踝关节炎
3 踝融合之理想位置: 中立位(0°位)、后足外翻5°外旋5°、 距骨相对于胫骨应后移
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为何融合于0°位
步态中足跟触地时有平均10°跖屈发生在 中跗关节,从而近似于正常踝关节,赤足状态 下也相当正常. King等(1980)
• 如果融合于马蹄位,促使步态负重期中足跟过 早的升高,产生向上跳的步态(vaulting gait ),在足跟离地与足趾离地之间的时间变短, 同时重心升高
• 踝融合后与正常走路的步速相比较需要增加 3% 的能量
• 4 结果与并发症: Chen 等(1996 )40例 42个,平均49岁, 交叉螺钉加压内固定,仅1例不愈合,2例感染, 优与良36例 Morgan 等待(1985 )101例与上述相同手 术,优与良 90%
• 并发症 :不愈合、畸形愈合、感染最常见, 其他有神经血管损伤、胫骨中下1/3应力骨折、 后足与中足其它关节继发关节炎 • 吸烟组不愈合率比不吸烟组高 4 倍
• 尽管融合术有高水平的愈合率,但仍是有限定 性的挽救手术,如果对晚期关节炎的治疗要求 恢复正常功能,则应设法保存踝关节的活动
• 5. 全踝置换术: 第一代假体(70年代)切除骨骼太多,器械不良, 置入不正确,软组织平衡不当,假体设计有缺陷 (无金属衬垫,部件太厚) 效果不佳采用腓骨钢板和下胫腓螺钉加强固 定
• 与膝关节相比,正常踝关节软骨更硬,以适应 踝关节不平整之关节面,此系踝关节的软骨基 质比髋或膝更为均匀一致
• 正常情况下循环加载时软骨的压力变形,受到 软骨表层的限定,距骨软骨的表层占软骨全厚 的大部分,成为防止骨性关节炎发生的重要原 因
• 有关节炎的踝关节的软骨下骨密度不增加,这 与其它关节不同,这也表明踝关节的软骨下骨 在负荷下很少发生反应
挽救手术
翻修术, 融合术, 膝下截肢术
一 踝关节骨性关节炎的流行病学和病理生理 学: • 创伤和踝关节力线异常是踝关节退行性变 的主要原因,不同于髋、膝易患原发性骨性关 节炎
• 其它原因: 炎症性关节病、感染、神经性关 节病、血色素沉着病、肿瘤 • Lindsjo (1985) 300例踝关节骨折切开复位内 固定,创伤性关节炎为14%,A型为4% , C型 为33%
踝关节炎
Rhys H. Thomas and Timothy R. Daniels J.B.J.S. Vol.85-A, No.5, May 2003 p923--935
• 创伤是踝关节炎最常见的原因 • 踝与髋、膝不同,老年人原发性关节炎也较少 见 • 踝关节融合术因方法进步,愈合率高,并发症 少
• (一) 关节软骨厚度: 关节软骨厚度影响发生于软骨基质的应力和 应变,髋、膝、踝软骨厚度和均匀性各不相同 Seedhom (1999) 发现踝关节软骨最薄,而膝 关节最厚,踝关节软骨虽薄但是具有高压力系 数(high compressive modulus)
• 踝关节软骨的厚度相对均匀一致,其厚度为1-1.7mm, 而膝关节为1--6mm • Simon等(1973 )提出关节软骨的厚度与关节 的适合性之间有联系,最适合的关节其软骨也 最薄,以更好的平衡各种应力
• 步态分析和临床研究表明:踝融合时后足有 5°外翻,足轻微外旋,距骨相对于胫骨应向后 平移 • 全踝人工关节置换适应症应准确,仍受到一定 限制
• 踝关节是属于每平方厘米上有更多负荷的关节, 也是比其它关节更易受伤的关节,但是踝关节 炎比髋、膝少9倍 • 生物力学和软骨面解剖的研究,踝关节对年龄 老化和外伤有明显的复原力
• Kofoed and Lundberg-Jensen (1999) 100例 Scandinavian人工踝 ( STAR, Waldemar Link, Hamburg, Germany )随诊1—15年,平均 6 年 年青组(平均46岁) 关节保存率 75% 老年组( 平均63岁) 80.6%
• 螺钉与钢板效果的比较: 螺钉剥离少,愈合率高 Holt (1991) 用3枚加压螺钉作融合 腓骨截骨后远端1枚钉固定胫骨和距骨、 另1枚固定内踝和距骨 第3枚(home run screw)自后踝固定至距 骨颈 (本垒打螺钉)
• 螺钉至少2枚,交叉比平行更坚固 • T形钢板在结构上更牢固,但剥离多 • 腓侧支撑植骨(strut bone graft)可增加稳定
• Clarke 等(1991): 三角韧带完整,≤6mm腓 骨向外侧移位不改变胫距接触面积,如切断三 角韧带造成内侧不稳定,接触面积减少15— 20% • Pereira 等 (1996):踝穴变宽对接触面积无 明显作用
影响踝关节相适合的因素: 骨折复位情况 内侧结构的完整性
(三) 力学特性: Kempson(1991):股骨头软骨随年龄增长 而拉伸强度明显减弱,但距骨软骨只有轻微减 弱,甚至到80或90多岁距骨的软骨仍然够结实 以适应每天的生理应力
• 并发症: 假体松动,伤口延期愈合,皮肤坏死,深部 感染 (1) 注意软组织,仔细闭合伸肌支持带,作为保 护层,维持其功能 (2) 注意肢体和足的对线,髋.膝畸形,胫骨远 端>10º 畸形可能需先行踝上截骨
假体如不平行于地面,偏心负重导致早期失败 (3) 注意后足有无内翻或外翻,应行融合或截骨 矫正 (4) 术后背屈<5º 则需跟腱延长,测量踝背屈应将 膝伸直 ,后足中立位 (5) 注意韧带平衡,尤其过去长久内翻或外翻站 立而踝或距下有畸形者
• 第二代全踝置换术 2个或3个部件设计允许踝关节有滑动和旋转 活动,将距腓.胫距和内踝与距骨之间的3个关节 置换,下胫腓联合融合,金属衬垫多孔性,生物学 固定,骨量切除减少, Agility Ankle (Depuy Johnson and Johnson,Warsaw, Indiana)
• 1998 Pyevich等报告100例半限制性Agility全踝 置换,45例创伤后关节炎,26例类风湿,26例骨性 关节炎,平均随诊4.8年,55%病人不疼,平均活动 范围36º , X线26%假体有移动,6%行翻修术,胫 骨假体周围有溶解,所以下胫腓有迟延愈合和 不愈合,采用腓骨钢板经孔固定下胫腓
• Marijnissen 等(2002)报告46例,平均随诊 2.8±0.3年,13) 、功能改善(p<0.0001) , 踝关节活动有改进但不显著
• 随诊1年时关节间隙增加17% • 随诊3年时 27% (p<0.05) 功能与结果评分比较明显 (p<0.05) 随时间延长临床结果改善
三 手术治疗 • 清创术:切开或关节镜下,后者通用,适于有 撞击的骨刺、游离体、软骨缺损。 关节炎轻度或骨软骨病变<1cm 结果满意。 不适用于进行性关节炎、关节间隙变窄、 明显纤维性僵直和畸形
• 清创后外固定器牵引: 可用于严重并已终止 的关节炎,每日1mm速度,牵至5mm, 踝绞链 应用6—12周,可以踝关节屈伸活动和负重, 平均15周去除外固定器(多用环形)
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二 非手术治疗: 服药(非甾体抗炎药),勿长期用 矫形鞋或支具 关节内注射可地松类药物,一般用8周 改变或停止体育活动,改变为坐姿工作 减肥、降低体重 行走石膏固定可产生踝融合感觉,也可减轻疼痛
矫形鞋和支具 • 鞋底增加摇椅底 ( rock—bottom sole)或实心 的踝减震跟垫(solid ankle cushion hell, SACH),以期在步态中使胫骨向前移动,协助 使步态变得正常 • 矫形器不能消除步态负重期的轴向负荷
(二) 关节接触面积 在负荷下踝关节的接触面积(contact area ) 比髋、膝关节要小,在500 N负荷下, 踝接触面积为350m㎡ 髋 1100m㎡ 膝 1120m㎡
• 距骨处于中立位或背屈位踝接触面积最大,即 在步态之负重期,距骨在跖屈位接触面积减少 13—18% • Ramsey 和 Hamilton (1976 ) 尸体研究距骨侧 方倾斜1mm则胫距接触面积减少42%
踝关节软骨力学特性
• 软骨薄而硬,软骨基质更均匀一致 • 表层占软骨全层大部分,限制压力变形 • 软骨下骨在负荷下很少发生反应
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(四) 踝关节炎的发生率: 确定踝关节炎的发生率有一定困难 膝关节炎占总人口6%,>65岁人群占10% 门诊有症状的膝关节炎高出有症状的踝关节炎 8—9倍 膝关节置换=踝关节融合+踝置换总合的24倍
• 后踝骨折块尽管小也表明损伤严重,且创伤性 关节炎的发生率高 • 解剖复位与牢固固定是影响治疗结果和是否发 生创伤性关节炎的重要因素 (p<0.001), 一 般在术后2年可以见到创伤性关节炎改变
• Macko等(1991)尸体研究指出:后踝骨折块 大小与踝关节接触面积成反比,后踝骨折波及 关节面的1/2,关节接触面积减少35%
• 3个部件设计: 更近似解剖设计,两个金属部件,多孔性衬有利 于生物学固定,中间为可活动的聚乙烯垫 胫距上方及两侧关节面完全修整,内.外踝关节 面保留 (hemiarthroplasty 半关节成形),
• 屈伸—距骨与聚乙烯板之间 旋转与滑动—胫骨与聚乙烯板之间 优点: 改进适合性. 多平面活动. 切骨少 缺点: 脱位可能.内外踝关节面部位疼痛. 置入时压紧以防不稳定,导致韧带紧张和旋转 活动受限 ,增加应力至假体与骨的界面
• 踝上截骨术治疗踝关节炎只限于部分关节受累、 骨折畸形愈合以及轴线异常,临床资料较少, 不能明确为有效的方法。
(一) 踝关节融合术 1. 适应症: 创伤性关节炎最常见,其它 为 感染而继发的畸形和疼痛、骨软骨缺损、 距骨坏死、骨性关节炎、炎性关节病、类风湿、 神经性关节病、挽救成形术失败。
2. 手术方法: 外固定架、螺钉、钢板、 上盖植骨(only bone graft) 、榫条植骨(dowel bone graft) 、单纯石膏外固定。 内固定进展使融合率高,并发症少。 外固定架不方便,针道易感染
• 1990—1996期间手术131例非骨水泥 Scandinavian假体随诊平均 26 月,总失败率 10%,均于术后 2 年之内,主要为方法失误,培训 手术操作重要!