全膝关节置换术中的股骨弯曲:角度偏移是影响术后五年功能不佳的主要因素,以及基于证据的干预阈值

《The Journal of Arthroplasty》:Femoral Bowing in Total Knee Arthroplasty: Angular Deviation as a Primary Mediator of Poor Five-Year Function and Evidence-Based Thresholds for Intervention

【字体: 时间:2026年02月20日 来源:The Journal of Arthroplasty 3.4

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  股骨弯曲角度(FBA)影响全膝关节置换术(TKA)五年功能结局,主要通过术中截骨角度偏差(postoperative-Δθ)介导,而非直接机械对齐。研究建立阈值:|FBA|=5.9°(术前风险分层)和|postoperative-Δθ|=4.6°(术中精度目标)。合并严重弯曲与角度偏差患者功能结局更差。

  
陈洪泰|谢平进|严春海|邱广远|张锦昌|张艾米|傅亨利
香港大学临床医学院骨科与创伤学系,香港特别行政区薄扶林沙宣道21号

背景

股骨弯曲会降低全膝关节置换术(TKA)中髓内导向的股骨远端截骨精度,但其对五年功能结果的影响尚未完全明确。本研究探讨了股骨弯曲是否通过截骨过程中的角度偏差影响TKA的结果,并建立了可用于临床风险分层的阈值。

方法

本研究分析了422名接受髓内导向截骨的全膝关节置换术患者,这些患者接受了五年随访。评估了股骨弯曲角度(FBA)、术后截骨角度偏差(postoperative-Δθ)、对齐情况以及膝关节损伤和骨关节炎结果评分(KOOS)。使用皮尔逊相关性分析、多元线性回归和中介分析来评估机制途径,同时通过接收者操作特征分析确定了阈值。患者根据这些阈值进行分组以进行比较。

结果

平均股骨弯曲角度(FBA)为1.4° ± 2.9°(范围:-5.9°至11.5°),其中6.9%的患者存在严重弯曲。FBA与术后截骨角度偏差(postoperative-Δθ)呈正相关(r = 0.716),与五年KOOS评分呈负相关(r = -0.363)(P值均< 0.001)。中介分析显示,股骨弯曲对功能结果的影响主要通过术后截骨角度偏差(β = -0.356,P < 0.001)实现,而非机械对齐。确定的阈值为:|FBA| = 5.9° 和 |postoperative-Δθ| = 4.6°(P值均< 0.001)。严重弯曲的患者疼痛和运动功能结果更差;对齐偏差不可接受的患者日常生活质量更差(所有P值< 0.05)。同时具有严重弯曲和不可接受对齐偏差的患者在所有评估指标上的表现均比没有这两种情况的患者更差(所有P值< 0.05)。

结论

股骨弯曲主要通过截骨过程中的角度偏差对TKA的功能结果产生不利影响,而非直接效应或单纯的对齐问题。确定的阈值分别为:术前风险分层使用|FBA| = 5.9°,术中精度目标使用|postoperative-Δθ| = 4.6°。对于股骨弯曲严重的患者,可能需要采用更先进的外科技术来提高截骨精度,从而优化功能结果。

引言

全膝关节置换术(TKA)是治疗终末期膝关节关节炎最成功的骨科手术之一[1],在全球范围内显著缓解了疼痛并改善了患者功能[2]。手术的成功取决于术后最佳对齐,这对植入物的使用寿命、功能表现和患者满意度至关重要[3]。尽管替代对齐目标和策略越来越受欢迎,但恢复中性的机械轴(通常定义为髋-膝-踝角度为180.0° ± 3.0°[4])仍被视为核心原则,而对齐不良与聚乙烯磨损、假体松动和过早翻修有关[5]。
尽管自2017年以来机器人辅助技术的应用增加了八倍,但在2023年,仅有15.9%的全膝关节置换术使用了该技术,这意味着传统技术仍占绝大多数[6]。髓内(IM)导向工具是传统全膝关节置换术中股骨远端截骨的金标准,其优势包括稳定的固定、不依赖外部标志物以及可重复的目标对齐[[7],[8],[9]]。该技术涉及沿股骨解剖轴插入一根导杆,然后以常用的固定外翻矫正角度(fVCA,通常为6°[10])进行远端截骨,以补偿解剖轴和机械轴之间的差异(股骨机械-解剖角度,FMAA,通常为5°至7°)(图1a)。
然而,髓内导向假设股骨解剖结构正常,尤其是在冠状面上[11]。股骨的冠状弯曲——即股骨近端和远端轴之间的角度偏差——会降低截骨精度[12]。这种变异在东亚人群中尤为普遍[[12],[13],[14]],Nam等人报告称有28.6%的患者股骨远端FMAA(dFMAA)超出5.0° ± 2.0°的范围(范围:2.0°至9.6°)[15]。
最终具有临床意义的术后股骨远端截骨角度偏差(postoperative-Δθ)是在植入股骨组件时观察到的。这一偏差的主要决定因素是系统角度偏差(systematic-Δθ,图1b),这源于一个基本的几何问题:在弯曲的股骨中,髓内导杆会沿着弯曲的髓腔路径移动,而不是TKA系统设计所假设的直线路径[16]。这种预期截骨平面与实际截骨平面之间的差异是解剖结构的固有特征。股骨弯曲越严重,系统角度偏差越大,即使技术操作正确,也会增加对齐不良的基线风险[16, 17]。最终的术后角度偏差是系统角度偏差与术中截骨误差共同作用的结果,这些误差进一步增加了超出单纯解剖结构预测的变异性。
尽管人们认识到股骨形态对TKA结果的重要性,但迄今为止仍缺乏大规模研究系统地评估冠状股骨弯曲程度与五年临床结果之间的关系。大多数现有的关于股骨弯曲的研究仅关注放射学对齐参数或生存率,而没有全面评估患者长期随访的功能结果[[18],[19],[20]]。此外,建立能够预测具有临床意义的对齐误差和不良结果的股骨弯曲具体阈值仍然是一个未满足的临床需求。
本研究旨在通过全面分析冠状股骨弯曲与全膝关节置换术中机械对齐精度和功能结果之间的关系来填补这些知识空白。研究假设股骨弯曲对术后五年功能结果的负面影响并非直接效应,而是主要通过术后截骨角度偏差(postoperative-Δθ)介导的。此外,研究还假设可以建立股骨弯曲和术后截骨角度偏差的量化、具有临床意义的阈值,以准确预测功能结果。

研究队列和人口统计学特征

这项回顾性III级队列研究获得了机构审查委员会(UW 20-383)的批准,纳入了2018年1月1日至2019年12月31日期间接受全膝关节置换术的连续患者。符合条件的患者患有Kellgren–Lawrence III至IV级原发性膝关节骨关节炎,接受了髓内导向的股骨远端截骨以实现术后中立对齐,并拥有完整的术前和术后五年全长站立位X光片以及膝关节损伤和骨关节炎结果评估资料

股骨弯曲与对齐相关,并预示较差的功能结果

股骨弯曲角度(FBA)与远端股骨机械轴与解剖轴之间的角度偏差(aLDFA、dFMAA、systematic-Δθ和postoperative-Δθ)呈正相关(r分别为0.566、0.799、0.791和0.716,P值均< 0.001)。此外,systematic-Δθ与postoperative-Δθ之间也呈高度正相关(r = 0.893,P < 0.001)。相比之下,手术执行误差或调整(定义为systematic-Δθ与postoperative-Δθ之间的差异)与FBA无关(P > 0.05)(图2a)。术后,FBA与术后角度偏差呈负相关

讨论

本研究表明,冠状股骨弯曲主要通过影响术中截骨精度来损害全膝关节置换术后的功能结果,而非仅通过最终机械对齐。序列中介分析表明,股骨弯曲通过术后截骨角度偏差这一关键中介因素对患者五年报告的结果产生负面影响。此外,研究还发现...

作者贡献声明

陈洪泰:撰写初稿、进行调查、进行正式数据分析。谢平进:撰写初稿、进行正式数据分析。严春海:提供监督、资源支持及方法指导。邱广远:提供监督及调查指导。张锦昌:进行数据验证及监督。张艾米:撰写、审稿和编辑,提供监督及方法指导。傅亨利:撰写、审稿和编辑,提供监督。

作者贡献声明:

陈洪泰:撰写初稿、进行正式数据分析。
谢平进:撰写、审稿和编辑。
严春海:提出研究概念。
邱广远:负责资金筹集和资源协调。
张锦昌:提供监督。
傅亨利:负责项目管理。
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