及松潔，周一新，劉慶華，李玉軍，周乙雄，李 為

(北京積水潭醫(yī)院，北京100035)

全膝關節(jié)置換術(TKA)已成為廣泛接受并且療效可靠的外科技術。從20世紀90年代開始，許多人工膝關節(jié)假體公司改良了膝關節(jié)假體設計，期望能夠改善術后膝關節(jié)活動度。本研究通過對采用不同墊片的兩組病例影像學表現(xiàn)的分析比較，運用循環(huán)透視技術對研究對象進行連續(xù)性觀察，探討墊片設計因素對膝關節(jié)運動的影響。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 研究2007年7月～2009年6月接受TKA的28例患者，共42膝。所有患者均診斷為膝關節(jié)骨關節(jié)炎。全部使用Smith-Nephew公司GENESISⅡ型假體進行置換。所有患者由同一位醫(yī)生完成手術，均采用髕旁內(nèi)側(cè)入路。術中按隨機原則分別安放GENESISⅡ標準墊片或高屈曲墊片，并據(jù)此分為A組(標準墊片)和B組(高屈曲墊片)。A組13例(19膝)，男1例、女12例，年齡54～74(64.3±8.2)歲，BMI 23.63～35.75(28.26±3.64)，左膝4例、右膝3例、雙膝6例，術前活動度70°～125°(90.0°±15.5°);B 組15 例(23 膝)，男1例、女 14例，年齡 54～74(62.8±6.5)歲，BMI 23.88～29.38(26.27±1.89)，左膝2例、右膝5例、雙膝8 例，術前活動度 65°～125°(95.9°±16.0°)。兩組臨床資料均無統(tǒng)計學差異。

1.2 GENESISⅡ墊片高屈曲改良設計特點 前方凹槽加深，減少高屈曲時髕韌帶的張力;中央柱前方斜率的加大，避免在高屈曲時出現(xiàn)髕骨撞擊;墊片后方曲率半徑的變化在高屈曲時更好的與股骨后髁相匹配。后方平臺變薄，更好的引導股骨髁的后滾。

1.3 評估指標 所有病例平均隨訪27.7(12～38)個月。術前和術后隨訪時記錄膝關節(jié)活動度。拍攝標準膝關節(jié)正位和側(cè)位X線平片，評估放射學上有無假體松動的表現(xiàn)。固定股骨側(cè)，使患者在側(cè)臥位下被動屈曲膝關節(jié)。使用島津(Sonialvision SafineⅡ)大平板多功能數(shù)字化斷層/透視系統(tǒng)進行循環(huán)透視拍攝膝關節(jié)屈伸活動側(cè)位，拍攝速度為7.5 fps。使用Image J 1.38X醫(yī)學圖像分析軟件進行數(shù)據(jù)擬合對循環(huán)透視生成的影像進行分析，選取需要的屈曲位置。使用CorelDRAW 14.0作圖軟件測量膝關節(jié)自伸直位至極度屈曲時，髕骨軸線與脛骨軸線的成角即髕骨傾斜角(成角在脛骨前方為正值，后方為負值);依據(jù) Yamamoto 的回歸方程［1，2］，可以通過脛骨和腓骨之間相對位置的變化來測算脛骨旋轉(zhuǎn)的角度。每10°進行1次測量，影像學資料分析工作均由同一名醫(yī)師完成。

1.4 統(tǒng)計學方法 比較兩組術后各評估指標的差異性，使用Mann-Whitney U非參數(shù)檢驗進行統(tǒng)計學分析。統(tǒng)計分析均使用PASW Statistics 18.0統(tǒng)計軟件完成，以P≤0.05為有統(tǒng)計學差異。

2 結(jié)果

2.1 活動度比較 本研究42膝至隨訪截止時，假體生存率為100%。在膝關節(jié)正位及側(cè)位X線片中，沒有影像學松動的表現(xiàn)。A組活動度為85°～130°(119.5°±12.2°)，B 組為95°～135°(122.6°±11.5°)，P=0.789。

2.2 髕骨傾斜角比較 不同膝關節(jié)屈曲度時兩組間髕骨傾斜角比較見表1。膝關節(jié)屈曲至130°時，兩組有統(tǒng)計學差異(P＜0.05)。

表1 A組和B組髕骨傾斜角比較(±s)

表1 A組和B組髕骨傾斜角比較(±s)

膝關節(jié)屈曲度A 組n 髕骨傾斜角(°)B 組n 髕骨傾斜角(°)P值伸直位19 -9.8±2.6 23 -9.9±2.9 0.969屈曲10° 19 -9.2±2.4 23 -9.0±2.9 0.655屈曲20° 19 -7.0±2.5 23 -6.4±2.9 0.222屈曲30° 19 -3.7±3.4 23 -2.8±2.4 0.202屈曲40° 19 -2.2±2.1 23 -1.2±2.7 0.168屈曲50° 19 0.7±2.8 23 2.1±2.9 0.078屈曲60° 19 2.5±2.6 23 4.0±3.1 0.056屈曲70° 19 6.6±3.4 23 7.7±3.1 0.261屈曲80° 19 8.9±3.5 23 10.1±2.6 0.800屈曲90° 18 12.5±2.7 23 13.5±2.4 0.085屈曲100° 18 17.7±1.9 22 17.2±2.7 0.497屈曲110° 15 20.5±3.0 20 19.8±2.9 0.414屈曲120° 12 22.7±2.8 19 23.6±2.2 0.595屈曲130° 6 23.2±3.6 9 26.9±1.4 0.034

2.3 脛骨旋轉(zhuǎn)角度比較 見表2。將伸直位得到的測量結(jié)果定義為基線(0°)，膝關節(jié)不同屈曲度時脛骨的活動可以通過脛骨的不同旋轉(zhuǎn)角度與基線的比較得到。

表2 A組和B組脛骨旋轉(zhuǎn)角度比較(±s)

表2 A組和B組脛骨旋轉(zhuǎn)角度比較(±s)

膝關節(jié)屈曲度A 組n 脛骨內(nèi)旋(°)B 組n 脛骨內(nèi)旋(°)P值伸直位 19 0 23 0—屈曲10° 19 1.1±3.4 23 1.3±3.3 0.960屈曲20° 19 0.7±3.5 23 1.2±3.7 0.820屈曲30° 19 0.5±3.1 23 -0.8±3.8 0.142屈曲40° 19 0.6±3.2 23 0.1±3.2 0.551屈曲50° 19 1.2±3.2 23 0.9±3.3 0.742屈曲60° 19 1.8±3.9 23 1.2±4.2 0.266屈曲70° 19 2.2±4.0 23 2.0±4.0 0.919屈曲80° 19 2.6±4.0 23 2.7±3.7 0.658屈曲90° 18 3.5±3.3 23 3.8±3.9 0.627屈曲100° 18 4.9±3.7 22 5.4±3.3 0.683屈曲110° 15 6.7±4.1 20 7.1±3.8 0.537屈曲120° 12 8.1±4.6 19 8.5±4.1 0.745屈曲130° 6 10.1±3.8 9 11.1±4.1 0.516

3 討論

臨床評價方面，Laskin等［3］對100例使用標準墊片的GENESISⅡ假體患者隨訪了5 a，假體生存率為98%，平均活動度為118°，79%的患者可以完成雙腿交替上下樓梯的活動。Bourne等［4］也對100例使用標準墊片GENESISⅡ假體的患者隨訪10 a，假體生存率為96%，至隨訪時活動度為100°～117°。McCalden 等［5］將使用 GENESISⅡ標準墊片的50例膝與使用GENESISⅡ高屈曲墊片的50例膝進行比較，隨訪2.7 a，兩組術后活動度無差異。本研究中，隨訪截止時在膝關節(jié)正位及側(cè)位X線片中，沒有影像學松動的表現(xiàn)，假體生存率為100%。高屈曲墊片組術后活動度比標準墊片組稍高，但無統(tǒng)計學差異，可見單純墊片的高屈曲改良設計對術后活動度的影響并不大。

影像學參數(shù)的評價方面，正常膝關節(jié)屈曲60°時髕骨傾斜角為 5°，屈曲 90°時髕骨傾斜角為9°［6，7］。本研究中，在屈曲度數(shù)較低時，TKA 術后髕骨傾斜角接近正常，而隨著屈曲度數(shù)的增加，髕骨傾斜角開始大于正常膝關節(jié)，高屈曲墊片和標準墊片組間無差異，均明顯大于正常組。髕骨傾斜角增大，可能是髕骨和股骨的接觸位置上移造成的［6］。大部分患者在TKA術后髕股關節(jié)的接觸位置會上移，這與假體髕股關節(jié)的設計有關，可能與TKA術后關節(jié)線的抬高也有關。髕股關節(jié)接觸部位的上移，使髕前張力增大，是膝前痛發(fā)生的原因之一。本研究中，兩組在膝關節(jié)屈曲0°～120°時無差異，一定程度上說明髕骨傾斜角的變化與墊片表面幾何形狀關系不大。但膝關節(jié)屈曲大于120°時，兩組開始出現(xiàn)差異，這可能是因為標準墊片在中央柱較粗，高屈曲時其前方可能會影響髕骨的位置。而改良設計的高屈曲墊片，中央柱前方斜率較大，高屈曲時可以很好的避免中央柱對髕骨的影響。

很多研究報道，正常膝關節(jié)在極度屈曲時脛骨相對股骨內(nèi)旋了 14°～19°［8］。TKA 術后脛骨的內(nèi)旋幅度與假體設計有很大關系［9］。Walker等［10］的研究表明，全髁型膝關節(jié)置換術后，脛股關節(jié)的軸向旋轉(zhuǎn)運動可達12°。傳統(tǒng)鉸鏈型膝關節(jié)置換術后發(fā)生早期松動或假體間連接部件損壞的原因也正在于膝關節(jié)屈伸過程中脛骨旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的脛股關節(jié)間強大的扭矩。對后方穩(wěn)定型人工膝關節(jié)而言，其脛股關節(jié)間的旋轉(zhuǎn)限制性主要來源于股脛關節(jié)面之間的吻合作用及脛股關節(jié)旋轉(zhuǎn)到一定程度時出現(xiàn)的cam-post撞擊現(xiàn)象［11］。本研究中，兩組脛骨軸向運動在膝關節(jié)屈曲0°～30°時都出現(xiàn)了輕度的外旋，與周一新等［12］報道一致，說明在后穩(wěn)定型假體中脛骨的反常旋轉(zhuǎn)是明顯存在的。在屈曲30°以后，脛骨開始內(nèi)旋，屈曲超過80°后，內(nèi)旋速度明顯增快，膝關節(jié)屈曲至最大時脛骨內(nèi)旋亦內(nèi)旋到最大幅度?？梢娤リP節(jié)屈曲和脛骨軸向運動是緊密相關的，兩組在脛骨旋轉(zhuǎn)的時相和幅度上沒有明顯差異，這一定程度說明了墊片的改良設計對于股脛關節(jié)的軸向運動影響不大。

總之，本研究結(jié)果表明，單純的墊片改良設計對于TKA術后活動度的改善不明顯;髕骨的運動軌跡不僅受到股骨假體髁間設計的影響，還受到中央柱設計的影響，中央柱的改良設計可以改善髕骨軌跡;墊片設計對于股脛關節(jié)的旋轉(zhuǎn)運動影響不大。

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