后交叉韧带保留型全膝关节置换术对患者满意度及正常行走身体稳定性的影响

何瑞波，郭 鹏，白少玄，王得顺，杜恩泽

（1.武警后勤学院，天津 300309；2.武警天津市总队医院，天津 300163；3.武警吉林总队，吉林 133000）

骨关节炎（Osteoarthritis,OA）作为第四大全球致残类慢性退行性疾病，已严重危害老年人的身体健康[1]，而膝骨关节炎（Knee Osteoarthritis, KOA）是骨关节炎中最常见的类型，以膝关节软骨退变及骨质硬化、增生为主要特征。随着KOA 的加剧，将导致患者膝关节功能障碍，进而影响其日常活动（如正常行走）能力。给家庭和社会带来严重的负担。

KOA 早期患者主要采取保守治疗方案。但在保守治疗方案无效后，KOA 患者往往采取手术治疗。全膝关节置换术（Total Knee Arthroplasty，TKA）是解决关节疼痛、改善关节功能、提高生活质量的重要手段[2,3]。而后交叉韧带保留型全膝关节置换术（Cruci‐ate Retaining Total Knee Arthroplasty, CR-TKA）由于后交叉韧带能够继续维持膝关节屈曲时股骨髁相对于胫骨平台的后滚，因此能够有效降低TKA 后膝关节的不稳定性及并发症。近年来，尽管在手术技术及假体材料等方面都有很大程度的提高，但仍有11.7%的患者手术疗效不明显，且患者术后满意度仅为80%左右[4,5]。满意度是患者对手术疗效的主观体验，也是评价术后疗效的主观指标。另外，下肢生物力学参数也是判定手术疗效的有效指标。有研究显示，KOA 患者的步态适应性表现为步速降低，关节活动范围减小[6]。同时，KOA患者由于疼痛而表现为身体晃动幅度增加，平衡能力受损，导致跌倒的风险增加[7]。因此，本研究利用运动生物力学的手段，探讨CR-TKA 对于患者满意度及正常行走身体稳定性的影响。

1 资料与方法

1.1 一般资料 研究对象来源于天津市骨科医院，随机选取行后交叉韧带保留型全膝关节置换术的KOA患者18 例（年龄64±2.95 岁、身高161.67±4.8cm、体重69.12±6.15kg、BMI 26.49±2.6）。纳入标准：术前明确诊断为KOA 且无其他下肢关节及肌肉骨骼疾病；能够独立完成正常行走；近半年内无跌倒史。排除标准：患有心脑血管疾病，呼吸系统疾病，肌肉骨骼系统疾病以及视觉、前庭觉功能异常等影响姿势控制能力的疾病。所有受试者均了解实验目的、实验流程和潜在风险并签署知情同意书。

1.2 实验仪器及数据处理 运动学数据采用四台SONY 摄像机（拍摄频率50Hz）及Kwon3D 三维动作解析系统进行采集，动力学数据由1 块Kistler-9287BA 三维测力台进行采集。运用Kwon3D 三维动作解析系统对摄像机采集的视频进行解析，并进行视频点的同步、数据的滤波、百分化及标准化处理。为保证数据的有效性，每个受试者选取三次有效的数据取平均值。

1.3 观察指标

1.3.1 患者满意度指标 采用牛津大学膝关节评分（Oxford knee score, OKS）及麦克马斯特大学骨关节炎指数评分（Western ontario and McMaster universi‐ties arthritis index,WOMAC）评价KOA患者术后满意度。OKS评分量表[8]由5个疼痛及7个功能共12个项目构成，每个项目评分1～5 分，分值越高代表关节炎程度越严重。WOMAC 评分量表[9]由关节疼痛、僵硬及功能3 方面组成，分值越高代表关节炎程度越严重。OKS 与WOMAC 量表均是患者对术后主观感觉的自我评分，达到调查患者主观满意度的要求。

1.3.2 身体稳定性特征 质心（Center of mass, COM）由Kwon3D 三维动作解析系统根据受试者的标记点计算得出，足底压力重心（Center of pressure，COP）由三维测力台采集得到[10]。步长为在一个完整的步态周期中患侧脚跟着地到该侧脚跟再次着地时的水平距离[11]；步宽为双支撑期左右脚跟之间的水平距离[11]；步速为质心在前后方向的位移与产生此段位移所需时间的比值[12]。质心位移为身体质心投影点在前后与内外方向的最大距离[13]，压心位移为足底压力中心在前后与内外方向的最大距离[14]。

1.4 统计分析 应用SPSS20.0统计软件对数据进行统计分析，数据以平均值±标准差（xˉ±SD）表示。通过Shapiro-Wilk 检验数据的正态分布性；应用配对样本T 检 验（Paired t test）对 受 试 者 的OKS 评 分、WOMAC评分、步长、步宽、步速、下肢关节活动度、质心位移、压心位移指标进行统计分析。α=0.05。

2 结果

2.1 CR-TKA 前后患者满意度变化 由表1 可知，与CR-TKA 前相比，KOA 患者术后的OKS 评分及WOMAC评分均显著减小（P＜0.05）。

表1 CR-TKA前后患者OKS、WOMAC评分比较

3.2 CR-TKA 前后正常行走时步态特征变化 由表2可知，与CR-TKA 前相比，KOA 患者术后正常行走时，步长和步速均显著增加（P＜0.05），而步宽未见显著性变化（P＞0.05）。

表2 CR-TKA前后患者正常行走时步态特征比较

3.3 CR-TKA 前后正常行走时下肢关节活动度及质心、压心位移变化 由表3 可知，与CR-TKA 前相比，KOA 患者术后正常行走时，膝关节活动度显著增加（P＜0.05），髋关节、踝关节活动度未见显著性差异（P＞0.05）；质心前后、内外侧位移均未出现显著性变化（P＞0.05）；压心前后、内外侧位移均显著减小（P＜0.05）。

表3 CR-TKA前后患者正常行走时下肢关节活动度及质心、压心位移比较

3 讨论

TKA 能有效的缓解膝关节疼痛、改善膝关节功能，因此是治疗KOA 等膝关节疾病的重要手段[3,5]。目前人工膝关节假体类型众多，而CR 假体得以保留的后交叉韧带能够继续维持正常的股骨髁后滚，因此可更好的恢复膝关节活动，维持膝关节的稳定，使术后膝关节的步态更趋于正常。另外，评价手术效果不仅要考虑患者术后完成日常活动的能力，还需考虑患者的主观满意度。因此，本研究旨在探讨CR-TKA对患者满意度及正常行走时身体稳定性的影响。

术后获得预期疗效对TKA 术后的患者满意度十分重要。KOA 的临床表现主要为膝关节疼痛、僵硬、关节活动受限。而OKS量表与WOMAC量表均是围绕患者手术前后的膝关节疼痛、僵硬及关节活动度进行的主观感觉提问，能够达到调查患者主观满意度的需求[15]。OKS 已被公认为评价退行性关节疾病特性的有效指标[16]。WOMAC 广泛应用于骨关节炎手术或非手术干预措施有效性的评估工具[17]。本研究结果显示，与术前相比，患者术后的OKS及WOMAC评分均显著降低，说明CR-TKA 后患者的膝关节疼痛、僵硬得到了充分的缓解，关节功能也得到了较好的恢复。Clement 等人的研究[18]与我们的研究结果一致，与术前相比，TKA 术后的OKS评分改善程度越高，患者术后的满意度越高。

由于KOA 在临床评价中的主观指标较多，而客观指标相对较少，因此引入运动生物力学的客观手段评价TKA 的疗效具有重大意义。运动生物力学通过定量的分析研究TKA 前后的治疗效果成为当下的研究趋势[19]。身体稳定性是人体基本活动的要求之一，是指身体调节质心和支撑面之间关系的能力。KOA患者由于疼痛，下肢关节活动受限，肌肉力量下降，身体晃动幅度增加，平衡能力下降，因此更容易发生跌倒[20]。研究[21]显示，TKA 能够有效缓解膝关节疼痛，改善关节活动度，提高患者的身体稳定性。目前膝关节假体众多，与其他类型的假体相比，CR假体保留的后交叉韧带对于限制股骨髁过度后移，保留膝关节本体感受，感受膝关节的运动及位置，维持术后膝关节的稳定性[22]具有重要作用。Duffell 的研究[6]显示，KOA 患者由于疼痛而表现出行走的速度降低、步长减小、膝关节活动受限等步态适应性。本研究显示，与术前相比，术后患者正常行走的步长和步速显著增大，步宽未见显著性差异。我们的研究与刘泽等人的研究[23]相似：TKA 后的步长、步速、步频等步态参数均有明显的改善。步长的增加有助于增加前后方向的支撑面积，步宽未见显著性差异说明内外侧的支撑面积没有显著增加，因此CR-TKA后增加了行走时前后方向的身体稳定性。另外，与术前相比，CR-TKA后正常行走的膝关节活动度显著增加，髋关节及膝关节活动度虽未见显著性差异，但也有较大的改善。我们的研究与Alrefaee 的研究[24]一致，CR-TKA 能有效的改善下肢关节活动度，提高了患者的生活质量。本研究显示，与术前相比，TKA 后患者正常行走的质心前后及内外侧位移没有显著性差异，而压心前后和内外侧位移均明显降低。压心的位移是围绕身体质心的位置振荡，它是评价身体稳定性的敏感指标，压心位移越小，稳定性越大[25-26]。因此，CR-TKA有效的提高了患者正常行走时前后和内外侧方向的稳定性，降低了KOA患者正常行走时跌倒的风险。

CR-TKA 后的OKS 与WOMAC 评分显著改善，表明患者对于CR-TKA 的满意度较高；另外，CRTKA 提高了KOA 患者的步态表现，改善了正常行走的关节活动度，减小了正常行走时压心前后及内外侧的位移，维持了患者正常行走时的身体稳定性。