Viendo la función array_multisort en php.net, no vi en ninguna parte que reciba 2 arreglos... lo que especifica, es que puedes ordenar más de un array multidimensional a la vez, no es obligatorio pasarle un segundo arreglo.
Cita: Example #2 Ordenar un array multi-dimensional
<?php
$ar = array(
array("10", 11, 100, 100, "a"),
array( 1, 2, "2", 3, 1)
);
array_multisort($ar[0], SORT_ASC, SORT_STRING,
$ar[1], SORT_NUMERIC, SORT_DESC);
var_dump($ar);
?>
Si quieres sacar las llaves del arreglo, puedes usar array_keys().