半限制性假体治疗重度畸形膝关节病的疗效分析

马 涛,宋 伟,张育民

(陕西省西安市红十字会医院关节外科,陕西西安,710054)

针对人工膝假体选择的原则,目前提出了分级系统的概念,即针对关节病变范围、畸形、松弛及骨质缺失程度不同而使用不同类型的假体。重度膝关节畸形,即内翻畸形指内翻角大于20°,外翻畸形指外翻角大于15°,屈曲畸形指屈曲大于30°,同时伴有程度不同旋转畸形,致关节功能严重障碍,其疼痛、不稳、难以行走,甚至影响一般日常生活自理。该类膝关节置换术式、假体选择、疗效与风险评估与一般膝关节置换都有所不同。作者应用半限制性假体全膝关节置换术治疗重度膝关节畸形,取得较好的疗效。现报告如下。

1 临床资料

1.1 一般资料

2008年11月～2011年2月,本院对23例(28膝)重度膝关节畸形的膝关节骨性关节病患者使用半限制性假体行全膝关节置换术,其中男10例(11膝),女13例(17膝);年龄48～75岁,平均69.5岁。术前拍负重位下肢全长X线片,测量膝关节内翻、外翻角度。膝内翻16例(20膝),膝外翻7例(8膝),内翻膝内翻均>20°,外翻膝外翻角均>15°。术前 HSS评分[1]29～42分,平均33.9分。

1.2 术前全身评估及准备

膝关节病患者多为高龄,常伴有心肺功能不全,糖尿病等老年病,为此术前改善全身重要器官功能与治疗代谢性疾病,可有效降低手术风险。心血管系统改善:治疗高血压,术前血压控制在140～150/80～90 mmHg较为合适;改善心肌缺血防止心肌梗死的发生,纠正心律失常,必要时放置起搏器。对患慢性支气管炎、肺气肿等肺功不全者,在控制肺部感染同时,鼓励咳嗽、咳痰、做深呼吸、吹气球、低流量间断或持续氧气吸入;动脉血气分析,血氧分压>60 mmHg,血氧饱和度在90%以上。纠正负氮平衡,如低血浆蛋白等;控制糖尿病,使空腹血糖维持在4～6 mmol/L之间。术前进行股四头肌静力收缩锻炼,并说明术后注意事项及其功能锻炼配合。术前30 min应用抗生素,双膝同期置换超过3 h者追加1次抗生素,以维持抗生素在术中有效血药浓度。

1.3 术前影像学评估与测量

术前X线片均表现为严重膝内翻或膝外翻,应力位X线片上测量膝内翻20～37°,平均33. 5°,膝外翻15～34°,平均28.1°,屈曲畸形30～ 90°,并均伴有不同程度的骨缺损。必要时行三维CT进一步评估膝关节骨缺损及韧带功能。

1.4 手术方法

单膝置换通常采用硬腰联合麻醉,双膝同期置换及硬腰联合麻醉禁忌者采用气管插管全身麻醉,麻醉前常规行股神经阻滞并置管,术后镇痛泵镇痛。选用的假体为Zimmer的Nex-Gen系统LCCK型(20例24膝)和联合U2PSA型(3例4膝)。上气压止血带,取膝内侧切口或膝正中切口,髌骨内侧打开关节腔。进行关节周围软组织松解及关节清理。股骨关节面截骨采用髓内定位系统,截骨时保持外翻5～7°,外旋3°。胫骨关节面截骨采用髓内定位系统,应以受损相对较轻侧胫骨平台的最高点为胫骨平台截骨的切割定位点,截骨厚度限制在8～10 mm,保持截骨面后倾5°,修整胫骨平台骨缺损部分,根据骨缺损的形态选择合适的模板截骨,使其成楔形骨缺损,然后用试模装配相应的金属垫块调试。逐步扩髓,安装适当长度及直径的延长杆,确定偏心距及角度。不置换髌骨,仅咬除边缘增生的骨赘,周围用电刀烧灼一圈。脉冲水流冲洗清除骨屑及软组织碎片后,将装配金属垫块的假体植入、骨水泥固定。伸直膝关节置人假体试模,在伸、屈状态下,松紧合适,内外侧副韧带平衡,则选用大小合适假体置换;其假体安装后松紧度以伸直0～10°、屈曲100～120°、内外翻稳定为合适。

1.5 术后处理

术后常规应用抗生素和抗凝剂。术后常规留置伤口引流管,术后48 h拔管,引流管残端做细菌培养和药敏试验。拔管后进行CPM膝关节功能锻炼,鼓励主动屈伸及股四头肌力训练。术后5～7 d下地有限负重练习行走。

2 结 果

术后随访6个月～3年,平均2.3年,术后疼痛完全消失,膝关节畸形矫正,稳定性及功能均良好,可完全伸直,主动屈曲可达110～130°,平均120°。HSS膝关节评分由术前33.9(29～50)分,提高到术后87.6(81～95)分,下肢畸形及关节功能明显改善。术后X线片显示下肢力线良好,平均外翻角4～7°,假体位置良好,承载假体可靠。测量膝关节力线偏差1～2°,平均1.3°。随访最长3年,X线片复查未见假体松动和感染征象。

3 讨 论

全膝人工关节置换术的成功关键是正确截骨和软组织平衡[2]。矫正下肢力线、重建膝关节的稳定性以及恢复膝关节的正常运动状态是现代人工膝关节假体设计和膝关节置换技术的目标[3]。畸形的矫正不仅包含力线和关节功能的恢复,同时要求膝关节稳定性的良好重建。

对于因关节退性变、创伤所致膝关节损害与继发性关节畸形导致的严重的膝关节畸形患者,在进行纠正下肢力线截骨处理及寻求假体长期稳定中在以下问题:长期磨损严重造成的股骨髁、胫骨平台骨缺损,长期重度内外翻畸形导致的侧副韧带疲劳亏损松弛或挛缩,因骨性畸形导致的股骨及胫骨髓腔偏心等。使用普通非限制性膝关节系统治疗这类病人往往存在截骨量增加导致骨量丢失过多、畸形矫正不良、关节稳定性差等问题,而限制性假体的使用由于术后膝关节单一平面活动,极易引起假体-骨水泥-骨组织界面的应力集中,中远期松动率很高,故此类假体的适应证应严格控制。手术技术的改进,使得目前绝大多数膝关节畸形、关节不稳的患者能通过半限制性假体得到良好的纠正[4]。

Zimmer的Nex-Gen系统LCCK型和联合U2PSA型等半限制性人工膝关节假体在设计上使用了稳定加强型的股骨关节面及胫骨关节面衬垫提供了一定的设计上的稳定性,通过股骨及胫骨基座填补块进行骨缺损的修复,通过用延长柄以分散界面应力,通过延长杆的偏心配件进行髓腔偏心的调整。与标准柄比较,延长柄假体明显减少骨与骨水泥界面的微动,在胫骨平台内侧缘,骨水泥固定的延长柄可以减少标准柄和压配固定延长柄微动值的30%[5],同时能吸收和分散膝关节运动过程中的骨与假体界面间的剪切力,降低假体的松动率。使用带有延长柄的假体有利于确保人工关节假体获得足够的稳定性。实际上是根据患者个体情况构建的一个差异性的假体,减少患者早期发生下肢力线偏移、假体松动、关节不稳的几率。但是其仍然有自身局限性,主要缺点有:低限制假体较非限制性假体在假体-骨水泥-界面的剪切力要大;部分情况下选用垫块均需要切除一些良好的宿主骨以适应垫块的形状;一旦假体失败,有可能使骨缺损进一步加重,给翻修造成更大的困难。故应严格掌握其适应证,包括严重膝内翻或膝外翻畸形伴有骨缺损及韧带疲劳亏损的膝关节骨关节炎患者。对轻中度畸形的患者应用应该谨慎。

[1] Insall J N,Dorr L D,Scott R D,et al.Rational of the knee society clinical rating system[J].Clin Orthop,1989,238: 13.

[2] 周殿阁,吕厚山.软组织平衡在膝内翻全膝关节置换手术中的效果[J].中华骨科杂志,2001,2l(12):718.

[3] 孙铁铮,吕厚山.延长柄假体在植骨术后吸收导致假体松动的人工膝关节翻修术中应用[J].中华关节外科杂志·电子版,2009,3(6):1760.

[4] 吕厚山.现代人工关节外科学[M].北京:人民卫生出版社,2006:12.

[5] Completo A,Simoes J A,Fonseca F,et al.The influence of different tibial stem designs in load sharing and stability at the cement-bone interface in revision TKA[J].Knee,2008,15 (3):1227.