膝关节是人体内最大、结构最复杂的关节，它连接股骨和胫骨这两块人体内最长的骨头，人类站立、行走、跑步的过程中，人体自身的重量纵向传导至下肢，由髋关节、膝关节和踝关节共同承受并分担这部分重量。而膝关节在完成下肢活动、支撑体重方面起到了至关重要的作用。

    在行走过程中，膝关节所需要承担的负荷可高至自身体重的3.4倍，而在上楼梯时，所承担的负荷可增至4.3倍。因此，膝关节进化出了很多帮助其更好的完成承重工作的结构，比如说半月板、关节表面覆盖的软骨、关节腔内充盈的关节液以及关节周围各种韧带、肌肉组织。因此有很多种因素可以影响其在承重过程中所承受负荷的大小、方向以及分配，任何一个因素出现异常都会引起功能的障碍。

    人类作为直立行走的动物，膝关节是完成日常活动时需要经常使用的关节之一，因此它也是人体内最容易磨损老化的关节。其中，软骨的存在可以很大程度上缓冲自身体重对膝关节所带来的负荷，起到保护膜的作用。然而软骨在发挥这些作用的时候，有许多影响因素，骨性结构是否正常便是其中极为重要的一个部分。

骨性结构就相当于建筑物的地基，如果地基出现问题，位于其上的各个结构都会产生一系列的问题。对于膝关节来讲，软骨的退变是骨性结构异常所造成的最为严重的后果，当软骨发生损伤、退变时，会引起关节的疼痛、僵硬等一系列骨关节炎的表现。而在这篇文章中，我们想要向大家介绍的就是骨性结构的异常以及这些异常所可能导致的结果。

   在日常生活中，我们经常可以听到人们说：某人的腿长得直不直，或者说罗圈腿、X形腿等等。这些便是医生口中常说的“力线”。力线是医生们用来评估患者下肢骨性结构先天发育是否有异常的重要概念，正常的力线结构可以对应正常的膝关节活动功能，而当力线出现问题的时候，也会对应膝关节不同的病理变化。

   下面便介绍一下正常的力线结构是怎样的，以及不同的力线的异常会对病人的膝关节造成怎样的影响。

正常的力线结构

正常的力线即人们口中常说的腿长得直，而这在医学上又有怎样的表现呢？

      人体重量通过骨盆的分散作用等量的传导至两条腿上，沿着重力在两条腿上的作用方向可以画出一条贯穿整条腿的直线——下肢机械轴。而正常的力线结构即是这一条直线正好能够通过膝关节的中心（如图1-1所示）。当机械轴通过膝关节中心时，内外侧股骨髁及胫骨平台上所承受的负荷是相等的。这样将自身体重所带来的负荷平均的分布在内外，可以大大减轻关节内软骨所承受的压应力，从而延缓软骨磨损的进程，推迟骨关节炎的发生，也大大减轻了膝关节周围软组织的负担。

       但是，人各有不同，并不是所有人的机械轴都可以正好通过膝关节的中心，临床上对此有一个大致正常的范围，如果超出这一范围，便会导致受力分布不均匀，当某一部位受力过多时，便会增加这部位的磨损速率，进而导致退变的加速，并引起相应的症状。

       异常力线的表现即是人们口中常说的罗圈腿以及X形腿(如图1-2、1-3所示)，这种先天发育的异常可所导致膝关节受力分布的不均匀，即某一部分受力较少，相对应的另一部分则会受力过大，而这一部分过大的负荷会导致表面软骨承受过度的负担，长期以往则造成软骨的退变。

    而罗圈腿和X形腿则对应了两种不同的力线异常：罗圈腿即临床上所说的内翻畸形，X形腿即为相反的外翻畸形，如下图所示。

   异常的力线结构所造成的受力分布不均会加速骨关节的进程，这一类患者在年纪较轻（40或50岁时）的时候便会表现出关节软骨退变的症状。症状主要表现为行走时膝盖内侧（内翻畸形）或者外侧（外翻畸形）的疼痛不适。

2、力线结构的诊断

临床上诊断力线异常有需要患者进行哪些相关检查呢？

在诊断力线是否正常时主要依据两类检查：X线检查以及MRI检查。

X线检查

    包括膝关节的正位片、侧位片、髌骨轴位片、负重位片以及最为重要的下肢全长片。

    前四个X线检查的目的在于初步评估膝关节骨关节炎退变的情况，尤其是负重位片（Rosenberg view）可以通过显示关节间隙是否变窄来反应骨关节炎退变的程度。

   下肢全长片则通过拍摄在站立情况下从髋部到踝部整个下肢的X线片，医生会在该片上人为画出下肢机械轴，从而进一步确定力线异常的种类和严重程度。并通过一系列的测量来确定畸形发生的具体位置（股骨侧或者胫骨侧），从而确定相应的治疗方案。 

MRI

MRI检查可以很清楚的反映出关节内表面软骨的退变情况以及是否合并有其他软组织结构的损伤（半月板、韧带等）。

3力线异常的治疗

    对于力线异常的膝关节，我们又能做点什么来使其恢复正常呢？

    根据受累软骨退变的程度，对应不同的治疗方式，每一种治疗方式都有严格的适应症，具体介绍如下。

HTO

    胫骨高位截骨（HTO）是一种通过截骨人为的将异常的力线结构调整至正常的手术方式，下面便从该手术的适应症、具体手术过程以及术后康复要点等方面来介绍这一手术。

1.1 手术的适应症：

       在医生确定HTO作为首选治疗方式时会考虑以下几个相关的影响因素：

1.1.1软骨的退变程度

       HTO的目的在于转移过多的负重，将其从内侧或外侧转移至膝关节中心，从而达到平均分配应力负荷的目的。而为了达到这个目的，患者受累一侧的间室的软骨退变程度不能太高，如果软骨退变严重，那么即使减轻了该间室内的负荷，依然无法对已有的症状进行缓解，患者术后也不会感觉症状的改善。如果患者之前进行了该间室半月板的切除手术，即是软骨退变程度较轻，也不适于进行HTO手术。

1.1.2 髌骨关节

    在临床上，力线异常的患者除了受累间室的软骨退变之外，也会发现合并有髌骨关节的退变。这类患者在进行上下楼梯等日常活动时会感觉到髌骨附近的疼痛不适症状。在这个时候，如果患者疼痛症状主要局限于受累的间室（膝关节内侧或者外侧），那么HTO手术可以有效的缓解一部分症状。但相比于没有髌骨关节退变的患者，有髌骨关节退变的患者在HTO术后依旧可能出现上下楼梯的疼痛不适的症状。

    然而，当患者感受到明显的髌骨退变症状（上下楼梯困难并感受到明显的疼痛），HTO手术对这类症状是无效的。这个时候医生便会建议患者进行TKA手术，即全膝关节置换手术（详见骨关节炎）。

 1.1.3 肥胖

体重因素主要影响的是HTO术后患者是否能取得一个良好的长期疗效。对于过度肥胖的患者，即使进行了HTO手术，由于体重的原因，关节退变的速率依然快于正常人，因此，手术的疗效不甚理想。 

1.1.4 内科情况

    有文献表明，患有糖尿病的患者，其HTO截骨部位的愈合速度要慢于健康人群。而HTO手术会对机体产生一定创伤打击，因此该手术对患者的心肺功能，身体健康情况也有一定的要求。而患者是否能够耐受HTO整个手术过程，则根据手术之前医生对患者身体情况所进行的一系列相关检查结果决定。

1.1.5 年龄

原则上讲，只要手术适应症把握恰当，患者身体情况允许，HTO手术没有严格的年龄限制。然而国内外学者根据对骨关节炎发展进程的研究发现，年龄在55岁左右的患者最适合进行HTO手术来治疗下肢力线不良所带来的一系列软骨退变的症状。

1.1.6 运动水平

     和体重因素相似，患者的运动水平也会影响到HTO手术的长期疗效。在HTO手术后，患者需要知晓，该手术仅仅纠正了力线不良这一加速软骨退变的影响因素，而关节腔内已经存在的软骨退变是无法通过这个手术进行解决的。因此，在术后，大部分患者的疼痛症状会得到明显的缓解，而已经退变的软骨仍有可能会引起疼痛不适的症状。尤其是当患者从事长时间行走、跑跳等高强度的体育活动时，遗留的疼痛症状会进一步加重。因此在HTO术后，患者需要根据自己的实际情况调整日常的活动量，从而在维持良好的长期手术疗效的同时，减缓骨关节炎的进一步发展。

1.2 HTO的手术过程简介

       HTO手术，简单来讲就是人为的造成一次骨折，并通过这次骨折将异常的力线纠正至正常，从而缓解力线异常所造成一系列软骨退变的症状，并减缓骨关节炎发展的速度。

具体手术方式如下图所示：

术后X线表现：

  1.3 HTO术后康复：

HTO术后康复进程分为以下4个阶段：

阶段一：术后0-4周

负重：术后0-2周，在这个时间段内，患者仅可以在拐杖及支具的辅助下进行术侧下肢的部分负重，此时膝关节需要通过支具固定在伸直位。

术后2-4周，在此期间患者可以在支具及拐杖的保护下开始尝试完全的负重，此时膝关节也需要被固定在伸直位。

膝关节支具的使用：支具需要将膝关节固定在伸直位，建议患者24小时佩戴支具来保护术后的膝关节，包括睡眠期间。在进行康复治疗时可以取下支具。

活动度的维持：在术后0-4周的时间内，患者需要在康复师的指导下将膝关节的主动／被动活动度维持在0-90度的范围内。

康复训练：在这一阶段内患者需要进行的康复训练主要有直腿抬高训练（佩戴支具），踝泵以及CPM训练（范围0-90度）。

阶段II：术后4-6周

负重：在拐杖的帮助下进行患者可耐受的下肢完全负重，此时可不用将支具固定在伸直位。

膝关节支具的使用：在日常活动过程中，不需要将支具固定在伸直位－夜间睡觉时可以不佩戴支具。活动度的维持：在这一时间段内，患者膝关节的主动／被动活动度需要达到0-120度的范围。

康复训练：患者需继续进行阶段一中的康复训练，可以在不佩戴支具的情况下进行直腿抬高训练。这时候患者可以尝试骑固定自行车辅助训练。

阶段III：术后6-12周

负重：此阶段的训练目标是在患者可耐受的范围内，尝试脱拐负重并进行行走步态的相关调整和训练。

膝关节支具的使用：如果患者直腿抬高训练可以没有困难的完成，此阶段可以停止佩戴支具。

活动度的维持：膝关节全角度范围活动，并不引发疼痛。

康复训练：可以在康复师的指导下进行下肢力量训练，比如扎马步、

阶段IV：术后3-9个月

负重：患者可以进行正常的下肢负重活动（行走）。

活动度的维持：膝关节全角度范围活动，并不引发疼痛。

康复训练：患者可以开始循序渐进的开始行走、慢跑、游泳等运动。   

UKA/TKA

    UKA即膝关节单髁置换手术，适用于软骨退变严重，进行HTO纠正下肢力线已经无法取得相应的疗效的患者。

    而TKA手术则适用于膝关节退变程度更加严重，涉及多个部位软骨出现退变的患者。

具体内容详见“骨关节炎的治疗”。

张磊关节伤病专家                  微信ID:Zhangleipublic

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