江 凌，劉延青，田 華

(北京大學第三醫(yī)院 1.超聲科； 2.骨科， 北京 100191)

膝關節(jié)置換手術已經成為治療嚴重膝關節(jié)疾病的成功方法。膝關節(jié)手術的成功與力線的恢復和軟組織平衡相關，軟組織不平衡會造成膝關節(jié)疼痛、僵硬、磨損，甚至影響長期生存率[1]。不同于膝關節(jié)力線，軟組織平衡缺乏客觀量化標準，只能根據術者的經驗判斷是否平衡，而經驗的學習積累需要漫長的過程。

隨著電子技術的發(fā)展，近年來出現電子壓力測量墊片，可以測量膝關節(jié)墊片內/外側受到的壓力，從而根據壓力數值判斷是否軟組織平衡,軟組織平衡也就有了客觀的標準。在2014年的一篇文獻中，Gustke等[2]第一次報道了使用電子墊片在176例膝關節(jié)置換手術中87%獲得軟組織平衡。如果膝關節(jié)手術培訓中使用電子墊片，可以改變教學方式，使得軟組織平衡技術更容易學習。本文嘗試在手術教學中使用電子壓力測量墊片作為軟組織平衡判斷的標準，評價醫(yī)生的軟組織平衡能力，以及觀察通過學習后軟組織平衡能力是否提高。根據產品手冊和文獻[3]本研究定義壓力平衡為膝關節(jié)內/外單側壓力<100 N(牛頓),伸直0°兩側壓力差<40 N,屈曲45°、90°壓力差<30 N，沒有0 牛頓情況。否則為不平衡。

1 材料與方法

1.1 材料

本組使用電子墊片的病例來自北京大學第三醫(yī)院2018年12月至2020年1月接受膝關節(jié)置換手術的58例患者，其中男性8例，女性50例，平均年齡67.5歲(57～81歲)；其中雙膝關節(jié)置換同期手術10例，雙膝關節(jié)分期手術2例，共70例膝關節(jié)置換手術。平均手術前畸形內翻12.5度，其中外翻2例。

本研究已獲得北京大學第三醫(yī)院倫理委員會批準(批準文號：D201707902)；術前簽署患者知情同意。

本研究使用的電子墊片由中國山東省Yiemed.co LTD.生產，產品型號YM-SNGII-CR34，這種裝置外觀和普通的膝關節(jié)墊片一樣，內置的電子元件可以感受膝關節(jié)內側和外側的壓力，數據通過無線傳輸到電腦接收器，轉化顯示為壓力數值，精確到0.01 N(牛頓)。依據壓力差可以判斷內外側是否平衡 (圖1，2)。

圖1 電子壓力測量墊片Fig 1 Electrical sensor

圖2 電子壓力墊片輸出數據Fig 2 Output data screen of electrical sensor

1.2 方法

在膝關節(jié)置換手術教學中，以電子墊片壓力數值作為測試標準，評價5位進修醫(yī)生通過學習是否能夠判斷軟組織平衡。5位進修醫(yī)生作為第一助手每人參與完成14例手術。5位進修醫(yī)生參與的第1、2例手術編為第1組，第3、4例編為第2組，以此類推共7組，每組10例手術。

手術采用腰椎硬膜外聯(lián)合蛛網膜下腔麻醉或全身麻醉，使用止血帶。使用Smith-Nephew Genesis Ⅱ器械。膝前正中切口，髕骨內側入路，松解脛骨內側副韌帶深層，反轉髕骨。先脛骨髓外定位后傾3°截骨9 mm，注意保留PCL脛骨止點。股骨髓內定位外翻5°截骨9 mm。測量截骨法截股骨前后和斜面。去除骨贅。

由進修醫(yī)生評價軟組織是否平衡。用間隙測量塊測試膝伸直0°和屈曲90°位置，如內外側不平衡，內側較外側緊張，內側副韌帶脛骨袖套松解；外側較內側緊張，外側韌帶“拉花”松解。如伸直屈曲不平衡，伸直間隙<屈曲間隙，截股骨遠端；伸直間隙>屈曲間隙，增加后髁截骨量，選小一號假體。用內外翻試驗檢查屈曲45°是否平衡。

使用電子壓力墊片，安放股骨試體。根據電子墊片測定的壓力評價內外側軟組織是否平衡。比較在伸直0°屈曲45°、90°位置，進修醫(yī)生判斷與電子墊片測量是否一致。

1.3 統(tǒng)計學分析

數據統(tǒng)計分析使用SPSS23軟件，獨立樣本計數資料采用Fisher精確概率檢驗，P<0.05有統(tǒng)計學意義。

2 結果

所有病例術后力線恢復正常，無嚴重并發(fā)癥。

2.1 各組不平衡病例數

進修醫(yī)生在最初第1組中不平衡病例最多，經過學習后軟組織平衡技術進步不平衡病例數顯著減少，此后維持在較低水平，第1組與其他組比較有顯著差異(P<0.05)。各組內膝關節(jié)在0°、45°、90°的不平衡病例數接近，但是第5組45°不平衡病例數較0°、90°多，差異無統(tǒng)計學意義(圖3)。

圖3 各組間膝關節(jié)0°、45°、90°不平衡病例比較Fig 3 The unbalanced cases of seven groups in 0°，45°，90°knee position

分別比較0°、45°、90°不平衡病例數的變化相似，第1組不平衡病例最多，此后減少(圖4～6)。

2.2 每個醫(yī)生的不平衡病例數

5位進修醫(yī)生之前都沒有獨立完成膝關節(jié)置換的經驗，在本研究中不同醫(yī)生的不平衡病例數沒有顯著差異(圖7)。

*P<0.05，與其他組比較圖4 各組 0°不平衡病例占比的比較Fig 4 The comparison of unbalanced case ratio in 0°knee position between seven groups

*P<0.05，與第7組比較圖5 各組 45°不平衡病例占比的比較Fig 5 The comparison of unbalanced case ratio in 45°knee position between seven groups

圖6 各組膝關節(jié)90°不平衡病例占比的比較Fig 6 The comparison of unbalanced case ratio in 90°knee position between seven groups

3 討論

軟組織平衡是膝關節(jié)置換手術成功的關鍵因素，不平衡會導致疼痛、松動、關節(jié)僵硬，甚至造成早期失敗需要翻修手術[4-5]。傳統(tǒng)的方法對于是否軟組織平衡缺乏客觀的標準，根據術者觸摸韌帶張力和內外翻膝關節(jié)觀察膝關節(jié)是否穩(wěn)定來判斷平衡[6]。由于沒有明確的標準，造成學習理解的困難，學習軟組織平衡需要長期的經驗積累。電子壓力測量墊片是新的測量工具，在膝關節(jié)手術中使用不過6年時間。文獻報道使用電子墊片輔助軟組織平衡的患者術后滿意度和評分均有提高[7]。這一技術進步使得軟組織平衡判斷有了客觀量化的標準，提高了手術的精確性，也改變了膝關節(jié)手術的教學方法。

3.1 電子墊片在膝關節(jié)手術教學中的作用

1)作為軟組織平衡的新標準。傳統(tǒng)的教學是在手術中由教師確認軟組織平衡，培訓的醫(yī)生用間隙塊(20 mm厚度塑料或金屬塊)放在間隙中感受摩擦力和松緊度。但是由于教師對軟組織平衡判斷標準不同，也會有錯誤情況，造成學員理解的混亂，找不到準確的標準，影響學習效果。更重要的是一旦學員接受了錯誤的標準將影響手術效果。因此教學中需要一種客觀量化的金標準來判斷軟組織是否平衡。MacDessi等[8]比較醫(yī)生經驗判斷平衡和電子墊片測量平衡，發(fā)現在膝關節(jié)10°、45°、90°位置，醫(yī)生經驗和電子墊片的符合率分別是63%、57.5%、63.8%，總的敏感性81%，特異性37.9%，電子墊片優(yōu)于醫(yī)生的經驗。電子墊片測量可以作為軟組織平衡的金標準。

2)及時反饋軟組織平衡結果，縮短學習時間。電子墊片用于醫(yī)生手術培訓中，能夠量化判斷醫(yī)生對軟組織平衡的決策是否正確，醫(yī)生可以得到及時反饋積累經驗。本測試結果發(fā)現經過2次學習后，醫(yī)生對平衡的認識有明顯提高，不平衡病例數明顯減少了。

3)評價教學效果。分別研究不同角度的平衡學習情況發(fā)現，0°的平衡最容易掌握，學習14次后不平衡只有1例。45°雖然最后也降到了1例不平衡，但是其中間階段表現不穩(wěn)定，有過6例不平衡情況。90°最終降到2例。圖3中45°不平衡病例總共達23例(23/70例)，因此45°平衡判斷最困難。圖7中5位醫(yī)生不平衡分別有9～13例，也反映出45°不平衡病例較多，這符合之前Woon等[9]的研究，他們使用CUSUM累計曲線評價電子墊片膝關節(jié)置換學習效果，伸直10°在41例通過學習曲線，而經過49例手術45°仍在不接受控制線上。

圖7 5位醫(yī)生在膝關節(jié)0°、45°、90°不平衡病例比較Fig 7 The unbalanced cases of 5 surgeons in 0°，45°， 90°knee position

4)改變平衡檢查方法。不同于以往的平衡檢測方法，電子墊片可獨立作為一種新的檢測方法，它的精確度更高，將來應用會更廣泛。但是現在國內產品少，費用貴(3 500元/例)限制了電子墊片的使用，很長時間內仍然會使用傳統(tǒng)的平衡檢查方法。

3.2 本文總結了使用電子墊片教學膝關節(jié)軟組織平衡技術的方法

1)學習掌握韌帶松緊程度。通過墊片測量的數值結合術者術中對韌帶張力的感覺，學會判斷韌帶太緊(關節(jié)壓力>200 N),和韌帶太松(<20 N)。

2)學習判斷內外側壓力不平衡。術者可以使用傳統(tǒng)手術中的間隙測量塊獲得學習經驗，在電子墊片顯示平衡的病例中，間隙測量塊可以在膝關節(jié)股骨與脛骨間隙內活動，內側和外側有均勻的摩擦阻力；在電子墊片顯示不平衡的病例，間隙測量塊在股骨與脛骨間隙內的活動，可以感覺到來自內側的摩擦阻力大于外側，或者外側摩擦阻力大于內側。

3)學習判斷間隙不平衡出現的一側翹起(lift-off)現象。電子墊片顯示一側沒有壓力，文獻報道一組322例膝關節(jié)置換術，28.3%電子墊片測得一側沒有壓力，而術者只能判斷出其中一半[8]。本研究發(fā)現對于屈曲時出現的一側沒有壓力的情況，可以抬起大腿，讓足離開手術臺，此時可以看到一側股骨髁與墊片沒有接觸而有縫隙。

綜上所述，電子壓力測量墊片作為膝關節(jié)軟組織平衡的金標準，用于手術教學中能夠統(tǒng)一平衡標準，及時反饋平衡情況，有助于醫(yī)生快速積累經驗，掌握軟組織平衡技術。