Nội dung bài viết trình bày về hình thái học kích thước các lát cắt xương trong thay khớp gối toàn phần. Mô hình lí thuyết, xét độ tương hợp kích thước dụng cụ lát cắt xương giả định bằng điện toán cắt lớp, X quang kĩ thuật số. Mô hình thực tế, xét độ tương hợp này qua kích thước mép xương dụng cụ trong khi thay khớp.
Y Học TP Hồ Chí Minh * Tập 19 * Phụ Số * 2015 Nghiên cứu Y học TƯƠNG HỢP KÍCH THƯỚC CÁC LOẠI KHỚP NHÂN TẠO VỚI KHỚP GỐI THỐI HĨA Nguyễn Phúc Thịnh*, Bùi Hồng Thiên Khanh** TĨMTẮT Đặt vấn đề: Bất tương hợp kích thước dụng cụ thay khớp gối ảnh hưởng đến chức tuổi thọ khớp nhân tạo Sigma (Depuy) Scorpio (Stryker) hai loại khớp gối ngoại nhập thiết kế từ số đo người Âu châu Ấn Độ, thay khớp cho người Việt Nam bất tương hợp kích thước xảy Mục tiêu: Hình thái học kích thước lát cắt xương thay khớp gối tồn phần Mơ hình lí thuyết, xét độ tương hợp kích thước dụng cụ-lát cắt xương giả định điện toán cắt lớp, X quang kĩ thuật số Mơ hình thực tế, xét độ tương hợp qua kích thước mép xương-dụng cụ thay khớp Đối tượng phương pháp nghiên cứu: Nghiên cứu mô tả tiến cứu hàng loạt ca qua 30 trường hợp thối hóa khớp gối nặng có định thay khớp gối Sigma Scorpio Đo kích thước lát cắt xa đùi giả định lát cắt mâm chày giả định điện toán cắt lớp X quang số hóa kết hợp đo kích thước mép xương-khớp nhân tạo mổ Kết quả: Mơ hình lí thuyết điện toán cắt lớp cho thấy Sigma underhang dùng cho gối nhỏ Scorpio overhang dùng cho gối lớn Mơ hình thực tế thay khớp, tỉ lệ bất tương hợp 3mm vùng phần đùi: Sigma 40% overhang vùng lát cắt trước 20% underhang vùng lát cắt xa, thường khớp nhỏ, Scorpio 40% overhang vùng lát cắt xa, thường khớp lớn Mâm chàySigma Scorpio 60% underhang vùng ngồi Kết luận: Mơ hình thực tế lí thuyết tương đồng nhau: lát cắt xa phần đùi, Sigma underhang với gối nhỏ, Scorpio overhang với gối lớn Phần mâm chày Sigma Scorpio underhang vùng ngồi Từ khóa: Khớp nhỏ, khớp lớn, bất tương hợp, Thay khớp gối toàn phần ABSTRACT CURRENT KNEE PROSTHESES & VIETNAMESE OSTEOARTHRITIS THE BONE-IMPLANT FIT Nguyen Phuc Thinh, Bui Hong Thien Khanh * Y Hoc TP Ho Chi Minh * Vol 19 - Supplement of No - 2015: 91 - 98 Introduction: The correctness of fit of knee prostheses influences the prostheses’ function & longevity.In Vietnam, current knee prostheses (Scorpio-Stryker, Sigma-Depuy)designed for Caucasian & Indian people were widely used in arthroplasty, their bone-implant fit hasn’t still been evaluated yet Objectives: Take the measurements of osteoarthritis knees’morphology Evaluate the bone-implant fit by the theoretical arthroplasty model using CT, x ray and the practical operative arthroplasty model measuring the implant-bone edge distances Participants & methods: The observative prospective case-series study of 30 cases severe knee osteoarthritis * Bệnh viện Đại học Y Dược TP Hồ Chí Minh ** Bộ mơn Chấn thương chỉnh hình Phục hồi chức năng, ĐH Y Dược TP Hồ Chí Minh Tác giả liên lạc: BS Nguyễn Phúc Thịnh ĐT: 01686581494 Email: phucthinhy04@yahoo.com Chấn Thương Chỉnh Hình 91 Nghiên cứu Y học Y Học TP Hồ Chí Minh * Tập 19 * Phụ Số * 2015 who had total knee arthroplasty indication with Sigma or Scorpio Take the measurements of femoral distal cut & tibial cut by CT scan, computer-processed x ray Measure the intra-operative implant-bone edge distances Results: In the theoretical arthroplasty model, Sigma is underhang with small knees and Scorpio is overhang with large knees In the practical operative arthroplasty model, the mismatch rate over 3mm at least zone of femoral component zones: Sigma 40% overhang at the anterior cut, 20% underhang at distal cut, usually with small knees On the contrary, Sigma 40% overhang at distal cut, usually with large knee Both Sigma and Scorpio’s tibial components are 60% underhang at lateral or medial middle zone Conclusion: The theoretical arthroplasty model has same results with the practical operative arthroplasty model At the distal zone of femoral component, Sigma may overhang with small knee,Scorpio may overhang with large knee The tibia components of both Sigma and Scorpio may underhang at lateral or medial middle zone Key words: underhang, overhang, mismatch, total knee replacement q trình thay khớp gối, có ghép xương ĐẶT VẤNĐỀ thay khớp gối, BN biến dạng vẹo gối Bên cạnh yếu tố trục khớp, cân nặng 10 độ, x quang kiểm tra khớp gối khoảng gấp-duỗi, cố định khớp nhân tạo vững thẳng nghiêng sau mổ KNT lệch trục Trong chắc, tương hợp kích thước (KT) khớp khoảng thời gian nghiên cứu, 35 BN thỏa tiêu chí nhân tạo (KNT) lát cắt xương phẫu loại trường hợp có ghép xương thuật thay khớp gối yếu tố ảnh thay khớp thiểu sản lồi cầu 30 trường hưởng đến chức tuổi thọ khớp nhân hợp nghiên cứu: nữ 83,3%, nam 16,7% Tuổi 66,3 tạo(4,5) Nghiên cứu Mahoney cho thấy KNT ± 9,4, chiều cao 158,6 ± 7,8 cm Biến dạng gối vẹo phần đùi lớn xương 3mm chiều trong-ngồi trongtrung bình 10 ± 5,6 độ Các BN phân sau năm theo dõi cho thấy mức độ đau gấp đơi hai nhóm ngẫu nhiên thay khớp Sigma so với bệnh nhân không bất tương hợp kích Scorpio thước(4) Các khớp gối nhân tạo nước ta toàn Đo KT lát cắt xương giả định điện hàng ngoại nhập, Scorpio-Stryker Sigmatoán cắt lớp (ĐTCL) X quang Trên ĐTCL: Lát Depuy thiết kế từ số đo người Âu châu cắt xa xương đùi giả định vng góc trục học Ấn Độ Khi thay KNT cho người Việt chi dưới, khe khớp 10mm, KT trong-ngồi Nam kích thước chúng có tương hợp? Chúng (TN) đoạn thẳng nối mỏm lồi cầu, KT thực nghiên cứu tương hợp trước-sau lồi cầu xương đùi nhằm chọn lựa loại KNT có kích thước (KT) phù vng góc với TN KT trước-sau (TS) lớn hợp dân số địa, góp phần cải thiện chức đầu xương đùi KT trong-ngoài dùng sau phẫu thuật thay khớp gối so sánh với KT tương ứng KNT tán xạ ĐỐI TƯỢNG-PHƯƠNGPHÁPNGHIÊNCỨU đồ Lát cắt mâm chày giả định dốc sau độ, khe khớp 8mm TS đoạn nối 1/3 lồi Nghiên cứu tiến cứu mô tả hàng loạt catrên củ chày tâm điểm bám dây chằng chéo sau, 30 trường hợp thay khớp gối từ 10/2013đo KT TN vng góc đường đo TS 05/2014 BVĐHYDTPHCM Tiêu chí chọn TS (hình 1) So sánh KT TN, TS bệnh gồm bệnh nhân (BN) người Việt Nam bị TS ngồi có KT lớn với KT TN, TS thối hóa khớp gối nặng (độ IV theo KellgrenKNT tán xạ đồ Lawrence) có định thay khớp gối tồn phần không giữ dây chằng chéo sau phẫu thuật viên thay khớp Loại khỏi nghiên cứu trường hợp: có kết hợp xương vùng gối trước thay khớp, bị gãy xương vùng gối 92 Trên X quang số hóa có dấu kích thước: Đo KT TN TS lát cắt xa đùi giả định (dạng độ so với trục giải phẫu xương đùi, bề dày 10mm) lát cắt mâm chày giả định (vuông Chuyên Đề Ngoại Khoa Y Học TP Hồ Chí Minh * Tập 19 * Phụ Số * 2015 góc trục xương chày, dốc sau độ, bề dày 8mm) (hình 2, 3) Đo KT lát cắt xương thước mổ: đo KT tương ứng đo ĐTCL không đo KT trước-sau lớn đầu xương đùi (hình 4) Sau đặt KNT mổ, đo KT KNT-mép xương vùng phần đùi trong-ngoài vùng phần mâm chày (hình 5) Khớp nhỏ xương-underhang, lớn hơn-overhang Nghiên cứu Y học KẾT QUẢ Hình thái học kích thước lát cắt xương Đo lát cắt xương giả định ĐTCL Lát cắt xa xương đùi TS 58,9 ± 3,7 mm, TN 64,2 ± 3,1mm, TS-ngoài 50,9 ± 3,2 mm, TS-trong 50,5 ± 2,0 mm TS-ngoài ≈ TS-trong (p=0,603) Tỉ lệ TN/TS 1,08 Cùng KT TS, KT TN biến thiên 8mm KT TN TS có tương quan tuyến tính với phương trình hồi qui TN = 0,543 × TS + 32,126 (biểu đồ 1) Hình Lát cắt xa xương đùi lát cắt mâm chày giả định ĐTCL Hình 2: Lát cắt xa xương đùi giả định X quang số hóa Hình 3: Lát cắt mâm chày giả định X quang số hóa Chấn Thương Chỉnh Hình 93 Nghiên cứu Y học Y Học TP Hồ Chí Minh * Tập 19 * Phụ Số * 2015 Hình 4: Lát cắt xa đùi lát cắt mâm chày mổ Hình 5: Năm vùng đo tương hợp phần đùi vùng phần mâm chày KNT Lát cắt mâm chày TS-giữa 43,5 ± 3,2mm, TSngoài 41,2 ± 3,2mm, TS-trong 45,7 ± 3,1mm TN 68,2 ± 3,9mm TS (KT lớn TS-ngoài TS-giữa 43,8 ± 3,1mm) TS-trong > TS-ngoài (p=0,000) Tỉ lệ TN/TS 1,57 Cùng KT TS, KT TN biến thiên 8mm KT TN TS có tương quan tuyến tính với phương trình hồi qui TN = 0,899 × TS + 28,873 (biểu đồ 2) Biểu đồ 1: Tán xạ đồ KT lát cắt xa đùi 94 Đo thước lúc phẫu thuật Lát cắt xa xương đùi TN 64,8 ± 3,4mm, TSngoài 49,0 ± 3,3 mm, TS-trong 48,6 ± 3,4 mm TSngoài ≈ TS-trong (p=0,461).Lát cắt mâm chày TSgiữa 40,7 ± 3,0mm, TS-ngoài 43,6 ± 3,1mm, TStrong 46,2 ± 2,8mm TS-trong > TS-ngoài (p=0,000) Biểu đồ 2: Tán xạ đồ KT lát cắt mâm chày giả định ĐTCL với KNT Chuyên Đề Ngoại Khoa Y Học TP Hồ Chí Minh * Tập 19 * Phụ Số * 2015 Biểu đồ 3: Tán xạ đồ KT lát cắt xa đùi giả định ĐTCL với X quang Nghiên cứu Y học Biểu đồ 4: Tán xạ đồ KT lát cắt mâm chày giả định ĐTCL với X quang Đo X quang số hóa Phần đùi: TS 58,9 ± 4,2mm, TN 63,3 ± 3,8mm Phần mâm chày: TS 48,0 ± 4,8mm, TN 69,0 ± 3,9mm Phần đùi KNT ĐTCL X quang có dự đốn cỡ khớp gần (biểu đồ 3), phần mâm chày ĐTCL X quang có dự đốn cỡ khớp khác (biểu đồ 4) So sánh kích thước lát cắt xương mơ hình lí thuyết (ĐTCL & X quang) Xét độ tương hợp mơ hình thực tế Sau đặt khớp ưu tiên cân khoảng gấp-duỗi sát với KT trước-sau đùi, xét khoảng cách KNT-mép xương theo chiều trongngoài.Vùng Sigma overhang nhiều Scorpio (bảng 1) Mơ hình lí thuyết đo ĐTCL Bất tương hợp ≥3mm phần đùi gối BN có KT TS ≤56mm thay khớp Sigma, KT TN KNT nhỏ lát cắt xương (underhang) Nếu gối BN có KT TS ≥ 61mm thay khớp Scorpio, KT TN KNT lớn lát cắt xương (overhang) (biểu đồ 1) Bất tương hợp phần mâm chày ≥ 3mm, KNT có KT TN nhỏ lát cắt mâm chày (underhang) đa số trường hợp BN có KT TS ≤ 45mm (biểu đồ 2) Bảng 1: Tỉ lệ vùng dễ bất tương hợp 3mm phần đùi thay khớp Sigma Scorpio Bất tương hợp ≥ 3mm phần đùi Vùng lát cắt trước Vùng 3lát cắt xa ca overhang40% ca underhang20% ca overhang26,7% ca overhang20% So sánh ĐTCL X quang Bảng 2: Tỉ lệ bất tương hợp 3mm thay khớp Bất tương hợp ≥ 3mm vùng phần đùi Sigma Scorpio Bất tương hợp ≥ 3mm vùng lát cắt mâm chày Overhang 6ca – 40% Thường vùng lát cắt trước Underhang 3ca- 20% Thường vùng lát cắt xa Overhang Underhang 9ca- 60% 6ca- 40% Thường vùng lát cắt ca ngồi 0 9ca- 60% Chấn Thương Chỉnh Hình 95 Y Học TP Hồ Chí Minh * Tập 19 * Phụ Số * 2015 Nghiên cứu Y học Hình 6: Sigma 2.0 underhang vùng lát cắt xa Vùng Sigma underhang ca: 2/4 ca khớp cỡ số 2.0 1/4 ca khớp cỡ 2,5 Underhang dễ xảy dùng KNT Sigma cỡ nhỏ (hình 6) Vùng Scorpio overhang ca: 1/5 ca khớp cỡ số 5, 1/5 ca khớp cỡ số 6, 1/5 ca khớp cỡ số Overhang dễ xảy dùng KNT Scorpio cỡ lớn (hình 7) Phần đùi khớp Sigma vùng thường overhang, vùng underhang Khớp Scorpio vùng xu hướng overhang Phần mâm chày đa số Sigma Scorpio underhang (bảng 2) Hình 7: Scorpio 7.0 overhang vùng lát cắt xa khác với nghiên cứu Cheng KT TS-trong ˃TS-ngoài đối tượng nghiên cứu Cheng người bình thường, chúng tơi đối tượng bệnh nhân thối hóa khớp ngăn thường tổn thương nhiều ngăn ngoài(2) Tỉ lệ TN/TS 1,08 nhỏ tỉ lệ Scorpio 1,1, Sigma 1,29; khác biệt tỉ lệ khẳng định có bất tương hợp Tỉ lệ dân số nhỏ Hàn Quốc 1,3(3), tương đồng với Malaysia 1,08(6) (bảng 3) BÀNLUẬN Trên lát cắt xa đùi giả định ĐTCL chúng tôiKT TS-ngoài ≈ TS-trong (p=0,603), điều Bảng 3: So sánh lát cắt xa đùi giả định với nghiên cứu nước Số lượng mẫu Quốc gia (khớp gối) Tác giả Nghiên cứu (6) TW Ewe (3) Kwak, Dai-Soon () Fu Bo Cheng 30 Việt Nam KT lát cắt xa đùi giả định ĐTCL (mm) TN TS (lớn nhất) TS-ngoài TS-trong 64,2 ± 3,1 58,9 ± 3,7 50,9 ± 3,2 50,5 ± 2,0 80 Malaysia 65 ± 5,0 59,9 ± 4,8 200 Hàn Quốc 70,2 ± 5,5 53,9 ± 3,8 Trung Quốc 71,0 ± 3,0 64,1 ± 2,7 172 Cùng KT trước-sau, KT trong-ngồi biến thiên đến 8mm tán xạ đồ Sự biến thiên phổ biến dân số Ấn Độ Vaidya, Ranawat 10mm(7) Tỉ lệ TN/TS lát cắt mâm chày giả định ĐTCL1.57 lớn Scorpio 1.51 Sigma 1.50 nên đối tượng nghiên cứu bất tương hợp Tỉ lệ lớn với Thái Lan 1,50 Trung Quốc 1,50(1,2) Tương tự lát cắt đùi, lát cắt mâm chày có độ biến thiên KT, KT trước-sau KT trong-ngồi dao động 8mm (bảng 4) So sánh tán 96 Tỉ lệ TN/TS 1,08 1,08 1,30 50,7 ± 4,0 51,3 ± 3,3 1,10 xạ đồ KT lát cắt xa đùi giả định với tán xạ đồ nước cho thấy Đốivới nước Đông Nam Á: Malaysia, Thái Lan, Việt Nam; tỉ lệ TN/TS tương đồng 1.08, khớp Sigma underhang cho gối nhỏ Scorpio overhang cho gối lớn(1,3,6) Đối với nước Bắc Á Hàn Quốc KT gối lớn (TN/TS 1.3), Sigma Scorpio underhang(3) So sánh tán xạ đồ KT lát cắt mâm chày giả định với nước cho kết khác Ở Thái Lan, Sigma tương hợp, Scorpio Chuyên Đề Ngoại Khoa Y Học TP Hồ Chí Minh * Tập 19 * Phụ Số * 2015 underhang khớp lớn(1) Ở Trung Quốc, Scorpio tương hợp(2) Nghiên cứu chúng tôi, Sigma Scorpio underhang Khác biệt kết phương pháp giả định lát cắt nghiên cứu khácnhau độ dốc sau mâm chày bề dày lát cắt Thái Lan 10mm, 8mm, Trung Quốc 6mm.Trên mô hình thực Nghiên cứu Y học tế thay khớp phần đùi, vùng lát cắt trước: Sigma thường overhang Scorpio hình dáng vùng Sigma bè rộng, Scorpio thn gọn (hình 8) Vùng lát cắt xa: kết tương đồng mơ hình lí thuyết, Sigma underhang thay cho gối nhỏ Scorpio overhang thay gối lớn Bảng 4: So sánh lát cắt mâm chày giả định với nghiên cứu nước Tác giả Nghiên cứu Số lượng mẫu (khớp gối) Quốc gia 30 Việt Nam KT lát cắt mâm chày giả định ĐTCL (mm) TN TS-giữa TS-ngoài TS-trong 68,2 ± 3,9 43,5 ± 3,2 41,2 ± 3,2 45,7 ± 3,1 Thái Lan 68,8 ± 5,8 46,0 ± 4,4 (1) 200 () 172 Chaichankul Fu Bo Cheng Trung Quốc 73,0 ± 4,6 48,8 ± 3,4 Tỉ lệ TN/TS 1,57 1,50 45,3 ± 2,5 50,7 ± 2,4 1,50 Hình 8: Vùng lát cắt trước A.Scorpio thuôn gọn , B.Sigma bè rộng overhang 60% Kết tương đồng Tỉ lệ bất tương hợp ≥ 3mm 1/5 với mơ hình lí thuyết tán xạ đồ Khi thay vùng phần đùi thay Scorpio 40% overhang khớp PTV thường gặm bớt chồi xương Tỉ lệ tương ứng Mahoney đối tượng phần xương phía ngồi người Mỹ thay khớpScorpio 40% nam overhang, 68% nữ overhang(4) Scorpio thiết kế cho người Âu Mỹ có bất tương hợp thay khớp cho người Mỹ thay khớp cho người Việt Nam Nếu thiết kế loại khớp riêng cho người Việt Nam bất tương hợp xảy biến thiên lớn quần thể (cùng KT trước sau, KT dao động 8mm) Vậy PTVcần thông thạo nhiều loại khớp thực hành, chọn loại KT phù hợp cho riêng nhóm bệnh nhân Khi thay khớp phần mâm chày, Sigma Scorpio dễ underhang vùng Tỉ lệ bất tương hợp ≥ 3mm vùng Chấn Thương Chỉnh Hình KẾT LUẬN Mơ hình lí thuyết tương đồng kết với mơ hình thực tế, vùng lát cắt xa đùi,khớp nhỏ dùng Sigma dễ underhang, khớp lớn Scorpio dễ overhang Phần mâm chày Sigma Scorpio dễ underhang vùng KIẾNNGHỊ Phẫu thuật viên nên chọn loại KNT tùy thuộc vào KT TS đùi đo X quang có dán dấu KT Đối với BN có KT TS đùi nhỏ 56 mm nên dùng KNT Scorpio, KT lớn 97 Nghiên cứu Y học Y Học TP Hồ Chí Minh * Tập 19 * Phụ Số * 2015 62mm nên dùng KNT Sigma dùng Scorpio có bất tương hợp điều chỉnh vị trí đặt KNT lệch nhằm giảm cấn dây chằng bên Các BN có KT TS đùi trung bình 5662mm, phẫu thuật viên chọn Sigma Scorpio tương hợp TÀI LIỆU THAMKHẢO 98 Chaichankul C, Tanavalee A, Itiravivong P (2011) Anthropometric measurements of knee joints in Thai population: correlation to the sizing of current knee prostheses Knee, 18: 5-10 Cheng FB, Ji XF, Lai Y, Feng JC, Zheng WX, Sun YF, et al (2009) Three dimensional morphometry of the knee to design the total knee arthroplasty for Chinese population Knee, 16: 341-347 Kwak DS, Han S, Han CW, Han SH (2010) Resected femoral anthropometry for design of the femoral component of the total knee prosthesis in a Korean population Anat Cell Biol 43: 252259 Mahoney OM, Kinsey T (2010) Overhang of the femoral component in total knee arthroplasty: risk factors and clinical consequences J Bone Joint Surg Am 92: 1115-1121 Mandalia V, Eyres K, Schranz P, Toms AD (2008) Evaluation of patients with a painful total knee replacement J Bone Joint Surg Br 90: 265-271 TW Ewe HA, EK Chee, WM Ng (2009) An Analysis of the Relationship between the Morphometry of the Distal Femur, and Total Knee Arthroplasty Implant Design Malaysian Orthopaedic Journal 3(2): 24-28 Vaidya SV, Ranawat CS, Aroojis A, Laud NS (2000) Anthropometric measurements to design total knee prostheses for the Indian population The Journal of arthroplasty 15: 79-85 Ngày nhận báo: 27/10/2014 Ngày phản biện nhận xét báo: 29/10/2014 Ngày báo đăng: 10/01/2015 Chuyên Đề Ngoại Khoa ... 10 ± 5,6 độ Các BN phân sau năm theo dõi cho thấy mức độ đau gấp đơi hai nhóm ngẫu nhiên thay khớp Sigma so với bệnh nhân không bất tương hợp kích Scorpio thước( 4) Các khớp gối nhân tạo nước ta... chắc, tương hợp kích thước (KT) khớp khoảng thời gian nghiên cứu, 35 BN thỏa tiêu chí nhân tạo (KNT) lát cắt xương phẫu loại trường hợp có ghép xương thuật thay khớp gối yếu tố ảnh thay khớp thiểu... trình thay khớp gối, có ghép xương ĐẶT VẤNĐỀ thay khớp gối, BN biến dạng vẹo gối Bên cạnh yếu tố trục khớp, cân nặng 10 độ, x quang kiểm tra khớp gối khoảng gấp-duỗi, cố định khớp nhân tạo vững