探讨测量胫骨平台内翻角(PTA)预测单纯膝内侧间室骨关节炎患者股骨后髁角(PCA)的可行性。
回顾性研究。纳入2018年1月—2019年12月哈尔滨医科大学附属第一医院拟行膝关节置换手术的72例单侧单纯膝内侧间室骨关节炎患者的临床资料，其中男7例、女65例，年龄49～80(66.5±14.35)岁，身高155～180(164.3±11.23)cm。72例患者患侧膝均呈内翻畸形，内翻角为10.6°±1.36°。收集患者术前负重位下肢全长X线片与膝关节CT影像资料，在X线片以及冠状位CT图片上测量患者双侧膝关节的PTA、PCA，统计分析患侧、健侧的PTA、PCA差异，采用Pearson相关分析法分别分析患侧、健侧的PTA与PCA之间的相关性。
72例患者健侧PTA、PCA值分别为3.23°±0.79°、4.64°±1.13°，患侧PTA、PCA值分别为8.39°±1.99°、4.71°±1.15°。健侧PTA明显小于患侧，差异有统计学意义(t＝18.916, P<0.01)，而健侧与患侧PCA间差异无统计学意义(P>0.05)。Pearson相关分析结果显示，患侧、健侧PTA和PCA均无相关性(r健侧＝0.144、r患侧＝0.109, P值均>0.05)。
对于单纯膝内侧间室骨关节炎患者，健侧与患侧的PCA值比较无明显差异，而PTA值则随内侧间室磨损程度的加重而增大，PCA与PTA之间并不存在明显的相关性。术前测量PTA用于预测PCA的方法不可行，
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人工全膝关节置换术(total knee arthroplasty, TKA)是治疗终末期膝关节骨关节炎(osteoarthritis, OA)的首选方式，术中假体安放位置的准确与否将直接影响手术疗效与术后假体的使用寿命[1]。目前国内外安放假体的主流方法为机械对线法[2,3]。该方法中，股骨假体的旋转定位可通过测量截骨法或间隙平衡法实现，而这两种方法均需准确测量股骨后髁角(posterior condylar angle，PCA)，因此，术前PCA的测量日益受到重视[4,5,6,7]。胫骨平台内翻角(proximal tibia varus angle, PTA)是胫骨平台切线与胫骨机械轴垂线之间的夹角，有研究表明股骨远端与胫骨平台形态吻合，随着胫骨平台倾斜的增加，股骨的外旋也会相应增加[5]。由于PCA测量难度较大，因此，临床上欲寻求一种简单的方式预测PCA值，即通过PTA预测PCA，以确定股骨假体旋转定位的旋转角度。但关于PCA与PTA的相关性问题尚存在争议。有学者认为，PCA与PTA之间存在相关性，术前测量PTA有助于预判股骨假体准确定位的旋转角度[8]。但也有研究显示，对于膝骨关节炎(knee osteoarthritis，KOA)患者而言，无论PTA值有任何变化，PCA值均保持在一定范围内，两者无相关性[9]。因此，本研究拟通过双下肢影像学测量分析单侧膝内侧间室骨关节炎患者PTA与PCA的相关性，探讨测量PTA预测PCA的可行性。
纳入标准：(1)临床确诊为KOA患者；(2)单侧单纯内侧间室病变；(3)影像学资料完整。排除标准：(1)膝关节重度内翻患者；(2)类风湿膝关节炎；(3)骨肿瘤性膝关节病变；(4)有膝关节外翻畸形与外侧间室病变；(5)膝关节存在明显屈曲挛缩无法伸直位进行影像学检查；(6)有膝关节手术史或创伤史。
回顾性研究。纳入2018年1月—2019年12月哈尔滨医科大学附属第一医院骨三科拟行TKA手术治疗的单侧KOA患者72例，其中男7例、女65例，年龄49～80(66.5±14.35)岁，身高155～180(164.3±11.23)cm。72例患者患侧膝均呈内翻畸形，内翻角度为10.6°±1.36°。
本研究符合《赫尔辛基宣言》的要求，患者均签署知情同意书。
采用数字化摄影X线机(美国GE公司Health-care)进行双下肢正立位全长X线片拍摄。患者膝关节伸直，髌骨朝向正前方，踝关节无旋转或内外翻转。
采用Philips Brilliace 16 CT扫描机(美国GE公司)进行膝关节扫描。患者膝关节伸直，髌骨朝向正上方。扫描条件：螺旋扫描模式，扫描基线与肢体纵轴垂直。扫描参数：管电压120 kV，管电流200 mA，层厚3 mm，间距3 mm。然后将DICOM格式数字资料导入iMED-PACS影像查看系统中进行相应测量。
髋膝踝角(hip-knee-ankle angle，HKA)测量：在负重位下肢全长X线影像上，以股骨头中心点至股骨髁间窝中心的连线作为股骨机械轴，以胫骨髁间嵴中心与踝关节中心的连线作为胫骨机械轴，两条轴线的夹角为HKA。外翻时为正值，内翻时为负值，正常范围为0°±3°；HKA值<-3°则认为下肢存在内翻畸形，HKA值>3°则认为存在外翻畸形[10]。见图1。
PTA测量：在负重位下肢全长X线影像上，以胫骨髁间嵴中心与踝关节中心的连线作为胫骨机械轴线，从胫骨髁间嵴中心作胫骨机械轴线的垂线，内、外侧胫骨平台最低点的连线作为胫骨平台切线，从胫骨髁间嵴中心做胫骨机械轴线的垂线，该垂线与胫骨平台切线的夹角为PTA[8]。见图2。
PCA测量：在冠状面CT图片上选择内侧髁最突出的层面和外侧髁最突出的层面，以及两个层面之间的层面，在每一个层面均做股骨内外髁最高点之间的连线，以股骨内外后髁最低点的连线，两线之间的夹角为PCA，最后取每个平面测量值的平均值[11]。见图3。
由2名骨科住院医师双盲法独立测量患者健侧、患侧的PTA和PCA，测量3次，结果取平均值。
采用Stata 22.0软件进行统计学分析。服从或近似服从正态分布的计量资料以
±s表示，健侧、患侧的比较采用配对t检验，采用Pearson相关分析法分析PTA与PCA之间的相关性。观察者间测量结果的一致性检测采用组内相关系数(intraclass correlationcoefficient, ICC)：ICC<0.40为一致性差，ICC 0.40～0.75为一致性中等，ICC>0.75为一致性良好。以P<0.05为差异有统计学意义。
观察者间观察结果一致性检测结果显示，ICC 0.786～0.973，一致性好。
患者健侧PTA小于患侧，差异有统计学意义(P<0.01)，而PCA健侧、患侧间差异无统计学意义(P>0.05)，提示PTA随内侧胫骨平台磨损的增加而增大，而PCA无明显变化。Pearson相关分析结果显示，患侧、健侧PTA和PCA均无相关性(r健侧＝0.144、r患侧＝0.109,P值均>0.05)。见表1、图4。
72例KOA患者患侧与健侧PTA、PCA比较(°，
±s)
72例KOA患者患侧与健侧PTA、PCA比较(°，±s)
| 侧别 | PTA值 | PCA值 |
|---|---|---|
| 健侧 | 3.23±0.79 | 4.64±1.13 |
| 患侧 | 8.39±1.99 | 4.71±1.15 |
| t值 | 18.916 | 1.312 |
| P值 | <0.01 | >0.05 |
注：KOA为膝骨关节炎；PTA为胫骨平台内翻角；PCA为股骨后髁角
据统计，在接受TKA治疗的OA患者中内翻畸形可达到83.5%，且伴有不同程度的胫骨平台磨损[12]。究其原因，有学者认为是软骨细胞、细胞外基质、软骨下骨三者降解合成耦联失衡的结果，因此其根本原因存在软骨磨损或骨性磨损两种可能性[13]。而张启栋等[14]研究显示，膝内翻患者所产生的胫骨平台磨损的基础病理变化表现为关节软骨退变磨损，早期表现为关节软骨软化，失去正常弹性，深层出现裂隙，进一步出现纤维化、剥脱乃至缺失而导致磨损，严重时软骨下骨外露，进一步发展为骨性磨损；且该报道中，软骨磨损所占的比例为89.4%，仅少数病变严重的患者出现骨性磨损。在本研究中，患侧PTA平均值为8.39°，术中观察均未发现骨性磨损，同时本研究未纳入重度内翻患者，因此胫骨平台磨损原因均以软骨磨损为主。
PCA由股骨通髁线与股骨后髁连线决定，其中股骨后髁连线为股骨后内外髁最低点连线，而股骨后内、外髁可因骨与软骨的磨损或先天发育畸形而产生结构上的差异[15]；因此，PCA的大小取决于股骨后内髁与后外髁的关系。在外侧间室病变患者中可能存在后外髁发育小，从而表现出屈曲位外翻以及PCA增大[16]。有报道称，在内侧间室病变中，后内髁软骨的磨损程度在OA中更严重，所以PCA相对于正常值减小[15]。但也有报道提出不同观点，认为OA的病变以股骨远端与胫骨平台软骨磨损为主，很少会累及后髁软骨[17]。Griffin等[16]同样发现PCA在正常人和膝内侧间室OA患者中无明显差异。本研究结果显示，患侧和健侧PCA无明显差异，说明内后髁软骨在膝内侧间室OA中未出现过度磨损，与既往研究的结果相吻合[15]。同时，我们术中通过对股骨后髁截骨片的观察发现，后髁仅存在轻微的软骨磨损，部分伴有骨质增生，未发现明显的骨侵蚀及骨缺损情况，也与本研究中影像学测量结果相一致。由于人的日常活动以直立行走为主，涉及下蹲以及跪姿的活动相对少，软骨磨损主要由于股骨远端与胫骨相接触产生[18]，所以笔者考虑，内侧间室OA不是影响PCA变化的主要因素。
目前，对于是否能够通过PTA来预测股骨假体的旋转尚存在争议。Thienpont等[19]发现，当PTA为2°以内时根据PCA计算的股骨假体外旋为3.9°，当PTA为在5°～16°时计算的PCA为4.2°，结果显示，二者有着微弱的相关性，并且受到年龄与下肢机械轴的影响。而Conti等[9]研究发现，无论PTA数值如何，其与PCA无任何相关性。但贺强等[8]通过健康志愿者的测量数值发现，PTA和PCA间具有显著的相关性，可以用来预测患者TKA手术的截骨角度。
分析既往关于PTA和PCA的研究对象可以发现，一类是针对正常健康人的研究，另一类是针对于骨关节炎患者的研究。笔者认为，以膝关节健康样本的数据来推测骨关节炎的病态转归可能存在不可预知性；而单纯研究病态数据又会因个别样本特殊的病态表现而对整体样本的结果造成影响。因此，采集同一个体的健患双侧样本进行对比，其结果的可靠性更好。其原因在于：(1)每个单独个体在排除发育畸形和后天创伤因素后，双下肢的骨骼发育出现明显差异的可能性极低。(2)假设患侧PCA会随着PTA的变化而变化，那么必然会导致该角度值与健侧PCA出现显著的差异；因此，健侧PCA是有效的参照物，且在相同的影像检查条件下，可有避免测量条件不同引起的误差。
在本研究中，测量采用的通髁线为临床通髁线(clinical transepicondylar axis)。其原因在于OA患者都伴有不同程度的骨赘形成，外科通髁线(slinical transepicondylar axis)的标记点可能受到骨赘的影响而出现偏倚。本研究结果显示，健侧或患侧的PTA与PCA均无相关性；因此，我们不能通过测量PTA来估算PCA，同样也无法根据其设置股骨假体旋转定位的旋转角度。
本研究对象仅纳入了单纯膝内侧间室OA患者，仅仅反映了该类型患者中PTA与PCA的关系，而在膝外侧间室病变患者中尚未开展类似研究。其次，由于地域、体型及生活习惯等原因，不同人群膝关节骨质磨损发生的部位可能存在差别[20]。再次，本研究采用CT测量数据为标准，对软骨的显示情况可能与MRI存在差异，且未纳入重度膝内翻的患者；需在日后工作中对此方面数据进行进一步完善与补充，同时期待多区域医疗中心合作，已获得更贴近于国人真实值的结果。
综上所述，对于单纯膝内侧间室OA患者而言，其患肢与健肢的PTA具有显著差异，提示胫骨平台磨损是造成膝内翻的重要诱因；但是，双侧肢体PCA无显著差异，提示该类型患者并没有出现明显的股骨后髁磨损。同时，患侧PTA和PCA无显著相关性，说明由平台磨损导致的PTA增大将不会诱发PCA的增大或减小。这提示我们对于此类患者，术前PTA测量值对预估股骨假体的旋转角度无临床意义，术者应根据术前测算及术中精确的截骨来获得合适股骨假体的外旋角度。
所有作者均声明不存在利益冲突
