人工全膝关节置换术股骨胫骨假体匹配情况分析

张 纪，周一新

(北京积水潭医院，北京100035)

人工全膝关节置换术出色的长期随访结果已经得到公认［1，2］，且手术技术和假体设计日趋完善。但我们在临床工作中发现，手术中植入股骨假体和胫骨假体的型号有时并不一致，即股骨胫骨假体不匹配，其中多数情况是股骨假体型号大于胫骨假体型号。本文旨在总结分析我科7 a以来施行的初次人工全膝关节表面置换术出现股骨假体与胫骨假体不匹配的发生情况，并初步探讨其发生原因和解决方式。

1 资料与方法

1．1 临床资料 2001年5月～2008年5月，我科共施行初次人工全膝关节表面置换术2 653例，其中登记资料完整的进口人工膝关节表面置换术2 347例，男348例、女1 999例，分别使用了9种不同的人工膝关节假体，其中使用LPS/LPS-Flex(Zimmer)583 例、PFC(DePuy)429 例、GenesisⅡ(Smith＆Nephew)385例、NRG(Stryker)259例、Performance(Biomet)216例、Gemini(Link)195例、Duracon(Howmedica)110例、Innex(Zimmer)89例、LCS(DePuy)81例。

1．2 手术方法 病例均采用膝关节前正中皮肤切口，髌旁内侧入路，胫骨侧采用髓外定位，股骨侧采用髓内定位，股骨与胫骨侧切骨均以健侧间室为参照，根据不同公司切骨器械设计的厚度进行切骨，某些严重畸形的病例根据情况适当调整切骨量。均采用骨水泥固定。

1．3 假体匹配情况的确定 大部分假体股骨与胫骨设计型号一致，如Stryker公司的NRG假体股骨与胫骨型号均为3、5、7、9、11 号，如果股骨假体和胫骨假体均为7号，则认为股骨假体与胫骨假体匹配(F=T)，如果股骨假体为7号而胫骨假体为5号，则认为股骨假体大于胫骨假体(F＞T)，如果股骨假体为5号而胫骨假体为7号，则认为股骨假体小于胫骨假体(F＜T)，后二者均视为股骨假体与胫骨假体不匹配。有些公司假体型号的设计有所不同，如Link公司的Gemini假体股骨型号除与胫骨对应的1、2、3、4、5 号外，尚有2A 号可供选择，由于2A 号与3号股骨假体内外径相同，故亦将其归于3号假体。Zimmer公司的LPS假体股骨侧分A～H 8种型号，胫骨侧分1～10 10种型号，由于胫骨假体1号与2号、3号与4号、5号与6号、7～10号分别通过AB/1～2、CD/3～4、EF/5～6、GH/7～10聚乙烯衬垫(关节面)与AB、CD、EF、GH 股骨假体相关节，故可将其分为4种型号，即股骨侧AB、CD、EF、GH分别与胫骨侧1、2 号，3、4 号，5、6 号，7 ～10 号相对应。LPS-Flex假体除股骨假体仅A～G外，其内外径与LPS相同，仅前后径与同型号LPS股骨假体相差0．8～1．1 mm，故亦归于LPS组进行分析。

1．4 数据采集与处理 手术相关信息均由手术医师在手术当天填入《人工全膝关节置换登记表》，然后由专人将表内各项内容录入数据库。所有研究病例的股骨胫骨假体型号均来自此数据库。将2 347例病例按使用假体的不同分为9组，每组病例均按使用的股骨假体与胫骨假体型号的关系分为3类:F＞T、F=T、F＜T，分别计算每类在本组中所占比例，并计算出每组病例股骨假体与胫骨假体的匹配率。统计所有病例的匹配率。

1．5 统计学方法 采用SPSS10．0统计软件，进行χ2检验分析不同性别假体匹配率的差异。以P≤0．05为差异有统计学意义。

2 结果

2347例病例股骨胫骨假体的匹配率为(56．2±16．5)%，由低到高依次是 Innex(34．8%)、GenesisⅡ (36．6%)、LPS(50．6%)、Performance(52．7%)、LCS(55．6%)、NRG(57．1%)、Duracon(57．2%)、PFC(71．8%)、Gemini(88．7%)。其中男性患者匹配率为62．4%(217/348)，F＞T病例占18．1%(63/348)，F ＜T 病例占19．5%(68/348);女性患者匹配率为55．1%(1 101/1 999)，F＞T病例占36．1%(722/1 999)，F ＜T 病例占 8．8%(176/1 999)，男女患者各种匹配情况的构成有统计学差异(P＜0．01)。在股骨胫骨假体型号不匹配的1 029例中，F＞T占76．3%，F＜T占23．7%。F＞T∶F＜T值 LPS/LPS-Flex为 286∶2、PFC 为 86∶35、GenesisⅡ为223∶21、NRG 为 101∶10、Performance 为26∶76、Gemini为 16∶6、Duracon 为 42∶5、Innex 为2∶56、LCS为3∶33。共有6种假体F＞T病例多于F＜T病例，3种假体F＞T病例少于F＜T病例。

3 讨论

本文是回顾性研究，采用大样本以期减小年龄、性别、BMI、骨质情况、疾病诊断、畸形程度、不同术者手术操作技术等带来的误差。

本研究发现，仅有平均56．2%的患者应用的股骨假体与胫骨假体相匹配，女性患者匹配率低于男性患者。在不匹配的两种情况中，男性F＞T与F＜T的病例数基本相当，女性患者F＞T的病例数远大于F＜T，本组所有9种人工关节中有6种F＞T病例数远大于F＜T。北医三院张克等(尚未发表的数据)植入的242例GenesisⅡ中，股骨与胫骨假体的匹配率仅28%，股骨与胫骨不匹配的病例均为F＞T。本研究植入GenesisⅡ的385例中，股骨与胫骨假体的匹配率为36．6%，不匹配的病例中F＞T病例占91．4%(223/244)。两组研究结果相近。

影响股骨、胫骨假体匹配性的因素有:①关节形态差异。人工膝关节假体型号根据膝关节形态而定，性别、人种的不同可能导致膝关节形态的差异。Hitt等［3］在一项多中心研究中，分析了337例人工全膝关节置换病例股骨远端和胫骨近端前后径与内外径比值(纵横比)，发现女性患者股骨远端纵横比大于男性患者。此前也有作者［4］提出过类似观点。而股骨假体型号的确定主要取决于股骨前后径的大小(前参考或后参考)，纵横比较大(即股骨远端较窄)则应用的股骨假体相对较大，纵横比较小(即股骨远端较扁宽)则应用的股骨假体相对较小。本研究中女性患者匹配率低于男性患者，而F＞T的比例高于男性患者，正说明女性患者股骨远端纵横比较男性患者大，所以使用的股骨假体偏大。人种之间可能也存在膝关节形态差异，但是目前没有文献报道。②外科技术因素。手术中的不同情况影响假体型号的选择:对于较严重的膝关节内翻畸形病例，术中为了减少或消除骨缺损而适当增加胫骨平台切骨量，这将导致选用较小号的胫骨假体;胫骨内翻畸形的矫正减小了胫骨假体的型号;对于某些膝关节屈曲受限的病例术中需要适当增加股骨后髁的切骨量，这将导致选用较小号的股骨假体;后参考时，当患者股骨尺寸介于大小两号之间，可以选用较大号假体防止股骨前方皮质切除过多，也可以选用较小号假体并屈曲3°切骨。在胫骨假体大小一定的情况下，股骨假体有两种选择，不匹配就可能发生;由于骨赘的误导，将胫骨平台边缘的骨赘当作平台的一部分而选用较大型号的胫骨基板。

股骨胫骨假体型号的匹配包括两个方面:一是聚乙烯垫片下表面与胫骨基板稳固结合，二是聚乙烯垫片上表面与股骨髁保持良好的形合度。从假体设计方面，一些方法可用来降低股骨胫骨假体不匹配的发生率。增加假体的型号、缩小号差能让术者易于选择同型号的股骨胫骨假体。Zimmer公司的NexGen LPS假体允许术中选择大小不同的股骨和胫骨假体，每一个胫骨平台假体可以安装多个不同大小的垫片，垫片的底面设计可与不同大小的金属基板相匹配，而上表面与特定大小的股骨假体相匹配。活动平台膝关节假体通过垫片下表面的某种结构与胫骨基板相联系，将这种结构设计成恒定大小，则可以通过使用的股骨假体型号选择相应垫片的型号，从而达到股胫关节面良好的形合度。性别特异性膝关节的设计［5］基于女性患者股骨远端纵横比较大，从而减小了股骨假体的内外径，这样就增加了女性患者股骨与胫骨假体的匹配性。然而，目前尚没有任何一款膝关节假体能完全适用于不同性别、不同个体，假体适配性仍然是需要继续探讨的一个话题。

［1］Buechel FF Sr．Long-term followup after mobile-bearing total knee replacement［J］．Clin Orthop Relat Res，2002，(404):40-50．

［2］Attar FG，Khaw FM，Kirk LM，et al．Survivorship analysis at 15 years of cemented press-fit condylar total knee arthroplasty［J］．J Arthroplasty，2008，23(3):344-349．

［3］Hitt K，Shurman JR 2nd，Greene K，et al．Anthropometric measurements of the human knee:correlation to the sizing of current knee arthroplasty systems［J］．J Bone Joint Surg Am，2003，85-A Suppl 4:115-122．

［4］Poilvache PL，Insall JN，Scuderi GR，et al．Rotational landmarks and sizing of the distal femur in total knee arthroplasty［J］．Clin Orthop Relat Res，1996，(331):35-46．

［5］Greene KA．Gender-specific design in total knee arthroplasty［J］．J Arthroplasty，2007，22(7 Suppl 3):27-31．