踝关节融合术的应用及研究进展

踝关节融合术的应用及研究进展

踝关节置换术是一种导致踝关节僵硬的手术。“关节融合”一词是奥地利医师EduardAlber在1878年对1例严重下肢瘫痪的14岁儿童同时融合膝踝关节时第一次提出的。1951年Charnley总结治疗膝关节疾病的经验提出了加压融合的概念,直至今日无论踝关节融合技术如何发展,“加压原则”仍然是关节融合最基本的原则。文献报道至今有超过40种踝关节融合的手术方法。本文通过检索近期国内外文献,对踝关节融合术的应用及研究进展综述如下。1手术禁忌证踝关节融合的手术指征主要包括非手术治疗失败的有严重的关节功能障碍或顽固性疼痛的踝关节炎;关节面无法修复的严重的踝关节内骨折;化脓性或结核性踝关节炎;距骨坏死或距骨骨量严重丢失;Charcot关节病;踝关节置换失败或初次踝关节融合失败;马蹄足畸形;不能通过截骨矫正的内或外翻畸形;由于神经病变或损伤而致肌肉瘫痪,引起关节严重不稳。手术禁忌证主要包括临近髋膝关节存在屈曲挛缩;存在手术无法改善的严重周围血管疾病。周围关节(包括距舟关节,跟骰关节)出现严重退变的类风湿性踝关节炎是单纯行踝关节融合的相对禁忌证。感染虽不是踝关节融合禁忌证,但其有可能是某一种手术技术的禁忌证。此外吸烟应被视为相对禁忌,其明显增加融合的不愈合率,特别是当合并有其他相对禁忌证时。2记录后足力线异常制定踝关节融合手术计划前应对患者的健康状况、社会经历以及有无影响手术效果的不良嗜好进行评估。术前应评估患肢的软组织条件和神经血管情况,还要对整个下肢的力线进行评估,如存在下肢力线异常应先予以矫正。应拍摄负重时踝关节的正侧位X线片,其能准确地显示踝关节力线异常及关节间隙的丢失。拍摄Saltzman描述的后足力线片,以评估后足有无内外翻畸形。还应拍摄负重时足正侧斜位X线片以除外合并足部其他关节存在关节炎,特别是距下关节尤为重要。CT检查能够很好地反映骨缺失的程度,对术中植骨和矫形有指导意义。3围关节受力增加踝关节融合后有大约1/3背伸和跖屈功能保留下来,其主要来自距下关节和跗横关节及中后足其他关节的代偿活动度。踝关节融合后将使周围关节承受的应力增加,这将加速周围关节关节炎的发生,特别是在踝关节融合后残存有内翻、外翻或马蹄畸形时。而将踝关节融合在跖屈位时,行走时产生的跳跃步态造成膝关节代偿性反屈畸形。通过步态分析和距下关节压力测试证实将踝关节融合在力线不良的位置将明显影响踝关节融合的远期效果。踝关节正确的融合位置要求矢状面上足处于中立位,冠状面上后足中立位至外翻5°,水平面上外旋5°~10°。4踝关节融合法4.1ilizarov技术特点外固定支架是最早用于踝关节融合的技术。虽然EduardAlber最早提出踝关节融合的概念,但在1951年Charnley使用单平面外固定支架进行加压关节融合才使得踝关节融合进入现代。上世纪50年代在苏联不断发展的Ilizarov技术在80年代传入了美国,使得Ilizarov支架用途更加广泛,其中包括应用于踝关节融合。此后至今Hoffman外固定架,Hybrid外固定架和Talar外固定架都被用于踝关节融合。Ilizarov技术的局限性在于结构复杂,对医师相关经验要求高。但在生物力学方面,其能够提供足够的抗弯曲和抗扭转的能力,并可承担全部轴向负荷。因此踝关节融合术后可早期负重,减少合并症。而可调节的性能使其能矫正任一平面或多个平面的畸形并且可调性贯穿治疗始终,如出现不愈合可再行加压或追加植骨,因此Ilizarov技术特别适用于存在感染、骨缺损或骨短缩的病例。但使用外固定架应避免同时对距下关节加压,以防加速距下关节炎的发展。Sharon等报道一组病例使用Ilizarov外固定支架融合踝关节的愈合率达100%。4.2治疗后足骨折髓内钉融合踝关节适用于Charcot神经性关节病、原发性踝关节骨性关节炎、类风湿踝关节炎、马蹄足内翻、创伤后踝关节骨关节炎、痛风性骨关节炎、踝关节骨不连、Chopart切断术、踝关节置换术失败后的补救手术、胫骨远端大块骨缺损、距骨骨坏死导致的严重踝关节病变。髓内钉较其他固定方法可以提供更牢固的足踝部稳定性并提供应力分载。能明显降低骨不连的发生率。Marc等认为髓内钉的优势在于它更加符合生物力学原理。这种逆行性髓内钉使踝关节融合更加稳定,并最大程度地减少软组织损伤,避免伤口不愈合问题。目前出现的第2代专用于胫距跟关节融合的髓内钉,设计了由后向前穿入跟骨的锁定钉。使得其较传统的采用横行锁定的髓内钉具有更强的抗旋转稳定性。新型髓内钉在后足区域有5°的外翻弧度,以增加跟骨对髓内钉的包容,而锁定孔的位置也充分考虑了后足特殊的解剖形态。髓内钉近端采用由内向外锁定钉可降低神经血管损伤的风险。Levent等报道应用髓内钉结合外固定的方法进行踝关节融合,减少了外固定的固定时间,提高了病人的耐受力,同时减小了并发症的发生率。Kamath等采用髓内钉融合技术治疗类风湿踝关节炎病例,术后AOFAS评分74.6分,疼痛缓解率为76%。Goebel等报告29例采用逆行髓内钉技术融合踝关节的患者,术后AOFAS评分平均为71分,植骨融合率则高达90%。4.3入路手术的材料近来比较流行使用2枚或多枚松质骨加压螺钉进行踝关节融合。John等报道使用经外踝截骨入路2枚平行空心加压螺钉逆行固定胫距关节,并取腓骨自体植骨达到踝关节融合的目的,融合率达95%。Karl-Heinz等提出前侧入路手术具有无需进行腓骨截骨,手术切口更小。其在与胫骨长轴各成30°的方向由前侧向融合部位交叉打入2枚螺钉,第3枚螺钉由后侧打入,以提高矢状面的稳定性。但Alonso通过有限元分析3枚螺钉固定方法的初始稳定性,显示第3枚螺钉减少了融合处的微动,融合固定时从前方拧入螺钉显示微动时峰值低于由后方固定螺钉。故3枚螺钉固定的稳定性更好,融合固定时第3枚螺钉最好由前方进入。Hans报道经前侧入路4枚螺钉融合踝关节的愈合率达99%,并指出清除残余软骨和瘢痕组织及增生骨质,特别是融合后正常的力线,是融合成功的关键。使用螺钉融合踝关节具有手术切口小,稳定性高,融合成功率高的优势,是踝关节融合术的首选方法,但并不是所有病例都适用。4.4tibixis钢板系统治疗股骨粗隆间骨折的临床应用Glenn等使用传统薄刃钢板用于胫距间加压融合,并提供防止踝屈伸及内外旋的稳定。术后无不愈合病例,平均融合时间3.9个月,依据美国矫形足踝协会后足评分术后平均78.25分。对于相对复杂的踝关节融合病例,一些学者提出在3个螺钉固定融合的基础上增加前侧钢板固定可以增加融合部位的稳定性。其通过生物力学实验证实负重状态下前侧附加钢板固定可以显著增加融合的坚固程度并减少关节融合处的微动干扰,取得较好的临床效果。锁定钢板的出现为骨折端提供了良好的角稳定性,近来部分医师已经开始使用锁定钢板进行下肢关节融合术。Ahmad等使用肱骨近端锁定钢板行踝关节融合术,由于锁定钢板能够提供固定融合角度,并进行多平面固定,因此取得了满意的临床效果。需要踝关节融合的复杂病例往往存在骨质量不良,特别当距骨侧骨量丢失严重时,常需要将融合范围扩展到距下关节,以增加融合的稳定性,Tibiaxis钢板系统的出现可以避免上述情况的发生。手术沿小腿前中线纵形延伸到距骨做切口,显露踝关节腔后,切除正中和内外侧胫距表面软骨直至软骨下松质骨,用手向胫骨方向顶压距骨,使其紧密接触,Tibiaxis钢板系统是解剖型锁定钢板,将两个钢板呈50°~70°角,分别置于胫骨远端前内侧和前外侧面,可对踝关节提供三个平面的稳定性,其远端按距骨头和距骨颈解剖形态设计,有三个锁钉孔可对距骨进行固定,前侧放置两块钢板与后侧跟腱形成张力带效应,均衡地将应力传到过踝关节。Beat等使用Tibiaxis钢板系统融合的一组踝关节病例愈合率达100%。术后效果依据美国矫形足踝协会后足评分,由术前平均38分提高到70分,疼痛评分由术前平均8.3分提高至28.8分。4.5关节镜下踝关节融合关节镜下踝关节融合一般采用松质骨加压螺钉经胫骨远端交叉固定胫距关节,也可采用经跟骨进行胫距关节空心螺钉沿导针贯穿加压固定,以减少关节间隙微动、防止骨不愈合。这两种方法都可以经较小的皮肤切口完成操作,从而最大限度保证微创。目前,对关节镜下融合时是否植骨尚无统一标准。关节镜行踝关节融合有许多优点:不会发生危及肢体安全的合并症;较少的出血量;较短的住院时间;骨愈合时间短。Ferkel等报道对35例踝关节炎末期的患者施行关节镜下关节融合术,术后使用Mazur、Morgan评分最终愈合率为97%。平均愈合时间11.8周,无感染或神经血管损伤。4.6踝关节的融合虽然以上方法都用于进行踝关节融合,但其适应的病例还是有一定差异的。Sharon等指出Ilizarov技术特别适用于翻修、距骨坏死、软组织损伤严重或存在感染的复杂病例。Ogut用尸体标本对比外固定架与螺钉进行踝关节融合的稳定性,结果显示两者在抗弯曲能力和抗扭转能力上没有统计学差异,但其指出对于骨质量不佳或存在踝关节复杂病理改变的病例不要采用螺钉固定,这会增加手术失败的风险。而采用髓内钉进行踝关节融合需要牺牲胫距关节和距下关节的活动度,因此对于距下关节正常的病人不适用。多数学者建议使用Tibiaxis钢板系统融合踝关节,适用于伴有大量的骨丢失需要大量植骨的初次踝关节融合失败或踝关节置换术后失败的复杂病例,简单的踝关节融合病例不适用此种方法。踝关节镜融合适于无骨质缺损的正常或接近正常的踝关节病损,以往踝关节内外翻畸形超过15°是使用关节镜融合的禁忌。但Dannawi等比较踝关节内外翻畸形超过15°和踝关节内外翻畸形<15°的两组病例关节镜融合后的效果,结果总体融合率91%,两组比较融合率和术后功能评分均无统计学差异。近期部分学者报道使用关节镜融合最高达45°内外翻畸形的踝关节,但这种方法需要同时融合距下关节,以矫正过大的内外翻畸形。有学者比较关节镜组与开放踝关节融合手术组,前者住院天数短于后者,12周时骨折愈合率高于后者,且有统计学意义,关节镜踝关节融合组术后1年愈合率95%。提示关节镜下踝关节融