趙春濤，卿明松，彭笳宸

膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎已成為老年人常見(jiàn)疾病之一，越來(lái)越多的患者選擇手術(shù)方法治療終末期膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎，全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)（total knee arthroplasty，TKA）是改善終末期膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎患者疼痛和恢復(fù)膝關(guān)節(jié)功能的一種行之有效的方法，并取得了臨床醫(yī)師的認(rèn)可［1］?；颊逿KA 術(shù)后的10 年、15 年生存率可達(dá) 93.3% 和 88.7%［2］，雖然假體長(zhǎng)期生存率較高，但是約1/5 行TKA 的患者對(duì)術(shù)后效果不滿(mǎn)意，對(duì)緩解疼痛的滿(mǎn)意度為72%～86%，對(duì)特定日常生活活動(dòng)的功能滿(mǎn)意度為70%～84%［3］，導(dǎo)致患者不滿(mǎn)意的因素有很多，如術(shù)后膝關(guān)節(jié)疼痛、膝關(guān)節(jié)活動(dòng)度減小等，部分原因可能是TKA 后未能重建膝關(guān)節(jié)自身的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征。對(duì)于近年來(lái)興起的運(yùn)動(dòng)學(xué)對(duì)線(xiàn)方法，外科醫(yī)師擔(dān)憂(yōu)其術(shù)后并發(fā)癥、術(shù)后膝關(guān)節(jié)功能及假體長(zhǎng)期生存率等，本文主要對(duì)其概念、背景、手術(shù)方法、術(shù)后臨床效果及存在問(wèn)題等作一綜述，旨在為外科醫(yī)師在TKA 術(shù)中選擇不同下肢對(duì)線(xiàn)方案提供參考。

1 運(yùn)動(dòng)學(xué)對(duì)線(xiàn)理念與機(jī)械力學(xué)對(duì)線(xiàn)理念不同點(diǎn)

對(duì)于外科醫(yī)師來(lái)說(shuō)，下肢力線(xiàn)精確重建是患者術(shù)后假體壽命和術(shù)后功能的重要影響因素。在過(guò)去的30 年中，TKA 中最常見(jiàn)的下肢力線(xiàn)重建方法是機(jī)械力學(xué)對(duì)線(xiàn)方法（mechanical alignment，MA），大多數(shù)情況下，股骨頭中心與距骨中心的連線(xiàn)經(jīng)過(guò)膝關(guān)節(jié)中心，該連線(xiàn)稱(chēng)之為下肢機(jī)械力線(xiàn)；機(jī)械力學(xué)對(duì)線(xiàn)是指垂直于機(jī)械軸行股骨遠(yuǎn)端、脛骨近端截骨，使股骨-脛骨關(guān)節(jié)線(xiàn)垂直于下肢機(jī)械離線(xiàn)，機(jī)械力學(xué)對(duì)線(xiàn)方法指導(dǎo)的TKA 依賴(lài)于在冠狀平面上建立下肢機(jī)械軸0°±3°范圍內(nèi)。該種手術(shù)方式術(shù)后，下肢的機(jī)械軸穿過(guò)中心并垂直于膝關(guān)節(jié)線(xiàn)［4］，脛骨平臺(tái)內(nèi)外側(cè)受力相等，理論上可以減少膝關(guān)節(jié)假體磨損，提高膝關(guān)節(jié)假體的生存率。

與MA 關(guān)注的二維平面不同的是，運(yùn)動(dòng)力學(xué)對(duì)線(xiàn)方法（kinematic alignment，KA）關(guān)注的是患者個(gè)性化的解剖結(jié)構(gòu)，并重建膝關(guān)節(jié)的三維立體結(jié)構(gòu)，在最小化松解膝關(guān)節(jié)周?chē)浗M織及韌帶的同時(shí)，將股骨、脛骨和髕骨的旋轉(zhuǎn)軸與膝關(guān)節(jié)的3 個(gè)生理運(yùn)動(dòng)軸線(xiàn)相一致［9］。股骨假體和脛骨假體固定在盡量不松解韌帶的股骨、脛骨上［10-12］，并恢復(fù)膝關(guān)節(jié)線(xiàn)原有的角度和高度。根據(jù)患者術(shù)前膝關(guān)節(jié)影像學(xué)表現(xiàn)，盡量恢復(fù)患者術(shù)前膝關(guān)節(jié)內(nèi)、外翻關(guān)節(jié)線(xiàn)或者中立位關(guān)節(jié)線(xiàn)。與機(jī)械力學(xué)指導(dǎo)全膝關(guān)節(jié)置換（mechanical alignment-total knee arthroplasty，MA-TKA）模擬膝關(guān)節(jié)簡(jiǎn)易運(yùn)動(dòng)不同，運(yùn)動(dòng)力學(xué)對(duì)線(xiàn)指導(dǎo)全膝關(guān)節(jié)置換（kinematic alignment-total knee arthroplasty，KATKA）的目標(biāo)是提高患者術(shù)后膝關(guān)節(jié)功能，減輕疼痛，減小手術(shù)創(chuàng)傷，并試圖最大可能恢復(fù)膝關(guān)節(jié)原有的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。KA-TKA 參照膝關(guān)節(jié)病變前狀態(tài)原位恢復(fù)膝關(guān)節(jié)關(guān)節(jié)面，如果患者存在生理性?xún)?nèi)、外翻關(guān)節(jié)線(xiàn)，則術(shù)后部分患者股骨-脛骨關(guān)節(jié)線(xiàn)會(huì)偏離傳統(tǒng)的中立位對(duì)線(xiàn)，因此外科醫(yī)師對(duì)KA-TKA 術(shù)后假體磨損及壽命表示很大的擔(dān)憂(yōu)。

2 KA-TKA提出的背景

2.1 解剖因素 有研究表明，人體生理股骨-脛骨關(guān)節(jié)線(xiàn)存在一定的內(nèi)外翻角度，相當(dāng)一部分正常人群一旦骨骼發(fā)育成熟，就存在膝關(guān)節(jié)生理性?xún)?nèi)翻（男性32%，女性17%）［4］。如果這部分生理性膝內(nèi)、外翻患者在其老年時(shí)需要行TKA，需要按照原來(lái)膝關(guān)節(jié)線(xiàn)制定手術(shù)計(jì)劃，生理性?xún)?nèi)、外翻患者需將術(shù)后股骨-脛骨關(guān)節(jié)線(xiàn)分別做成內(nèi)傾、外翻關(guān)節(jié)線(xiàn)。如果強(qiáng)制按照MA-TKA 方式行手術(shù)治療，可能會(huì)改變其股骨遠(yuǎn)端、股骨后部和脛骨關(guān)節(jié)線(xiàn)的角度和高度［4，13］，并改變術(shù)后膝關(guān)節(jié)的解剖結(jié)構(gòu)［5-6］，導(dǎo)致部分患者出現(xiàn)術(shù)后膝關(guān)節(jié)不適［7-8］。假體運(yùn)動(dòng)軸線(xiàn)與原有膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)軸線(xiàn)不一致，甚至還需要加大股骨假體旋轉(zhuǎn)角度、松解膝關(guān)節(jié)周?chē)g帶及關(guān)節(jié)囊以達(dá)到軟組織的平衡，因此使下肢力線(xiàn)恢復(fù)到中立位的機(jī)械對(duì)齊的MA-TKA 就有可能不是最佳的手術(shù)方式。

2.2 改善患者術(shù)后療效 目前手術(shù)工具以及膝關(guān)節(jié)假體均按照MA-TKA 手術(shù)方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，為了獲得較好的下肢力線(xiàn)，外科醫(yī)師認(rèn)為需要提升手術(shù)工具的精度，并將計(jì)算機(jī)導(dǎo)航及個(gè)性化的截骨導(dǎo)向器應(yīng)用于MA-TKA，這些方法雖然可以提高假體安放的準(zhǔn)確性并使力線(xiàn)更標(biāo)準(zhǔn)，手術(shù)精度更高，但是研究發(fā)現(xiàn)這些做法并沒(méi)有從根本上提高患者TKA 術(shù)后的早、中期療效，反而增加了手術(shù)時(shí)間和治療成本［14-16］。

MA-TKA 截骨后保證內(nèi)側(cè)和外側(cè)間室內(nèi)實(shí)現(xiàn)更平衡的負(fù)荷分配，并盡可能減小假體磨損率和無(wú)菌松動(dòng)率。KA-TKA 術(shù)后部分患者股骨-脛骨關(guān)節(jié)線(xiàn)偏離傳統(tǒng)中立位對(duì)線(xiàn)，從力學(xué)角度外科醫(yī)師認(rèn)為KA-TKA 術(shù)后存在脛骨平臺(tái)內(nèi)側(cè)或外側(cè)受力較大，外科醫(yī)師對(duì)KA-TKA 術(shù)后膝關(guān)節(jié)假體的磨損存在一定的擔(dān)憂(yōu)，但是隨著聚乙烯材料質(zhì)量和耐用性的不斷提高，對(duì)膝關(guān)節(jié)假體磨損及生存率的擔(dān)憂(yōu)程度越來(lái)越低，并且有薈萃分析提出KA-TKA 未增加并發(fā)癥的發(fā)生率［17］。MA-TKA 雖然在一定程度上緩解了患者的疼痛癥狀，糾正了畸形，提高了患者術(shù)后的生活質(zhì)量。然而，仍有一部分患者對(duì)術(shù)后膝關(guān)節(jié)功能不滿(mǎn)意，這需要改進(jìn)手術(shù)技術(shù)或開(kāi)發(fā)新的手術(shù)技術(shù)。關(guān)節(jié)炎前膝關(guān)節(jié)解剖和韌帶松弛的恢復(fù)和保存逐漸成為研究熱點(diǎn)［20］，KA-TKA 也開(kāi)始廣泛應(yīng)用于臨床。

3 KA-TKA手術(shù)方法

實(shí)現(xiàn)KA-TKA 可以分以下幾個(gè)步驟：術(shù)前需完善膝關(guān)節(jié)影像學(xué)資料，根據(jù)影像學(xué)資料重建膝關(guān)節(jié)三維模型，從而構(gòu)建出正常膝關(guān)節(jié)生理結(jié)構(gòu)，并作出截骨導(dǎo)向器，選擇合適的假體，確定假體安裝的三維空間位置［21-22］。截骨模塊包含鋸槽及釘孔用來(lái)限制截骨導(dǎo)向器位置，固定導(dǎo)向器后截骨，截骨后檢查膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性及活動(dòng)度，必要時(shí)松解膝關(guān)節(jié)周?chē)浗M織和補(bǔ)充截骨，確定截骨厚度與假體厚度一致［22］。計(jì)算機(jī)導(dǎo)航技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于諸多外科手術(shù)中，Hutt等［23］嘗試在計(jì)算機(jī)導(dǎo)航下進(jìn)行MA-TKA，據(jù)術(shù)前站立位下肢全長(zhǎng)片上制定手術(shù)計(jì)劃，并將術(shù)前計(jì)劃與術(shù)中測(cè)量結(jié)果進(jìn)行比較，以排除導(dǎo)航設(shè)備可能發(fā)生的嚴(yán)重錯(cuò)誤，并就最終假體安放角度作出最終計(jì)劃，手術(shù)取髕旁入路，松解側(cè)副韌帶，使用計(jì)算機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)確定下肢力線(xiàn)，將股骨遠(yuǎn)端髁和脛骨平臺(tái)的軟骨和骨丟失情況與完整部位進(jìn)行比較。后髁截骨采用傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)器械進(jìn)行，與傳統(tǒng)KA-TKA 方法一致。

4 KA-TKA術(shù)后膝關(guān)節(jié)臨床療效

4.1 增大膝關(guān)節(jié)活動(dòng)度 Dossett 等［24］通過(guò)觀察分別行MA-TKA 和KA-TKA 的2 組患者術(shù)前及術(shù)后6 個(gè)月的臨床療效及運(yùn)動(dòng)功能，結(jié)果顯示，KA-TKA組的膝關(guān)節(jié)屈曲度優(yōu)于MA-TKA 組。Matsumoto等［25］研究表明KA-TKA 術(shù)后屈膝角和功能活動(dòng)度評(píng)分明顯優(yōu)于MA-TKA 組。另有多項(xiàng)研究亦顯示KA-TKA 組的膝關(guān)節(jié)功能優(yōu)于 MA-TKA 組［26-28］；但是也有研究顯示KA-TKA 組的膝關(guān)節(jié)功能與MATKA 組無(wú)明顯差異［29-30］。因此這兩種手術(shù)方式術(shù)后膝關(guān)節(jié)活動(dòng)度是否增大仍有待進(jìn)一步研究。

4.2 良好的膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 與MA-TKA 相比，KA-TKA 可以更好地恢復(fù)髕骨的運(yùn)動(dòng)學(xué)軌跡。關(guān)于尸體和生物力學(xué)的研究將膝前疼痛和髕骨軌跡不良主要?dú)w因于股骨和脛骨假體位置不良［31-32］。Keshmiri 等［33］采用運(yùn)動(dòng)學(xué)和機(jī)械對(duì)齊技術(shù)對(duì) 10 具尸體膝關(guān)節(jié)假體植入前后的髕骨運(yùn)動(dòng)學(xué)進(jìn)行比較，并使用計(jì)算機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行比較。對(duì)自然膝關(guān)節(jié)、KA-TKA 和 MA-TKA 后膝關(guān)節(jié)屈曲 10°～90°時(shí)髕骨橫向滑動(dòng)、髕骨旋轉(zhuǎn)、髕骨上髁移動(dòng)距離、髕骨正側(cè)移位變化等方面證實(shí)KA-TKA 在自然髕骨運(yùn)動(dòng)學(xué)恢復(fù)方面優(yōu)于 MA-TKA。Maderbacher 等［34］研究發(fā)現(xiàn)，在膝關(guān)節(jié)屈曲 0°～90°之間時(shí)，KA-TKA 較 MATKA 在脛骨內(nèi)旋或股骨后滾以及脛骨內(nèi)收方面顯示出更自然的脛股運(yùn)動(dòng)模式；Lozano 等［35］研究發(fā)現(xiàn)KA-TKA 術(shù)后髕骨在滑車(chē)內(nèi)的運(yùn)動(dòng)更符合生理狀態(tài)；Koh 等［36］研究發(fā)現(xiàn) KA-TKA 在膝關(guān)節(jié)深屈膝過(guò)程中的髕股生物力學(xué)優(yōu)于MA-TKA。綜合上述研究，KA-TKA 可以更好地還原術(shù)前的膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，使髕骨有著更好的運(yùn)動(dòng)軌跡及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，也減少了因髕骨運(yùn)動(dòng)軌跡不良導(dǎo)致的術(shù)后膝前區(qū)疼痛。

4.3 接近正常步態(tài) TKA 后大多數(shù)患者未能恢復(fù)到患病前的膝關(guān)節(jié)狀態(tài)［37］。TKA 后步態(tài)分析系統(tǒng)結(jié)果顯示，患者膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)范圍較正常人群減小［38］。McClelland 等［38］研究發(fā)現(xiàn)，與 MA-TKA 相比，KATKA 術(shù)后患者的膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)學(xué)更接近于正常人群，能更好地再現(xiàn)患者步態(tài)。而McNair 等［39］研究認(rèn)為KA-TKA 與MA-TKA 術(shù)后患者步態(tài)并無(wú)明顯差異。Yeo 等［40］對(duì)行 MA-TKA 與 KA-TKA 患者進(jìn)行 8 年隨訪(fǎng)顯示，未發(fā)現(xiàn)2 組患者術(shù)后步態(tài)有明顯差異。目前的文獻(xiàn)中關(guān)于MA-TKA 與KA-TKA 術(shù)后膝關(guān)節(jié)動(dòng)態(tài)研究較少，且評(píng)估步態(tài)的方法無(wú)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)及評(píng)估工具，相關(guān)研究結(jié)論尚需進(jìn)一步研究驗(yàn)證。

4.4 良好的假體生存率 全膝關(guān)節(jié)假體的生存率主要取決于下肢力線(xiàn)對(duì)齊以及假體植入位置，因此KA-TKA 后是否會(huì)對(duì)假體的長(zhǎng)期存活產(chǎn)生不利的影響成為焦點(diǎn)，遵循患者的自然解剖將導(dǎo)致脛骨平臺(tái)假體被放置在內(nèi)翻位，假體偏離機(jī)械軸3°以上放置會(huì)增加脛骨平臺(tái)塌陷、聚乙烯材料磨損、假體松動(dòng)、膝關(guān)節(jié)不穩(wěn)定和疼痛的風(fēng)險(xiǎn)，從而導(dǎo)致手術(shù)早期失?。?1］。但是隨著研究的深入，結(jié)果顯示KA-TKA 的假體長(zhǎng)期生存率與MA-TKA 無(wú)明顯差異。Howell等［42］回顧分析 222 例 KA-TKA 術(shù)后患者，發(fā)現(xiàn)脛骨假體、膝關(guān)節(jié)和四肢在內(nèi)翻和外翻范圍內(nèi)的排列不影響種植體的10 年生存率、年翻修率和功能水平，KA-TKA 術(shù)后膝關(guān)節(jié)假體生存率為98.5%。另一項(xiàng)研究指出在TKA 運(yùn)動(dòng)調(diào)整后6.3 年，脛骨內(nèi)翻體、膝關(guān)節(jié)和肢體的排列不影響種植體的存活或功能［43］。

5 問(wèn)題與展望

KA-TKA 的治療費(fèi)用、手術(shù)時(shí)間較MA-TKA多，MA-TKA 需要個(gè)性化的截骨導(dǎo)向器或者需要在導(dǎo)航下更精準(zhǔn)地完成膝關(guān)節(jié)置換術(shù)；目前尚無(wú)針對(duì)KA-TKA 手術(shù)方法設(shè)計(jì)的假體，使用的是MA-TKA型假體，可能影響下肢力線(xiàn)及術(shù)后臨床效果。目前KA-TKA 短期術(shù)后膝關(guān)節(jié)功能是否優(yōu)于MA-TKA仍存在爭(zhēng)議，KA-TKA 的臨床效果及安全性尚需進(jìn)一步研究驗(yàn)證。運(yùn)動(dòng)力學(xué)對(duì)線(xiàn)的提出為外科醫(yī)師在行TKA 時(shí)多了一種選擇，也促使外科醫(yī)師對(duì)傳統(tǒng)TKA 手術(shù)方式的思考及改進(jìn)。