許翔宇,武勇
足踝創(chuàng)傷是踝關(guān)節(jié)炎(ankle osteoarthritis, AO)的主要病因,其占比高達(dá)75%~80%,其中踝周骨折約占62%,韌帶損傷約占16%[1],這與髖、膝關(guān)節(jié)不同(主要病因?yàn)樵l(fā)性骨關(guān)節(jié)炎)。除足踝創(chuàng)傷之外,神經(jīng)系統(tǒng)疾病、免疫、代謝病等因素也可能會(huì)引起踝關(guān)節(jié)軟骨損傷及生物力學(xué)異常,最終導(dǎo)致關(guān)節(jié)退變。終末期AO 會(huì)引起踝關(guān)節(jié)嚴(yán)重疼痛及功能受限,嚴(yán)重影響生活質(zhì)量,目前常用的外科治療方式為踝關(guān)節(jié)融合術(shù)及全踝關(guān)節(jié)置換術(shù)(total ankle arthroplasty,TAA)。早期TAA 有較高的手術(shù)并發(fā)癥和失敗率,因此踝關(guān)節(jié)融合術(shù)一度作為治療終末期AO 的金標(biāo)準(zhǔn)。近年來(lái),隨著踝關(guān)節(jié)生物力學(xué)研究不斷深入,踝關(guān)節(jié)假體設(shè)計(jì)和手術(shù)技術(shù)的不斷完善,TAA 已成為治療終末期AO的公認(rèn)可選方案,其使用量在過(guò)去10年中大幅增加。TAA 曾經(jīng)只適用于年齡較大、畸形不重的患者,而如今其適應(yīng)證范圍已有所擴(kuò)大。本文就TAA治療終末期AO的現(xiàn)狀及進(jìn)展進(jìn)行回顧總結(jié)。
TAA 的主要適應(yīng)證是終末期AO。AO 可能由多種病因引起,但創(chuàng)傷后關(guān)節(jié)炎是目前最為常見的病因,而踝關(guān)節(jié)原發(fā)性骨關(guān)節(jié)炎相對(duì)罕見[1]。終末期AO 患者仍可進(jìn)行保守治療,包括冰敷、支具固定、抗炎藥物應(yīng)用、封閉治療等。當(dāng)保守治療無(wú)效時(shí),可以考慮手術(shù)治療。踝關(guān)節(jié)融合術(shù)曾是治療終末期AO的金標(biāo)準(zhǔn),其長(zhǎng)期療效良好,融合率可達(dá)87%~100%[2],常是年輕患者的首選治療方案。然而,踝關(guān)節(jié)融合術(shù)也可能導(dǎo)致各種并發(fā)癥,包括骨不愈合、假關(guān)節(jié)形成、步態(tài)速度下降等,最終導(dǎo)致鄰近關(guān)節(jié)退變[2]。因此,對(duì)于已經(jīng)存在鄰近關(guān)節(jié)退變的患者,采用TAA 可能比踝關(guān)節(jié)融合術(shù)更合適[3-4]。若行雙側(cè)踝關(guān)節(jié)融合,可能會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的行走困難,所以一側(cè)已行踝關(guān)節(jié)融合術(shù)的患者,對(duì)側(cè)還需手術(shù)治療時(shí),應(yīng)考慮選擇TAA[5]。過(guò)去認(rèn)為,TAA 適用于年齡較大(>50 歲)、功能要求不高、畸形較輕、多關(guān)節(jié)受累、無(wú)肥胖的終末期AO。然而,近些年的研究表明TAA 的適應(yīng)證范圍已有所擴(kuò)大。雖然年輕患者可能對(duì)關(guān)節(jié)置換部位的功能要求相對(duì)較高,但研究表明50 歲以下的年輕患者行TAA 后也有較好的預(yù)后[6]。此外,嚴(yán)重的冠狀面畸形已不再是TAA 的禁忌證,一些研究表明,對(duì)于嚴(yán)重的內(nèi)翻、外翻畸形患者仍可以獲得良好的療效[7]。對(duì)于肥胖患者,一些醫(yī)師可能會(huì)傾向于采用踝關(guān)節(jié)融合術(shù),但研究表明TAA 并不一定會(huì)增加風(fēng)險(xiǎn)。雖然有一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)肥胖與翻修率有關(guān)[8],但其他多項(xiàng)研究表明,肥胖并不增加并發(fā)癥、感染或假體失效的風(fēng)險(xiǎn)[9-10]。需要注意的是,糖尿病可能會(huì)增加翻修或感染的風(fēng)險(xiǎn),尤其在血糖控制不佳(糖化血紅蛋白>7.0%)的情況下[11]。
既往曾將深部感染病史作為TAA 的相對(duì)禁忌證,但研究表明,曾有骨髓炎或化膿性踝關(guān)節(jié)炎病史的患者,在TAA 術(shù)后出現(xiàn)深部感染的風(fēng)險(xiǎn)并沒有增加[12]。然而,存在術(shù)區(qū)活動(dòng)性感染目前仍是TAA 手術(shù)的絕對(duì)禁忌證。此外,踝關(guān)節(jié)活動(dòng)范圍嚴(yán)重受限可能也不再是TAA 的禁忌證,有研究指出這些患者在術(shù)后可能無(wú)法達(dá)到與其他患者相同的絕對(duì)活動(dòng)范圍,但在平均隨訪時(shí)間為7.6 年的長(zhǎng)期隨訪中,這些患者與自身相比踝關(guān)節(jié)活動(dòng)范圍增大的比例更高[13]。
綜上,隨著疾病認(rèn)識(shí)及手術(shù)技術(shù)不斷的發(fā)展,TAA 逐漸在過(guò)去認(rèn)為不適用的患者中獲得了良好的臨床療效,可見TAA 的適用范圍正隨著越來(lái)越多研究的深入而不斷被擴(kuò)展,其適應(yīng)證和禁忌證也一直在重新修訂。
20 世紀(jì)70 年代初進(jìn)行了世界第1 例TAA[14]。第一代假體由兩部分組成(一般為聚乙烯脛骨部和金屬距骨部),代表性的踝關(guān)節(jié)假體包括Mayo 假體。當(dāng)時(shí)的人工踝關(guān)節(jié)存在各種設(shè)計(jì)缺陷,導(dǎo)致假體發(fā)生無(wú)菌性松動(dòng)的可能性增加[15],最終導(dǎo)致假體松動(dòng)發(fā)生率和下沉率較高[14]。
1981 年,美國(guó)首次實(shí)施了“低接觸應(yīng)力”TAA。同年,歐洲進(jìn)行了STAR(Scandinavian Total Ankle Replacement; Waldemar Link)假體植入手術(shù)。第二代假體由三部分組成(金屬脛骨、距骨部和聚乙烯襯墊),其襯墊可分固定、活動(dòng)兩種類型。固定襯墊理論上更符合踝關(guān)節(jié)解剖,而活動(dòng)襯墊可以減少聚乙烯襯墊的磨損及脛骨側(cè)截骨高度,但可能會(huì)增加更多的活動(dòng)度,從而產(chǎn)生內(nèi)、外側(cè)踝關(guān)節(jié)的撞擊[16]。
從2000 年開始至今,美國(guó)食品及藥物管理局(Food and Drug Administration, FDA)逐漸批準(zhǔn)了多個(gè)全踝系統(tǒng):INBONE、Salto Talaris、新型STAR 和Eclipse 等。第三代假體均為三部分組成的生物型固定假體,可以不使用骨水泥固定,其更加注重以韌帶維持踝關(guān)節(jié)穩(wěn)定、踝關(guān)節(jié)解剖平衡和保留更多骨質(zhì)。美國(guó)FDA 批準(zhǔn)的假體多為固定襯墊型,而歐洲主要為活動(dòng)襯墊型。在我國(guó)獲批的有STAR 和INBONE假體,STAR 假體是世界范圍內(nèi)使用最廣泛的假體,但其在國(guó)內(nèi)的注冊(cè)證已到期[16]。STAR假體是目前唯一經(jīng)美國(guó)FDA 批準(zhǔn)的活動(dòng)襯墊型假體,而另一活動(dòng)襯墊型假體HINTEGRA多在歐洲和加拿大使用。研究表明這兩種假體均獲得了很高的患者滿意度,STAR 假體平均隨訪9 年,患者滿意率91.4%[17],隨訪7 年的假體生存率為87.7%[18],隨訪15 年的假體生存率為73.0%[19],但也有長(zhǎng)期觀察研究顯示,聚乙烯襯墊失效或斷裂率可達(dá)12.5%,平均發(fā)生在術(shù)后10 年時(shí),有52.4%的患者需要進(jìn)行額外的手術(shù)治療[19]。對(duì)于固定襯墊型假體,隨訪5 年生存率達(dá)97.6%~100.0%,但缺乏更長(zhǎng)期的數(shù)據(jù)[20-21]。多數(shù)固定襯墊假體采用髓外定位法放置脛骨組件,目前只有INBONE假體使用髓內(nèi)定位法。為了實(shí)現(xiàn)髓內(nèi)定位,需要從足底做一個(gè)6 mm 的鉆孔,穿過(guò)距下關(guān)節(jié)的非關(guān)節(jié)部分和距骨到達(dá)踝關(guān)節(jié)。這一操作可能會(huì)破壞距骨的血供,從而增加術(shù)后距骨壞死的風(fēng)險(xiǎn),但目前尚無(wú)相關(guān)報(bào)道。在早期隨訪中INBONE Ⅱ比INBONE Ⅰ效果更好[22],Wu 等[23]報(bào)道平均隨訪3 年的假體生存率為100%,其他研究表明平均隨訪5 年的假體生存率為95%~98%[24-25]。
假體方面的最新研究進(jìn)展是個(gè)性化定制假體(patient-specific instrumentation, PSI),如PROPHECY INFINITY全踝系統(tǒng)(Wright Medical Technology),它采用了基于患者三維重建CT而設(shè)計(jì)的截骨導(dǎo)板,PSI已被證明可以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確、可重復(fù)的人工關(guān)節(jié)對(duì)位對(duì)線及假體大小設(shè)計(jì)[26]。Saito 等[27]使用INFINITY 假體對(duì)比了PSI 與傳統(tǒng)髓外定位方式之間的差別,發(fā)現(xiàn)兩組假體放置精度均良好,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,但PSI 可能出現(xiàn)減少角度偏離大于5°的情況。同時(shí),使用PSI 的患者,手術(shù)時(shí)間及術(shù)中透視次數(shù)明顯減少,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。綜上,PSI 仍是一個(gè)新的技術(shù),目前尚缺乏長(zhǎng)期隨訪的研究驗(yàn)證其可靠性及優(yōu)越性。理論上,PSI 能夠保證更精確的力線,可能減少偏心性負(fù)重及假體松動(dòng)、下沉和失效,最終提高假體壽命和臨床療效。但需要注意的是,不能過(guò)于盲目地相信PSI 的引導(dǎo),這可能會(huì)導(dǎo)致假體放置及假體大小選擇錯(cuò)誤。
目前大多數(shù)TAA 采用前方入路,Trabecular 假體設(shè)計(jì)為外側(cè)入路,Bibbo[28]曾介紹了后方入路。前方入路的優(yōu)點(diǎn)是能夠直接評(píng)估冠狀位情況,可以清晰地觀察踝關(guān)節(jié)的內(nèi)側(cè)和外側(cè),主要缺點(diǎn)是術(shù)后發(fā)生傷口并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較高。使用外側(cè)入路可以直接看到踝關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)中心,并可能減少截骨量,但主要缺點(diǎn)是需進(jìn)行外踝截骨。通過(guò)外側(cè)入路可以在脛骨和距骨上進(jìn)行解剖性弧形截骨,生物力學(xué)測(cè)試表明弧形截骨可以增加假體的骨性支撐[29]。研究表明,Trabecular假體具有良好的早期效果,但DeVries等[30]指出與外踝截骨有關(guān)的并發(fā)癥發(fā)生率達(dá)25%。
終末期AO 患者通常伴有踝關(guān)節(jié)畸形(主要為冠狀面畸形),有些需要在行TAA 同時(shí)給予矯形,但目前還沒有高質(zhì)量的證據(jù)來(lái)指導(dǎo)外科醫(yī)師何時(shí)需要同時(shí)進(jìn)行這些矯形手術(shù)。對(duì)于無(wú)法單純通過(guò)TAA 截骨矯正的嚴(yán)重畸形,總體原則是在發(fā)生畸形的水平進(jìn)行矯形,要治療畸形發(fā)生的原因(關(guān)節(jié)內(nèi)畸形,關(guān)節(jié)外畸形)。對(duì)于關(guān)節(jié)內(nèi)畸形可以采用內(nèi)踝延長(zhǎng)截骨術(shù)、穹頂成形術(shù)(plafondplasty)[31]等方式矯正內(nèi)翻,通過(guò)腓骨截骨延長(zhǎng)等矯正外翻;對(duì)于關(guān)節(jié)外畸形,可以通過(guò)踝上截骨及脛骨高位截骨等矯正踝近端畸形,通過(guò)跟骨截骨側(cè)移及第一跖骨截骨背伸等矯正踝遠(yuǎn)端畸形[32]。通過(guò)TAA矯正嚴(yán)重的冠狀面畸形(>20°),必須在術(shù)中實(shí)現(xiàn)精確的力線以減少術(shù)后踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)定的風(fēng)險(xiǎn),任何矯形操作都應(yīng)該在假體植入后進(jìn)行,以便準(zhǔn)確評(píng)估最終的對(duì)線和軟組織張力。同樣,外翻畸形往往也需要同時(shí)進(jìn)行矯形手術(shù),此時(shí)三角韌帶和外側(cè)韌帶不穩(wěn)定可能需要處理,這些患者通常還會(huì)合并平足畸形。應(yīng)首先通過(guò)TAA 和踝關(guān)節(jié)軟組織再平衡來(lái)糾正關(guān)節(jié)內(nèi)的踝關(guān)節(jié)畸形,然后再通過(guò)相應(yīng)的足部手術(shù)來(lái)解決殘留的不穩(wěn)定和錯(cuò)位[5]。對(duì)于合并距下、距舟、跟骰關(guān)節(jié)炎及疼痛的患者,也可以考慮在TAA 同時(shí)進(jìn)行相應(yīng)關(guān)節(jié)融合[32]。有研究表明,同時(shí)進(jìn)行矯形手術(shù)并不會(huì)增加TAA 術(shù)后的并發(fā)癥發(fā)生率[33]。
由于TAA 的快速發(fā)展,新型假體和手術(shù)技術(shù)的療效尚缺乏長(zhǎng)期研究數(shù)據(jù),證據(jù)等級(jí)低,而有長(zhǎng)期研究數(shù)據(jù)的假體和技術(shù)逐漸被淘汰??傮w而言,TAA可有效減輕患者疼痛并提高患者滿意度。研究表明,TAA 術(shù)后可能增加平均5°~10°的踝關(guān)節(jié)活動(dòng)度,5 年隨訪總活動(dòng)度為39.9°[34]。然而在長(zhǎng)期隨訪中發(fā)現(xiàn),改善的活動(dòng)度也可能會(huì)逐漸喪失[35]。與全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)類似,術(shù)前踝關(guān)節(jié)炎程度較重、功能較差的患者,術(shù)后癥狀改善明顯,滿意度可能更高[36]。
已有許多研究探討了TAA 和踝關(guān)節(jié)融合術(shù)之間的預(yù)后差異。最近有兩個(gè)相關(guān)的薈萃分析加入了第三代假體的相關(guān)數(shù)據(jù),指出TAA 組的功能評(píng)分(American Orthopaedic Foot & Ankle Society, AOFAS;Ankle Osteoarthritis Scale, ASO; short form-36, SF-36)和踝關(guān)節(jié)活動(dòng)度改善優(yōu)于踝關(guān)節(jié)融合組,兩組患者在疼痛緩解、步態(tài)分析、患者滿意度、并發(fā)癥及再手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)方面的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[37-38]。近期的前瞻性多中心研究表明,2 年隨訪時(shí),TAA 組同樣在功能評(píng)分方面優(yōu)于融合組,兩組在翻修率和并發(fā)癥方面的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[39]。但也有薈萃分析指出,兩組患者的功能評(píng)分和滿意度沒有差異,但TAA 術(shù)后出現(xiàn)再手術(shù)和并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)更高[40]。在重返運(yùn)動(dòng)方面,Johns 等[41]指出TAA 術(shù)后重返運(yùn)動(dòng)的患者比例有很大提高(10%),而融合組的患者則變化很小,盡管融合組患者術(shù)前的運(yùn)動(dòng)參與率更高。生物力學(xué)方面,TAA提供了更穩(wěn)定的足底壓力分布[42],步態(tài)分析研究中TAA 也表現(xiàn)更佳[43]。上述研究中主要為早期隨訪數(shù)據(jù),這兩種手術(shù)的優(yōu)劣仍需長(zhǎng)期高質(zhì)量研究進(jìn)一步闡明。
TAA 最常見的術(shù)中并發(fā)癥是內(nèi)踝骨折,但發(fā)生率并不高[44]。內(nèi)踝也可能在術(shù)后發(fā)生應(yīng)力性骨折,無(wú)論術(shù)中還是術(shù)后發(fā)生,建議均應(yīng)進(jìn)行內(nèi)踝固定[5]。在脛骨或距骨截骨時(shí),可能損傷踝關(guān)節(jié)后方結(jié)構(gòu),這類損傷也相對(duì)較少[44]。術(shù)中還可能出現(xiàn)神經(jīng)損傷,研究報(bào)道15%的患者在前路手術(shù)中出現(xiàn)神經(jīng)損傷,其中脛后神經(jīng)最常受損(39%),其次是腓淺神經(jīng)和腓深神經(jīng)(各26%),57%的患者可完全康復(fù),但有4%的患者經(jīng)適當(dāng)治療后仍不能康復(fù)[45]。術(shù)后早期并發(fā)癥還包括傷口愈合不良,有研究表明原發(fā)性骨關(guān)節(jié)炎、吸煙、手術(shù)時(shí)間長(zhǎng)和使用止血帶時(shí)間長(zhǎng)與傷口并發(fā)癥發(fā)生率增高相關(guān)[46-47]。長(zhǎng)期隨訪表明,最常見的再手術(shù)原因是有癥狀的踝關(guān)節(jié)撞擊,5%~15%的患者需因此再行開放手術(shù)或關(guān)節(jié)鏡手術(shù)[34,48],這些手術(shù)多數(shù)可以解決問題,但仍有11%患者還需要進(jìn)行第三次手術(shù)[48]。假體周圍骨質(zhì)溶解和囊腫形成是術(shù)后常見的影像學(xué)表現(xiàn),有多位學(xué)者表明這種改變通常沒有必要進(jìn)行處理[9,35],但有癥狀或骨折風(fēng)險(xiǎn)時(shí)應(yīng)考慮手術(shù)治療。同樣,異位骨化也是常見的影像學(xué)表現(xiàn),但很少需要治療。在TAA 中,異位骨化往往發(fā)生在脛骨假體的后方和內(nèi)側(cè),多因假體覆蓋不足所致,足踝外科醫(yī)師應(yīng)注意避免脛骨或距骨假體的尺寸偏小。TAA 術(shù)后需翻修的最常見原因是感染、假體無(wú)菌性松動(dòng)和下沉。深度感染很少見,在新型假體中,需要翻修的假體松動(dòng)和下沉也較少,研究表明在5年內(nèi)置換失敗需翻修的可能性<5%[49]。年輕患者的翻修率較高,可能是因?yàn)榛顒?dòng)量較大。類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎和非創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎患者的翻修風(fēng)險(xiǎn)也較高[9]。在不具備翻修條件時(shí),作為補(bǔ)救措施,可以考慮進(jìn)行脛距或脛距跟關(guān)節(jié)融合,有研究指出其首次手術(shù)融合率平均為84%[5]。
自20 世紀(jì)80 年代以來(lái),迭代的假體和手術(shù)技術(shù)已經(jīng)使TAA 的預(yù)后和假體的使用壽命不斷提高。TAA 的人均使用率不斷增加,越來(lái)越多地被外科醫(yī)師和患者所接受。目前,TAA 是緩解終末期AO 患者疼痛和保留更多踝關(guān)節(jié)功能的有效手段,但仍需要更多的長(zhǎng)期、高質(zhì)量隨訪數(shù)據(jù)來(lái)確定并闡明其優(yōu)勢(shì)。
【利益沖突】所有作者均聲明不存在利益沖突