全膝关节置换术中度屈曲不稳定的影响因素

张明 周殿阁

全膝关节置换被认为骨关节炎终末期的最佳治疗方式。手术目标是矫正畸形、解除疼痛、维持稳定、恢复功能。目前临床上最常用的两种假体:后稳定型的假体（PS）、保留后交叉韧带的假体（CR）。由于PS 假体具有良好的功能和简单的操作技术，无论在国外还是国内，都已广泛为术者所接受。近年来，由于对膝关节功能的研究进展及手术操作的精细化、患者的年轻化及功能要求的提高。CR 假体有逐渐增多的趋势。同时，以现代成熟关节完成的历史病例迎来了手术翻修的高峰期。关节置换伸直位和屈曲90°位稳定性的重要性及评价方法已明确并且为学术界所公认，而中度屈曲的稳定性如何及评价方法尚不成熟，而PS 假体的中度屈曲不稳定情况在术后随访中逐渐得到重视，由于中度屈曲稳定性与行走功能尤其是上下台阶能力密切相关。而PS 和CR两种不同假体在中度屈曲稳定性方面是否有差异，文献有不同报道。

1 中度屈曲不稳定的定义

中度屈曲不稳定是指在膝关节中度屈曲时出现的内、外翻及旋转不稳定。中度屈曲不稳定研究的角度各个文献报道不一，Del 等[1]选择为30°～60°。Mcpherson 等[2]选择为45°～90°。

2 中度屈曲不稳的影响因素

2.1 内侧副韧带的松弛

无论是等量截骨法还是间隙平衡法，内侧软组织松解都是必要的。内侧结构的过度松解可以导致内侧副韧带的松弛。Yercan 等[3]研究表明外翻膝术后容易导致中度屈曲不稳定，原因是术前存在内侧副韧带的松弛。Victor 等[4]通过尸体膝关节运动学研究表明，内侧副韧带浅层在中度屈曲30°～50°时是松弛的，而外侧副韧带没有这个效应，因此中度屈曲不稳定的发生主要与内侧副韧带松弛有关。这种情况更常见于内侧副韧带浅层前部的松弛，所以临床上需要在屈曲30°时检查单独内侧副韧带的功能，以确定是否有中度屈曲位不稳定。尸体研究表明CR 和PS 内侧副韧带浅层松解均可以导致在30°～90°外翻松弛，且PS 发生率更高[5-6]。

2.2 多半径的股骨假体

本因素尚存争议。Wang 等[7-8]研究表明，单半径的股骨假体比多半径的股骨假体在中度屈曲位时更稳定。Kessler等[9]研究发现多半径股骨假体增加了中度屈曲位的内、外翻松弛。但是这些研究样本量较小，且术后随访时间较短。Saleh 等[10]的研究认为，全膝关节置换术后股四头肌力量恢复术前的水平需要2 年以上时间，因此，在术后很长一段时间内，股四头肌活动对单轴和多轴设计的股骨假体影响可能不明显。目前增加或减少股四头肌活动引起中度屈曲不稳定尚不清楚。Park 等[11]研究发现在屈曲时，侧副韧带的前部是紧张的;而在伸直时，侧副韧带的后部是紧张的。在不同的屈曲、伸直位置，侧副韧带不同的束处于松弛和紧张。因此多轴的假体设计在屈伸时应该能够激活不同的侧副韧带束，相应韧带束的松弛会导致相对屈曲角度上的不稳定。然而，其他的研究结果表明，对比单轴和多轴股骨假体设计，并未出现任何中度屈曲不稳定[12-14]。对多轴的股骨假体设计进行长期研究，结果CR 和PS 都没有出现假体相关的中度屈曲不稳定[15-17]。

2.3 关节线升高

Martin 和Whiteside 通过尸体TKA 研究发现，当股骨假体向前向近端轴移5 mm会导致冠状面的中度屈曲不稳定，因此关节线的位置会影响中度屈曲不稳定。升高的关节线改变了屈伸轴的位置，导致后关节囊、后交叉韧带、侧副韧带的松弛，进而出现中度屈曲不稳定[1,18-19]。Cope 等[20]研究结果表明，当屈曲轴升高后，侧副韧带间的距离变短，导致中度屈曲不稳定。在临床中，初次关节置换关节线平均升高从1 mm 至4.3 mm[21-23]。Kadoya 等[24]研究结果显示，PS假体由于切除了PCL，导致屈膝间隙较伸膝间隙增加2 mm，理论上有抬高关节线的趋势，从而导致中度屈膝松弛。

3 不同假体对中度屈曲稳定性的影响

3.1 PS 假体对中度屈曲稳定性的影响

Minoda 等[25]研究表明在术中植入PS 假体后屈曲30°时关节间隙是松弛的。Cross 等[26]研究表明在全膝关节置换术中，PS 假体再次截除股骨远端不但可以得到最大的伸直间隙，而且可以增加冠状位的中度屈曲松弛。Minoda 等[27]的另一项研究结果表明全膝关节置换术中，PS 假体植入前屈曲关节间隙松弛可以增加植入后中度屈曲关节间隙松弛的风险。Matziolis 等[28]研究发现全膝关节置换术中，PS 假体使用反向间隙技术获得解剖的力线，减少中度屈曲不稳定。反向间隙技术是指：首先截胫骨平台获得一个对称的屈曲间隙，再截股骨远端获得一个对称的与屈曲间隙相等的伸直间隙；股骨假体的旋转用导航系统调整平行于外科的通髁轴，通髁轴在术前用MRI 确定。Hino 等[29]研究结果显示，PSTKA 在伸直0°时内、外翻稳定中度屈曲稳定的范围在10°～20°中度相关，30°～80°时无明显相关;而在屈曲90°位内、外翻稳定时，中度屈曲稳定范围在60°～80°时强相关，40°～50°中度相关，20°～30°弱相关，10°无相关。结论 是屈曲90°内、外翻稳定，中度屈曲稳定范围更广。

3.2 CR 假体对屈曲稳定性的影响

由于PCL 对屈膝的影响远高于对伸膝的影响。保留PCL后，屈膝间隙稳定性增强，由于PCL 止点位于膝关节中线偏内侧，对内侧稳定性的影响更强。因此，对内侧副韧带松弛的病例如膝外翻等，会弥补MCL 松弛带来的不稳定。CR假体优点:膝关节功能更接近正常，尤其是上下楼:关节活动度、关节稳定、关节本体感觉;关节线更接近正常，PCL 切除后关节线抬高，中度屈曲时不稳;保留髁间窝骨量;PCL 分担了胫股关节应力，有助于保护水泥固定界面。Fujimoto 等[30-31]研究表明CR-TKA 在负重位是股骨假体表现为内中轴和双髁后滚。与非负重位相比，负重位时内、外侧髁更靠后，有轻度的股骨外旋，内髁后脱位趋势明显。而且，胫骨后倾角越大，这种差异更明显。股骨外髁在负重与非负重时没有明显差异。CR-TKA 术后下肢力线影响负重位膝关节活动，正常与内翻力线在中度屈曲时股胫接触不同，负重时通过胫骨后倾和诱发更大的股骨外髁活动来影响膝关节运动，这可能解释CR 更好的临床和功能结果。

目前，关于TKA 中度屈曲不稳定的临床研究较少，尚无关于PS和CR对中度屈曲不稳定的前瞻性随机对照研究，尚无完善的评价方法及评价指标。由于目前现有的证据级别较低，因此不能得出确切的结论。我们的经验是CR 中度屈曲稳定性更好，我们也将进一步设计研究相关的评估方法及评价指标，提供更有力的证据。

4 展望

尽管美国骨科医师协会（AAOS）关于膝关节置换最新指南指出:有强烈的证据支持后方稳定性假体和保留后交叉韧带的假体在临床功能预后或并发症方面并无显著差异。但是CR 假体保留了关节本体感觉、接近正常的关节线、保留了髁间窝骨量，更符合生物力学的要求。随着科技进步，关节科医师的努力，必将出现对中度屈曲不稳定的评价方法及评价指标。随着对中度屈曲不稳定的认识加深，出现相应的假体设计，研制出对应的操作工具，最大限度规避中度屈曲不稳定的影响因素，给患者一个更接近生物学的关节，对于关节科领域是开拓性的进步。