“8”字钢板治疗儿童膝关节冠状面成角畸形

时间：2024-07-29

代振振李浩张自明李海

膝关节冠状面成角畸形是儿童较常见的发育畸形[1-3]。儿童生理性膝内、外翻随着生长发育过程会自行消失，但病理性膝内、外翻不会自行缓解甚至逐渐加重，严重的畸形可导致儿童出现步态异常、功能限制和疼痛[4]。目前的生物力学和步态分析研究均表明，该畸形存在时膝关节内侧室与外侧室的关节面压力不均衡，其与膝关节骨关节炎的发生及进展有一定关联[4-9]。所以，对进行性加重的膝关节冠状面成角畸形及时干预十分重要。

1 膝关节冠状面成角畸形矫治

目前，治疗膝关节冠状面成角畸形主要采用保守治疗及手术治疗[4]。对于畸形程度较轻的患儿常采用保守治疗，如使用矫形支具等。对于畸形较严重的患儿通常需要手术治疗，主要方法包括临时半骨骺阻滞术、截骨矫形术和多平面外固定架逐步矫形术。治疗方案的选择取决于多方面因素，如患者年龄、生长板剩余生长潜力、引起畸形病因、畸形所处位置及畸形严重程度等。对于一些骨性未成熟的患者，引导生长技术(即临时半骨骺阻滞术)是可行的选择[2,10]。临床上已有多种内植物(如U型骨骺骑缝钉、“8”字钢板、重建钢板等)应用于膝关节冠状面成角畸形矫治[11-13]。其中“8”字钢板因操作简单、安全有效，较U型钉治疗并发症发生率更低等优势，成为引导生长技术中最常用的内植物[3-4,14]。

2 “8”字钢板行临时半骨骺阻滞术的时机

“8”字钢板行临时半骨骺阻滞术的合适时机目前尚无定论。儿童的生长潜力随年龄增加而逐渐降低，一般认为采用引导生长技术时患者至少需要具有1年以上的生长潜力[15]。但患者年龄越小，其手术操作空间就越小，手术难度就越大，造成医源性永久性骺板损伤的可能性增加。此外，患者年龄越小，阻滞术解除后其骺板生长速度可能短暂加速，因而出现畸形复发的可能性越大。因此，在膝关节冠状面成角畸形治疗过程中，考虑到永久性骺板损伤以及畸形复发的可能，大多数学者主张延迟实施临时半骨骺阻滞术，直至患者年龄达到8～10岁以上[16]。Danino等[3]研究发现，在372例年龄为(12.5±2.3)岁的膝关节冠状面成角畸形患者中，92%获得成功矫正。Kumar等[2]进行的系统综述研究共纳入215例膝关节冠状面成角畸形患者，入选患者的平均年龄为9.5岁(2～16岁)，其中91.2%获得成功矫正。此外，大部分研究中患者初次手术的平均年龄均为10岁以上[1,17-18]。

对于病因为多发性骨骺发育不良[19]、佝偻病[20]、骨软骨瘤[21]等的膝关节冠状面成角畸形患者，由于其生长板的生长潜力存在问题，患者的自我矫正能力较差。一般认为，保守治疗1年无效甚至加重的患者可采用早期手术干预，以避免畸形持续加重[2,4,16]。Kulkarni等[22]对10岁以下儿童膝关节冠状面成角畸形治疗进行回顾性研究，引起畸形的病因主要为佝偻病、干骺端发育不良等，结果表明10岁以下患儿使用“8”字钢板行临时半骨骺阻滞术安全有效。不过，该研究的样本量较小(24例，63骺板)，且研究中未对畸形复发和并发症发生情况进行探讨。Dai等[23]对应用“8”字钢板行临时半骨骺阻滞术治疗10岁以下膝关节冠状面成角畸形的66例患者(101膝，135骺板)进行回顾性研究，患者年龄为(4.69±2.59)岁。他们发现，研究对象的畸形完全矫正率达94.06%(95膝)，并发症发生率低(5例，4.95%)，畸形复发率低(3例，2.97%)。因此，对于该年龄段患者，当保守治疗后成角畸形无改善甚至加重时，应考虑使用“8”字钢板行手术治疗。不过，他们并未发现引起畸形复发及并发症发生的风险因素，对这些问题仍需要开展大样本的前瞻性临床研究。

3 “8”字钢板矫正速率

目前的研究发现，影响临时骨骺阻滞术对成角畸形矫正速率的主要因素包括年龄、畸形部位、致病原因及内植物种类等，对影响因素的评估为预测成角畸形患者的矫正时间提供了参考[1-3,14,24]。

不同年龄患儿的畸形矫正速率存在差异，目前针对10岁以下膝关节冠状面成角畸形患者使用“8”字钢板治疗的研究较少。Kulkarni等[22]的研究纳入由不同病因导致的膝关节冠状面成角畸形且年龄小于10岁的患者24例(40膝，63骺板)，患者平均年龄为5.25岁，结果显示患者总体平均矫正速率为1.53°/月，其中5岁以下患者为1.67°/月，5岁以上患者为1.39°/月。Ballal等[25]的研究也证实，患者的总体矫正速率随年龄增加而减小。

对于不同部位畸形矫正速率的比较，学者们发表了研究文献。Danino等[3]报道，特发性膝内、外翻畸形患者的股骨远端矫正速率快于胫骨近端矫正速率，这与长骨纵向生长速度相一致，股骨远端生长板的生长速率(每年9 mm)快于胫骨近端生长板生长速率(每年6 mm)[26]。与此不同，Danino等[18]开展的另一项多病因研究纳入不同病因导致的膝内、外翻畸形患者537例(967骺板)，患者平均年龄为11.35岁。他们发现，患者股骨远端平均矫正速率为0.77°/月，而胫骨近端平均矫正速率为0.79°/月，两者并无差异。Ballal等[25]的研究中矫正速率与上述研究相当，也未发现股骨远端与胫骨近端的矫正速率存在差异。

Dai等[23]对应用“8”字钢板行临时半骨骺阻滞术治疗10岁以下膝内、外翻畸形的66例患者(101膝)进行回顾性分析。他们发现，患者的股骨远端矫正速率(1.28°/月)明显快于胫骨近端矫正速率(0.83°/月)；内翻畸形患者股骨远端矫正速率为1.50°/月，明显快于外翻畸形患者(1.16°/月)，而外翻畸形患者胫骨近端矫正速率为1.03°/月，明显快于内翻畸形患者(0.66°/月)。

一些学者对不同病因所致的膝关节冠状面成角畸形患者的矫正速率进行研究。Ding等[14]报道，27例创伤性膝内、外翻患者(平均年龄6.3岁)股骨远端平均矫正速率为0.70°/月，胫骨近端平均矫正速率为1.27° /月。Kang等[21]比较15例遗传性多发性外生骨软骨瘤(HME)患者与55例特发性膝关节冠状面成角畸形患者使用U型钉治疗的疗效，多因素分析以及匹配研究对比均发现，HME患者矫正速率为4.4°/年，明显低于特发性膝关节冠状面成角畸形患者(7.9°/年)。Trisolino等[27]比较使用U型钉行临时半骨骺阻滞术治疗多发性骨软骨瘤(20例)与特发性膝外翻患者(77例)的疗效。他们发现，特发性膝外翻患者畸形矫正成功率为88%，明显高于多发性骨软骨瘤患者(55%)；多发性骨软骨瘤患者术后并发症发生率为30%，高于特发性膝外翻患者(2%)；而多发性骨软骨瘤患者的矫正速率更低。

一些研究对使用不同内植物的矫正速率进行比较。Kumar等[24]对40例(67膝)多病因导致的膝关节冠状面成角畸形患者研究发现，U型钉组(平均年龄7.3岁)胫股角矫正速率为1.2° /月，“8”字钢板组(平均年龄7.8岁)为1.4°/月，两组之间并无差异；而对于特发性膝关节冠状面成角畸形患者，“8”字钢板组矫正速率为1.3°/月，明显快于U型钉组(1.0°/月)。Kadhim等[1]对比铰链式“8”字钢板与传统式“8”字钢板的疗效，发现两者矫正速率并无差异，但该研究的样本量较小，仅为20例。

目前认为，“8”字钢板植入后需等待其张开才能逐渐发挥骺板的阻滞作用，那么置钉角度与矫正速率是否存在相关性。Eltayeby等[28]对35例患者(47骺板)进行回顾性研究发现，螺钉置入角度(0°～30°)与”8”字钢板的骨骺阻滞效率无关，这与Dai等[23]的近期研究结果一致。因此，螺钉置入时更应优先考虑按照解剖要求置入，以避免损伤骺板，而不是过度追求螺钉的平行或螺钉之间的夹角[23,28]。此外，有学者发现螺钉张开角度与畸形矫正程度之间存在一定关系。Sweeney等[17]报道，在膝关节局部X线片上测量“8”字钢板的螺钉张开角度可预测患者膝内、外翻矫正的角度。他们计算发现，螺钉夹角每增大1°，胫股解剖角随之变化1.80°，股骨远端外侧解剖角随之变化2.11°。该研究结果提示，对患者进行随访时可采用膝关节局部X线检查替代双下肢全长X线检查，以降低辐射量。

4 “8”字钢板相关并发症及内植物改进

U型骨骺骑缝钉由于结构原因(如钉体光滑等)，内植物松动移位的发生率较高，约为30%[21]。而大多数“8”字钢板的研究报道，螺钉外移、断裂等并发症发生率为3.4%～4.0%[2,29]。由于骺板周围特有的“隆凸”形解剖轮廓，直钢板的外形不能贴合长骨干骺端。Aykut等[30]的研究发现，“8”字钢板中间部分可对骺板周围骨膜、骨骺软骨形成过高压应力，可能对骺板产生无法预测的损伤。此外，钢板跨骺板植入时可能造成骺板以及螺钉与钢板之间的应力分布不均匀[31]，易发生螺钉外移等并发症，特别是骺板形态异常者，如Blount病患者[12,32-33]。Jain等[12]对采用“8”字钢板行临时半骨骺阻滞术治疗的Blount病患者进行回顾性研究，发现11%的患者出现内植物相关并发症，肥胖、严重畸形、使用钛制螺钉是导致内植物失败的风险因素。

为了减轻直钢板与骨端外形贴合差造成的骨骺压迫等，国外学者率先对传统“8”字直钢板进行改进，增加铰链结构，使其更贴合长骨骨骺端的外形。Wu等[34]对铰链式“8”字钢板与传统“8”字钢板的矫形效果和应力进行动物实验及生物力学研究，发现两种钢板在临床矫正效果方面虽无差别，但铰链式“8”字钢板组平均残余应力明显低于传统“8”字钢板组。Kadhim等[1]对铰链式“8”字钢板与传统“8”字钢板的临床矫正效果进行比较研究，共纳入20例患者(48骺板)，平均年龄为11.9岁，发现两者矫正效果无差异。不过，该研究为回顾性研究且样本量较小，其证据质量较低。铰链式“8”字钢板是否能替代传统“8”字钢板成为临时半骨骺阻滞术中新的内植物选择，仍需进一步研究。

5 复发现象及相关危险因素

尽管大多数临时半骨骺阻滞术研究报道的复发率不同，但均显示在低龄儿童中复发率相对较高[35-36]。Kumar等[2]的系统综述研究发现，“8”字钢板取出后畸形复发率为3.7%(215例中8例复发)。Park等[36]研究发现，使用U型钉的患者复发率为37.8%(37例中14例复发)，矫正速率较快、体质指数大、年龄小、初始外翻角度大等与术后复发呈显著正相关。Dai等[23]对66例10岁以下膝关节冠状面成角畸形患者使用“8”字钢板行临时半骨骺阻滞术治疗，发现钢板取出后畸形复发率为2.97%(101膝中3膝复发)。不过该研究中并未得出引起复发的风险因素。目前，大多数研究中术后成角畸形“反弹”度数为3°～5°，因此学者们建议，治疗时给予过度矫正约5°可降低畸形复发的风险[4,23,36]，尤其对于低龄并存在较多复发风险因素的患者，如肥胖、畸形严重、矫正速率快等[15,36]，所有患者在取出内植物后仍需定期随访。