李 為

如何實(shí)現(xiàn)人工全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)后的最大屈曲度

李 為

人工全膝關(guān)節(jié)置換;術(shù)后屈曲度

隨著人工膝關(guān)節(jié)假體設(shè)計(jì)的日益完善，手術(shù)醫(yī)師技術(shù)的不斷提高，全膝關(guān)節(jié)置換(total knee arthroplasty，TKA)手術(shù)在過去的20年里有著非常好的客觀及主觀療效。然而，假體的功能仍不能和正常的膝關(guān)節(jié)相媲美，尤其是術(shù)后的活動(dòng)度［1］。術(shù)后活動(dòng)度是一個(gè)重要的手術(shù)效果評(píng)價(jià)指標(biāo)，也是膝關(guān)節(jié)評(píng)分系統(tǒng)的主要組成部分。絕大多數(shù)的膝關(guān)節(jié)假體只能提供100°～120°的安全活動(dòng)范圍，通常這樣的活動(dòng)范圍對(duì)于日常生活，如行走、上下樓梯及坐下起立已足夠。但是，由于亞洲國(guó)家特殊的人文需要和宗教文化，許多活動(dòng)都需要高屈曲的活動(dòng)，如日本人日常生活中的跪坐姿勢(shì)，印度人的盤腿坐姿，中國(guó)北方地區(qū)人們則以蹲姿最為常見［2］。2001年，瑞典Dundee大學(xué)醫(yī)院骨科的一項(xiàng)究證明，有63%的患者需要達(dá)到或超出假體設(shè)計(jì)極限的屈曲能力。因此，人們對(duì)膝關(guān)節(jié)屈曲度的要求也逐步提高，如何改善TKA術(shù)后的最大屈曲度，已成為當(dāng)前人工膝關(guān)節(jié)置換手術(shù)的一個(gè)重要目標(biāo)。筆者認(rèn)為，實(shí)現(xiàn)TKA術(shù)后的最大屈曲度，患者術(shù)前膝關(guān)節(jié)活動(dòng)度(range of motion，ROM)、手術(shù)技術(shù)、特殊的假體設(shè)計(jì)，以及患者術(shù)后積極的鍛煉是極為重要的因素。

1 術(shù)前膝關(guān)節(jié)活動(dòng)度對(duì)術(shù)后最大屈曲度的影響

患者術(shù)前膝關(guān)節(jié)活動(dòng)度會(huì)直接影響術(shù)后最大屈曲度，大多數(shù)術(shù)前活動(dòng)度好的患者，要比活動(dòng)度差者能獲得較好的術(shù)后活動(dòng)度。筆者曾報(bào)道，對(duì)于嚴(yán)重的膝關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎患者［3］，若術(shù)前 ROM 小于90°，最終術(shù)后ROM為88°;術(shù)前ROM大于90°，最終術(shù)后ROM為103°。研究還發(fā)現(xiàn)，術(shù)前屈曲活動(dòng)越好的患者，術(shù)后越容易丟失屈曲度;反而是術(shù)前屈曲度較差的患者，術(shù)后能增加屈曲度［3，4］。另外，術(shù)后ROM還與膝關(guān)節(jié)疾病種類有關(guān)。Chiu等［4］發(fā)現(xiàn)，術(shù)前ROM大于78°的病例中，骨關(guān)節(jié)炎(osteoarthritis，OA)、創(chuàng)傷或痛風(fēng)的患者術(shù)后 ROM有可能大于120°;而類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎(rheumatoid arthritis，RA)、感染性關(guān)節(jié)炎及骨壞死的患者術(shù)后ROM平均為100°。但也有研究表明，術(shù)后隨訪1年，膝關(guān)節(jié)OA患者的術(shù)后活動(dòng)度與RA患者比較沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異［3］。筆者發(fā)現(xiàn)，術(shù)前活動(dòng)度較差的患者，術(shù)后活動(dòng)度反而增加更多，并且高屈曲度人工全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)的療效OA好于RA。

熟練精確的手術(shù)技術(shù)可以最大限度地發(fā)揮假體設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)，從而達(dá)到滿意的術(shù)后效果。近來研究表明，后交叉韌帶保留型(CR)假體在膝關(guān)節(jié)活動(dòng)時(shí)有前滾的趨勢(shì)，這樣無益于膝關(guān)節(jié)的屈曲;而后交叉韌帶替代型(PS)假體可增加股骨的后滾，使膝關(guān)節(jié)屈曲度明顯加大。后交叉韌帶能造成屈膝緊張，使用PS假體時(shí)通過切除后交叉韌帶，可形成較大的屈膝間隙。另外，PS假體通過增加股骨假體四邊孔(Cam)和脛骨假體立柱(Spine)的設(shè)計(jì)，可改變股骨假體的曲率中心，在膝關(guān)節(jié)高屈曲時(shí)，可阻止其半脫位或關(guān)節(jié)不穩(wěn)定。因此，多數(shù)學(xué)者認(rèn)為［3－5］，使用PS假體的ROM優(yōu)于CR假體的ROM。筆者的研究中全部使用PS假體，均獲得較好的關(guān)節(jié)活動(dòng)。

關(guān)節(jié)線的上移和髕骨厚度的增加，可影響TKA術(shù)后的活動(dòng)度。Shoji等［3］認(rèn)為，若髕骨厚度增加20%，有74%的膝屈曲度＜100°。如果關(guān)節(jié)線上移≤10 mm，有32%的膝屈曲度＞120°;若關(guān)節(jié)線上移＞10 mm，則僅有7%的膝屈曲度＞120°。筆者的研究表明，關(guān)節(jié)線上移≤10 mm，膝屈曲度平均為132.5°;關(guān)節(jié)線 ＞10 mm，屈曲度平均為 125°。筆者認(rèn)為，手術(shù)中應(yīng)注意以下關(guān)鍵環(huán)節(jié):(1)因采用高屈曲假體，關(guān)節(jié)線的改變對(duì)關(guān)節(jié)屈曲度的影響不大，可不做髕骨置換，手術(shù)只修整髕骨，不增加髕骨的厚度，并部分松解股四頭肌肌腱，外旋3°對(duì)股骨截骨，可得到一個(gè)矩形的屈曲間隙。(2)術(shù)中必須去除股骨和脛骨后方的骨贅(圖1)。股骨假體試模安裝后，可以明確是否有更多骨贅切除，若術(shù)中后方關(guān)節(jié)囊仍粘連，可適當(dāng)松解。關(guān)閉傷口時(shí)應(yīng)在屈90°～110°位置進(jìn)行，這樣可以降低關(guān)節(jié)活動(dòng)度的減少［3］。(3)注意用弧形骨刀切除股骨后方骨贅，在外側(cè)盡量使脛骨假體偏后放置，增大后方的接觸，有利于適應(yīng)股骨的后滾［4－7］。(4)防止人工髕骨過厚，保持脛骨后傾度，防止關(guān)節(jié)線上升，選擇較小的股骨假體。這些都是促進(jìn)和保證膝關(guān)節(jié)最大屈曲度的關(guān)鍵。

圖1 股骨和脛骨后方骨贅X線片

2 改良的假體設(shè)計(jì)

普通膝關(guān)節(jié)假體深屈曲時(shí)(＞125°)可能產(chǎn)生不良結(jié)果。首先，股骨假體后髁末端會(huì)與脛骨聚乙烯墊片產(chǎn)生點(diǎn)接觸，導(dǎo)致后髁尖端“掘入”關(guān)節(jié)面，加速聚乙烯的磨損［8］;其次，高屈曲角度時(shí)，伸膝裝置所承受的張力明顯增加，容易造成髕骨骨折和韌帶止點(diǎn)撕裂，高屈曲時(shí)脛骨關(guān)節(jié)面前方會(huì)頂撞髕韌帶，既增加了張力，又易致韌帶損傷;最后，高屈曲時(shí)，由于Cam和spine的相對(duì)位置改變，更易導(dǎo)致關(guān)節(jié)脫位(圖2)。

圖2 膝關(guān)節(jié)假體高屈曲角度

隨著仿生學(xué)的發(fā)展及膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)學(xué)研究的深入，為獲得更大的術(shù)后關(guān)節(jié)活動(dòng)度，眾多學(xué)者對(duì)傳統(tǒng)假體不斷改進(jìn)，高屈曲假體是其中比較成功、相對(duì)成熟的一種。筆者使用的Nexgen Lps－Flex高屈曲假體較普通假體Nexgen Lps做了以下改進(jìn):(1)加厚2 mm并延長(zhǎng)股骨假體的后髁關(guān)節(jié)面，使膝關(guān)節(jié)在屈曲155°時(shí)與脛骨關(guān)節(jié)面仍為面接觸;改進(jìn)股骨后髁的偏心距(圖 3)，增加后方的吻合［1］。(2)加深并延長(zhǎng)了髕股溝，當(dāng)膝關(guān)節(jié)屈曲＞85°時(shí)，髕骨形態(tài)與其完全吻合，可阻止髕骨軌跡的偏移，并可有效緩解高屈曲時(shí)額外產(chǎn)生的伸膝張力;(3)對(duì)脛骨平臺(tái)聚乙烯關(guān)節(jié)面前方做適當(dāng)?shù)男拚咔鷷r(shí)可能對(duì)髕韌帶的不良影響;(4)改進(jìn)股骨髁曲率弧度，特殊設(shè)計(jì)Cam結(jié)構(gòu)，隨著屈曲角度的增加，Cam與spine的接點(diǎn)反而更下移，使Cam基本作用于spine的基底部，不但可有效阻止高屈曲時(shí)可能的脫位，更重要的是將Cam作用于spine的力臂縮短，可大大減少spine可能的受損。

圖3 改進(jìn)的股骨后髁的偏心距

Laskin［4］對(duì)行高屈曲型假體置換術(shù)的患者進(jìn)行了兩年隨訪，發(fā)現(xiàn)術(shù)前ROM大于125°的患者，行普通型假體組術(shù)后ROM平均為123°，較術(shù)前減少7°;行高屈曲型假體組術(shù)后ROM平均為137°，較術(shù)前增加5°。Huang等［9］報(bào)道，Lps－Flex假體組術(shù)后平均屈曲度要比LPS假體組高出10°。筆者使用切除PCL的Lps－Flex假體，通過假體設(shè)計(jì)的改良，術(shù)后ROM明顯增加，平均為127.5°，比普通LPS假體高出10°～15°。證明該方法有效改善了深屈曲的能力，能夠安全達(dá)到深屈曲，且手術(shù)時(shí)的失血量不增加，術(shù)后并發(fā)癥不增加(未見膝關(guān)節(jié)脫位，膝關(guān)節(jié)不穩(wěn)定和髕韌帶止點(diǎn)撕裂)。高屈曲型假體與普通型假體比較，在屈曲90°～150°的過程中，LF－KA明顯優(yōu)于LPS－KA，其術(shù)后關(guān)節(jié)活動(dòng)度明顯提高。我研究的1例OA患者，左膝為L(zhǎng)ps－Flex假體，最大屈曲度為130.5°;右膝為L(zhǎng)PS假體，最大屈曲度為120°，左膝比右膝屈曲度高出 10.5°(圖4)。

圖4 膝關(guān)節(jié)置換術(shù)后X線片

但對(duì)于肥胖、有膝關(guān)節(jié)手術(shù)史、強(qiáng)直性脊柱炎患者，其伸膝裝置包括股四頭肌、髕骨、髕韌帶緊張都會(huì)阻礙關(guān)節(jié)屈曲。另外，感染和外傷等引起的膝關(guān)節(jié)自發(fā)骨性融合、股四頭肌的嚴(yán)重纖維變性、退化無力、伸膝裝置嚴(yán)重?cái)伩s或破壞、人工膝關(guān)節(jié)置換術(shù)后等，都會(huì)增加功能康復(fù)的困難，一般術(shù)后活動(dòng)度均不理想。如患者合并有以上情況，應(yīng)慎用高屈曲型假體［10，11］。

3 術(shù)后康復(fù)

術(shù)后積極的康復(fù)鍛煉并控制疼痛，對(duì)于防止術(shù)后軟組織攣縮和獲得更佳的屈曲度至關(guān)重要。因此，手術(shù)前應(yīng)根據(jù)患者的具體情況制定出詳細(xì)的康復(fù)方案，如采用多模式鎮(zhèn)痛方案:患者術(shù)前12 h開始服用Cox－2非甾體抗炎藥物(塞來昔布)，降低“痛覺致敏”;術(shù)后采用持續(xù)鎮(zhèn)痛泵，股神經(jīng)阻滯，服用塞來昔布，并進(jìn)行功能練習(xí)。

李為等［3］隨診發(fā)現(xiàn)，持續(xù)被動(dòng)活動(dòng)(continuous passive motion，CPM)組和不使用CPM組比較，TKA術(shù)后ROM無明顯差異，并強(qiáng)調(diào)了術(shù)后患者盡早康復(fù)鍛煉的重要性。如TKA術(shù)后超過3個(gè)月，患者關(guān)節(jié)活動(dòng)依然較差，即使在麻醉下推拿，關(guān)節(jié)活動(dòng)度的恢復(fù)也是相當(dāng)困難的。在術(shù)后康復(fù)過程中，一般不使用CPM，尤其對(duì)于LF－KA的患者，CPM沒有優(yōu)勢(shì)可言。

綜上所述，在全面、科學(xué)的術(shù)前評(píng)估的前提下，以正確熟練的手術(shù)技術(shù)和積極有序的康復(fù)訓(xùn)練為保證，最大限度地發(fā)揮膝關(guān)節(jié)假體設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，是增加TKA術(shù)后關(guān)節(jié)活動(dòng)度、獲得高屈曲的關(guān)鍵所在。

［1］Belleman J，BankBels S，Victor J，et al.Fluroscopic analysis of the kinematics of deep flexion in total knee arthroplasty［J］.J Bone Joint Surg(Br)，2002，84:50 －53.

［2］魏鴻文，鄭成功.膝關(guān)節(jié)高屈假體的研究進(jìn)展［J］.中華關(guān)節(jié)外科雜志，2009，3(4):524 －528.

［3］李 為，蔣 毅，周一新，等.高屈曲度人工全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)的臨床療效［J］.中華骨科雜志，2008，28(10):828－832.

［4］Laskin R S.The effect of a high－flex implant on postoperative flexion after primary total knee arthroplasty［J］.Orthopedics，2007，30:86 －88.

［5］Argeonson J A，Scuderi G R，Komistek R D，et al.In vivo kinematic evaluation and design consideration related to high flexion in toal knee arthroplasty［J］.J Biomechanics，2005，38:277 －284.

［6］Argenson J A，Komistek R D，Mahfouz M，et al.A high flexion toal knee arthroplasty design replicates healthy knee motion［J］.Clin Orthop Relat Res，2004，428:174－179.

［7］Li G，Most E，Sultan P G，et al.Knee kinematics with a high－flexion posterior stabilized total knee prosthesis:an vitro robotic experiment investigation［J］.J Bone Joint Surg，2004，86:1721 －1729.

［8］Kelly M A.High flexion knee designs:more hype than hope［J］.J Arthroplasty，2006，21:42 －43.

［9］Huang H T，Su J Y，Wang G J.The early results of high flex total knee arthroplasty:a minimum of two years of follow up［J］.J Arthroplasty，2005，20:674 －678.

［10］Ranawat C S.Design may be counterproductive in optimizing flexion after TKR［J］.Clin Orthop Relat Res，2003，174－176.

［11］Ritter M A.High－flexion knee design:more hype than hope［J］.J Arthroplasty，2006，21:40 － 41.

R687.42

李 為，男，1962年出生。本科學(xué)歷，主任醫(yī)師，教授。主要從事關(guān)節(jié)外科臨床研究。

100035，北京積水潭醫(yī)院矯形骨科

(2012－07－10收稿 2012－09－10修回)

(責(zé)任編輯 尤偉杰)