铰链膝假体在重度外翻膝全膝关节置换术中的应用

王亚康，郭建斌，王涛，刘瑞，马涛，张育民，秦四清

(西安交通大学医学部附属红会医院关节病院髋关节病区，陕西 西安 710054)

人工全膝关节置换术(total knee arthroplasty，TKA)是治疗终末期膝骨关节炎的有效方法，症状改善超过85%，每年的长期随访失败率<1%[1-2]。据影像资料统计，约8.2%的人群为全膝关节置换术手术适应证，其中膝外翻畸形约占10%[3-4]。根据Keblish分级，测量下肢胫股角(femorotibial angle，FTA)对膝关节外翻畸形进行分级：FTA 5°～7°为正常，7°30°为重度畸形[5]。对于轻度及部分中、重度膝关节外翻畸形，通过软组织的松紧，主要松解外侧副韧带，其次松解后外侧关节囊、髂胫束、腓肠肌外侧头、股二头肌腱、腘肌腱等软组织，就可以获得软组织间隙平衡[6]。部分骨缺损较为严重的膝关节，需要使用延长杆和配合垫块才能获得间隙的平衡和稳定[7-8]。然而对于部分重度畸形的外翻膝患者，通过软组织松解和表面膝假体无法获得间隙的平衡和稳定，比如畸形大于40°～50°且合并股骨远端或者胫骨畸形的患者，这些病例往往需要使用铰链膝假体来解决问题。铰链膝假体冠状面稳定性良好，可以替代软组织的平衡稳定，铰链膝假体的并发症主要是矢状面的松动，因为假体矢状面拔出力比较大，最终导致假体松动，使用寿命较短，所以限制了铰链膝假体的使用。而Endo-Model铰链假体，在以往的文献中报道松动率比较低，而且可以获得良好的稳定性，并且在国外文献报道，有较长的使用寿命[9-12]。然而对于重度畸形的外翻膝使用Endo-Model进行相关的研究，国内尚且较少。为了分析和总结铰链膝假体在外翻膝中的应用，对我院2010年1月至2017年1月收治的10例重度外翻膝关节畸形进行铰链膝关节置换的患者进行回顾性分析，现报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 10例重度外翻畸形膝关节患者(12侧膝关节)，其中男性3例，女性7例；年龄29～72岁，平均45岁。采用Endo-Model铰链膝假体进行TKA，包括其中3例为骨关节炎患者，3例为创伤后股骨远端骺损伤导致发育畸形，2例为类风湿性关节炎，2例为先天性发育畸形。8例为单侧畸形，2例类风湿患者为双侧畸形。

1.2 术前评估及准备 患者术前均拍摄双下肢站立位全长正位X线片和患侧膝关节正侧位X线片，并且采用FTA对畸形程度进行评估。纳入标准：a)膝关节伴有疼痛，通过口服药物及注射玻璃酸钠等各种保守治疗措施效果不佳，合并周围韧带损伤重度外翻畸形的患者(FTA>30°)；b)患者无膝关节置换禁忌证。排除标准：a)随访影像学资料或者其他资料不全的患者；b)骨关节炎外翻畸形为轻、中度患者(7°

材料：本研究中所使用的假体为LINK Endo-Model旋转铰链稳定膝关节系统，其屈伸轴位于正常生理运动范围内，假体最大屈曲可达165°，通过不同的轴枢实现屈伸和旋转运动，假体有3°的过伸，6°的外翻角。

1.3 手术方法 a)麻醉及入路：所有患者采用全麻，常规驱血带驱血后(38～40 kPa)，选择前内侧斜切口：屈曲膝关节至90°，清除骨赘，将髌骨推向膝关节的外侧于附着点剥离内外侧副韧带，切除前后交叉韧带显露整个膝关节。b)截骨：先进行股骨部分的操作，取股骨髁间窝中点开髓定位，开髓点与股骨干长轴平行，可以用髓腔锉将髓腔入口扩大，选用合适的股骨截骨导向器，一般原则是导向器的横径略小于股骨髁横径的一半，完成股骨部分截骨之后，拆开假体，把假体安装在股骨远端，冲洗髓腔及创面，根据髓腔大小植入髓腔栓塞或是骨块。胫骨部分操作：屈曲膝关节，显露胫骨平台，在胫骨平台中线的前1/3处用尖椎开髓，可以先用摆锯截除髁间棘或增生的骨质插入胫骨截骨导向器，注意髓外定位杆对齐胫骨长轴以及胫骨结节内1/3，胫骨截骨厚度为10 mm(自胫骨平面的最低点)取下胫骨截骨块，检查截骨平面是否平整，髓外定位干是否与胫骨干平行。选择相应型号的胫骨髓腔锉开槽以便胫骨假体的安装，把相应型号的胫骨假体打开，在未调骨水泥之前，分别安装股骨及胫骨假体，检查是否合适、下肢力线是否正确、关节的稳定性如何，并在皮质上做出标记，以便假体最终的安放。c)安装股骨假体：调制骨水泥，一般40 g即可，用水泥枪注入髓腔并涂在股骨髁表面上，置入股骨假体，用打入器将其压紧直到骨水泥完全固化，待骨水泥固化后拔除保护垫片，防止骨水泥影响假体的屈曲。安放胫骨假体后再次检查关节的稳定性、力线是否正确、屈伸活动度、肢体长短等，冲洗，放置引流管，逐层缝合，手术完毕。d)伤口闭合：安装假体后脉冲冲洗切口，切口关闭前关节囊采用鸡尾酒式(罗哌卡因、地塞米松各1支融入60 mL生理盐水中，局部注射至关节囊周围)止痛法止痛。逐层关闭切口，外侧支持带浅层与深层错位缝合，扩展外侧关节囊的面积，松弛髌外侧支持带。关闭切口后将膝关节屈曲活动，检查软组织的顺应性及完整性，防止皮肤张力过大。伤口缝合完毕后松解驱血带，在松止血带前20 min术后给予静脉注射氨甲环酸1.4 g。

1.4 术后处理及康复锻炼 术后下肢采用静脉泵进行双下肢气压治疗，预防血栓；夹闭引流管2 h，切口周围冰敷，以减少手术后出血。常规置换后预防性应用抗生素48 h，口服利伐沙班抗凝2周，口服塞来昔布胶囊200 mg/次，2次/日。术后第1天患肢进行肌肉张力训练，术后第2天拔除引流管后进行患侧关节不负重的活动度训练，以主动运动为主，术后1周可扶双拐下地活动，之后逐渐更换单拐活动，6～12周后可正常行走。

1.5 观察项目与方法 术后1、3、6、12、24、36个月门诊随访，并统计术后膝关节活动度；影像学评估常规拍摄膝关节正侧位X线片及双下肢全长片，测量假体位置、固定情况及下肢力线，重点比较术前、术后FTA角。

1.6 疗效评价 临床评估采用美国膝关节协会评分(knee society score，KSS)和膝关节活动度评估术前及术后效果[13]。

2 结 果

2.1 术后一般情况 术后8例随访1～36个月，2例随访6年，平均24个月。术后疼痛明显减轻，膝关节畸形矫正，稳定性及功能均良好。伸直均达到180°，主动屈曲可达95°～125°，平均110°，差异较术前有统计学意义。KSS膝关节评分由术前34.25分，提高到术后86.73分，差异有统计学意义，下肢畸形及关节功能明显改善(见表1)。

2.2 术后影像学检查和分析 术后X线片显示下肢力线良好，FTA平均6.62°(见表1)，假体位置良好，承载假体可靠。随访最长6年，X线片复查9例未见异常，1例因为皮缘坏死出现继发感染，假体周围出现透亮带。

表1 关节置换术前及术后膝关节活动度、 外翻角及KSS评分对比

2.3 术中髌骨处理及术后情况 所有的患者均未进行髌骨置换，在髌骨的处理中依据不同患者的髌骨脱位程度进行了不同的处理，主要包括：髌骨外侧缘切除缩小术、胫骨结节内移，外侧髌旁支持带松解，内侧紧缩缝合等技术。术后均无髌骨轨迹不良和髌骨脱位。

2.4 手术并发症 10例均未出现髌骨脱位及腓总神经损伤并发症。1例因为皮肤坏死继发感染后行旷置术，其余9例术后皮肤愈合良好，无术后假体松动、感染及髌骨轨迹不良导致的疼痛并发症。

2.5 典型病例 50岁女性患者，双膝屈曲、外旋畸形，疼痛、活动受限46年，加重1个月。术前专科查体：双膝外翻FTA左侧为90°，右侧为85°，双膝曲伸活动度：0°～90°，双侧股四头肌肌力Ⅳ级，内外侧韧带松弛。由于患者无法站立故无下肢力线X线片，膝关节X线显示股骨外髁和胫骨平台严重骨缺损。通过髌旁内侧入路暴露膝关节，发现股骨外髁缺损，前/后交叉韧带缺如，内侧韧带松弛，髌骨脱位。我们选择LINK Endo-Model旋转铰链膝假体行双膝关节置换术，术中采用胫骨结节内移术，矫正髌骨脱位。双侧铰链假体TKA术后半年，外观及术后X线显示双膝下肢力线恢复正常生理外翻角度，FTA 5°，双膝曲伸活动度：0°～90°，双侧股四头肌肌力V级，X线显示假体位置良好(见图1～6)。

图1 术前患者大体照显示双膝外翻，外旋畸形，无法独立站立 图2 术前双膝关节正侧X线片示双膝外翻、外旋，髌骨脱位

图3 术后大体照示患者外翻、外旋纠正，可独立站立 图4 术后X线片示双下肢力线恢复良好 图5 术后右膝关节正侧位X线片示膝假体位置良好，FTA为5°，髌骨位置良好 图6 术后左膝关节正侧位X线片示膝假体位置良好，FTA为5°，髌骨位置良好

3 讨 论

本研究均为股胫角大于30°的外翻畸形患者，采用髌旁内侧入路进行了膝关节置换，术中均使用了Endo-Model可旋转铰链假体，术后采用统一的康复功能锻炼。在术后3年的随访中，9例患者均达到了满意的效果，患者关节活动度、FTA、KSS评分均较术前明显提高，仅1例患者因感染进行了旷置术。

3.1 严格选择适应证 总结我们的经验并结合既往的一些经验，使用铰链膝假体必须严格选择适应证才能获得术后良好的功能和长期的使用寿命，比如：对年龄大的严重外翻膝骨关节病患者，采用旋转铰链膝关节假体置换比年龄较轻的患者可以取得更好的效果[14]；膝关节外翻和屈曲挛缩严重者选择旋转铰链膝假体明显优于表面膝假体，尤其是FTA大于25°合并膝关节内、外侧副韧带缺失，或者伴有股骨外髁发育不良和/或胫骨外侧平台缺损等[15]。所以对于生活质量较低、功能较差、膝关节重度外翻畸形患者，铰链膝假体仍然是一种有很大价值和不过时的选择方案。

3.2 手术关键点及铰链膝假体的选择 在使用铰链膝假体治疗重度外翻膝的过程中我们仍然有很多的细节需要处理：正确的入路选择，准确的截骨，良好的软组织处理，合适的假体型号选择(合适的假体大小才可以避免引起骨与假体接触面积不适，固定强度减弱；避免膝关节周围韧带特别是内侧副韧带的磨损，膝关节内翻或假体下沉[16]；还可避免术后聚乙烯、骨水泥磨削侵入松质骨内，造成骨溶解、假体松动[17]，良好的髌骨轨迹处理，注重皮肤张力的问题(由于外翻膝患者术后外侧皮肤张力较大，术后切口愈合不良可能较大，合并术后感染概率明显增加。如果张力过大，不宜强行减张缝合，而应该进行植皮治疗，可以有效预防术后皮缘坏死及感染的并发症)。外翻膝关节人工全膝关节置换术中的有几个较为重要的问题需要术中进行解决：a)股骨外髁发育不良和/或胫骨外侧平台缺损；b)膝关节外侧韧带复合体挛缩；c)髌骨轨迹不良；d)膝关节脱位。对于解决这些难点可能需要进行梯度式的假体选择。对于轻、中度膝外翻畸形行全膝关节置换术，表面膝假体即可解决这些难题[6，18]，而重度外翻畸形合并严重骨缺损以及膝关节稳定装置严重破坏的患者，往往需要铰链式假体来解决这些难点[19-20]。

3.3 术后FTA和功能的恢复 本研究中10例患者术前外翻角度分级应用了Keblish分级，患者平均FTA为45.52°，患者术后恢复至6.62°，基本恢复至正常的股胫角，与我院总体外翻膝手术后效果比较，股胫角最终恢复残留仍然较大[21]。患者的膝关节活动度均超过100°，KSS平均值恢复至86.73分，患者均获得了满意的效果。在周一新等的文献的10例应用Endo-Model的病例应用了Varient分级，平均>20°，患者术后的FTA恢复至4.89°，患者屈曲平均恢复至116.28°[22]。而在Yang等[14]的文献报道中，所有的患者均使用了Endo-Model假体，其中7例为重度外翻畸形患者，KSS评分由术前的38分提高到术后的73分，膝关节屈曲活动度达到102°，FTA均达到6°。这与我们的研究结果相似，而最为让人满意的结果是，患者15年生存率为87%，而出现失败的原因并非因为假体使用过久导致的无菌性松动，而主要是感染导致的松动，其所占的比例约为14%。Joshi等[23]回顾分析78例使用旋转铰链假体进行TKA患者，发现需要翻修置换的关节主要为无菌性松动，73%患者获得良好的效果，屈曲104°并可以完全伸展。所以我们在使用铰链膝假体时，而且尤其是Endo-Model铰链膝假体时，由于其有旋转功能，可以明显缓解下肢扭转导致的假体拔出力量，减少假体的无菌松动概率。

3.4 铰链膝假体的远期生存率 旋转铰链膝关节假体置换是治疗重度外翻畸形膝关节伴有关节软组织失衡的一种有效方法。很多关节科医生考虑到铰链膝假体的远期生存率和手术难度较大，导致假体使用率较低。但是，有文献报道铰链膝假体长期随访的生存率很高：Gudnason等[24]学者报道：Endo-Model假体的10年生存率为89.2%；Petrou等[25]学者的研究表明：在使用Endo-model铰链膝假体随访7～15年，仍然有96.1%的假体生存率；Plutat、Nieder、Sanguineti和Barrack等多篇文献超过7 000例的大数据的研究报道[9-12]，使用Endo-Model铰链膝假体寿命超过20年，并且在膝关节的KSS、膝关节活动度、股胫角等指标上获得满意的结果。所以只要选择了合适的手术适应证，Endo-Model铰链膝假体仍然可以发挥良好的效果。然而上述的研究随访病例中，包括了骨关节炎、类风湿性关节炎、关节发育不良、创伤性关节炎和内翻、外翻等多种因素的病例，而本研究主要集中在重度外翻膝的病例进行了总结和分析。

3.5 本研究的局限性 a)我们的研究为回顾性分析，无空白对照组，为术前、术后对比分析。b)由于是重度外翻膝病例，所以样本量较小，仅纳入10例患者。c)由于多种因素，我们随访的时间仍然较短。

在重度外翻畸形的治疗中，当表面膝假体无法解决问题的时候，需要使用Endo-Model可旋转铰链膝假体。我们不仅需要选择合适的适应证，更需要术前进行充分的准备，术中依据术前的规划进行准确的把握每一步手术步骤。术前、术后进行良好的围手术期管理和康复锻炼，才能取得良好的术后效果，并获得较长的假体使用寿命。