證實了SMOT臨床療效,但目前對于截骨矯正程度仍存在爭議。有研究認為SMOT術后恢復至正常脛骨遠端關節面正位角(tibial anterior surface angle,TAS)有利于后續手術實施[25]。也有研究認為對于內翻型踝關節炎,通過輕度過矯將應力中心落于踝關節外側更有助于改善患者癥狀,SMOT主要手術目的應該是外移應力中心而非畸形矯正本身[51]。在本期專題中,同濟大學附屬同濟醫院楊云峰教授團隊的研究建立了內翻型踝關節炎與不同程度TAS矯正模型,通過有限元分析評估了不同TAS對踝關節周圍應力分布重排的影響,為臨床SMOT術中TAS矯正程度的選擇提供了重要生物力學數據參考。
一般認為,SMOT主要適用于Takakura-Tanaka分期為Ⅱ、Ⅲa期的年輕患者。Tanaka等[15]認為對于Ⅲb期患者采用SMOT治療效果欠佳,難以改善至Ⅰ、Ⅱ期。但最近有研究提出了不同觀點,例如上海交通大學醫學院附屬瑞金醫院徐向陽教授團隊對21例Ⅲb期患者采用SMOT聯合輔助手術治療,術后平均隨訪87.7個月,發現踝關節力線糾正有助于改善其臨床功能與影像學分期[23]。而另一項隊列研究對比了28例接受SMOT與30例接受踝關節融合術的Ⅲb期患者,術后接近50個月的隨訪結果表明, SMOT與踝關節融合術均能顯著改善患者疼痛、功能、后足力線以及生活質量,但踝關節融合術在疼痛緩解、后足力線改善、再手術率方面更具優勢[52]。因此,SMOT治療Ⅲb期患者存在一定失敗率,部分患者仍需進一步接受犧牲關節的手術,這也提示盡管有大部分患者可能因此受益,但充分的術前溝通必不可少[53]。在本期專題中,西安交通大學附屬紅會醫院趙宏謀教授團隊總結了SMOT治療82例內翻型踝關節炎臨床結果,分析了臨床與影像學失敗的危險因素,為臨床選擇合適患者提供了重要依據。
隨著技術的進步,微創化已經成為骨科手術重要理念和發展趨勢。此前SMOT手術使用的內固定鋼板較大,植入后可能對局部軟組織產生較多干擾,存在一定的血管神經損傷及術后切口并發癥風險。此外,部分患者術后出現內固定相關軟組織激惹/疼痛等癥狀。在本期專題中,北京積水潭醫院武勇教授團隊報道了自行研制的新型微創接骨板治療內翻型踝關節炎的早期療效,該鋼板長度短、體積小,并允許植入3D打印金屬墊塊代替自體/同種異體骨移植,為微創SMOT的開展提供了良好的內固定選擇。
如前所述,除SMOT以外,合理選擇其他矯正手術也可以通過畸形矯正實現踝關節應力負荷的重新分布,進而治療存在足踝部畸形的不對稱性踝關節炎[54-55]。最新研究表明,通過距下關節融合術糾正平足畸形,可以有效治療平足畸形中距骨跖屈引發的后側踝關節炎(矢狀面不對稱性踝關節炎),臨床應用10例患者并術后平均隨訪2.4年,影像學與臨床結果均獲改善[55]。在本期專題中,復旦大學附屬華山醫院王旭教授團隊報道跟骨外移截骨聯合外側韌帶修復治療Takakura Ⅱ期內翻型踝關節炎,早期療效滿意,為早中期不對稱性踝關節炎的手術治療提供了新思路。
3 犧牲踝關節的手術
3.1 踝關節融合術
踝關節融合術自1879年被首次提出以來,至今仍被許多研究者視作治療終末期踝關節炎的“金標準”,也被認為是治療全踝關節置換失敗、Charcot神經關節病、存在踝關節感染病史等患者的挽救性手術方式[2-3, 56]。目前普遍認可的踝關節最佳固定位置為中立位、外翻5°~8°、外旋5°~10°、距骨向后偏移約5 mm[57]。踝關節融合術療效確切,能有效恢復患者無痛、穩定的跖行足,但患者關節活動度喪失,由生物力學改變引發的鄰近關節退變值得注意[2, 18, 52, 58]。經過百年發展,臨床對踝關節融合術的手術入路(前方入路、外側經腓骨入路、前內聯合前外側入路以及近年來興起的關節鏡下融合等)以及固定選擇(側方鋼板、交叉螺釘、前方鋼板、外固定、Hybird固定等)等進行了較深入研究[2, 9, 18, 58-63],國內外足踝外科醫師亦積累了豐富的臨床手術經驗。
3.2 全踝關節置換術
20世紀70年代,全踝關節置換術首次作為踝關節融合術的替代方案[64]。但由于早期臨床對于踝關節解剖特點與生物力學認識不足、假體設計存在缺陷,全踝關節置換術后骨溶解、部件松動、假體失敗等發生率較高[24, 65-66]。隨著臨床對踝關節解剖及生物力學研究的不斷深入,以及手術技術、假體設計的改進,全踝關節置換術后假體存活率逐漸提高,近年中期隨訪結果顯示可達80%~98%[24, 67-70]。研究證實全踝關節置換術后患者疼痛緩解效果與踝關節融合術相當,但踝關節功能更為出色[61, 71-73]。步態分析結果證實,相比踝關節融合術,全踝關節置換術能保留踝關節活動范圍,術后患者步態更接近正常,因而更符合踝關節正常生物力學[26]。
在假體選擇上,目前活動界面假體及固定界面假體均已廣泛應用于踝關節置換。我國開展全踝關節置換術較晚,可供使用的假體類型相對較少,既往較多使用的STAR假體屬于活動界面假體,而新一代INBONE與Infinity假體則屬于固定界面假體。一項研究對171例接受活動界面假體(Salto假體)置換患者和131例接受固定界面假體(Salto Talaris假體)置換患者進行療效比較,所有手術由2名醫師完成,3年隨訪再手術率無明顯差異,但活動界面假體組件翻修率比固定界面假體高3倍[74]。北京積水潭醫院武勇教授團隊報道了國內64例INBONETM Ⅱ全踝關節置換術的早期療效,平均隨訪37.9個月,患者疼痛緩解和功能改善明顯,假體生存率達100%,患者滿意度為90.6%[22]。
在患者選擇上,目前認為全踝關節置換術絕對禁忌證包括踝關節急慢性感染、Charcot神經關節病、神經肌肉障礙、軟組織條件差、嚴重血管疾病、依從性差、高體力活動要求等[5, 17]。考慮到該術式花費、假體生存率、術后翻修等因素,通常認為對于術后需要長期從事重體力勞動患者,踝關節融合術可能是一種更好選擇,但對于已有一側接受踝關節融合術或雙側均為終末期踝關節炎患者,至少一側行全踝關節置換術能更好地保留患者關節功能。近期一項研究報道了12例采用單側全踝關節置換術聯合對側踝關節融合術治療的雙側終末期踝關節炎患者,結果顯示該聯合術式能有效緩解疼痛,改善功能,并減少費用支出,為雙側終末期踝關節炎手術治療選擇提供了參考[75]。既往研究認為,術前踝關節內翻畸形10°~15° 可能導致全踝關節手術失敗,踝關節內翻>15° 是手術相對禁忌證 [76-77]。但最新研究表明,冠狀面畸形>10° 可能不是禁忌證。Johnson等[78]的研究發現冠狀面畸形>10° 的患者同樣可以從全踝關節置換術中受益,盡管整體結果不如術前無冠狀面畸形(<10°)患者,但兩組患者術后簡明健康量表(SF-36評分)和肌肉骨骼功能評估差異無統計學意義。在本期專題中,四川大學華西醫院足踝外科與肢體矯形中心報道了應用INBONETM Ⅱ 全踝關節置換術治療內翻型踝關節炎的早期療效,在內翻>15° 與<15° 兩組患者中均獲得了滿意的臨床及影像學結果,為術前存在冠狀面畸形患者能否選擇全踝關節置換術提供了參考。
4 展望
踝關節炎病因多樣,成年人群各年齡段均可能受累,且常合并多種復雜畸形。相比髖、膝關節炎而言,國內外對踝關節炎的研究較晚,手術方案雖然種類繁多,但手術方式、管理流程等均有待提高和完善。術者需要結合患者年齡、需求、病史、體征、影像學檢查、骨關節炎分期等因素進行綜合評估,以選擇合適的個體化治療方案。近年來,隨著手術技術的發展,保踝手術與踝關節置換術已展現出令人欣喜的臨床預后,已成為越來越多術者與患者的選擇,但還需要更多高質量前瞻性隨機對照研究進一步明確這些手術方式的適應證和遠期療效。
利益沖突 在課題研究和文章撰寫過程中不存在利益沖突
作者貢獻聲明 李亞星:起草文章;張暉:文章整體構思并進行批評性審閱修正
踝關節炎是一種以軟骨退變、軟骨下骨硬化、關節周圍骨贅形成、關節結構畸形為特征的慢性退行性疾病,臨床表現主要為踝關節反復疼痛、腫脹及功能受限[1-5]。據統計,踝關節炎患者約占全世界成年人口的1%,占全部骨關節炎患者的2%~4% [1]。已有研究證實,終末期踝關節炎對患者生活質量的影響不亞于晚期腎衰竭、充血性心力衰竭以及終末期髖關節炎等疾病[6-8]。
與髖、膝關節炎不同,踝關節炎原發性較少,僅占患者總數的7%~9%,且主要為老年人;而大部分(75%~80%)是由關節內骨折和/或韌帶損傷等創傷所致,此類以年輕人為主;其余則繼發于類風濕性關節炎、血友病等疾病[1, 9-13]。踝關節炎根據脛距力線可以分為內翻型、中立型、外翻型,以內翻型為主[9]。Takakura基于踝關節負重位X線片提出將內翻型踝關節炎分為4期[14],Ⅰ期:關節間隙基本正常,早期軟骨下骨硬化及骨贅形成;Ⅱ期:內側關節間隙出現狹窄;Ⅲ期:內側關節間隙消失,軟骨下骨接觸;Ⅳ期,全關節間隙消失,踝關節完全骨性接觸。之后,Tanaka在此基礎上進一步將Ⅲ期分為了Ⅲa期與Ⅲb期[15],其中,Ⅲa期為內側關節間隙消失、軟骨下骨直接接觸,Ⅲb期為軟骨下骨接觸從內側延伸至距骨穹窿頂。
目前,踝關節炎保守治療效果有限,主要采用手術治療。手術方式主要是兩類:① 保踝手術,如關節清理術、踝上截骨術、踝關節牽張成形術等;② 犧牲踝關節手術,包括踝關節融合術與踝關節置換術[2-4, 10, 16-17]。近年來,隨著學界對于踝關節解剖結構、生物力學以及踝關節炎發病機制認識的不斷深入,在手術治療領域,特別是保踝手術治療以及踝關節置換術方面取得了大量進展[3-4, 10, 18-26]。因此,本期專題重點關注“踝關節炎的治療:保踝與置換”,邀約國內部分足踝外科中心專家團隊進行經驗交流。現就踝關節炎術前評估及手術方式進行簡要回顧總結,重點介紹保踝手術與踝關節置換術研究進展。
1 術前評估
充分正確的術前評估是選擇合理手術方案的先決條件。對于踝關節炎患者的術前評估不應局限于踝關節本身,還需要檢查患者在赤腳狀態下的站立、行走、活動狀態,以及整個雙下肢(包括足、后足、踝關節、膝關節、髖關節)在負重狀態下的力線排列,例如有無第1跖列跖屈、高弓足、后足內翻、脛骨旋轉、膝關節內外翻、雙下肢不等長等[27-28]。局部觸診與踝關節穩定性試驗有助于評估內外側副韌帶復合體的松弛與攣縮程度[28]。Coleman木塊試驗則有助于發現第1跖列對后足內翻的影響,并判斷內翻的柔韌與僵硬程度[29]。術者應在踝關節跖屈、背伸、內翻、外翻等主要運動平面,充分評估各關節與肌肉情況,包括關節活動范圍、肌肉力量、跟腱及腓腸肌有無攣縮等[30]。Silfverskiold試驗有助于確定踝關節背伸受限是單純腓腸肌攣縮導致,還是腓腸肌與比目魚肌同時攣縮導致[30]。最后,對于所有患者,特別是有外傷或手術史者,還應仔細評估其皮膚軟組織與神經血管的功能狀態。
拍攝負重狀態下的踝關節正位、踝穴位、側位、跟骨長軸位/Saltzman位以及雙下肢全長X線片,是術前影像學評估的重要一環。Haraguchi[31]建議在拍攝負重位雙下肢全長X線片時,注意采用髕骨而非足踝部作為參照物來控制下肢旋轉,調整髕骨位于股骨內外側髁中心。MRI能為踝關節軟骨、韌帶、肌腱、肌肉等軟組織的評估提供有用信息。CT,特別是CT三維重建,有助于直觀地評估關節周圍骨質狀況以及畸形情況,亦可用于準確測量軟骨下骨囊性病灶大小[27]。近年來,負重CT(weight-bearing CT,WBCT)在足踝部疾病術前評估方面顯示出巨大應用前景[32],但其成本高,現階段難以在基層醫院普及。Kang等[33]的研究發現在普通CT檢查時采用軸向負荷裝置進行輔助,能有效模擬患者負重狀態,成為WBCT平替方案。國內復旦大學、昆明醫科大學附屬醫院、首都醫科大學、四川大學華西醫院等研究團隊亦對WBCT的平替方案進行了研究并已有相應專利公開[34-37]。這些輔助CT檢查的軸向負荷裝置有助于評估踝關節在接近負重狀態下的空間結構和生物力學改變。
此外,在術前評估與手術決策時,術者還應充分考慮患者的依從性、心理狀態、工作性質以及年齡等。一般來說,對于高齡終末期踝關節炎患者,可以選擇犧牲踝關節的手術,而對于年輕、有活動要求、關節周圍骨量條件良好、不對稱性踝關節炎患者,則首選保踝手術[4, 19-20]。
2 保踝手術
2.1 關節鏡下關節清理及微骨折術
關節鏡下關節清理及微骨折術主要用于治療早期踝關節炎,特別是存在前踝撞擊綜合征和/或關節內游離體以及骨軟骨病變較小(<15 mm)者,能在一定程度上緩解臨床癥狀并改善功能[3,10]。此外,關節鏡下手術不僅能清理關節異常增生、骨贅,還能同時對可能存在的局限性骨軟骨病灶進行微骨折修復處理,亦可作為診斷性手段,為下一步選擇保留或犧牲關節手術提供依據[3,38]。
2.2 骨軟骨移植術
自體/同種異體骨軟骨移植術被視作唯一能實現透明軟骨替代的手術方式,術中采用新鮮、健康骨軟骨移植物替換退變損傷的關節面,常用于治療膝關節及踝關節骨軟骨損傷[39]。Jeng等[40]報道了29例同種異體全踝關節骨軟骨移植療效,術后平均隨訪2年,成功率僅31%。另一項納入84例(88踝)同種異體全踝關節骨軟骨移植的研究,患者術后平均隨訪5.3年(2~11年),臨床失敗率為29%,同種異體骨軟骨移植存活率在5年內為76%、10年內為44%[41]。但需要注意的是,同種異體骨軟骨移植時,移植物與宿主骨軟骨缺損匹配度要求較高且供體有限,而自體骨軟骨移植時,如切取較大又可能產生供區損傷[42-44]。因此,目前多采用自體骨軟骨移植術聯合其他手術方式處理踝關節炎伴隨的局限性骨軟骨缺損。近年一項研究報道了自體骨軟骨移植、踝上截骨聯合關節牽張成形術治療Pilon骨折后早期踝關節炎的近期療效,14例患者術后平均隨訪18個月,臨床及影像學結果均較術前明顯改善[45]。
2.3 關節牽張成形術
1978年Judet首次報道采用關節牽張成形術治療髖關節炎,1995年van Valburg等首次將其用于治療創傷性踝關節炎[46]。該術式是通過外固定支架牽張,卸載關節異常應力,從而促進關節液間歇性流動,關節內靜水壓變化實現關節軟骨自我修復目的[17]。該手術能在保留關節的同時緩解患者疼痛癥狀并改善關節功能,適用于關節力線正常、骨量良好、疼痛明顯、不愿意接受踝關節融合或置換手術的年輕患者,也可作為其他保踝手術的輔助手術。Cleary等[47]報道采用Ilizarov外固定支架治療幼年特發性踝關節炎的兒童和青年患者,移除外固定支架后6、12個月,患者疼痛評分分別改善了56%和29%。2019年一項研究納入258例接受關節牽張成形術治療的踝關節炎患者,最終144例獲隨訪,平均隨訪時間4.57年,結果顯示僅有16.7% (24/144)患者治療失敗[48]。然而,也有研究指出關節牽張成形術可能不是踝關節炎的有效治療方式。最近一項系統綜述提出,雖然很多研究報道患者報告結局量表(PROM)評分顯著改善,但這些改善程度低于或僅略高于最小臨床重要差異,患者最終轉為關節融合或全踝關節置換術的比例很高[49]。
2.4 關節周圍截骨術
關節周圍截骨術被認為是一種有效的保踝手術方式,通過截骨糾正踝關節力線,將機械負荷軸從關節退變嚴重區域轉移至關節退變程度輕的區域,以緩解患者疼痛癥狀并改善關節功能,同時延緩關節進一步退變,以推遲關節融合與置換手術時間。一般來說,踝關節炎畸形旋轉中心(center of rotation of angulation,CORA)位于踝關節水平以上時,可以采用踝上截骨術(supramalleolar osteotomy,SMOT)聯合軟組織手術處理;CORA位于踝關節水平以下時,可以考慮采用跟骨截骨、第1跖骨截骨/內側楔骨截骨等處理;若CORA位于關節內、存在關節不匹配,則可能需要聯合腓骨截骨術、關節內截骨術等[21]。此外,踝關節炎通常并非單個平面畸形,可能涉及多個平面及鄰近多個關節畸形,因此需要充分術前評估并選擇恰當的手術方案[16]。
SMOT為關節周圍截骨術的代表性手術方式,由Takakura及其同事于1995年首次系統報道[14],隨后逐漸廣泛用于治療早中期不對稱性踝關節炎。Lim等[50]對29例單純SMOT治療(未進行微骨折處理)的內翻型踝關節炎患者在術后1年以后進行關節鏡下二次觀察,發現89.7%(26例)內側關節間隙出現軟骨樣組織再生征象,為關節周圍截骨術治療踝關節炎的有效性提供了進一步研究證據。
盡管有大量研究證實了SMOT臨床療效,但目前對于截骨矯正程度仍存在爭議。有研究認為SMOT術后恢復至正常脛骨遠端關節面正位角(tibial anterior surface angle,TAS)有利于后續手術實施[25]。也有研究認為對于內翻型踝關節炎,通過輕度過矯將應力中心落于踝關節外側更有助于改善患者癥狀,SMOT主要手術目的應該是外移應力中心而非畸形矯正本身[51]。在本期專題中,同濟大學附屬同濟醫院楊云峰教授團隊的研究建立了內翻型踝關節炎與不同程度TAS矯正模型,通過有限元分析評估了不同TAS對踝關節周圍應力分布重排的影響,為臨床SMOT術中TAS矯正程度的選擇提供了重要生物力學數據參考。
一般認為,SMOT主要適用于Takakura-Tanaka分期為Ⅱ、Ⅲa期的年輕患者。Tanaka等[15]認為對于Ⅲb期患者采用SMOT治療效果欠佳,難以改善至Ⅰ、Ⅱ期。但最近有研究提出了不同觀點,例如上海交通大學醫學院附屬瑞金醫院徐向陽教授團隊對21例Ⅲb期患者采用SMOT聯合輔助手術治療,術后平均隨訪87.7個月,發現踝關節力線糾正有助于改善其臨床功能與影像學分期[23]。而另一項隊列研究對比了28例接受SMOT與30例接受踝關節融合術的Ⅲb期患者,術后接近50個月的隨訪結果表明, SMOT與踝關節融合術均能顯著改善患者疼痛、功能、后足力線以及生活質量,但踝關節融合術在疼痛緩解、后足力線改善、再手術率方面更具優勢[52]。因此,SMOT治療Ⅲb期患者存在一定失敗率,部分患者仍需進一步接受犧牲關節的手術,這也提示盡管有大部分患者可能因此受益,但充分的術前溝通必不可少[53]。在本期專題中,西安交通大學附屬紅會醫院趙宏謀教授團隊總結了SMOT治療82例內翻型踝關節炎臨床結果,分析了臨床與影像學失敗的危險因素,為臨床選擇合適患者提供了重要依據。
隨著技術的進步,微創化已經成為骨科手術重要理念和發展趨勢。此前SMOT手術使用的內固定鋼板較大,植入后可能對局部軟組織產生較多干擾,存在一定的血管神經損傷及術后切口并發癥風險。此外,部分患者術后出現內固定相關軟組織激惹/疼痛等癥狀。在本期專題中,北京積水潭醫院武勇教授團隊報道了自行研制的新型微創接骨板治療內翻型踝關節炎的早期療效,該鋼板長度短、體積小,并允許植入3D打印金屬墊塊代替自體/同種異體骨移植,為微創SMOT的開展提供了良好的內固定選擇。
如前所述,除SMOT以外,合理選擇其他矯正手術也可以通過畸形矯正實現踝關節應力負荷的重新分布,進而治療存在足踝部畸形的不對稱性踝關節炎[54-55]。最新研究表明,通過距下關節融合術糾正平足畸形,可以有效治療平足畸形中距骨跖屈引發的后側踝關節炎(矢狀面不對稱性踝關節炎),臨床應用10例患者并術后平均隨訪2.4年,影像學與臨床結果均獲改善[55]。在本期專題中,復旦大學附屬華山醫院王旭教授團隊報道跟骨外移截骨聯合外側韌帶修復治療Takakura Ⅱ期內翻型踝關節炎,早期療效滿意,為早中期不對稱性踝關節炎的手術治療提供了新思路。
3 犧牲踝關節的手術
3.1 踝關節融合術
踝關節融合術自1879年被首次提出以來,至今仍被許多研究者視作治療終末期踝關節炎的“金標準”,也被認為是治療全踝關節置換失敗、Charcot神經關節病、存在踝關節感染病史等患者的挽救性手術方式[2-3, 56]。目前普遍認可的踝關節最佳固定位置為中立位、外翻5°~8°、外旋5°~10°、距骨向后偏移約5 mm[57]。踝關節融合術療效確切,能有效恢復患者無痛、穩定的跖行足,但患者關節活動度喪失,由生物力學改變引發的鄰近關節退變值得注意[2, 18, 52, 58]。經過百年發展,臨床對踝關節融合術的手術入路(前方入路、外側經腓骨入路、前內聯合前外側入路以及近年來興起的關節鏡下融合等)以及固定選擇(側方鋼板、交叉螺釘、前方鋼板、外固定、Hybird固定等)等進行了較深入研究[2, 9, 18, 58-63],國內外足踝外科醫師亦積累了豐富的臨床手術經驗。
3.2 全踝關節置換術
20世紀70年代,全踝關節置換術首次作為踝關節融合術的替代方案[64]。但由于早期臨床對于踝關節解剖特點與生物力學認識不足、假體設計存在缺陷,全踝關節置換術后骨溶解、部件松動、假體失敗等發生率較高[24, 65-66]。隨著臨床對踝關節解剖及生物力學研究的不斷深入,以及手術技術、假體設計的改進,全踝關節置換術后假體存活率逐漸提高,近年中期隨訪結果顯示可達80%~98%[24, 67-70]。研究證實全踝關節置換術后患者疼痛緩解效果與踝關節融合術相當,但踝關節功能更為出色[61, 71-73]。步態分析結果證實,相比踝關節融合術,全踝關節置換術能保留踝關節活動范圍,術后患者步態更接近正常,因而更符合踝關節正常生物力學[26]。
在假體選擇上,目前活動界面假體及固定界面假體均已廣泛應用于踝關節置換。我國開展全踝關節置換術較晚,可供使用的假體類型相對較少,既往較多使用的STAR假體屬于活動界面假體,而新一代INBONE與Infinity假體則屬于固定界面假體。一項研究對171例接受活動界面假體(Salto假體)置換患者和131例接受固定界面假體(Salto Talaris假體)置換患者進行療效比較,所有手術由2名醫師完成,3年隨訪再手術率無明顯差異,但活動界面假體組件翻修率比固定界面假體高3倍[74]。北京積水潭醫院武勇教授團隊報道了國內64例INBONETM Ⅱ全踝關節置換術的早期療效,平均隨訪37.9個月,患者疼痛緩解和功能改善明顯,假體生存率達100%,患者滿意度為90.6%[22]。
在患者選擇上,目前認為全踝關節置換術絕對禁忌證包括踝關節急慢性感染、Charcot神經關節病、神經肌肉障礙、軟組織條件差、嚴重血管疾病、依從性差、高體力活動要求等[5, 17]。考慮到該術式花費、假體生存率、術后翻修等因素,通常認為對于術后需要長期從事重體力勞動患者,踝關節融合術可能是一種更好選擇,但對于已有一側接受踝關節融合術或雙側均為終末期踝關節炎患者,至少一側行全踝關節置換術能更好地保留患者關節功能。近期一項研究報道了12例采用單側全踝關節置換術聯合對側踝關節融合術治療的雙側終末期踝關節炎患者,結果顯示該聯合術式能有效緩解疼痛,改善功能,并減少費用支出,為雙側終末期踝關節炎手術治療選擇提供了參考[75]。既往研究認為,術前踝關節內翻畸形10°~15° 可能導致全踝關節手術失敗,踝關節內翻>15° 是手術相對禁忌證 [76-77]。但最新研究表明,冠狀面畸形>10° 可能不是禁忌證。Johnson等[78]的研究發現冠狀面畸形>10° 的患者同樣可以從全踝關節置換術中受益,盡管整體結果不如術前無冠狀面畸形(<10°)患者,但兩組患者術后簡明健康量表(SF-36評分)和肌肉骨骼功能評估差異無統計學意義。在本期專題中,四川大學華西醫院足踝外科與肢體矯形中心報道了應用INBONETM Ⅱ 全踝關節置換術治療內翻型踝關節炎的早期療效,在內翻>15° 與<15° 兩組患者中均獲得了滿意的臨床及影像學結果,為術前存在冠狀面畸形患者能否選擇全踝關節置換術提供了參考。
4 展望
踝關節炎病因多樣,成年人群各年齡段均可能受累,且常合并多種復雜畸形。相比髖、膝關節炎而言,國內外對踝關節炎的研究較晚,手術方案雖然種類繁多,但手術方式、管理流程等均有待提高和完善。術者需要結合患者年齡、需求、病史、體征、影像學檢查、骨關節炎分期等因素進行綜合評估,以選擇合適的個體化治療方案。近年來,隨著手術技術的發展,保踝手術與踝關節置換術已展現出令人欣喜的臨床預后,已成為越來越多術者與患者的選擇,但還需要更多高質量前瞻性隨機對照研究進一步明確這些手術方式的適應證和遠期療效。
利益沖突 在課題研究和文章撰寫過程中不存在利益沖突
作者貢獻聲明 李亞星:起草文章;張暉:文章整體構思并進行批評性審閱修正