高屈曲度膝關(guān)節(jié)假體實(shí)現(xiàn)高屈曲了嗎？

曾羿 綜述 沈彬 審校

（四川大學(xué)華西醫(yī)院骨科，成都610041）

膝關(guān)節(jié)置換術(shù)能明顯緩解關(guān)節(jié)疼痛、有效矯正關(guān)節(jié)畸形、恢復(fù)關(guān)節(jié)活動(dòng)度，目前已經(jīng)成為治療終末期膝關(guān)節(jié)疾病的首選治療。經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，膝關(guān)節(jié)置換術(shù)的手術(shù)理念、假體選擇和術(shù)后康復(fù)等方面都獲得極大改善和提高，但目前仍存在許多問(wèn)題尚未統(tǒng)一，是否保留膝關(guān)節(jié)后交叉韌帶？旋轉(zhuǎn)平臺(tái)假體是否能有效降低骨溶解？是否需要常規(guī)置換髕骨？高屈曲度假體是否能有效增加關(guān)節(jié)活動(dòng)度？本文就近幾年?duì)幾h較大的高屈曲度膝關(guān)節(jié)假體相關(guān)問(wèn)題，結(jié)合近年來(lái)相關(guān)文獻(xiàn)做一綜述。

1 強(qiáng)調(diào)膝關(guān)節(jié)術(shù)后高屈曲度的原因

膝關(guān)節(jié)置換術(shù)的首要目的在于減輕膝關(guān)節(jié)疼痛、滿足術(shù)后患者對(duì)膝關(guān)節(jié)功能的要求、提高生活質(zhì)量。目前，膝關(guān)節(jié)置換術(shù)能有效緩解膝關(guān)節(jié)疼痛，術(shù)后均能達(dá)到患者對(duì)疼痛緩解的期望值。而近期研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，患者對(duì)于術(shù)后膝關(guān)節(jié)屈曲度的要求越來(lái)越高。瑞典和加拿大安大略膝關(guān)節(jié)登記中心的數(shù)據(jù)顯示，約17%～20%的患者對(duì)膝關(guān)節(jié)置換的術(shù)后效果不滿意，首要原因（約10%）是術(shù)后膝關(guān)節(jié)活動(dòng)度未達(dá)到預(yù)期值[1,2]。常規(guī)膝關(guān)節(jié)置換術(shù)后屈曲度不超過(guò)120°，

對(duì)于一般日?；顒?dòng)，如上下樓梯、坐板凳等已足夠。

而日?；顒?dòng)中高屈曲角度的膝關(guān)節(jié)活動(dòng)十分常見(jiàn)，如盤(pán)腿、蹲跪等，需要膝關(guān)節(jié)活動(dòng)度超過(guò)120°，甚至超過(guò)

130°[3,4]。接受膝關(guān)節(jié)置換的年輕患者越來(lái)越多，他們希望術(shù)后膝關(guān)節(jié)活動(dòng)度能接近正常。這些原因都促進(jìn)我們對(duì)高屈曲度膝關(guān)節(jié)假體的追求和探索。

2 高屈曲度假體如何增加屈曲度

目前，臨床上使用的高屈曲度膝關(guān)節(jié)假體包括NexGen LPS High Flex（Zimmer，美國(guó)）、PFC Sigma RP-F（DePuy，美國(guó)）、Scorpio Super Flex（Stryker，美國(guó)）、Genesis High Flex（Smith&Nephew，美國(guó)）。上述高屈曲度膝關(guān)節(jié)假體在設(shè)計(jì)上的改進(jìn)主要包括[5-7]：①增加股骨假體后髁偏心距，從而增加屈膝肌群的

力矩，提高膝關(guān)節(jié)屈曲度；②增大股骨遠(yuǎn)端曲率半徑并降低股骨后髁曲率半徑，使屈曲時(shí)股骨后滾更加協(xié)調(diào)；③增加股骨假體后髁面積，改善股骨后方關(guān)節(jié)面的匹配度，使高屈曲時(shí)股脛關(guān)節(jié)面仍然為面-面接觸；④降低聚乙烯墊片前方的厚度，形成凹槽設(shè)計(jì)，防止膝關(guān)節(jié)高度屈曲時(shí)髕韌帶與墊塊前方的碰撞；⑤改進(jìn)聚乙烯墊片CAM幾何形態(tài)，防止膝關(guān)節(jié)高度屈曲時(shí)脫位；⑥加深加長(zhǎng)髕股溝設(shè)計(jì)，使髕股軌跡更加合理，減少髕股壓力。高屈曲度假體與普通假體的不同之處主要在于增大了股骨后髁面積和關(guān)節(jié)面屈曲率，提高了股骨后髁偏心距，從而更好地模仿膝關(guān)節(jié)的生理學(xué)和生物力學(xué)特點(diǎn)，理論上可以使膝關(guān)節(jié)在術(shù)后達(dá)到正常甚至更大的關(guān)節(jié)活動(dòng)度[8,9]。通過(guò)增加股骨后髁與脛骨墊片的接觸面積使其達(dá)到更好的吻合，減少墊片前方與髕韌帶的撞擊，從而避免墊片的過(guò)度磨損；墊片后柱與股骨髁間凹槽匹配度增高可降低關(guān)節(jié)脫位的發(fā)生率，在增大屈曲角度的同時(shí)提高了假體安全性。

3 高屈曲度假體的臨床研究結(jié)果

部分學(xué)者的研究結(jié)果認(rèn)為，使用高屈曲度膝關(guān)節(jié)假體進(jìn)行關(guān)節(jié)置換確實(shí)能獲得較好的膝關(guān)節(jié)屈曲角度，患者的術(shù)后滿意度比使用普通假體更高。Bin和Nam[10]對(duì)高屈曲度假體和普通假體進(jìn)行臨床對(duì)比研究發(fā)現(xiàn)，高屈曲組90例患者術(shù)后1年的膝關(guān)節(jié)最大屈曲角度平均為129.8°，而普通組90例患者平均為124.3°，同時(shí)高屈曲組無(wú)一例發(fā)生骨溶解、假體松動(dòng)等并發(fā)癥。Gupta等[11]采用病例對(duì)照方法分析研究100例患者發(fā)現(xiàn)，使用PFCΣRPF高屈曲度假體患者的術(shù)后膝關(guān)節(jié)屈曲角度平均增加17°，而使用PFCΣRP普通假體患者的術(shù)后屈曲平均增加6°，有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。Weeden和Schmidt[12]和Huang等[13]的臨床研究也發(fā)現(xiàn)高屈曲度假體對(duì)術(shù)后膝關(guān)節(jié)屈曲度改善的正面作用。

另一方面，部分臨床研究報(bào)道高屈曲度假體與普通假體在術(shù)后膝關(guān)節(jié)屈曲度的改善方面無(wú)明顯差異，其中大部分研究是論證強(qiáng)度較高的臨床隨機(jī)對(duì)照研究和Meta分析。Kim等[14,15]的隨機(jī)對(duì)照研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，使用高屈曲度假體與普通假體的患者相比，術(shù)后2年和3年的關(guān)節(jié)活動(dòng)度和影像學(xué)結(jié)果無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。Nutton等[16]的雙盲隨機(jī)對(duì)照研究對(duì)56例患者隨訪1年，結(jié)果發(fā)現(xiàn)使用高屈曲度假體患者的術(shù)后關(guān)節(jié)活動(dòng)度改善并不明顯。Mehin等[17]和Gandhi等[18]分別對(duì)5篇和6篇高質(zhì)量RCT研究進(jìn)行Meta分析，結(jié)果顯示高屈曲度膝關(guān)節(jié)假體并不能明顯改善術(shù)后膝關(guān)節(jié)屈曲度和患者滿意度。因此，通過(guò)目前現(xiàn)有的臨床研究結(jié)果尚無(wú)法判斷高屈曲度膝關(guān)節(jié)假體是否能確實(shí)改善術(shù)后膝關(guān)節(jié)屈曲度，需要更進(jìn)一步的研究論證。

4 臨床研究結(jié)果不一致的原因

影響膝關(guān)節(jié)術(shù)后屈曲度的因素很多，除假體設(shè)計(jì)外，患者因素、手術(shù)技巧和術(shù)后康復(fù)均為影響術(shù)后關(guān)節(jié)屈曲度的主要因素[16,19,20]。目前，高屈曲度膝關(guān)節(jié)假體能否改善術(shù)后關(guān)節(jié)屈曲度尚無(wú)統(tǒng)一定論，可能由于不同臨床研究在患者選擇、手術(shù)技巧和術(shù)后康復(fù)等方面不一致，使得體外實(shí)驗(yàn)中可獲得較高屈曲度的高屈曲假體在植入人體后受上述因素影響，造成研究結(jié)果的各不相同。

4.1 患者因素

患者因素包括術(shù)前膝關(guān)節(jié)活動(dòng)度、體重指數(shù)、關(guān)節(jié)畸形程度、外傷史、有無(wú)其他合并癥等，其中最重要的因素是術(shù)前膝關(guān)節(jié)活動(dòng)度。目前研究結(jié)果認(rèn)為，術(shù)前膝關(guān)節(jié)活動(dòng)度可作為獨(dú)立因素來(lái)評(píng)估高屈曲度假體對(duì)術(shù)后關(guān)節(jié)活動(dòng)度的改善程度[16,19]。Ritter等[21]的研究結(jié)果認(rèn)為，術(shù)前膝關(guān)節(jié)活動(dòng)度與術(shù)后膝關(guān)節(jié)活動(dòng)度呈正相關(guān)，術(shù)前良好的膝關(guān)節(jié)活動(dòng)度可以更加充分的發(fā)揮高屈曲度假體的屈膝功能，使患者術(shù)后的膝關(guān)節(jié)屈曲角度大于普通假體。另外，過(guò)于肥胖的患者在膝關(guān)節(jié)高度屈曲時(shí)過(guò)早發(fā)生大小腿軟組織的撞擊和擠壓，從而降低高屈曲度假體的屈膝作用[22]。Fisher等[23]的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，關(guān)節(jié)僵硬、過(guò)于肥胖、肺部疾病、抑郁癥和既往有膝關(guān)節(jié)手術(shù)史是影響術(shù)后膝關(guān)節(jié)活動(dòng)度的相關(guān)因素。因此，有部分學(xué)者認(rèn)為，高屈曲度假體不能應(yīng)用于所有全膝關(guān)節(jié)置換患者，術(shù)前膝關(guān)節(jié)活動(dòng)度較好、關(guān)節(jié)畸形較輕、體重指數(shù)小的患者是使用高屈曲膝關(guān)節(jié)假體的合適人群。

4.2 手術(shù)技巧

良好的軟組織平衡、正常的關(guān)節(jié)力線傳導(dǎo)、屈伸間隙平衡是術(shù)后膝關(guān)節(jié)獲得高屈曲的前提和基礎(chǔ)[20,24]。髕股關(guān)節(jié)面和髕骨軌跡是否恢復(fù)也可影響術(shù)后膝關(guān)節(jié)活動(dòng)度。Bengs和Scott[25]和Mihalko等[26]的研究認(rèn)為術(shù)中使用過(guò)厚的髕骨假體或股骨假體滑車(chē)平面過(guò)高會(huì)降低術(shù)后膝關(guān)節(jié)屈曲度。高屈曲度假體植入時(shí)需徹底清除關(guān)節(jié)后方的骨贅、殘存半月板和增生滑膜，以降低膝關(guān)節(jié)高度屈曲時(shí)關(guān)節(jié)后方的機(jī)械阻擋，從而利于恢復(fù)股骨后髁偏心距，增加屈膝時(shí)股骨后滾，最終使術(shù)后屈膝角度增大[27]。Goldstein等[28]的研究發(fā)現(xiàn)，膝關(guān)節(jié)后方骨贅半徑小于2.87 mm時(shí)，膝關(guān)節(jié)屈曲度可達(dá)120°；而半徑大于6.48 mm時(shí)，膝關(guān)節(jié)屈曲度僅為105°。Bellmans等[29]研究發(fā)現(xiàn)，降低關(guān)節(jié)后方撞擊可增加屈膝時(shí)股骨后滾，且后滾每增加1 mm，屈曲角度可增加1.4°。脛骨平臺(tái)后傾角也影響膝關(guān)節(jié)屈曲度，脛骨平臺(tái)后傾角增大可降低膝關(guān)節(jié)后方撞擊，使膝關(guān)節(jié)在發(fā)生撞擊前可活動(dòng)更大的范圍，從而增加膝關(guān)節(jié)屈曲角度[30]。Emerson等[31]的臨床研究指出，屈膝90°～110°時(shí)關(guān)閉切口可增加術(shù)后膝關(guān)節(jié)屈曲度。Lavernia等[32]研究發(fā)現(xiàn)，術(shù)后有效鎮(zhèn)痛可以提高患者功能鍛煉的效果，增加膝關(guān)節(jié)屈曲度，并提倡對(duì)膝關(guān)節(jié)置換患者采用多模式鎮(zhèn)痛。另外，旋轉(zhuǎn)平臺(tái)假體在脛骨假體植入時(shí)需嚴(yán)格按照手術(shù)規(guī)范進(jìn)行準(zhǔn)確安放，否則不能發(fā)揮其高屈曲的優(yōu)勢(shì)。

4.3 術(shù)后康復(fù)

早期研究結(jié)果顯示，膝關(guān)節(jié)置換術(shù)后的康復(fù)訓(xùn)練對(duì)術(shù)后關(guān)節(jié)功能的恢復(fù)具有明顯影響。Shoji等[33]對(duì)膝關(guān)節(jié)置換術(shù)后的關(guān)節(jié)活動(dòng)度進(jìn)行多因素分析，發(fā)現(xiàn)術(shù)后功能鍛煉是否有效對(duì)關(guān)節(jié)活動(dòng)度影響最大。術(shù)后良好的膝關(guān)節(jié)屈伸鍛煉可以增加股四頭肌肌力，同時(shí)有利于減輕軟組織腫脹，進(jìn)而增加關(guān)節(jié)屈曲度。而近期的文獻(xiàn)報(bào)道，術(shù)后康復(fù)對(duì)術(shù)后膝關(guān)節(jié)的屈伸并無(wú)明顯影響。Minns等[34]對(duì)5篇高質(zhì)量臨床研究進(jìn)行系統(tǒng)評(píng)價(jià)和Meta分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)術(shù)后康復(fù)鍛煉僅在術(shù)后早期一過(guò)性的增加膝關(guān)節(jié)屈曲度，而遠(yuǎn)期效果并不明顯。因此，術(shù)后康復(fù)鍛煉是否能有效增加膝關(guān)節(jié)活動(dòng)度尚需進(jìn)一步研究。

5 高屈曲度假體的并發(fā)癥

增加屈曲度的同時(shí)會(huì)帶來(lái)一定的并發(fā)癥風(fēng)險(xiǎn)。目前的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，膝關(guān)節(jié)高度屈曲時(shí)聚乙烯墊片后方的應(yīng)力會(huì)相應(yīng)增加，從而造成后方聚乙烯磨損增加，進(jìn)而增加骨溶解的發(fā)生率，降低假體的遠(yuǎn)期生存率[35,36]。同時(shí)，膝關(guān)節(jié)高度屈曲時(shí)，其兩側(cè)的副韌帶相對(duì)松弛，可能會(huì)增加膝關(guān)節(jié)不穩(wěn)的發(fā)生率。另外，術(shù)后過(guò)大的屈曲角度會(huì)增加髕股關(guān)節(jié)面的應(yīng)力，使置換后的髕骨假體磨損增加。Han等[37]對(duì)高屈曲度假體置換后的47例（72膝）進(jìn)行平均32個(gè)月隨訪，結(jié)果發(fā)現(xiàn)27膝（38%）出現(xiàn)無(wú)菌性松動(dòng)，其中15膝（21%）需行翻修手術(shù)，松動(dòng)組和正常組進(jìn)行對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)，假體松動(dòng)組在膝關(guān)節(jié)最大屈曲角度、下蹲和盤(pán)腿比例等均明顯高于正常組，并認(rèn)為假體在高度屈曲時(shí)受到過(guò)大的應(yīng)力是造成假體松動(dòng)的主要原因。另一方面，目前臨床上普遍使用的高屈曲假體需在股骨后髁多截骨2 mm甚至更多，對(duì)于骨質(zhì)條件較差、骨量相對(duì)較少的患者可能會(huì)增加假體周?chē)钦鄣娘L(fēng)險(xiǎn)。Minoda等[8]的臨床對(duì)照研究顯示，高屈曲假體組中1例出現(xiàn)股骨髁上骨折，而普通組無(wú)一例出現(xiàn)假體周?chē)钦壅飨?，但樣本量較小。

高屈曲度膝關(guān)節(jié)假體的臨床應(yīng)用時(shí)間并不長(zhǎng)，現(xiàn)有的臨床研究多為早期結(jié)果，缺乏中遠(yuǎn)期的隨訪結(jié)果。高屈曲度膝關(guān)節(jié)假體能否真正提高膝關(guān)節(jié)屈曲度，術(shù)后膝關(guān)節(jié)高屈曲是否會(huì)帶來(lái)相應(yīng)的并發(fā)癥、是否會(huì)增加假體磨損并降低假體壽命等尚需更深入的研究。

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