現如今人們的生活水平不斷提高，人口老齡化不斷加劇，膝關節骨關節炎（knee osteoarthritis，KOA）的發病率越來越高。KOA的階梯性治療越來越受到骨科醫師的關注，其治療方法主要為早期的藥物治療及晚期的手術治療，手術治療的方式包括關節鏡手術、關節軟骨修復術、膝關節周圍截骨術、關節置換術。根據患者的實際情況，選擇最適合患者的治療方式至關重要，努力做到保膝與換膝并舉。在保膝手術治療中，單髁置換術（unicompartmental knee arthroplasty，UKA）與脛骨高位截骨術（high tibial osteotomy，HTO）是臨床上應用最多的手術技術。脛骨平臺后傾角的存在可維持膝關節前、后交叉韌帶的張力，在膝關節屈伸運動時股骨髁能正常地滑動及滾動，有利于膝關節的屈曲運動。脛骨平臺后傾角（posterior tibial slope，PTS）的變化會對膝關節的生物力學產生明顯影響，在保膝治療中起著至關重要的作用。現對PTS在UKA及HTO中的應用做一綜述，明確PTS的重要性，更好地指導保膝治療，為更多的KOA患者帶來福音。
一、PTS的意義
脛骨平臺在矢狀面上的關節面與脛骨的骨干并不是垂直的，而是向后方傾斜的，稱之為脛骨平臺后傾，新生兒比青年人更加顯著。PTS的生物力學意義：維持膝關節前、后交叉韌帶的張力，在膝關節屈伸運動時股骨髁能正常地滑動及滾動，有利于膝關節的屈曲運動。PTS使脛股關節產生向前的剪切力，由前交叉韌帶（anterior cruciate ligament，ACL）所拮抗。Whiteside等指出，PTS的數值大小不等，其原因包括個體的差異、人種的差異、測量的方法及參照的選擇問題等。PTS的變化會對膝關節的生物力學產生明顯影響，因此，當行UKA或HTO時必須考慮到脛骨平臺后傾角的因素。
二、PTS的各種測量方法及數值大小
PTS的數值可以用膝關節的常規X線片、CT、MRI或直接在膝關節上手動測量。雖然膝關節的CT、MRI可以消除旋轉帶來的誤差，精確度較X線片高，但不是保膝手術術前的常規檢查，且花費較高。因此，我們更多采用的是膝關節的常規X線片的測量方法，脛骨平臺前、后緣只要完整即可測量。應用膝關節X線側位片的測量方法易操作，但對影像拍攝技術要求較高，若脛骨有旋轉會導致數值不精確。Jiang等指出，下肢在中立位并且脛骨內、外旋＜15°時，測量PTS不會受到脛骨旋轉因素的影響。
PTS的個體差異大，且不同的測量方法和參考軸帶來的結果大小不等。目前使用的方法主要有：前皮質切線（anterior tibial cortex，ATC）參照法、后皮質切線（posterior tibial cortex，PTC）參照法、脛骨近端解剖軸（tibialproximalanatomicalaxis，TPAA）參照法、脛骨中段解剖軸（tibial connecting anatomical axis，TCAA）參照法、脛骨機械軸（mechanical axis，MA）參照法和腓骨解剖軸（fibula shaft axis，FSA）參照法等。ATC參照法：脛骨近端距膝關節5cm和15cm處前皮質線上的2個點的連線，做其垂線測量與脛骨平臺之間的夾角；PTC參照法：脛骨近端距膝關節5cm和15cm處后皮質線上2個點的連線，做其垂線測量與脛骨平臺之間的夾角；TPAA參照法：脛骨近端距膝關節5cm和15cm處皮質直徑中點的連線，做其垂線測量與脛骨平臺之間的夾角。ATC參照法比TPAA參照法平均大（2.90±0.55）°。有學者采用MPA法（ATC參照法與PTC參照法的均值）評估PTS值，并證明了與膝關節CT測量具有高的相關性。Brazier等比較了這幾種測量方法，指出TPAA參照法與PTC參照法是精確度較高的方法，其PTS數值不受患者的性別、年齡、身高和體重因素的影響。
脛骨平臺分為脛骨內側平臺及外側平臺，脛骨平臺后傾角亦是如此。在標準的膝關節側位X線片上，區分脛骨內、外側平臺至關重要，脛骨內側平臺后緣與脛骨后側的骨皮質成角較銳，而脛骨外側平臺后緣與脛骨后側的骨皮質成角較鈍。脛骨內側平臺是膝關節主要的負重區域，有研究表明脛骨后傾角與脛骨內側平臺后傾角的相關性較緊密，而與脛骨外側平臺后傾角缺乏相關性。
國人的PTS在X線片上測量與尸體上直接手動測量，數值大小差異無統計學意義（P>0.05）。在國人的尸體標本上直接手動測得脛骨內側平臺后傾角為（15.02±4.2）°，脛骨外側平臺后傾角為（11.74±3.8）°。我國華北地區成人的脛骨內側平臺后傾角為（11.30±4.5）°。國內脛骨內、外側平臺后傾角均比歐美等國家的大。歐美等國家的PTS平均為6.8°。M?ller等通過對國外人群尸體直接手動測得脛骨內側平臺后傾角為5°~15°，平均10°；外側脛骨平臺后傾角為4°~15°，平均8°。
三、PTS在UKA與HTO中的應用
許多膝關節骨關節炎患者均伴有膝內翻或膝外翻畸形，關于畸形的部位又分為關節內畸形及關節外畸形。UKA通過植入單髁假體糾正關節內畸形，適用于活動要求較低、活動量較少的老年患者，單髁假體可以補償關節內的損傷，恢復膝關節正常的運動，且可以阻止內側單間室骨關節炎的惡性循環；HTO通過截骨糾正關節外畸形及膝關節的異常力線，適用于活動要求較高、活動量較多的年輕患者。
1.PTS在UKA中的應用
脛骨內側平臺是膝關節的主要負重區。PTS是UKA中一個重要的參數，膝關節的單髁假體設計及手術操作，PTS都應被加以重視。當進行脛骨截骨時，其脛骨的髓外定位器定位至關重要，正面及側面均需與脛骨的長軸平行，但UKA是微創切口且脛骨具有生理彎曲，其會導致一定范圍的偏差。脛骨假體后傾角目前推薦為7°，但是對最佳的脛骨假體后傾角目前尚存在爭議。
馬廣文等選取了30例行UKA患者，分別行3°后傾截骨及7°后傾截骨，比較了術后的膝關節功能，結果顯示UKA行3°后傾截骨比行7°后傾截骨有利于提高術后的膝關節功能。Hernigou等對99例UKA患者進行了平均16年的隨訪，關于患者術前的前交叉韌帶（anterior cruciate ligament，ACL）情況，50例患者ACL正常，31例患者ACL損傷，18例患者ACL缺失。隨訪結果：77例假體未松動且未翻修；17例假體松動，未松動患者的PTS<松動患者的PTS（P＜0.05）；5例ACL斷裂患者（術前ACL完整）的PTS≥13°；77例未翻修患者的脛骨向前平移（平均3.7mm）與PTS（平均4.3°）呈顯著的線性關系（P＜0.01）；7例術前無ACL的患者進行了翻修，其PTS>8°。結果提示：一個完整的ACL與UKA術后維持膝關節的前后穩定性有關；對于無ACL的患者，其PTS要避免＞7°，否則會導致翻修率的增加；過大的PTS可能會增加假體松動率甚至ACL斷裂。
Aleto等對32例UKA患者術后翻修的原因進行了研究，其中15例（47%）是由于脛骨內側塌陷，其與PTS的增加有關。Weber等研究了PTS對假體磨損的影響，在UKA中建議PTS在4°~8°之間，可顯著減小假體的磨損。Takayama等對40例行UKA的患者進行了研究，指出應避免增加PTS以確保術后的膝關節完全伸直。Small等對UKA術后脛骨近端應力負荷與PTS的關系進行了研究，提出了PTS＜0°或＞5°可能導致脛骨近端的局部應力負荷梯度增加，可能與UKA術后的局部疼痛和假體周圍骨折有關。Chatellard等對559例UKA患者術后隨訪（5.17±4.33）年，發現當PTS＞5°或PTS在UKA手術前后變化＞2°時，可顯著縮短UKA假體的存活率，建議UKA術后其PTS＜5°或手術前后變化＜2°。Sawatari等研究了PTS對UKA的三維有限元分析的影響，發現PTS越大，UKA的脛骨假體與脛骨的松質骨的接觸應力越大，建議應避免過度后傾，減少骨應力。馬路遙等分析了PTS對UKA術后短期臨床結果的影響，對86例UKA進行了術后隨訪，平均隨訪時間2年，發現UKA術后的牛津膝關節評分與假體的PTS及手術前后PTS的變化呈負相關，指出UKA術后PTS減小時臨床結果更好，應避免術后PTS過大。Clarius等對56例UKA進行了隨訪，平均隨訪5年，49例術后PTS在2°~12°內，7例不在2°~12°范圍內，它們在短期內AKS評分比較差異無統計學意義（P=0.9901）。Zeng等就PTS對ACL損傷的影響進行了meta分析，提出增加的脛骨內側平臺后傾角及脛骨外側平臺后傾角均是ACL損傷的危險因素，過大的PTS會導致脛骨前移、ACL緊張甚至斷裂。
2.PTS在HTO中的應用
HTO分為內側開放楔形截骨（open-wedge high tibial osteotomy，OWHTO）及外側閉合楔形截骨（closed-wedge high tibial osteotomy，CWHTO）。研究表明，PTS的增加會增大脛骨前移及ACL的張力，而減小后交叉韌帶（posterior cruciate ligament，PCL）的受力及緊張度，也可改變關節軟骨上的應力。此發現有助于不穩定性膝關節及關節軟骨缺損的治療。OWHTO可增加PTS，建議用于PCL或半月板的后外側角損傷的患者。CWHTO可減少PTS，可用于ACL損傷的患者。PTS是HTO中一個重要的參數，對于HTO的手術操作，PTS應被加以重視。
Lobenhoffer就PTS在HTO中的研究中提到，若截骨時向前打開間隙大于向后打開的間隙，則PTS增加；若截骨時向前打開間隙小于向后打開的間隙，則PTS減小。當PTS增加時，由于股骨內側髁與抬高的脛骨較早接觸，股骨與脛骨的接觸區域前移，使得內側半月板后角及后方軟骨相對減壓。對于膝關節穩定且活動度正常的患者，在截骨時PTS應保持不變；對于ACL損傷或功能不全的患者，可以減小PTS以減小脛骨的前半脫位；對于PCL損傷或功能不全的患者，可以增大PTS以減小后交叉韌帶的應力及緊張度。也就是說，僅糾正膝關節內翻畸形時，不應改變PTS；若膝關節不穩定或活動度欠佳時，可能需要改變PTS，可以通過在截骨的間隙中插入同種異體楔形骨塊來改變PTS的大小。內側開放楔形截骨常意外導致PTS增加，外側閉合楔形截骨常意外導致PTS減小。Kim等提出，OWHTO術后PTS增加可能導致ACL退行性改變，更大的BMI及PTS是ACL變性的誘因。有研究表明較大的PTS是非接觸性ACL損傷的危險因素。也有研究發現，較大的PTS對非接觸性ACL損傷在女性患者中較明顯。El-Azab等對100例HTO患者（50例OWHTO，50例CWHTO）術后的PTS進行測量，OWHTO的PTS較術前顯著增加（2.1±3.6）°（P＜0.05），CWHTO的PTS較術前顯著下降（3.1±3.4）°（P＜0.05）。Nha等對OWHTO及CWHTO術后PTS的變化進行meta分析，發現PTS在OWHTO后平均增加2.02°（95%CI，P=0.005），CWHTO后平均下降2.35°（95%CI，P＜0.001）。Giffin等發現，對于PCL損傷的患者其脛骨在膝關節屈曲90°時向后移位至（8.4±2.6）mm，HTO術后PTS從（9.2±1.0）°增加到（13.8±0.9）°，使脛骨在膝關節屈曲90°時向前移動到（4.0±2.0）mm，提示PCL損傷的患者可通過增加術后的PTS使脛骨減少向后移位。
Dejour等對ACL損傷患者與ACL正常的對照組在膝關節側位X線片上進行了比較，發現PTS每增加10°，脛骨前平移（anterior tibial translation，ATT）平均可以增加6mm。Giffin等將10例尸體用HTO將PTS從8.8°增加到13.2°，發現ATT增加了3.6mm。
Cullu等對40例內側KOA行HTO的患者進行了隨訪，平均隨訪55個月。利用4種不同的測量方法（ATC參照法、TPAA參照法、PTC參照法、FSA參照法）記錄了術前及術后的PTS，術前PTS平均為（11.2°、7.5°、5.6°、8.2°），術后PTS平均為（7.9°、4.8°、2.2°、3.7°），發現關節外畸形矯正不足的患者PTS下降的幅度較正常矯正和過度矯正的患者大，術后的機械軸外翻程度越高，PTS越大。
HTO可矯正膝關節冠狀面的內翻畸形，OWHTO可無意增加PTS。這是由脛骨近端獨特的解剖結構所決定的，截骨時若前后撐開的間隙高度相等時可使得PTS增加。因此，為了維持生理的PTS，建議截骨時前邊撐開的間隙應該是后方的1/2到2/3，測量發現PTS術前平均（10.8±2.8）°，術后平均（10.5±3.3）°，PTS是相同的（P=0.556）。部分患者做OWHTO時使用自體髂骨植骨使得前邊撐開的間隙是后方的1/2到2/3，發現PTS沒有顯著改變。
PTS對于維持膝關節的穩定性、屈伸活動度等均具有重要影響。大多數KOA患者伴有膝關節屈曲受限，調整PTS可改善膝關節屈曲受限。Dragosloveanu等對47例行OWHTO的患者平均隨訪2年，發現PTS每增加1°使得膝關節屈曲角度可增加1.45°。
四、總結
KOA的發病率越來越高，保膝治療也越來越受到廣大骨科醫師的關注，PTS是UKA及HTO中的重要參數，其變化會對膝關節的生物力學產生明顯的影響。對于UKA，建議術后PTS較小時臨床效果更佳；對于HTO，其膝關節穩定的患者，在糾正冠狀面畸形的時候盡量不改變術前的PTS。嚴格把握手術適應證，選擇最合適的PTS是我們今后研究的方向。
參考資料：略
作者：蘆升升，張潤杰，劉澤，張民＊
