计算机导航辅助与传统初次人工全膝关节置换术的早期疗效比较

赵 平,程加峰,耿家金,杨 民,张永强,张 强,汪 洋,鲁 斌

(芜湖市第一人民医院 骨一科,安徽 芜湖 241000)

全膝关节置换术(total knee arthroplasty,TKA)是重度膝关节骨性关节炎治疗的有效方法。正确的假体位置安放、精准的下肢力线重建及良好的软组织平衡是TKA手术成功的关键,并决定了假体的使用寿命[1]。传统TKA手术中,胫骨侧和股骨侧截骨一般通过髓外、髓内定位杆来完成,主要依赖术者经验及目测,精准度不足。近年来,随着计算机导航设备及应用软件的发展,计算机导航辅助TKA有了新的发展。计算机导航辅助TKA提高了术中截骨的精准度,为假体的安放及术后获得良好的下肢力线提供了有力保障,同时减少了术中软组织的松解。芜湖市第一人民医院自2017年开展计算机导航辅助TKA手术,本研究对我院骨一科2019年6月～2021年6月收住的60例(60膝)初次TKA膝关节骨性关节炎患者进行前瞻性对照研究,比较计算机导航辅助与传统初次TKA早期临床疗效,现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 2019年6月～2021年6月芜湖市第一人民医院骨一科收住的60例(60膝)初次接受TKA手术的膝关节骨性关节炎患者,根据术中是否使用计算机导航分为导航组(30例,30膝)和非导航组(30例,30膝)。导航组男11例,女19例,年龄60～80(68.23±5.91)岁,左侧13例,右侧17例。非导航组男10例,女20例,年龄61～79(71.00±5.55)岁,左侧14例,右侧16例。两组患者年龄、性别、患膝侧别等一般资料比较差异均无统计学意义(P>0.05),具有可比性。纳入标准:①年龄≥60岁,符合晚期膝关节骨性关节炎诊断标准;②初次TKA手术;③既往无手术侧膝关节手术病史;④术前髌骨完整。排除标准:①膝关节主要运动肌肉瘫痪或神经性疾病导致的肌无力;②近期和当前膝关节周围或全身存在活动性感染病灶;③伸膝装置不连续或严重的功能障碍;④膝关节已长时间融合于功能位,无疼痛和畸形等症状;⑤椎间盘突出或椎管狭窄并累及同侧下肢;⑥同侧股骨头缺血坏死;⑦自身免疫性疾病或代谢障碍性疾病导致的关节炎;⑧因脑血管疾病、创伤等影响下肢功能者;⑨手术禁忌患者。

1.2 手术方法 两组患者由同一术者及其团队完成,手术入路、使用假体及围手术期管理方案均相同。根据患者情况,采用气管插管全身麻醉或腰硬联合麻醉。膝前正中皮肤切口,髌旁内侧支持带入路,除安装假体时使用止血带,余手术过程均在不使用止血带下进行,术中采取控制性降压。两组患者均采用胫骨优先股骨的顺序,髌骨均未置换,采用髌骨成形及去神经化处理,截骨完成后止血带充气,使用脉冲枪冲洗,骨床充分干燥后植入德国蛇牌PS膝关节假体。①非导航组:胫骨侧髓外定位,股骨髓内定位,股骨外翻角根据术前CT定位图测量结果决定,胫骨后倾设定为0°,旋转以安放假体试模胫骨自然适配确定胫骨旋转中心,股骨髓腔开口处采用骨块填塞。②导航组:采用德国蛇牌贝朗红外线导航系统,在胫骨、股骨侧安装示踪器,导航仪接收骨性标志确定髋关节旋转中心、膝关节中心、踝关节中心,以此确定下肢机械轴线,并与术前CT定位图测量结果进行对比,在截骨前完成对标记骨性标志准确性的校验;按照导航提示完成截骨和软组织松解,导航组未开通股骨髓腔;安装假体试模后根据导航仪显示下肢机械轴线及内外侧软组织紧张度,通过调整垫片厚度或软组织再松解来获得最佳的软组织平衡。

两组患者术后常规放置引流管,弹力绷带包扎,冷敷,预防感染、预防血栓、抗炎镇痛等治疗。麻醉消退后进行踝泵运动、膝关节屈伸活动等。无特殊情况,术后24 h拔除引流管,复查术后X线片后,开始下地负重行走。住院期间及出院3个月内,指导患者进行康复训练。门诊复查时间为术后1、3、6及12个月。

1.3 观察指标 ①手术时间、切口长度、总失血量、术后引流量;②术后下肢力线髋膝踝角(hip-knee-ankle,HKA)偏移;③术后1、3、6及12个月膝关节美国特种外科医院(Hospital for Special Surgery,HSS)评分及西安大略和麦克马斯特骨关节炎指数(Western Ontario and McMaster Osteoarthritis Index,WOMAC)评分;④术后并发症。总出血量=显性出血量(术中出血量+术后引流量)+隐性出血量-异体血输血量。总出血量=机体的总血量×(Hcti-Hctf)/Hctm,Hcti:术前红细胞压积,Hctf:术后红细胞压积,Hctm=(Hcti+Hctf)/2。

2 结果

2.1 两组患者手术相关指标比较 导航组手术时间、切口长度均较非导航组长(P<0.001);导航组术后引流量较非导航组少(P<0.01)。其他见表1。

表1 两组患者手术相关指标比较

2.2 两组患者术后并发症比较 60例患者均获得1年以上随访,平均随访(13.24±2.78)个月。两组患者术后均未见切口愈合不良、膝关节感染、下肢静脉血栓。导航组患者未发现关节不稳,3例患者诉膝前疼痛;非导航组患者有1例患者有关节不稳症状,膝前疼痛3例。两组患者术后并发症总体发生率差异无统计学意义(χ2=0.000,P=1.000)。

2.3 两组患者术后HKA偏移比较 导航组术后HKA偏移角度[(1.33±0.88)°]小于非导航组[(2.87±1.17)°],差异具有统计学意义(t=5.738,P<0.001)。

2.4 两组患者术后膝关节功能HSS评分和WOMAC评分比较 导航组患者术后12、6个月HSS评分>术后3个月>术后1个月>术前(P<0.05),而非导航组患者术后12个月HSS评分>术后6个月>术后3个月>术后1个月>术前(P<0.05)。导航组患者末次随访WOMAC评分<术后3个月<术后1个月<术前(P<0.05),而非导航组患者末次随访和术后6个月WOMAC评分<术后3个月<术后1个月<术前(P<0.05)。两组患者术前HSS、WOMAC评分差异均无统计学意义(P>0.05),而导航组术后各时间点膝关节HSS、WOMAC评分均优于非导航组(P<0.05)。见表2、3。

表2 两组患者术后各时间点膝关节HSS评分

表3 两组患者术后各时间点膝关节WOMAC评分

2.5 典型病例 见图1、2。

女,65岁,因左膝疼痛伴活动受限2年余入院。术前诊断:左膝骨关节炎。A．术前X线片显示左膝关节退行性改变,关节间隙变窄,边缘有骨赘形成;B．术后X线片显示左膝TKA后改变,假体安放位置良好;C.术中使用导航进行股骨计划操作,术中人工关节安放好后导航适时显示下肢力线角度。图1 导航组TKA患者

女,66岁,因右膝疼痛伴活动受限3年余入院。术前诊断:右膝骨性关节炎。A.术前X线片显示右膝关节退行性改变,关节间隙变窄,边缘有骨赘形成;B.术后X线片显示右膝TKA术后改变,假体位置良好。图2 非导航组TKA患者

3 讨论

正是由于对TKA术后下肢力线精准度的不断追求,促进了计算机导航在TKA手术中的运用、发展和改进[2-4],计算机辅助截骨可以精确到1 mm,同时力线可以精确到1°,真正意义上实现精准截骨[5]。本研究发现计算机辅助TKA术后力线的控制显著优于非导航组,导航组全部达到了满意的力线恢复,表明计算机导航系统在TKA力线重建的精准度与可重复性方面具有优势,对术中截骨的把握、假体的安放以及力线纠正可以达到精准化。

目前大部分文献报道计算机辅助导航可以提高患者早期临床疗效[3,6],但也有文献报道计算机导航辅助TKA与传统TKA的临床疗效无差异[7-9]。本研究结果与大部分文献一致,导航组患者术后1、3、6及12个月,膝关节HSS评分及WOMAC评分均高于传统手术组,说明计算机导航辅助TKA术后早期功能更好,中远期结果需要进一步随访。

传统的TKA股骨侧截骨需要开髓定位,但计算机导航TKA术中无需开髓,可以减少术中及术后髓腔的显性和隐性出血[1,10-11],但Mitsiou等[12]研究表明计算机导航辅助TKA并未减少围手术期失血量。我们的研究同样证实这点,只是减少了术后引流量。分析总失血量和非导航组比较差异无统计学意义的原因,可能与手术时间、氨甲环酸的使用、止血带的管理、控制性降压、止血等因素有关。因为术者个人习惯不同,研究结果也会不同。术后引流量的减少,可能与计算机导航手术时股骨侧没有开髓有一定的关系。在手术并发症方面,虽然计算机导航辅助的TKA手术切口更长,手术时间更长,但两组患者均未出现严重并发症,且并发症差异无统计学意义。

计算机导航的局限性主要有:①术中建立导航需要额外时间和操作;②安装红外线放射球会增加额外损伤,如果术中定位杆松动,会导致结果出现偏差;③当术中遇到导航不能解决的问题,需要术者结合传统手术方式解决。本研究的局限性主要有:①主刀医师仍然处于学习曲线的早期,与传统TKA手术对照仍存在一定的不准确性;②我们只进行了冠状面下肢力线比较,对矢状面下肢力线未进行比较;③本研究样本量较小,随访时间短,中长期疗效仍需进一步随访。