全膝关节置换后关节后方复合松解的可行性评价

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2015.35.005

摘要/Abstract

摘要：

背景：临床对于膝骨关节炎患者可以实施全膝关节置换治疗，为提高修复效果，促进功能恢复，要采取有效措施改善置换过程中的关节间隙以及置换后的关节活动度。
目的：探讨全膝关节置换后行关节后方复合松解的有效性及可行性。
方法：从两家三甲医院2009年12月至2013年12月收治的行单侧全膝关节置换的膝骨关节炎患者中选择118例进行研究，随机分为对照组和观察组，每组59例。在患者全膝关节置换过程中完成截骨之后，对照组行常规后髁增生骨清理，观察组行关节后方复合松解。观察两组患者置换后伸、屈膝间隙情况和主动屈膝90°和120°所需时间，记录3个月随访时的膝关节功能美国纽约特种外科医院评分以及最大屈膝角度，并进行比较。
结果与结论：经统计和比较，两组患者在屈膝间隙方面差异无显著性意义(P > 0.05)；但在伸膝间隙、主动屈膝90°、120°所需时间以及最大屈膝角度方面，两组差异均有显著性意义，观察组优于对照组(P均< 0.05)。比较置换后3个月两组患者的膝关节功能美国纽约特种外科医院评分，可得观察组的各项指标得分以及总分均显著高于对照组，差异均有显著性意义(P均 < 0.05)。表明全膝关节置换后行关节后方复合松解具有一定的有效性和可行性，可以有效改善置换过程中伸膝间隙以及置换后膝关节活动度，但对置换过程中屈膝间隙方面无明显影响。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

关键词: 植入物, 人工假体, 全膝关节置换, 关节, 活动范围, 松解, 膝关节功能, 最大屈膝角度, 随机对照试验, 随访研究

Abstract:

BACKGROUND: Knee osteoarthritis can be treated by total knee arthroplasty. To improve therapeutic effect and promote postoperative recovery, we should take effective measures to improve the joint space and postoperative range of motion.
OBJECTIVE: To explore the effectiveness and feasibility of posterior composite release of the knee joint after total knee arthroplasty.
METHODS: 118 knee osteoarthritis patients undergoing unilateral total knee arthroplasty in two hospitals from December 2009 to December 2013 were selected, and were randomly divided into control group (59 cases) and observation group (59 cases). After osteotomy during operation, the control group underwent bone removal of conventional condylar hyperplasia. Observation group underwent posterior composite release of the knee joint. Postoperative extension, flexion gap and the time required for postoperative active flexion 90° and 120° were
observed in the two groups. Hospital for Special Surgery Knee Score and maximum flexion angle were recorded in 3 months of follow up, and compared between the two groups.
RESULTS AND CONCLUSION: Through the statistics and comparison, no significant difference in flexion gap was found between the two groups (P > 0.05). However, significant differences in extension gap, the time for active flexion 90° and 120°and the maximum flexion angle were detectable between the two groups, and above indexes were better in the observation group than in the control group (P < 0.05). Hospital for Special Surgery Knee Score of each index and total score were significantly higher in the observation group than in the control group (P < 0.05). These results suggest that rear joint composite release after total knee arthroplasty has certain validity and feasibility, can effectively improve knee extensor gap and the postoperative range of motion during replacement, but does not impact flexion gap during replacement.

中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

Key words: Arthroplasty, Replacement, Knee, Osteoarthritis, Knee, Follow-Up Studies

中图分类号:

R318

张峰，李展奇，贺西京. 全膝关节置换后关节后方复合松解的可行性评价[J]. 中国组织工程研究, 2015, 19(35): 5598-5603.

Zhang Feng, Li Zhan-qi, He Xi-jing. Feasibility of posterior composite release of the knee joint after total knee arthroplasty [J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2015, 19(35): 5598-5603.

图/表（结果） 4

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引言

现如今，临床对各种膝部疾病包括创伤性关节炎等进行治疗的时候，全膝关节置换得到了较为广泛的应用。通过全膝关节置换治疗，可以有效提高患者的关节功能，促进患者生活质量的提高。但是，全膝关节置换属于骨科高难度手术，对于手术医师、手术室环境、手术团队、无菌级别要求极高，极易导致各种并发症等的出现。另外，置换过程中截骨之后，可能会出现关节间隙不相等、不平衡或者狭窄等情况，可能会对患者的术后膝关节活动度锻炼等产生一定的影响^[1-2]。

膝关节骨关节炎由于存在软骨和骨的磨损，关节周围韧带以及后关节囊出现短缩；另外游离体的形成，夜间随体位沉积并固定在后关节囊，活动时对局部卡压和继续刺激导致磨损、水肿、增生，同时影响股骨后髁；加上后髁自身退变、关节活动受限，还可能伴有挛缩畸形，这些均使得术中对截骨后关节间隙的把握更加重要。全膝关节置换中畸形矫正主要通过正确截骨和软组织平衡技术实现。但更重要的是，虽然置换前活动度良好，但置换后活动度却有损失，这种情况的出现，不能排除术中对关节后方的处理和假体后髁部位的设计理念的因素。为此，可以积极的在术中联合予以关节后方复合松解。

膝关节骨关节炎由于软骨甚至软骨下骨的破坏，会出现关节间隙的狭窄，按照正常关节软骨的高度截骨之后的关节间隙仍然狭窄。那么，全膝关节置换中在截骨完成后，侧方软组织松解工作之前，先进行关节后方的复合松解，充分释放后方空间，相对增加后关节囊的长度，使关节间隙无论在伸直还是屈曲状态下均处于一个最有效的状态，即不使关节间隙因后关节囊的紧张、挛缩或后髁的骨赘、增生骨而导致关节囊的张力增加而受影响，否则，软组织松解的效率会下降。如果较高张力的后关节囊存在，关节间隙必然受到影响，此时的关节间隙未达最大效率，如果此时松解维持关节稳定的结构，无论是膝关节内侧还是外侧，无论是维持膝关节稳定的主要结构还是次要结构，例如内、外侧侧副韧带，都需要较多的松解，这对关节的稳定性来说有害无益。

在后关节囊复合松解后，内外侧稳定结构只需小范围松解或不需松解，关节间隙便可达到理想状态，较多的情况是只需做一下内外侧间隙的平衡。如果置换前有膝关节屈曲畸形，则会出现伸直间隙较小而屈曲间隙正常，这样后关节囊的松解就更加重要。但以往的置换过程中，大多采用常规后髁增生骨清理的方式，关于其与联合行关节后方复合松解的报道相对较少。

为此，文章选择118例行单侧全膝关节置换的膝骨关节炎患者进行研究，以探讨全膝关节置换后行关节后方复合松解的有效性及可行性。中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

材料方法

设计：随机对照试验。
时间及地点：试验于2009年12月至2013年12月在西安市第四医院骨科和西安交通大学第二附属医院骨科完成。
对象：从两所三甲医院收治的行单侧全膝关节置换的膝骨关节炎患者中选择118例进行研究，其中男68例，女50例；年龄49-81岁，平均(63.31±9.85)岁。
诊断标准：所有患者均符合膝关节骨关节炎的诊断标准[3]。
纳入标准：ASAⅡ-Ⅲ级；一般状况良好，可耐受手术治疗，患侧肢体肌力均≥4级。患者知情同意。
排除标准：有严重心律失常者，有严重的内分泌、免疫系统疾病者，肝肾功能异常者；有肢体偏瘫，有神经及精神类疾病者。
将118患者按随机数字表法分为对照组和观察组，每组59例。其中观察组男35例，女24例，平均年龄(62.15±10.35)岁，体质量指数(22.12±2.91) kg/m²，关节活动度(122±11)°；对照组男33例，女26例，平均年龄(63.11±9.89)岁，体质量指数(22.18±3.12) kg/m2，关节活动度(123±12)°。
比较两组的一般资料，可得差异均无显著性意义(P > 0.05)，即说明两组具有可比性。
本次研究相关内容和方法均经本院伦理部门审核并批准，在向患者及其家属进行病情解释及手术相关情况告知之后，入组患者/家属均签署知情同意书。
材料：本次研究过程中所使用的人工膝关节系统由强生(上海)医疗器材有限公司提供，产品标准：进口产品注册标准 YZB/USA 1953-2008《人工膝关节系统(商品名：PFC Sigma TC3)》。产品由股骨髁、胫骨垫、垫块、股骨延长杆等部件组成，其中股骨髁、垫块、螺栓的材料为铸造钴铬钼合金；股骨延长杆、胫骨延长杆、胫骨柱的材料为锻造Ti6Al4V钛合金，胫骨垫片的材料为超高分子量聚乙烯，垫片的加强螺栓材料为锻造Ti6Al4V钛合金。包装为灭菌包装，无细胞毒性、无血液毒性，具有良好的生物相容性。
方法：两组患者均接受单侧全膝关节置换，麻醉后于患者膝前正中偏外侧切口，显露膝关节前方及股直肌腱，松解内外侧软组织，行股骨远端、髁前、后方及前后斜面截骨。安放人工膝关节的假体试模，胫骨侧填充骨水泥。冲洗关节腔，彻底止血，常规引流并进行加压包扎。
在术中完成截骨之后，对照组行常规后髁增生骨清理，包括可能会对屈曲产生影响的籽骨和后方间隙游离体，以及股骨后髁骨赘。在对籽骨进行清理的时候要注意保护附着软组织和血管等，松解侧方软组织前要注意进行准确测量。
观察组在对照组常规操作的基础上，予以关节后方复合松解，具体方法见图1。
主要观察指标：①置换后伸、屈膝间隙情况和置换后主动屈膝90°和120°所需时间。②置换后3个月随访时的膝关节功能美国纽约特种外科医院(hospital for special surgery，HSS)评分。③置换后3个月随访时的最大屈膝角度。
HSS评分评估标准：满分为100分，包括疼痛30分、功能22分、活动范围18分、肌力10分、屈曲畸形10分、关节稳定性10分。扣分项目内容涉及是否需要助步器，内外翻畸形及伸直不全等，优≥85分，良70-84分，中60-69分，差≤59分[4]。
统计学分析：利用SPSS 17.0软件统一处理研究中得到的所有数据，其中手术相关指标和膝关节功能HSS评分等均予以t 检验，并利用x(_)±s予以表示。如果经过比较，P < 0.05的时候，即认为两组数据之间差异有显著性意义。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

讨论

全膝关节置换是一种临床应用较为广泛的治疗方法，术中伸屈膝间隙平衡是一个十分重要的问题^[5-6]。置换过程中，在完成截骨之后，患者的膝关节分别处于伸直和屈曲90°状态。需要给予张力，并对间隙相等和平衡等情况予以检查^[7-9]。要完成上述工作，需要有序松解内外侧软组织。早在20世纪70年代中期，便形成了内、外翻膝松解内侧稳定结构相关理论，并被广泛应用于各种临床实践之中^[10]。全膝关节置换过程中，多种情况会对术中截骨后关节间隙的把握提出较高的要求^[11]。例如，膝关节骨关节炎会导致骨磨损和软骨的出现，患者关节周围韧带及后关节囊会出现明显的短缩情况；另外疾病会导致游离体的出现，在夜间随着患者体位的变化，会在患者后关节囊出现沉积和固定^[12-13]。于是，患者在活动的时候，游离体便会对局部产生刺激和卡压，导致增生和水肿、磨损等，并对股骨后髁产生不同程度的影响^[14]。全膝关节置换过程中，在矫正畸形的过程中，需要通过正确的截骨以及平衡软组织来达到满意的矫正效果。但活动度可能会出现置换前良好，置换后出现一定损失的情况^[15]。分析出现这一情况的原因，可能与术中处理关节后方以及设计假体后髁部位等因素有关。

3.1 关节后方复合松解与关节间隙 膝关节骨关节炎患者会出现关节间隙狭窄现象，经全膝关节置换治疗，根据正常关节软骨高度予以截骨，患者关节间隙依然会存在狭窄现象[16]。因此，在全膝关节置换过程中完成截骨之后，在松解侧方软组织之前，需要复合松解关节后方^[17-18]。经过有效的松解，可以对关节后方的空间予以充分的释放，从而促使后关节囊长度的相对增加^[19-20]。于是，不论是屈曲还是伸直状态，关节间隙无均可以处于最有效的状态，不会受到因挛缩或后髁骨赘引发的关节囊张力增大的影响^[21-23]。在复合松解后关节囊之后，只需小范围或者不需松解内外侧稳定结构，即可达到理想的关节间隙状态^[24]。如果全膝关节置换前患者存在膝关节屈曲畸形现象，则置换后会出现屈曲间隙处于正常状态，而伸直间隙较小的情况^[25-26]。这样以来，便更需要松解后关节囊。

本研究最终结果显示，两组患者在屈膝间隙方面经比较差异无显著性意义，但在伸膝间隙、主动屈膝90°，120°所需时间，以及最大屈膝角度方面，两组经比较差异均有显著性意义；且观察组的置换后膝关节功能HSS评分显著高于对照组。即提示全膝关节置换后行关节后方复合松解具有一定的有效性和可行性，可以对术中伸膝间隙以及置换后膝关节活动度功能锻炼予以有效的改善，但对术中屈膝间隙无明显改善。

3.2 关节后方复合松解与置换后功能锻炼 对后关节囊部位，不论是否出现挛缩，予以适当松解均可以获得良好的效果。

本次研究结果显示，在术中间隙方面，观察组的效果并没有显著优于对照组。但需要认识到的是，置换前、置换后状态存在较大的差异。在术后，患者会出现不同程度的肿胀和疼痛等情况，且在24 h内，局部组织开始机化，并有肉芽组织形成^[27-28]。因此，在诸多因素的影响下，均会对患者的置换后功能锻炼产生影响^[29]。因此，要注意在置换后各种情况出现之前，即充分考虑各种因素可能会产生的影响，积极的预测并创造关节后方空间，为膝关节的活动提供足够的空间，以更好的提高活动度^[30-31]。因此，患者在置换后便可以更加轻松进行伸、屈膝等功能锻炼，促进自身的术后恢复。

3.3 关节假体对股骨后髁的包容性 全膝关节置换后，患者在进行伸、屈膝的时候，较之垫片，股骨假体组件仍为滚动和滑动相结合的模式^[32-33]。这一模式模仿人体正常的生理状态，但假体的设计弧度会对具体的运动效果产生较大的影响。因此，对于膝关节周围的肌群及韧带而言，均需要对新运动状态予以适应^[34]。但经过重建后的人工关节面与力线处于垂直状态，而全膝关节置换后假体与患者的骨骼之间属于一个力学整体，应力会出现重新分配的情况，因此，患者的骨骼需要对新的应力模式予以适应^[35]。为促进患者的术后恢复，便需要在术中对关节后方空间予以有效释放^[36-37]。

国外有学者通过研究发现，较之高加索人，中国人的股骨髁前后径与横径比值相对较大[38]。但在全膝关节置换中，在股骨截骨面与假体组件横径匹配的条件下，可能会出现假体前后径偏小的情况。而且，较之高加索人，中国人的前髁相对较薄，因此，在股骨假体组件后髁部位对骨质的包容性方面，也会出现相对较差的情况。而且，受到手术创伤等因素的应用，术后可能会出现出血和疼痛等，在多种因素的影响下，关节后方空间十分紧张，很有可能会对患者术后正常的伸膝功能产生一定的影响^[39-40]。

全膝关节置换需要进行关节成形和功能重建，术中要尽量按照假体的实际设计情况予以截骨，对于未被假体包容的后髁骨质，尽量予以去除，以保证其弧度和股骨组件后髁部位良好吻合，以免对患者置换后的膝关节活动产生影响^[41]。

3.4 注意事项 全膝关节置换过程中，在进行关节后方复合松解的时候，一定要由有经验的医生进行操作。利用摆锯对后髁截骨时，避免接触后关节囊，以免误伤血管神经。在松解后关节囊的时候也要注意，膝后关节囊包含其余股骨髁和髁间窝壁的垂直纤维，解剖显示内外侧后髁由于软骨的存在关节囊止于软骨上方，而后方髁间关节囊继续延续，髁间部位关节囊大约比内外侧髁上方关节囊厚1.0-2.0 cm。电刀松解使髁间关节囊和内外侧后髁上关节囊止点高度平齐或稍高，因此不会过度松解导致穿透。每个个体局部关节囊的厚度、粘连程度不同，松解范围依靠的是术者的经验。可以用示指向后方顶住，以维持后关节囊的张力，易于松解，而且误伤血管神经的风险显著降低。

但受到入组样本数量以及观察时间等因素的影响，本次研究所得到的相关结果以及相应的结论可能存在一定的片面性和不准确。且本次研究采用的是回顾性病例分析的方式，研究过程中，虽然在统计学处理方面予以倾向性评分匹配的方法以减少组间存在的差异，但仍然无法像前瞻性随机对照研究一样对各种混杂因素予以最大程度的消除，以提高最终结果的准确性。

因此，本研究还存在一定的不足之处，还需要在今后的研究中予以进一步完善和分析。

综上所述，全膝关节置换后行关节后方复合松解具有一定的有效性和可行性，可以有效改善术中伸膝间隙以及置换后膝关节活动度，但对术中屈膝间隙无明显影响。中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程