如何实现人工全膝关节置换术后的最大屈曲度

李 为

如何实现人工全膝关节置换术后的最大屈曲度

李 为

人工全膝关节置换;术后屈曲度

随着人工膝关节假体设计的日益完善，手术医师技术的不断提高，全膝关节置换(total knee arthroplasty，TKA)手术在过去的20年里有着非常好的客观及主观疗效。然而，假体的功能仍不能和正常的膝关节相媲美，尤其是术后的活动度［1］。术后活动度是一个重要的手术效果评价指标，也是膝关节评分系统的主要组成部分。绝大多数的膝关节假体只能提供100°～120°的安全活动范围，通常这样的活动范围对于日常生活，如行走、上下楼梯及坐下起立已足够。但是，由于亚洲国家特殊的人文需要和宗教文化，许多活动都需要高屈曲的活动，如日本人日常生活中的跪坐姿势，印度人的盘腿坐姿，中国北方地区人们则以蹲姿最为常见［2］。2001年，瑞典Dundee大学医院骨科的一项究证明，有63%的患者需要达到或超出假体设计极限的屈曲能力。因此，人们对膝关节屈曲度的要求也逐步提高，如何改善TKA术后的最大屈曲度，已成为当前人工膝关节置换手术的一个重要目标。笔者认为，实现TKA术后的最大屈曲度，患者术前膝关节活动度(range of motion，ROM)、手术技术、特殊的假体设计，以及患者术后积极的锻炼是极为重要的因素。

1 术前膝关节活动度对术后最大屈曲度的影响

患者术前膝关节活动度会直接影响术后最大屈曲度，大多数术前活动度好的患者，要比活动度差者能获得较好的术后活动度。笔者曾报道，对于严重的膝关节骨关节炎患者［3］，若术前 ROM 小于90°，最终术后ROM为88°;术前ROM大于90°，最终术后ROM为103°。研究还发现，术前屈曲活动越好的患者，术后越容易丢失屈曲度;反而是术前屈曲度较差的患者，术后能增加屈曲度［3，4］。另外，术后ROM还与膝关节疾病种类有关。Chiu等［4］发现，术前ROM大于78°的病例中，骨关节炎(osteoarthritis，OA)、创伤或痛风的患者术后 ROM有可能大于120°;而类风湿关节炎(rheumatoid arthritis，RA)、感染性关节炎及骨坏死的患者术后ROM平均为100°。但也有研究表明，术后随访1年，膝关节OA患者的术后活动度与RA患者比较没有统计学差异［3］。笔者发现，术前活动度较差的患者，术后活动度反而增加更多，并且高屈曲度人工全膝关节置换术的疗效OA好于RA。

熟练精确的手术技术可以最大限度地发挥假体设计的优点，从而达到满意的术后效果。近来研究表明，后交叉韧带保留型(CR)假体在膝关节活动时有前滚的趋势，这样无益于膝关节的屈曲;而后交叉韧带替代型(PS)假体可增加股骨的后滚，使膝关节屈曲度明显加大。后交叉韧带能造成屈膝紧张，使用PS假体时通过切除后交叉韧带，可形成较大的屈膝间隙。另外，PS假体通过增加股骨假体四边孔(Cam)和胫骨假体立柱(Spine)的设计，可改变股骨假体的曲率中心，在膝关节高屈曲时，可阻止其半脱位或关节不稳定。因此，多数学者认为［3－5］，使用PS假体的ROM优于CR假体的ROM。笔者的研究中全部使用PS假体，均获得较好的关节活动。

关节线的上移和髌骨厚度的增加，可影响TKA术后的活动度。Shoji等［3］认为，若髌骨厚度增加20%，有74%的膝屈曲度＜100°。如果关节线上移≤10 mm，有32%的膝屈曲度＞120°;若关节线上移＞10 mm，则仅有7%的膝屈曲度＞120°。笔者的研究表明，关节线上移≤10 mm，膝屈曲度平均为132.5°;关节线 ＞10 mm，屈曲度平均为 125°。笔者认为，手术中应注意以下关键环节:(1)因采用高屈曲假体，关节线的改变对关节屈曲度的影响不大，可不做髌骨置换，手术只修整髌骨，不增加髌骨的厚度，并部分松解股四头肌肌腱，外旋3°对股骨截骨，可得到一个矩形的屈曲间隙。(2)术中必须去除股骨和胫骨后方的骨赘(图1)。股骨假体试模安装后，可以明确是否有更多骨赘切除，若术中后方关节囊仍粘连，可适当松解。关闭伤口时应在屈90°～110°位置进行，这样可以降低关节活动度的减少［3］。(3)注意用弧形骨刀切除股骨后方骨赘，在外侧尽量使胫骨假体偏后放置，增大后方的接触，有利于适应股骨的后滚［4－7］。(4)防止人工髌骨过厚，保持胫骨后倾度，防止关节线上升，选择较小的股骨假体。这些都是促进和保证膝关节最大屈曲度的关键。

图1 股骨和胫骨后方骨赘X线片

2 改良的假体设计

普通膝关节假体深屈曲时(＞125°)可能产生不良结果。首先，股骨假体后髁末端会与胫骨聚乙烯垫片产生点接触，导致后髁尖端“掘入”关节面，加速聚乙烯的磨损［8］;其次，高屈曲角度时，伸膝装置所承受的张力明显增加，容易造成髌骨骨折和韧带止点撕裂，高屈曲时胫骨关节面前方会顶撞髌韧带，既增加了张力，又易致韧带损伤;最后，高屈曲时，由于Cam和spine的相对位置改变，更易导致关节脱位(图2)。

图2 膝关节假体高屈曲角度

随着仿生学的发展及膝关节运动学研究的深入，为获得更大的术后关节活动度，众多学者对传统假体不断改进，高屈曲假体是其中比较成功、相对成熟的一种。笔者使用的Nexgen Lps－Flex高屈曲假体较普通假体Nexgen Lps做了以下改进:(1)加厚2 mm并延长股骨假体的后髁关节面，使膝关节在屈曲155°时与胫骨关节面仍为面接触;改进股骨后髁的偏心距(图 3)，增加后方的吻合［1］。(2)加深并延长了髌股沟，当膝关节屈曲＞85°时，髌骨形态与其完全吻合，可阻止髌骨轨迹的偏移，并可有效缓解高屈曲时额外产生的伸膝张力;(3)对胫骨平台聚乙烯关节面前方做适当的修整，消除高屈曲时可能对髌韧带的不良影响;(4)改进股骨髁曲率弧度，特殊设计Cam结构，随着屈曲角度的增加，Cam与spine的接点反而更下移，使Cam基本作用于spine的基底部，不但可有效阻止高屈曲时可能的脱位，更重要的是将Cam作用于spine的力臂缩短，可大大减少spine可能的受损。

图3 改进的股骨后髁的偏心距

Laskin［4］对行高屈曲型假体置换术的患者进行了两年随访，发现术前ROM大于125°的患者，行普通型假体组术后ROM平均为123°，较术前减少7°;行高屈曲型假体组术后ROM平均为137°，较术前增加5°。Huang等［9］报道，Lps－Flex假体组术后平均屈曲度要比LPS假体组高出10°。笔者使用切除PCL的Lps－Flex假体，通过假体设计的改良，术后ROM明显增加，平均为127.5°，比普通LPS假体高出10°～15°。证明该方法有效改善了深屈曲的能力，能够安全达到深屈曲，且手术时的失血量不增加，术后并发症不增加(未见膝关节脱位，膝关节不稳定和髌韧带止点撕裂)。高屈曲型假体与普通型假体比较，在屈曲90°～150°的过程中，LF－KA明显优于LPS－KA，其术后关节活动度明显提高。我研究的1例OA患者，左膝为Lps－Flex假体，最大屈曲度为130.5°;右膝为LPS假体，最大屈曲度为120°，左膝比右膝屈曲度高出 10.5°(图4)。

图4 膝关节置换术后X线片

但对于肥胖、有膝关节手术史、强直性脊柱炎患者，其伸膝装置包括股四头肌、髌骨、髌韧带紧张都会阻碍关节屈曲。另外，感染和外伤等引起的膝关节自发骨性融合、股四头肌的严重纤维变性、退化无力、伸膝装置严重挛缩或破坏、人工膝关节置换术后等，都会增加功能康复的困难，一般术后活动度均不理想。如患者合并有以上情况，应慎用高屈曲型假体［10，11］。

3 术后康复

术后积极的康复锻炼并控制疼痛，对于防止术后软组织挛缩和获得更佳的屈曲度至关重要。因此，手术前应根据患者的具体情况制定出详细的康复方案，如采用多模式镇痛方案:患者术前12 h开始服用Cox－2非甾体抗炎药物(塞来昔布)，降低“痛觉致敏”;术后采用持续镇痛泵，股神经阻滞，服用塞来昔布，并进行功能练习。

李为等［3］随诊发现，持续被动活动(continuous passive motion，CPM)组和不使用CPM组比较，TKA术后ROM无明显差异，并强调了术后患者尽早康复锻炼的重要性。如TKA术后超过3个月，患者关节活动依然较差，即使在麻醉下推拿，关节活动度的恢复也是相当困难的。在术后康复过程中，一般不使用CPM，尤其对于LF－KA的患者，CPM没有优势可言。

综上所述，在全面、科学的术前评估的前提下，以正确熟练的手术技术和积极有序的康复训练为保证，最大限度地发挥膝关节假体设计的特点，是增加TKA术后关节活动度、获得高屈曲的关键所在。

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R687.42

李 为，男，1962年出生。本科学历，主任医师，教授。主要从事关节外科临床研究。

100035，北京积水潭医院矫形骨科

(2012－07－10收稿 2012－09－10修回)

(责任编辑 尤伟杰)