比较股骨带有冠状面外弓（FLB）的膝内翻患者与直形股骨（SFS）健康膝志愿者股骨轴线，探寻FLB患者的术前固有内翻力线（CA），指导全膝关节置换（TKA）时股骨远端外翻纠正角（VCA）的选取。
2018年1至12月于新桥医院测量45例（90例膝）FLB及膝内翻患者的股骨近端解剖轴内侧角（MPFA）及远端解剖轴外侧角（a-LDFA），并与25名（50膝）SFS健康膝志愿者的数据进行比较。测量患者基于股骨远端机械轴（DMA）的VCA—DMA和股骨远端解剖轴（DAA）形成的夹角，并与志愿者基于中立位机械轴（NMA）的VCA进行比较。测量FLB患者的股骨外弓角（α）度数，并与患者基于NMA的VCA进行Pearson相关性检测。组间计量资料比较采用t检验。
患者平均股骨外弓角α为7.8°±2.7°。FLB患者MPFA和a-LDFA与SFS志愿者间差异均无统计学意义（分别为84.9°±3.7°比85.6°±1.8°和81.7°±1.7°比81.2°±1.6°, t=1.26、1.70,均P>0.05）。SFS志愿者基于NMA的VCA为5.5°±0.6°（4.5°~7.4°），FLB患者组DAA-DMA角为5.3°±0.7°（4.3°~7.8°），组间差异无统计学意义（t=1.70，P=0.09）。FLB患者组基于NMA的VCA为8.4°±1.5°（5°~10°），与股骨外弓角α呈强正相关（R=0.607，P<0.01）。
FLB患者不仅股骨远近端不存在显著畸形，而且股骨外翻截骨角（DMA-DAA）不随外弓程度发生变化，TKA时基于DMA行股骨远端截骨，可保留股骨外弓，恢复患者下肢力线至术前的固有内翻状态。
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近年来，一些学者在全膝关节置换术（total knee arthroplasty，TKA）中保留患者术前的下肢固有内翻力线，发现术后内翻力线并不影响TKA手术效果[1]。Vanlommel等[2]发现，与恢复中立位机械轴（neutral mechanical axis，NMA）相比，残留轻度的内翻，术后关节有更好的评分。Victor等[3]发现，增加的冠状面股骨外弓（femoral lateral bowing，FLB）可导致下肢力线的固有内翻。股骨冠状面的解剖形态不同，许多骨关节炎患者的股骨带有冠状面FLB[4,5]。对FLB患者行TKA时，股骨远端垂直NMA截骨，导致股骨远端截骨面过于外翻，需松解内侧副韧带获得伸直间隙平衡，内侧副韧带的松解可诱导TKA术后部分功能障碍[6]。有学者质疑TKA时重建FLB患者NMA的重要性，认为股骨远端不应垂直NMA截骨，应保留股骨冠状面外弓，恢复术前下肢固有的内翻力线[6,7,8,9]。研究指出，重建患者术前的固有内翻力线，膝关节周围的韧带张力将更接近术前的生理状态[10]。但目前少有文献涉及TKA时如何保留FLB患者的股骨外弓，恢复下肢术前的固有内翻力线。本研究旨在探寻FLB患者的术前固有内翻力线，指导TKA时股骨远端外翻截骨角的选取。
本研究纳入45例接受TKA患者的90条下肢全长片进行研究。入选标准：2018年1至12月在新桥医院拟行TKA手术，并且下肢存在FLB及膝关节内翻畸形者。排除标准：患有炎症性关节炎、创伤后关节炎、外翻畸形及既往存在股骨或胫骨截骨术的患者。入选患者（男20例，女25例）年龄为（66±6）岁（48~82岁），体质指数为（28±6）kg/m2（22~40 kg/m2）。本研究获得医院伦理委员会批准，并得到患者知情同意。
此外，选择25名男性志愿者的50条直形股骨（straight femoral shaft，SFS）的下肢全长X线片数据作为对照。年龄为（31±3）岁（20~38岁）。排除标准为：膝关节骨性关节炎、感染性膝关节炎、创伤性关节炎、胫骨存在畸形、膝关节外翻畸形及有股骨或胫骨截骨矫形手术等任何下肢骨疾病史。拍摄患者及志愿者自髋到脚踝的标准站立位全长X线片。拍摄双下肢全长负重位X线片时，膝关节必须保证伸直、下肢处于旋转中立位及髌骨垂直指向正前方。摄片时患者或志愿者的下肢若存在屈曲或旋转，以及投照角度的不当都会导致测量数据不准确。
研究指出，若股骨干存在冠状面单顶点成角或弓状畸形，股骨的解剖轴（AA）将被成角顶点划分成近端AA（PAA）和远端AA（DAA）；相应地，机械轴（MA）也应该被划分为近端MA（PMA）和远端MA（DMA）（图1A、图1B）。因此，若在FLB形成过程中，股骨近端及远端未发生显著解剖形态变化，那么矫直外弓后，股骨头中心（H）将落在股骨DMA上，也就是说股骨的固有内翻力线应为股骨DMA而不是NMA（图1C）。根据Paley等[11,12]的研究，可通过测量股骨近端解剖轴内侧角（MPFA）及股骨远端解剖轴外侧角（a-LDFA），并与正常参考范围比较，判断外弓股骨是否存在股骨近端及远端的其他畸形。
在患者的下肢全长X线片上采用同心圆的方法标记股骨头的旋转中心H，股骨髁间窝的中心K作为膝关节中心，距骨顶点A作为踝关节的中心。根据文献[4]的方法，绘制股骨PAA—股骨外弓患者的股骨PAA，股骨近端髓腔中点的连线；股骨DAA—股骨外弓患者的股骨DAA，股骨远端髓腔中点的连线；以及直形股骨的AA—志愿者直形股骨的AA，股骨髓腔中点的连线；记PAA与DAA的交点为O。
（1）DAA或AA与股骨NMA间的外翻纠正角（VCA）（图2A）；（2）膝关节关节线与DAA或AA所形成的外侧夹角—股骨DAA外侧角（a-LDFA）；（3）大粗隆顶点到H的连线与PAA或AA所形成的内侧夹角—股骨近端内侧角MPFA；（4）股骨外弓角α：PAA与DAA所形成的的夹角；（5）测量股骨DAA与DMA的夹角，即为DAA-DMA角（图2B）。比较FLB患者与SFS志愿者间的股骨近端内侧角MPFA及股骨DAA外侧角a-LDFA，若不存在显著的统计学差异，说明在FLB形成过程中，股骨近端及远端未发生显著解剖形态变化。即在外弓形成过程中，H的运动轨迹是一条以O为圆心、OH为半径、α为圆心角的弧形。那么，通过对H运动轨迹的逆向旋转即可找到股骨头的原始中心（H′），连接H′与K，那么直线H′K即为弓形股骨的DMA，也就是外弓股骨的固有内翻力线（图2C、图2D）。所有的角度采用量角器测量，每个角度测量2次（由两个不同的观察者执行），取其平均值。
采用SPSS 19软件对数据进行统计分析。所有数据采用
±s表示，采用Pearson相关性分析检测FLB患者的股骨外弓VCA的相关性。组间计量资料比较采用t检验，计数资料比较采用χ2检验，以P<0.05为差异有统计学意义。
FLB患者与SFS志愿者MPFA及a-LDFA差异均无统计学意义（分别为84.9°±3.7°比85.6°±1.8°和81.7°±1.7°比81.2°±1.6°，t=1.26、1.70，均P>0.05）；说明FLB患者股骨在外弓形成过程中，股骨远近端未发生显著的解剖形态变化，股骨畸形只发生在股骨中段。
患者平均股骨外弓角α为7.8°±2.7°（7°~15°）。FLB患者基于NMA的平均VCA为8.4°±1.5°（5°~10°），与股骨干外弓成角度数α呈强正相关（R=0.607，P<0.01），说明随着股骨外弓程度的增大，VCA也增大。然而，FLB患者基于DMA的平均DAA-DMA角为5.3°±0.7°（4.3°~7.8°），与SFS志愿者中基于NMA的平均VCA（5.5°±0.6°，4.5°~7.4°）相比，差异无统计学意义（t=1.70，P=0.09），说明基于DMA的DMA-DAA外翻纠正角不随外弓程度的增大而增大，也就是说DMA即为FLB患者的原始固有内翻力线。
传统认为TKA时恢复下肢力线至NMA，可使膝关节内外侧平台应力均匀分布，降低假体磨损及松动。但事实上，亚洲人群与西方人群的股骨冠状面解剖几何形态是不同的，许多亚洲膝骨关节炎患者普遍带有FLB。据统计，这种FLB的发病率在亚洲地区超过了62%[4,5,13,14]。研究显示增加的FLB导致下肢力线内翻—固有内翻（CA），冠状面上的股骨CA产生股骨髁的外旋[3,7]。同时，他们指出自骨骼发育成熟以来这些患者就一直以内翻的力线生活，膝关节局部已适应该内翻力线。但大多数外科医生在对此类患者行TKA时，仍追求中立位力线的恢复，使股骨远端截骨面过于外翻，如此就必然需要对内侧副韧带进行松解才能获得矩形的伸直间隙框。内侧副韧带松解将导致屈膝位关节不稳（测量截骨法截骨）或髌骨半脱位（间隙平衡法截骨）等严重功能障碍[6]。Delport等[15]研究发现，TKA时恢复FLB患者中立位力线，产生的术后屈膝位不稳或髌骨轨迹不良可能是患者对术后膝关节功能不满意的重要原因。鉴于此，目前已有许多学者开始质疑在TKA时重建FLB患者NMA的重要性[7,8,9]，他们认为股骨远端不应垂直NMA截骨，而应保留股骨冠状面外弓，恢复术前下肢固有的内翻力线[6]。研究指出，重建患者术前的固有内翻力线，膝关节周围的韧带张力将更接近术前的生理状态[10]。但迄今为止，仍无文献报道如何重建FLB患者的固有内翻力线。
本研究最重要的发现是FLB患者与SFS志愿者之间不存在股骨近端和股骨远端的显著解剖形态差异，说明FLB患者与无FLB志愿者之间的近端股骨、远端股骨不存在显著的解剖形态差异，即在外弓形成过程中，只有股骨干中段发生成角畸形，因此股骨解剖轴被分成PAA和DAA，机械轴被分成PMA和DMA。该研究结果与Kim等[16]的研究相一致，他们将外弓股骨干分为三段，近段、中段（含外弓段）及远段，测量每一段的解剖形态，结果显示股骨干中段的外弓并未导致近段及远段的显著解剖形态变异。那么矫直外弓后，股骨头中心H将落在DMA上，也就是说股骨的原始MA应为DMA。
本研究通过测量还发现纳入研究的FLB患者基于NMA的VCA与股骨外弓角α呈强相关（R=0.607），即基于NMA的VCA随外弓程度的增加而增大。然而，测得的DAA-DMA角与志愿者基于NMA的VCA相比，无显著差异。该结果不仅更进一步说明FLB患者在FLB形成过程中，只有中段发生成角畸形，近段及远段并未发生显著的解剖形态变化，也验证了DMA即为外弓股骨原始MA这一假设的合理性。事实上有研究已经指出，即使术前测得VCA≥10°，术中也不应按术前测量VCA行股骨远端截骨，而应综合考虑MA与膝关节屈曲的韧带张力情况；在TKA术中过分追求FLB患者下肢NMA的重建，将导致股骨远端截骨面过于外翻，需松解内侧副韧带才能获得内外侧张开一致的矩形伸直间隙框，这样可诱导术后关节不稳[6]。其实，由于成本太高及特殊仪器的需要，许多医院在TKA术前并未对患者行下肢全长正位片拍摄，而是采用局部的前后位X线片，术前未行基于NMA的VCA测量，术中股骨远端采用5°~6°的固定VCA行股骨远端截骨；他们指出5°~6°的VCA也是安全的[17]，也就是说对于大部分FLB患者而言，术后的下肢力线相对于NMA而言肯定是内翻的。近年来，许多研究已经证实TKA时残留患者术前下肢力线的固有内翻，并不影响置换术后的效果[1]，相反还可改善TKA术后的国际膝关节协会（IKS）评分。
本研究的不足和待完善之处在于对FLB患者，开展股骨远端基于DMA截骨的TKA手术，以验证术中无需松解内侧副韧带即可获得伸屈间隙平衡，股骨假体旋转对位、对线准确，下肢力线接近术前规划的DMA。
本研究最重要的贡献在于通过测量提出股骨DMA即为FLB患者的原始固有内翻力线以及DMA的具体规划方法，可指导TKA中股骨远端最佳外翻截骨角VCA的选择，个性化保留患者的股骨外弓，准确恢复患者下肢术前的固有内翻力线。
利益冲突 所有作者均声明不存在利益冲突
