基于CORA的截骨矫形术在猫膝关节中的评估：一项离体肢体加压研究

《Veterinary Research Communications》：Assessment of CORA-based levelling osteotomy in the feline stifle: an ex vivo limb press study

　　

前十字韧带（Cranial Cruciate Ligament, CCL）断裂在猫中较为少见，但可导致持续性膝关节（stifle）不稳定。既往对胫骨平台调平截骨术（Tibial Plateau Levelling Osteotomy, TPLO）和胫骨粗隆前移术（Tibial Tuberosity Advancement, TTA）的离体猫膝关节研究均未能恢复膝关节稳定性。本研究旨在评估基于旋转中心成角（centre-of-rotation-of-angulation）的调平截骨矫形术（CBLO）能否在改良的保留髋关节屈伸运动的猫肢体加压模型中改善离体稳定性。研究人员对10具猫后肢分别于完整状态、CCL横断后及CBLO术后在30%体重轴向载荷下进行测试。影像学测量指标包括替代性CCL距离、关节角度、胫骨平台角（Tibial Plateau Angle, TPA）、解剖-机械轴（Anatomical-Mechanical Axis, AMA）角以及腓肠肌杠杆臂特征。肌肉力量通过校准载荷传感器记录。CBLO将平均TPA从23.8°（标准差2.2°）降至9.4°（标准差2.5°）。CBLO术后AMA角为0.5°（标准差0.9°），与零无显著差异（95%置信区间-0.1°至1.1°，P=0.1）。关节状态对替代性CCL距离有显著影响（P<0.001）。与完整肢体相比，CCL横断后距离增加7.1 mm（95%置信区间6.0至8.2，P<0.001），CBLO术后增加6.1 mm（95%置信区间4.9至7.3，P<0.001），而CCL缺失与CBLO术后肢体之间无显著差异（-1.0 mm；95%置信区间-2.6至0.5，P=0.3）。关节角度和模拟肌肉力量不受关节状态影响。经跟骨隧道测量的腓肠肌杠杆臂长度为解剖长度的86%（标准差2.0%）。在该模型中实施的CBLO虽矫正了胫骨倾斜度，但未能恢复CCL横断后猫膝关节的离体稳定性。

## 研究背景与问题

猫前十字韧带（Cranial Cruciate Ligament, CCL）断裂的发生率低于犬，且常与创伤相关，但一旦发生即可导致持续性膝关节（stifle）不稳定。近年来，多种截骨矫形技术已临床应用于猫并报告了一定疗效，包括胫骨平台调平截骨术（Tibial Plateau Levelling Osteotomy, TPLO）和胫骨粗隆前移术（Tibial Tuberosity Advancement, TTA）等。然而，既往针对猫的离体研究一致表明，TPLO和TTA均未能恢复猫膝关节的稳定性，这与犬肢体加压研究的荟萃分析结果形成鲜明对比。造成这种差异的可能原因包括：物种间胫骨平台形态学差异、肌肉模拟仅限制于股四头肌和腓肠肌（忽略了比目鱼肌）以及模型构念效度不足。早期猫肢体模型中报告的股四头肌力量显著低于在体髌韧带负荷，这可能降低了模型检测稳定化效应的敏感性。

近期研究通过保留髋关节屈伸运动改良了猫肢体加压模型，使得股四头肌力量幅度及股四头肌与腓肠肌比值更接近行走猫在体测量值，有望提高构念效度。基于旋转中心成角的调平截骨矫形术（CBLO）旨在将胫骨平台倾斜度作为成角畸形进行处理，以中和向前的胫骨推力。虽然犬的生物力学研究和临床工作提示CBLO具有潜在优势，但该技术尚未在猫中进行评估。

## 研究目的与主要发现

基于CBLO原理及改良肢体加压模型的构念效度提升，研究人员假设CBLO能够降低胫骨平台倾斜度，从而恢复猫膝关节的离体前后向稳定性。然而，研究结果否定了这一假设：CBLO虽成功矫正了胫骨平台角（Tibial Plateau Angle, TPA），但未能恢复CCL横断后猫膝关节的离体稳定性。这一发现提示，直接将犬的截骨策略外推至猫可能存在种属特异性限制，猫肢体加压模型可能需要进一步优化或增加更多肌肉群的模拟，方能准确评估截骨矫形技术的稳定化效果。该论文发表在《Veterinary Research Communications》。

## 关键技术方法

研究采用10具骨骼成熟猫尸体后肢（因无关原因安乐死后捐赠），使用保留髋关节屈伸运动的改良肢体加压模型，通过校准载荷传感器（DYMH-103型，0–10 kg量程）及信号放大器（HX711）模拟股四头肌和腓肠肌力量，施加相当于30%体重的轴向载荷。通过有限内侧关节切开术横断CCL，CBLO采用12 mm TPLO锯片进行径向截骨，以1.6 mm克氏针及2 mm动力加压钢板固定，目标TPA为10°。影像学测量采用Fiji软件进行，包括替代性CCL距离（股骨-胫骨距离）、关节角度、TPA、解剖-机械轴（AMA）角及腓肠肌杠杆臂特征。统计分析采用重复测量方差分析及Bonferroni校正配对比较。

## 研究结果

**胫骨平台角与矫正效果**：CBLO成功将平均TPA从23.8°（标准差2.2°）降至9.4°（标准差2.5°），平均矫正角度为21.4°（标准差4.1°）。COR A位于距胫骨平台平均35.1 mm、距胫骨粗隆27.4 mm处。术后AMA角为0.5°（标准差0.9°），与目标值0°无显著差异（P=0.10；95%置信区间：?0.1°至1.1°），表明截骨矫形在角度矫正方面达到预期。

**膝关节稳定性评估**：关节状态对替代性CCL距离有显著影响（F(2,18)=150.2，P<0.001，部分ω2_p=0.968）。具体而言，与完整肢体相比，CCL横断后平均距离增加7.1 mm（95%置信区间：6.0至8.2，P<0.001），CBLO术后增加6.1 mm（95%置信区间：4.9至7.3，P<0.001）。CCL缺失与CBLO术后肢体之间的差异为-1.0 mm（95%置信区间：-2.6至0.5，P=0.3），无统计学意义，表明CBLO未能减少CCL横断后的前向胫骨移位。

**关节角度与肌肉力量**：关节状态对各关节角度（股骨角：F(2,18)=0.48，P=0.63；膝关节角：F(2,18)=1.47，P=0.26；踝关节角：F(2,18)=0.18，P=0.84）及模拟肌肉力量（股四头肌与腓肠肌比值：F(2,18)=0.16，P=0.86；标准化股四头肌力量：F(2,18)=1.75，P=0.20；标准化腓肠肌力量：F(2,18)=0.94，P=0.41）均无显著影响，部分ω2_p值介于-0.204至0.136之间，效应量微小或为负值。

**腓肠肌杠杆臂特征**：经跟骨隧道的腓肠肌杠杆臂长度为我们用骨性标志测量值的86%（标准差2.0%），距骨-隧道长度（14.2 mm，标准差2.0 mm）显著低于距骨-跟骨长度（16.3 mm，标准差1.9 mm）（95%置信区间：-1.8至-2.4，P<0.001），提示该模型中腓肠肌杠杆臂缩短可能增加所需腓肠肌力量。

## 讨论与结论

讨论部分首先强调了核心发现：在该改良猫肢体加压模型中，CBLO未能恢复CCL横断后的离体膝关节稳定性。替代性CCL距离在CCL缺失和CBLO条件下均显著增加，且两者之间无有意义差异，表明尽管角度矫正成功，但前向胫骨移位持续存在。这一发现与犬离体研究中CBLO或类似截骨术常能改善稳定性的结果形成对比，但与既往猫TPLO和TTA肢体加压研究的失败结果相一致。

研究人员分析了多种可能解释这一结果的因素。首先，虽然目标TPA得到适当降低，但微小的长轴移位及ACA-CORA对齐不可避免的精度不足可能也导致了残余不稳定。其次，尚不清楚替代性目标角度或手术技术改良是否能获得更好结果；然而，即使在猫TPLO模型中过度前移近端骨段也未能产生稳定性。第三，CBLO本身可能无论测试条件如何都无法可靠稳定猫膝关节，这反映的是种属特异性生物力学差异而非单纯的实验模型局限。

模型局限性方面，研究人员指出：尽管改良后股四头肌-腓肠肌比值有所改善，模拟肌肉负荷可能仍低于生理比值；跟骨骨隧道的使用缩短了腓肠肌杠杆臂，增加了对抗胫跗关节屈曲所需力量；猫具有功能性比目鱼肌，正常情况下与腓肠肌共同承担跖屈负荷，模型中该肌肉的缺失使全部伸展需求由腓肠肌承担，可能放大缩短杠杆臂的影响；物种间胫骨平台形态学差异可能限制犬CBLO原理向猫的转移；近期犬研究记录了与原始描述不同的前向远端轴，但仍实现了可接受的术后TPA，轴选择的意义尚不明确。此外，所有尸体肢体加压模型均缺乏神经肌肉控制、动态稳定及生物学适应，静态30%体重轴向载荷可能低估生理或峰值在体力量，可能掩盖不同载荷条件下出现的稳定化效应。旋转稳定性未在本研究中评估，鉴于前后向稳定性恢复失败，旋转测量被认为不太可能改变主要解释，但这仍是当前生物力学评估的局限。样本量较小可能增加Ⅱ类错误风险，尤其对显示无显著差异的次要结局。

综上所述，该研究结论为：在该猫模型中，CBLO未能赋予猫膝关节可测量的离体稳定性，强化了猫肢体加压模型可能需要进一步优化或增加额外肌肉群模拟以准确评估截骨矫形稳定化技术的担忧，且猫的最佳CBLO参数仍未明确。在向猫外推犬截骨策略之前，应探索模型优化和种属特异性生物力学考量。