全膝关节置换中的改良截骨

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2013.13.006

摘要/Abstract

摘要：

背景：近年来全膝关节置换在临床应用普遍，置换技术及假体设计理念均获得极大改善和提高，但尚无截骨顺序方面的研究。
目的：探讨改良截骨方法在全膝关节置换过程中应用的临床效果。
方法：对60例患者的60膝行全膝关节置换，原发疾病包括骨关节炎52例，类风湿性关节炎6例，创伤性关节炎2例，均为后稳定型膝关节，应用强生PFC-Sigma PS型假体或LINK Gemini PS型假体。在极度屈膝下，先行股骨截骨，包括股骨远端前方后方斜面截骨(某些类型还包括股骨髁间截骨)。髌骨不常规置换，再行胫骨平台截骨。记录手术时间，置换后引流量，置换前及置换后6，12周膝关节活动度及美国特种外科医院膝关节评分，并进行统计学分析。
结果与结论：60例患者均获得随访，随访时间3-14个月。手术时间平均(51.3±12.5) min，置换后引流量平均(302±39) mL。置换后6，12周患者膝关节活动度及美国特种外科医院膝关节评分均较置换前明显改善(P < 0.01)。2例患者置换后1个月出现低度感染，经抗感染治疗后好转，未出现假体排异反应。提示全膝关节置换过程中先行股骨截骨可以为胫骨的操作获得更大的空间，方便切除半月板，并可安全地进一步松解周围软组织。操作简便，可以缩短手术时间，减少术中失血，具有良好的修复效果。

关键词: 骨关节植入物, 人工假体, 全膝关节置换, 改良截骨, 美国特种外科医院膝关节评分, 膝关节活动度, 感染, 排异反应, 骨关节植入物图片文章

Abstract:

BACKGROUND: Recently, total knee arthroplasty has been widely applied in clinic, and the replacement techniques and prosthetic design concept have been greatly improved. But osteotomy order has not been reported.
OBJECTIVE: To discuss the clinical effect of the improved osteotomy in total knee athroplasty.
METHODS: The total knee arthroplasty was performed in 60 patients (60 knees), including 52 cases of osteoarthritis, six cases of rheumatoid arthritis and two cases of traumatic arthritis, and posterior stabilized knee joints were used for total knee arthroplasty, such as the PFC-Sigma PS prosthesis or LINK Gemini PS prosthesis. The femoral osteotomy was performed firstly under extreme knee bending, including oblique osteotomy anterior and posterior to the distal femur (some types contained intercondylar osteotomy). Patella un-conventional replacement was performed followed by the tibial plateau osteotomy. The operation time, postoperative drainage volume, range of motion of knee joint as well as Hospital for Special Surgery knee scores before replacement and 6 and 12 weeks after replacement were recorded and statistically analyzed.
RESULTS AND CONCLUSION: All the 60 patients were followed-up for 3-14 months. The average operation time was (51.3±12.5) minutes; the postoperative drainage volume was (302±39) mL. The range of motion of knee joint and Hospital for Special Surgery knee scores 6 and 12 weeks after replacement were improved compared with those before replacement (P < 0.01). At 1 month after replacement, two cases had low-grade infection which was improved after anti-infection therapy without prosthesis rejection. Femoral osteotomy before total knee arthroplasty can obtain the great space for tibial operation, which is beneficial to removal of the meniscus, and further loosens the surrounding soft tissue safely. This method has the advantages of simple operation, shortening the operation time, reducing the intraoperative blood loss, and better repairing effect.

Key words: bone and joint implants, artificial prosthesis, total knee arthroplaty, improved osteotomy, Hospital for Special Surgery knee score, range of motion of knee joint, infection, rejection, photographs-containing paper of bone and joint implants

中图分类号:

R318

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图/表（结果） 4

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引言

材料方法

对象和方法
设计：回顾性病例分析。
时间及地点：于2009年7月至2012年1月在安徽省立医院骨科完成。
对象：随机选取在本院行全膝关节置换的患者60例，均行单侧置换，均为后稳定型膝关节。男26例，女34例；年龄52-75岁，平均(63.2±8.5)岁。原发疾病包括骨关节炎52例，类风湿性关节炎6例，创伤性关节炎2例；畸形包括膝内外翻畸形、屈曲挛缩畸形。置换前美国特种外科医院膝关节评分平均(42.33±8.9)分，膝关节活动度平均(75±9.6)°。
纳入标准：①行单侧置换，采用后稳定型全膝关节置换的患者。②随访半年及以上患者。③对治疗及试验方案均知情同意，且得到医院伦理委员会批准者。
排除标准：①存在严重心脑等全身疾病、脊柱及髋关节病变影响膝关节功能的患者。②关节翻修手术者。
材料：置换过程中使用膝关节假体均为后稳定型假体，为强生PFC-Sigma PS型假体或LINK Gemini PS型假体，强生及LINK假体金属部分均为钴铬钼合金，胫骨垫为聚乙烯材料，生物相容性良好。
方法：
置换前准备及置换方法：置换前全面体检，治疗、控制伴发疾病如高血压、糖尿病、慢性阻塞性肺疾病，对长期服用激素的患者采用激素补充疗法进行肾上腺皮质功能保护。置换前常规摄站立位下肢全长片及双下肢血管彩超，检验血沉及C-反应蛋白。置换前半小时予以头孢1代或青霉素类抗生素静脉滴注预防感染。
置换过程中在患肢根部上充气止血带驱血带驱血后取膝关节前正中切口，髌内侧切开关节囊显露关节腔，切断前后交叉韧带，咬除关节边缘骨赘，切除残余半月板，适当松解内、外侧副韧带，对严重内翻畸形应注意内侧胫骨平台周围软组织的松解，主要松解内侧副韧带浅层结构，尤其是内侧骨赘的切除。对外翻畸形，手术难度较内翻畸形大，在软组织平衡时应特别注意外侧副韧带和后外侧关节囊的松解。
在极度屈膝下，先行股骨截骨，包括股骨远端前方后方斜面截骨(某些类型还包括股骨髁间截骨)。髌骨不常规置换，再行胫骨平台截骨，修整髌骨软骨面，咬除髌骨周缘骨赘，用电刀沿髌骨周缘烧灼以阻断神经支配减少术后膝前痛的发生。选择合适的假体，安装后测试下肢力线及伸、屈关节间隙，关节活动度及内外翻平衡。根据需要松解内外侧副韧带或后方关节囊。髌骨运动轨迹、膝关节稳定性和韧带平衡状态满意后，安置骨水泥假体。
置换后处理：防止下肢深静脉血栓的发生，置换后常规予以低分子肝素钠皮下注射，近期予以利伐沙班口服，48 h内拔除引流管。置换后第2天即进行股四头肌及膝关节的伸屈功能锻炼。
主要观察指标：记录手术时间及术中出血量，置换后定期复查X射线并测量关节活动度范围，采用美国特种外科医院膝关节评分法[6]，置换后6，12周分别对患者膝关节功能进行评分。
美国特种外科医院膝关节评分是1976年美国特种外科医院提出的一个总分为100分的评分系统，包括了膝关节局部情况和机体整体功能的评价，含有对疼痛、功能、活动范围、肌力、屈膝畸形、膝关节稳定性等方面的评分。总分最高为100分，优：≥80分；良：70-79分；可：60-69分；差：<59分。
统计学分析：由第二作者采用SPSS 12.0统计软件进行统计学处理，以P < 0.05作为有显著性差异的标准。

讨论

3.1 全膝关节置换的适应证与禁忌证 全膝关节置换能有效矫正畸形、缓解疼痛改善功能，围手术期并发症少，是膝关节晚期病变的有效治疗措施^[7]。

全膝关节置换的适应证是由于类风湿性关节炎、骨关节炎或其他类型的关节炎导致的膝关节疼痛、畸形和活动受限并严重影响生活的病例。但只有在正规保守治疗(包括理疗、药物治疗以及改变日常生活方式)无效时，才可考虑手术。另外，膝关节疼痛和畸形应同时存在。患者的期望也应考虑。

全膝关节置换的绝对禁忌证：活动性或潜在的感染；曲肌功能障碍，无症状的膝关节僵直。相对禁忌证：夏柯关节，皮肤条件差，有过高的生理或职业要求，一般情况差，严重骨质疏松或过度肥胖等。

3.2 手术入路选择 Krackow[8]和Miyasaka等^[9]分别对42例和60例经髌旁内侧入路行关节置换的膝外翻畸形患者平均随访5年和10.7年，Keblish[10]和Boyer等^[11]分别对53例和63例经髌旁外侧入路行关节置换的膝外翻畸形患者平均随访3年和7年。结果表明，两种手术入路术后疗效相近，内侧入路并发症主要为置换后关节不稳定和假体松动，外侧入路更易出现皮肤坏死和腓总神经麻痹。本组患者均选择髌旁内侧关节囊入路，通过逐步松解获得良好软组织平衡。

3.3 假体选择 本组病例选择使用后稳定型膝关节假体，这是因为许多文献报道使用该假体中远期临床效果满意，且与使用保留后交叉韧带型膝关节假体相比，临床效果无明显差异^[12-17]。另外临床上发现绝大多数行全膝关节置换的患者均存在较严重的屈膝挛缩畸形(包括类风湿性关节炎患者)，术中只有切除后交叉韧带，清除后关节囊的骨赘、游离体，彻底松解后关节囊，才能较好地矫正屈膝挛缩畸形，使患者置换后屈膝有力，提高膝关节活动度。

3.4 髌骨处理 对于全膝关节置换过程中髌骨置换与否，目前尚无定论^[18-20]。本组患者均未行髌骨置换，术中在保证髌骨适当厚度的情况下充分咬除髌骨关节面的骨赘，修整髌骨关节面。周一新等^[21]认为髌旁软组织病变是全膝关节置换后膝前疼痛的重要原因，有必要在术中部分去除髌骨神经支配以减轻术后膝前疼痛症状，本组术中亦同时行髌骨去神经化。

3.5 软组织平衡 软组织平衡是全膝关节置换最重要的手术步骤，它对置换后膝关节的稳定性和活动度有很大的影响，甚至是决定性的因素^[22]。膝关节软组织平衡主要指通过松解术使紧张侧的韧带或关节囊解除挛缩状态、恢复这些结构的正常长度，在矫正下肢力线畸形的同时，达到和对应侧韧带的张力平衡。对应侧韧带明显松弛时，也可同时采用松弛韧带紧缩术来获得平衡。

在全膝关节置换术中，恢复假体关节面与下肢力学轴线的正常位置关系是软组织平衡成功的基础。膝关节假体关节面应与下肢力学轴线垂直，以此标准获得股骨和胫骨关节表面对线正确的切骨。截骨完成后，再经过挛缩韧带的松解术和(或)松弛韧带的紧缩术平衡两侧软组织，使上方的股骨截骨面和下方的胫骨截骨面在外力牵拉时相互平行，两者所形成的空间间隙在膝关节伸曲过程中均为矩形，且伸膝间隙和屈膝间隙大小一致。由于股骨和胫骨关节截骨面与它们的力学轴线垂直，截骨面在应力下的相互平行也为下肢力学轴线的恢复正常(接近直线)提供了保证。

软组织平衡方法如下：①使挛缩的软组织延长至张力与对侧相程，必要时缝缩对侧延伸松弛的软组织。②分次逐渐进行松解，在截骨前/后，多次进行张力测试以防止纠正不足或过度致塑料盘及部件在骨内的固着处负荷不均，造成过早磨损与松动。③松解通常以锐刀或电刀骨膜下剥离韧带与关节囊的支点，在延长状态任其连同骨膜再与骨黏着愈合，达到两侧平衡。另一变通方法是韧带作多个刺切延长，一般不宜作韧带、软组织的横行切断。

无论术前膝关节的畸形程度如何，膝周软组织平衡应达到：①恢复关节活动度。②伸膝位、90°屈膝位关节内外翻稳定性均良好。③髌股关节对合正常。④下肢力线正常^[23]。

本组患者中对于合并内翻畸形者，行膝关节内侧松解术。合并外翻畸形，行膝关节外侧软组织松解术。屈曲挛缩畸形者首先进行股骨后髁骨赘清理及后关节囊的松解。膝关节无内、外翻或屈曲固定畸形者，未进行广泛软组织松解，仅将胫骨上端内侧骨膜下剥离，连同关节囊及浅层内侧副韧带推开，而不干扰内侧副韧带的上下止点。由于术中股骨截骨后，胫骨平台暴露充分，周围软组织松解充分、方便、安全，获得了良好的效果。

3.6 改良截骨的可行性 本文主要对手术中的截骨顺序问题进行探讨，传统全膝关节置换是先截股骨侧第一刀，再截胫骨侧，有学者认为这样易给股骨侧的器械安装和假体安装带来困难^[24]，主张先截胫骨侧。李锋等^[25]认为在僵硬膝的人工全膝关节置换中，先行股骨远端截骨，然后做胫骨近端截骨，使屈伸间隙都增大后，就可以有比较大的空间完成股骨侧的其余截骨。作者认为先行股骨截骨(完成股骨远端全部截骨)更能有效减少手术创伤，简便手术操作。

作者认为先行股骨截骨的可行性在于以下几点：首先，全膝关节置换术中重要的软组织平衡问题不依赖于股骨截骨来实现。膝关节置换中软组织平衡应遵守的原则之一：不能以通过增大截骨量来消除软组织挛缩而建立软组织平衡^[26]。伸屈膝间隙的平衡可通过对挛缩软组织的松解而实现，而软组织松解的程度应逐步增加，伸膝间隙在经过恢复解剖轴线的股骨远端和胫骨近端截骨后，继而对紧张侧的韧带逐步松解直至伸膝间隙为矩形^[27-28]。其次，股骨远端截骨的多少无需参照胫骨的大小来进行，股骨截骨与胫骨截骨应为分开进行的两个环节，互相无需参照进行。

3.7 改良截骨的优势 全膝关节置换中先行股骨截骨的优势：

(1)有效减少手术创伤，无需过度松解软组织，减少术中术后失血。术中使用前正中入路，循髌旁内侧切开关节囊，首先完成股骨远端的暴露，在完成股骨截骨后，仅需适当松解周围软组织，极度屈曲膝关节并于平台后方及两侧合适位置放置Hohmann拉钩即可充分暴露胫骨平台，完成胫骨截骨。

(2)可以简便手术操作，缩短手术时间，降低感染的风险。

(3)术中股骨截骨后，胫骨平台暴露充分，为胫骨准备获得更大的操作空间，方便切除半月板，并可安全地进一步松解周围软组织。1988年Ranawat等首次报道了应用软组织平衡等方法在全膝关节置换中进行膝关节畸形的矫正。全膝置换术中必要的软组织松解有利于改善膝关节的畸形，但过度的软组织松解会造成膝关节的不稳定。此外，由于膝内翻患者胫骨近端解剖及力线的变化，常常导致胫骨外旋，加之平台内侧骨赘增生，使胫骨平台内侧截骨后常呈“屋檐”状改变，影响膝关节胫骨平台假体的准确定位，造成胫骨平台内移或内旋。因此，胫骨平台的充分暴露及内侧骨赘的清除也是矫正膝内翻畸形中必不可少的步骤^[29]。

(4)软组织损伤程度轻。术中先行股骨截骨后，合适放置拉钩，极度屈曲膝关节，即可有效保护周围软组织，内外侧侧副韧带腘肌腱及膝关节后方重要的血管神经。

使用改良截骨法要求术者熟知膝关节解剖知识，良好领悟所使用的人工关节器械特点，并能熟练操作常规全膝关节置换。需要注意的是，置换前仔细阅读影像学资料；术中定位测量精确，注意截骨量；置换中注意保护侧副韧带；股骨截骨后注意对股骨远端的保护，避免Hohmann拉钩对其截骨面的破坏；注意对伸膝装置的保护；软组织及屈伸间隙的平衡；注意下肢力线。

全膝关节置换中先行股骨截骨可为胫骨的操作获得更大的操作空间，手术操作简便，可以缩短手术时间，减少术中失血，是一种值得推广的治疗方式。

作者贡献：文章设计者为第一、二、三作者，实施者为全部作者，资料收集、评估者为第二、五作者。
利益冲突：课题未涉及任何厂家及相关雇主或其他经济组织直接或间接的经济或利益的赞助。
伦理要求：患者对治疗及试验方案均知情同意，且得到医院伦理委员会批准。本组患者均由高年资副主任医师或主任医师主刀手术。
作者声明：文章为原创作品，数据准确，内容不涉及泄密，无一稿两投，无抄袭，无内容剽窃，无作者署名争议，无与他人课题以及专利技术的争执，内容真实，文责自负。