单期全膝关节置换术治疗髌骨脱位三联征中的定量暴露-重建协同作用

《JBJS Case Connector》：Quantitative Exposure–Reconstruction Synergy in Single-Stage Total Knee Arthroplasty for Patellar Dislocation Triad

　　

病例：一名56岁女性，外伤后26年遗留固定性外侧髌骨脱位，伴严重髌骨下移症、终末期骨关节炎，屈伸活动范围为15°至80°。患者接受基于测量的单期全膝关节置换术（TKA）联合胫骨结节截骨术（TTO）。经CT/PACS规划，确定假体型号缩减、偏后外侧假体定位、肌腱足印面最小26×20毫米、截骨深度上限17毫米、上移距离上限11毫米、保留5毫米骨桥。TKA术中植入4号假体；胫骨结节上移11.2毫米后，固定一块5.0×2.0×1.0厘米的骨块。术后23个月，屈伸活动范围达0°至120°，WOMAC评分由56分改善至2分。结论：本研究强调了基于测量的TTO在显露与上移中的应用价值。

慢性固定性外侧髌骨脱位、严重髌骨下移症与终末期骨关节炎的组合罕见，在膝关节置换术中处理困难1,2。现有病例报道针对的问题相邻但并不完全相同。对于先天性或习惯性髌骨脱位合并骨关节炎，已报道的策略包括：不重建伸膝装置的全膝关节置换术（TKA）、分期或双侧TKA伴广泛软组织松解、外侧髌旁入路TKA伴髌骨表面处理或股内侧肌折叠、TKA伴外侧松解及髂胫束Z成形延长，以及先行矫正手术（股四头肌V-Y成形术、内侧髌股韧带重建、外侧松解及胫骨结节移位）1,3–6。对于TKA过程中出现的严重髌骨下移症，Cameron和Jung曾将胫骨结节骨瓣抬高并向近端移位1.5至2厘米；一例还进行了1厘米的内侧化，另例则利用结节抬高以获得显露7。一篇当代综述同样将胫骨结节近端化列为TKA中处理髌骨下移症的治疗选择，同时指出感染、伤口及截骨相关并发症2。这些报道支持将TKA和胫骨结节截骨术（TTO）作为可用工具，但未明确假体型号与位置如何促进TTO、TTO几何形态与移位限度应如何选择，以及如何将TTO排序以在TKA前提供显露、在假体植入后完成追踪矫正。我们报告一例采用这些测量限度规划的TKA联合单期TTO。

已告知患者本病例数据将提交发表，患者已签署知情同意。

病例报告
一名56岁女性因进行性左膝疼痛、不稳及功能障碍就诊。症状4年来加重；行走不足60米即受限，疼痛视觉模拟评分（VAS）为10分中的7分。26年前曾因粉碎性髌骨骨折行切开复位内固定术。查体显示痛性步态、股四头肌萎缩，左股四头肌肌力IV级；存在15°屈曲挛缩，屈曲达80°；膝关节无法被动矫正至完全伸直。髌骨固定于不可复位的内侧及低位位置。

影像学按步骤评估。站立位X线片示Kellgren-Lawrence IV级骨关节炎，下肢力线HKA为9.2°外翻。侧位片示严重髌骨下移症，CT证实固定性外侧髌骨脱位及外伤后髌骨形态（见表I及图1）。滑车角、TT-TG距离及TT-PCL距离均在正常范围，故主要问题被判断为外伤后伸膝装置挛缩，而非原发性滑车发育不良。此影像学评估也影响了对髌骨的处理策略：既往骨折后髌骨薄而不规则，CT测量厚度约17毫米；因此未选择髌骨表面处理或上移按钮式固定，因为残余骨量不足以支撑。

表I 畸形与正常值的放射及CT定量比较
放射学评估类别｜参数｜左侧（症状侧）｜右侧（对照）｜正常范围｜参考文献
一、机械对线（站立全长X线）
HKA（外翻）：9.2°｜1°｜7.14°｜中立位（0°±3°）｜8
mLDFA：88.96°｜87.69°｜87°（85°–90°）｜8
MPTA：85.50°｜83.68°｜87°（85°–90°）｜8
二、髌骨形态与移位
髌骨高度：36毫米｜42毫米｜约34.3毫米｜9
髌骨宽度：30毫米｜44毫米｜约44.8毫米｜9
髌骨厚度：17毫米｜—｜约22.4毫米｜9
近端下移（上极）：50毫米｜—｜不适用
远端下移（下极）：44毫米｜—｜不适用
内侧缘外侧移位：19毫米｜—｜不适用
外侧缘外侧移位：6毫米｜—｜不适用
三、髌骨高度（矢状位CT）
Insall-Salvati指数：0.4｜1.2｜1.0（0.8–1.2）｜10
改良Insall-Salvati指数：0.6｜1.6｜1.25（1.2–1.3）｜11
Blackburne-Peel指数：?0.8｜0.6｜0.8（0.5–1.0）｜12
四、髌骨稳定性（轴位CT分析）
髌骨倾斜角：50°｜7°｜<20°｜14
等分偏移（BSO）：120%｜66%｜<100%（<1.0）｜14
外侧髌骨移位：20毫米｜5毫米｜不适用｜14
五、骨性解剖几何（滑车及结节分析）
滑车角：128°｜131°｜<145°｜13
TT-TG距离：11毫米｜11毫米｜<15毫米｜13
TT-PCL距离：19毫米｜20毫米｜18.4±3.4毫米｜15
注：HKA，髋膝踝角；mLDFA，机械性股骨远端外翻角；MPTA，胫骨近端内侧角；N/A，不适用；TT-PCL，胫骨结节–后交叉韧带距离；TT-TG，胫骨结节–滑车沟距离。

图1
畸形术前放射与CT评估。图1-A、1-B：正位与侧位X线片示终末期骨关节炎；侧位片同时显示严重髌骨下移症及外伤后髌骨形态。图1-C：全长站立X线片示外翻机械对线。图1-D：三维CT前后位及左侧后斜位图像证实固定性外侧及低位髌骨移位。详细定量数值见表I。

固定性外侧及低位髌骨脱位、严重髌骨下移症、固定屈曲挛缩、被动矫正失败、髌骨倾斜角50°、等分偏移120%及Insall-Salvati指数0.4，均提示标准外翻将危及伸膝装置。为避免伸膝装置中断，未选择髌骨切除；Z成形术仅作为挽救方案保留。规划利用CT DICOM数据及机构PACS中的校准X线片定义安全的TTO；未使用专有三维规划软件。手术序列解决三个相互关联的决策：假体型号与位置、截骨横截面几何形态、以及结节移位限度（见表II及图2）。

表II 基于测量的规划序列
规划步骤｜测量指标｜本例患者特异性数值｜术中决策
1. 明确解剖问题｜脱位、髌骨下移、活动范围、被动矫正、PTA/BSO/ISI｜固定外侧/低位脱位；15°屈曲挛缩固定；屈曲至80°；无法被动完全伸直；PTA 50°；BSO 120%；ISI 0.4｜当标准外翻不安全或显露不足时采用TTO
2. 区分骨性对线与软组织挛缩｜滑车角、TT-TG、TT-PCL｜SA 128°；TT-TG 11毫米；TT-PCL 19毫米｜不预设内侧化；采用近端化及基于追踪的固定
3. 确定髌骨处理｜髌骨形态与厚度｜外伤后不规则髌骨；CT厚度约17毫米｜不做表面处理；修整骨赘及下极并去神经
4. 选择假体型号与位置｜数字化假体模板及计划位置｜测量为5号股骨/胫骨假体；选用4号；受控后外侧假体定位｜减少前侧过填充；实现受控后外侧假体定位；改善追踪；保留TTO骨床
5. 定义TTO骨块几何｜肌腱足印、双侧10°收敛斜切、深部矢状面切｜足印26毫米（近远）×20毫米（内外）；两侧各内收10°；不做远端横向切｜整体转移肌腱附着处；形成梯形轴位横截面；保留假体柄周围骨
6. 定义截骨深度｜前皮质至胫骨底板柄距离｜计划最大深度<17毫米；术中估计约10毫米｜避免假体柄暴露/冲突及胫骨近端骨折
7. 定义近端化｜近端肌腱足印缘至胫骨截骨面距离减去骨桥｜距离约16毫米；骨桥5毫米；计划转移11毫米｜整块近端转移并保留骨桥
8. 术中确认｜髌骨追踪及无拇征试验｜屈伸循环后居中追踪；无拇征试验阴性｜于居中追踪位置固定；避免挽救Z成形术
注：BSO，等分偏移；ISI，Insall-Salvati指数；ML，内外侧；PACS，影像归档与通信系统；PD，近远端；PTA，髌骨倾斜角；ROM，活动范围；SA，滑车角；TKA，全膝关节置换术；TTO，胫骨结节截骨术；TT-PCL，胫骨结节–后交叉韧带距离；TT-TG，胫骨结节–滑车沟距离。

图2
基于测量的规划及TTO骨块设计。示意图将假体型号与位置、截骨几何、移位限度三部分分离。图2-A：假体由5号缩为4号并采用受控后外侧定位。图2-B：冠状位与矢状位CT测量显示髌骨-肌腱足印，包括26毫米近远端足印长度、20毫米内外侧足印宽度，以及扣除5毫米近端骨桥后可用近端转移距离（<16毫米）。图2-C：胫骨截骨平面及近端足印缘处轴位CT规划显示胫骨底板假体柄通道投影、计划TTO截骨深度（<17毫米）及梯形轴位横截面。图2-D：计划截骨方向包括近端切、双侧10°收敛斜切、深部矢状面切，以及未计划远端横切。图2-E：最窄模型显示切除区及截骨骨块的近端化。图2-F：扩展手术模型显示切除区及髌骨-肌腱附着处。更多数值规划值见表II。注：TTO，胫骨结节截骨术。

首先，假体由5号缩为4号减少了前侧过填充，实现受控后外侧假体定位，改善髌股追踪，并保留胫骨前侧截骨床。

其次，截骨几何由髌骨-肌腱附着处及计划胫骨底板假体柄决定。由于肌腱附着处需整块转移，足印（26毫米近远端×20毫米内外侧）决定了前皮质最小表面。轴位平面上，内侧与外侧切线各向中线收敛10°，使锯路近似垂直于局部皮质并形成梯形轴位横截面。平行于前皮质的深部矢状面切形成平坦深部边界，使截骨远离假体柄并保留假体柄周围骨。截骨深度限制在<17毫米。由于骨块保持较长，前胫骨皮质向远端延伸时逐渐向后退缩，远端可在无额外横切下完成松解，故未计划远端横向切。

第三，整块近端化与冠状位位置分别规划。近端肌腱足印缘至胫骨截骨面距离约16毫米，扣除5毫米骨桥，得计划11毫米转移。由于滑车角、TT-TG及TT-PCL分别为128°、11毫米及19毫米，未计划预设内侧化；最终冠状位位置将由居中追踪及无拇征试验阴性决定。计划先行外侧松解，内侧缩紧作为残余不稳时的最后调整。

腰麻下取正中切口。严重髌骨下移及外侧嵌顿使外翻不安全，即便进行了外侧松解，显露仍不足。计划中的TTO形成约5.0×2.0×1.0厘米、承载髌骨-肌腱附着的结节骨块，将结节-髌腱单元整块松解，用于显露与追踪矫正（图3）。股骨及胫骨准备完成后，植入4号内侧旋转中心型假体，按计划采用后外侧假体定位。髌骨未行表面处理；修整骨赘及下极，并进行环周去神经。屈伸循环后，将骨块置于居中追踪位置，上移11.2毫米，用4.5×50毫米空心螺钉及3根张力带钢丝固定。无拇征试验阴性，无需挽救Z成形术；内侧缩紧仅作为最后软组织调整使用。

图3
术中显露、TTO松解及追踪评估顺序。图3-A：切开关节囊后，严重髌骨下移及外侧嵌顿阻碍髌骨外翻。图3-B：TTO后，抬起的结节骨块显露胫骨前平台；可见髌骨及试戴TKA假体。图3-C：试戴假体在位情况下，将结节骨块临时复位以在最终固定前评估髌骨追踪。注：TKA，全膝关节置换术；TTO，胫骨结节截骨术。

术后屈曲及负重受限，锁定支具固定6周。系列X线片显示复位维持良好，术后122天TTO完全愈合。愈合后，胫骨结节固定部位周围出现窦道渗液的伤口愈合并发症，于术后135天行切开清创并取出螺钉及钢丝。清创前所取渗液培养培养出金黄色葡萄球菌。假体予以保留，经清创及抗生素治疗伤口愈合。

在23个月时，患者可无辅助行走，关节活动范围为0°至120°，WOMAC评分从56改善至2，最终X线片显示力线中立且无松动（表三和表四；图4）。

表三 从术前基线到最终随访的临床结局纵向评估

时间点 | VAS | ROM | KSS客观 | KSS功能 | KSS满意度 | KSS期望 | WOMAC总分 | WOMAC疼痛 | WOMAC僵硬 | WOMAC功能
--- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | ---
术前 | 7 | 固定15°屈曲挛缩；屈曲至80° | 60 | 19 | 20 | 15 | 56 | 12 | 44 | 0
第6天 | 8 | 5°-90° | 77 | 11 | 8 | 16 | 21 | 3 | 6 | 4
第42天 | 3 | 0°-90° | 70 | 8 | 3 | 8 | 10 | 2 | 5 | 0
第76天 | 2 | 0°-95° | 71 | 2 | 6 | 4 | 0 | 7 | 0 | 3
第122天 | 0 | 0°-100° | 72 | 3 | 9 | 3 | 6 | 1 | 2 | 7
第138天 | 0 | 1°-105° | 73 | 3 | 9 | 4 | 0 | 2 | 9 | 0
第266天 | 0 | 0°-120° | 76 | 5 | 7 | 4 | 0 | 1 | 5 | 0
第699天 | 0 | 0°-120° | 76 | 6 | 1 | 4 | 0 | 1 | 5 | 2

术前ROM记录为固定15°屈曲挛缩伴屈曲至80°，与正文描述一致。

Exp，期望得分；Func.，功能得分或功能亚分；KSS，美国膝关节协会评分；Obj，客观得分；Preop，术前；ROM，关节活动范围；Sat，满意度得分；VAS，视觉模拟评分；WOMAC，渥太华西与麦克马斯特大学骨关节炎指数。

表四 从术前基线到最终随访的X线结局

参数/指数 | 术前值 | 最终随访值（23个月） | 变化 | 解释
--- | --- | --- | --- | ---
一、冠状位力线
　HKA角 | 9.2°内翻 | 0.4°外翻 | 矫正9.6° | 机械力线恢复至接近中立位
二、髌骨高度（矢状位）
　Insall-Salvati指数 | 0.4 | 0.53 | +0.13 | 变化极小，与TTO后髌腱长度得以保留相符
修正Insall-Salvati指数 | 0.6 | 0.82 | +0.22 | 相对于假体关节线向上位移后关节关系改善
Blackburne-Peel指数 | -0.8 | -0.44 | +0.36 | 结节-髌腱单元向上位移后关节关系改善

术前值引自表一。Insall-Salvati指数变化相对较小，而修正Insall-Salvati指数和Blackburne-Peel指数变化较大，这与结节-髌腱单元向上位移但未有意缩短髌腱相符。

HKA，髋膝踝角；TTO，胫骨结节截骨术。

图4 术后X线与临床随访。图4-A 术后第6、42、76、122、138、266及699天连续拍摄的AP位及侧位X线片显示复位维持良好、髌骨高度保持正常，并于第122天实现TTO完全愈合；取内固定后各次X线片显示矫正未丢失。第699天最终全长站立位X线片显示机械力线中立位。图4-B 第699天拍摄的临床照片显示正面及侧面站立位负重稳定，仰卧位功能检查显示主动完全伸直及120°屈曲。TTO，胫骨结节截骨术。

讨论

既往病例文献将本病例界定为通常分别讨论的两类问题的结合。Chouhan等和Ishigaki等采用TKA联合软组织手术，以恢复慢性或先天性髌骨脱位伴骨关节炎患者的髌骨轨迹1,4。Reddy和Kondreddi采用分期策略，先行V-Y股四头肌成形术、MPFL重建、外侧松解及胫骨结节转移，待功能改善后再行TKA6。Pradhan等和Yamanaka等展示了保留伸膝装置不进行重建与尝试重新对位之间的权衡取舍，包括一例Pradhan膝关节广泛松解后出现不稳，以及Yamanaka病例中胫骨结节转移后胫骨下方发生骨折3,5。

髌骨低位（patella baja）文献支持了TTO的特殊作用。Cameron和Jung表明，严重髌骨低位可能妨碍术中内翻暴露，而将结节骨瓣向上移位可在TKA中恢复股髌接触7。Lum等总结指出，胫骨结节向上位移是TKA中真性髌骨低位的治疗方法，但相关并发症包括感染、伤口裂开及截骨不愈合2。这些数据支持我们强调：使用TTO以获得显露同时保留骨量，而非在术前未测量情况下额外增加截骨。

因此，"定量"一词的使用仅限于采用公认的测量指标来指导手术决策，而非提出新的算法或证明其优越性。机械轴分析遵循畸形计划原则，髌骨形态、髌骨高度、髌骨轨迹、TT-TG及TT-PCL测量均基于既有的影像学或横断面方法8–15。在本例中，这些测量并非仅作为描述性数值呈现，而是决定了髌骨表面置换是否可行、是否需要内侧化、可尝试多少向上位移、何种假体型号与位置能保护截骨床并支撑股髌轨迹、可接受多大截骨深度，以及结节可在何处固定。TT-TG及TT-PCL数值正常意义重大，因为它们反对常规性结节内侧化；本例问题实为外侧卡压与向下牵拉所致。术中髌骨轨迹评估及"无拇指试验"进一步确定了最终固定位置。

本研究的局限性包括单病例设计、随访时间为23个月，以及术后伤口并发症的发生，凸显了软组织相关风险。因此，本病例不应被解读为单期重建优于分期或松解类策略的证据。本病例凸显了界定手术边界的价值：在严重髌骨低位妨碍内翻暴露时使用TTO获得显露，选择适当假体型号与位置以减少前方过度填充同时保留TTO截骨床，并通过轨迹评估确认结节位置。

结论

在该单例患者中，基于测量指导的单期TKA联合计划性TTO，尽管存在慢性固定性脱位与严重髌骨低位，仍恢复了力线、轨迹、愈合及功能性关节活动范围。更广泛的结论需要更多病例及更长随访验证。

资助

本文开放获取文章处理费（APC）由内蒙古自治区高等教育青年科技人才支持计划（项目编号：NJYT23071）及内蒙古自治区重点研发和成果转化项目（项目编号：2026YFHH0059）资助。