计算机辅助导航下全膝关节置换术治疗晚期膝骨性关节炎的疗效

时中洋 傅宏 马文辉 徐清平 吴奇剑

人工全膝关节置换术是重建膝关节功能和改善患者生活质量的重要治疗方法。在术中，假体的位置和下肢机械力线稍有偏差，即有可能带来假体的磨损和松动，关节功能活动障碍。在传统全膝关节置换术中医师凭借自己临床经验完成手术，该方法虽然能满足手术需要，但对于对位、对线等存在较大的主观性，从而在一定程度上能影响手术的可靠性和手术的定位精准度，严重者甚至会导致手术失败，计算机导航辅助系统能够有效弥补术中传统机械定位存在的不足，术中无需开髓指导术者截骨、能精确调整下肢机械力线。本文探讨计算机辅助导航下全膝关节置换术治疗晚期膝骨性关节炎的疗效。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选择2020年1月至2022年12月本院晚期膝骨性关节炎患者100例，男32例，女68例；年龄65～80岁。左侧58例，右侧40例，双侧2例。主要症状表现为单侧膝关节疼痛、肿胀且屈伸活动受限。诊断符合中国骨关节炎诊治指南（2007年版）中的诊断标准。（1）纳入标准：①年龄＞64岁，且病程＞1年；②符合晚期膝骨性关节炎诊断标准；③Kellgren-Lawrence X线分级为IV级。（2）排除标准：①其他原因引起的膝关节疼痛，如腰椎疾病；②伴有严重心、脑、肝、肾疾病；③年龄＞84岁或＜64岁；④孕妇、过敏体质、精神疾病患者。随机分为两组：观察组（导航手术）50例，对照组（传统手术）50例。两组患者性别、年龄、WOMAC评分比较差异无统计学意义（P＞0.05），具有可比性，见表1。本项目经本院伦理委员会批准，患者均签署知情同意书。

表1 两组患者一般资料比较

1.2 手术方法 观察组：（1）启动OrthoPilot系统：打开电脑，进入Windows XP操作系统，双击OrthoPilot图标，启动程序。采用膝前正中皮肤切口，髌旁内侧入路显露膝关节。（2）股骨和胫骨注册：在股骨和胫骨处固定红外线示踪器，确认髋、膝、踝关节活动中心（见图1-3）和注册解剖标记点（见图4-9），最后确定术前下肢力线。（3）测量股骨假体并截股骨：测量股骨假体大小（见图10），使用示踪器确保截骨模块放置正确位置后给予固定，进行股骨远端截骨，使用带红外线示踪器的探测器证实截骨是否正确（见图11），并确定保存截骨数据；屈曲膝关节，安装示踪器到四合一截骨导向器，选择合适位置后固定，行股骨前后方和两个斜面截骨，探测截骨数据，测试并修正截骨平面。（4）测量胫骨假体并截胫骨：股骨髁间截骨后脱出胫骨平台，同样安装示踪器到胫骨截骨导向器（见图12），测量胫骨假体大小并固定导向器，截胫骨平台，处理胫骨截骨面，探测截骨数据，确定保存截骨数据（见图13），进行屈伸间隙测量。截骨完成后安装试模假体，观察屈伸膝关节活动过程中的运动学参数变化；调整软组织松紧度或内衬厚度来获得良好的软组织平衡，再次在导航系统下调整至预订数值，导航确认下植入假体，导航系统测量术后下肢力线（见图14）。对照组：取患膝前正中皮肤直切口，长约15 cm，从髌旁内侧打开膝关节。插入股骨髓内定位杆，固定切骨模块，外翻5°股骨远端截骨，外旋3°股骨四合一模块定位截骨，股骨假体以股骨髁上连线为参考行股骨前方皮质截骨；胫骨则采用髓外3°后倾定位，截骨后测试软组织张力和假体大小，安装假体。两组患者手术均由同一主刀医师安装假体，术后均带镇痛泵自控疼痛，口服美洛昔康片，7.5 mg/（次·d）。术后24 h内抗生素预防切口感染，皮下注射低分子肝素钠3,200 IU，1次/d，术后48 h下地行走，同时进行膝关节屈伸活动锻炼。患者术后1周拍膝关节正侧位DR片。2周拆线后出院，随访6个月。

图1 髋关节旋转中心测定

图2 膝关节旋转中心测定

图3 踝关节旋转中心测定

图4 股骨解剖点注册

图5 股骨髁间解剖点注册

图6 胫骨解剖点注册

图7 胫骨髁间解剖点注册

图8 踝关节解剖点注册

图9 踝关节中心点注册

图10 股骨假体大小显示

图11 探测截骨是否正确

图12 安装胫骨截骨导向器

图13 探测胫骨截骨是否正确

图14 导航术后下肢力线显示

1.3 观察指标 比较两组患者手术时间、术中出血量、术后引流量、术前及术后6个月患膝WOMAC评分。

1.4 统计学方法 采用SPSS 22.0统计软件。计量资料以（）表示，两组间比较采用独立样本t检验；计数资料比较用χ2检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

观察组手术时间、术中出血量、术后引流量和术后6个月WOMAC评分与对照组比较，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表2。

表2 两组手术情况和膝关节WOMAC评分比较（）

表2 两组手术情况和膝关节WOMAC评分比较（）

术后6个月WOMAC评分（分）观察组114.3±20.4420.6±9.281±4.724.5±3.6对照组60.5±16.3510.4±10.3104±5.635±2.7 t值4.7468.71617.5305.967 P值＜0.05＜0.05＜0.05＜0.05组别手术时间（min）术中出血（mL）术后引流量（mL）

3 讨论

全膝关节置换围术期显性失血和隐性失血均可影响手术的治疗效果，并影响患者的身体机能恢复［1］。本研究结果显示，观察组手术时间、术中出血量与照组相比，差异有统计学意义。表明导航手术时间较对照组延长的同时，减少了手术出血。这可能与计算机导航使用不太熟练有关，相信以后熟练操作导航系统后，手术时间会逐步减少。观察组术后引流量少于对照组，表明计算机辅助导航下全膝关节置换术可减少患者围术期失血量，可促进患者机能快速康复。可能原因为计算机辅助导航术中不打开股骨髓腔便可指导截骨，可有效避免股骨髓腔内血供的破坏，减少出血。

在全膝关节置换手术患者中，患者膝关节功能恢复情况与多种因素相关，周岱鹏等［2］应用超声引导下股神经阻滞可有效降低全膝关节置换患者术后NRS评分，更有利于患者术后恢复。有研究认为，患者术前疼痛敏感性评分和术后下床功能活动辅助需求间存在显著相关性［3］。全膝关节置换术后功能恢复效果还与假体型号、手术操作的准确性相关［4］。临床上应根据患者术后可能的影响因素制定相应的干预措施，指导其康复锻炼，促进患肢功能的恢复［5］。在非导航全膝关节置换术前，参与手术医师根据经验在脑海中进行手术模拟，确定手术步骤和术中可能遇到的问题，手术技术水平的高低全凭参与手术医师的手术经验，术后患者下肢机械力线不良以及间隙平衡不理想会导致假体早期松动，磨损加快，后期影响假体寿命，最终会出现膝关节功能严重障碍［6］。计算机辅助导航改变了这一传统理念，术中可以数字化定位，自动选出最合适尺寸关节假体，手术医师据此可精确放置人工关节，术后下肢力线和软组织平衡更理想。冷重光等［4］应用计算机导航下全膝关节置换治疗老年膝关节炎患者，缩短患者下地行走及住院时间，提高下肢力线精准度，改善膝关节功能。术中患者膝关节屈伸间隙和韧带平衡稳定，可避免内外侧间隙失衡，导致后期假体磨损和松动，影响关节活动功能和假体使用寿命。全膝关节置换术时假体的旋转对位也是一个重要的因素，假体旋转不良会造成髌骨轨迹不良和髌股关节失稳，甚至会出现髌骨脱位现象，可影响下肢功能恢复。本研究结果显示，术后6个月两组WOMAC评分差异有统计学意义，计算机导航可明显减少下肢力线偏差，下肢机械力线重建和股骨假体的旋转对位方面也优于传统手术。观察组比对照组患者的膝关节更稳定，屈伸活动度好，无髌骨脱位并发症发生，膝关节功能恢复更好。

综上所述，应用计算机导航辅助下全膝关节置换术可减少患者手术失血量，提高患者术后膝关节功能。