王金子 丁海 常文舉

（蚌埠醫(yī)學院第一附屬醫(yī)院骨科，安徽蚌埠 233000）

隨著人口老齡化的加劇，膝骨關節(jié)炎的患者增多，并會出現(xiàn)關節(jié)疼痛、畸形和運動障礙等晚期癥狀［1］。全膝關節(jié)置換術（total knee arthroplasty,TKA）能有效消除晚期患者疼痛，改善患者生活質量，手術優(yōu)良率超過90%［2］，是重度膝骨關節(jié)炎的有效治療方法［3,4］。多數研究結果顯示約90%膝關節(jié)置換假體可使用20年以上［5,6］。目前臨床應用的假體主要有后交叉韌帶保留型假體（posterior cruciate-retaining prostheses,CR）和后穩(wěn)定型假體（posterior-stabilized prostheses,PS），兩種假體均可獲得理想的治療效果［7,8］。其主要區(qū)別在于是否保留后交叉韌帶（posterior cruciate ligament,PCL）。TKA術中PCL保留與否會影響患者術后功能恢復與生活質量。保留PCL 與否對TKA 的影響已被許多學者研究。現(xiàn)查閱國內外相關文獻綜述PCL的解剖與生物力學特點、保留后交叉韌帶的臨床療效及膝關節(jié)假體的臨床研究進展。為臨床全膝關節(jié)置換術中CR 型假體的選擇提供參考依據。

1 PCL解剖結構特點

PCL是膝關節(jié)重要的穩(wěn)定結構，連接于脛骨髁間隆起后部與股骨內側髁的外側面，以防脛骨過度后移。PCL 的動脈來自膝中動脈的韌帶支和后部關節(jié)囊的一些小動脈。

陶澄等［9］對42具人膝關節(jié)標本PCL進行觀察，發(fā)現(xiàn)PCL 長31.0～37.0 mm，平均（33.8±1.3）mm，兩端粗大，中間最窄。應用顯微外科對14 具標本進行解剖并對PCL進行組織學觀察，發(fā)現(xiàn)PCL是一條許多纖維組成的完整韌帶且其中纖維束互相交叉融合，各束之間由交叉纖維連接。姚延明［10］同樣對84具人膝關節(jié)標本實施大體觀察、顯微外科解剖觀察及病理組織學觀察，發(fā)現(xiàn)在附著區(qū)完整切下韌帶后，脛骨端寬度（15.5±2.1）mm，中端最窄部位（10.4±1.5）mm，韌帶脛骨端寬度（20.5±6.3）mm。同樣得出與陶澄相似的結論。

王守安等［11］對新鮮足月胎兒尸體標本20 具（40側）、成人標本2 具（4 側）進行解剖觀察發(fā)現(xiàn)，PCL 的中心區(qū)及中間段邊緣區(qū)相對缺乏血管，而血供最豐富的是韌帶的兩端，并且兩端之間無明顯差別。

Colleoni 等［12］對19 具正常男性尸體右膝進行評估。年齡17～64 歲，平均35 歲。在PCL 分離后分別在股骨和脛骨取樣，根據Freeman 和Wyke 提出的標準對機械受體進行計數和分類。結果顯示PCL 的脛骨部分，Ⅱ型機械性受體占主導地位，其次是Ⅳ型、Ⅰ型和Ⅲ型機械性受體。PCL 的股骨和脛骨部位的機械感受器總數與年齡無關。Mihalko等［13］為了證明韌帶內存在機械性受體，在一個良好的標本中，使用免疫組織化學分析技術，標本在免疫組織化學分析中顯示出乳頭狀與層狀類型的機械性感受器。認為機械性受體和韌帶支配的存在或保留可能是TKA的優(yōu)勢。

2 PCL的生物力學特點

在膝關節(jié)活動中，PCL 不僅能防止脛骨向后移位，還可限制膝關節(jié)的過伸、過屈，對內外移位、內外翻角、軸向旋轉起穩(wěn)定作用［14,15］。它的離體抗拉強度約是前交叉韌帶的2倍。

Arthur 等［16］認為PCL 的生物力學功能被認為是抑制脛骨后移的主要因素，但真正的臨床意義在于評估手術重建的標準是否得到更可預測的改善，如恢復運動或正?；顒?，以及是否殘留后部松弛。

有學者認為PCL對這些運動只發(fā)揮次要作用,原因在于PCL接近膝關節(jié)的中心，對于這些運動的旋轉軸來說只有一個相當小的力矩，因此不具備限制這些運動的力。在單獨切斷PCL 后對脛骨外旋并沒有可計量的影響，而膝關節(jié)后外側結構的損傷才是引起膝關節(jié)外旋不穩(wěn)定的首要因素。Grood 等［17］對15具尸體的膝關節(jié)進行測量研究發(fā)現(xiàn)，僅移除PCL增加了脛骨后平移的極限，而脛骨旋轉或內翻和外翻的極限沒有改變。Burkhart 等［18］通過膝關節(jié)拉伸器對12 具尸體膝關節(jié)標本的內側和外側間室施加力量。結果顯示關節(jié)切開術后在100 N或200 N的負荷下松解前交叉韌帶或PCL后，關節(jié)內側或外側移位無明顯差異。Apsingi等［19］認為單獨切斷PCL對脛骨外旋及內翻沒有可計量的影響，而同時切斷后外側結構將導致脛骨外旋及內翻的顯著增加。容可等［20］認為膝關節(jié)在30°位時脛骨外旋、內翻、后移增加而90°位時無明顯改變，提示后外側結構的單獨損傷；而膝關節(jié)在30°和90°位脛骨外旋、內翻、后移均增加提示后外側結構和PCL的聯(lián)合損傷。

孫強等［21］通過對52例采用標準的人工膝關節(jié)置換術的患者進行測量。在切斷PCL 前后分別測量了膝關節(jié)屈曲90°和伸直位時內外側膝關節(jié)間隙的寬度，結果表明PCL 切除后能使伸膝間隙從（21.4±1.5）mm 提高到（23.1±1.2）mm，屈膝間隙從（19.5±1.4）mm提高到（24.7±1.0）mm，差異有統(tǒng)計學意義（t=18.782、32.467，P＜0.01），且增加的屈曲間隙值顯著高于增加的伸膝間隙值（t=18.345，P＜0.01），提示TKA 中PCL對關節(jié)間隙的變化有較大影響,當其被切斷時屈伸膝間隙都會增加,尤其是屈膝間隙。劉璞等［22］同樣認為切除PCL 主要影響屈膝及伸膝間隙。松解內側副韌帶淺層主要影響內、外側間隙。

3 保留PCL對臨床療效的影響

TKA 的首要任務是將膝關節(jié)內部病損部分切除，以置換為金屬假體，但仍是一種軟組織平衡手術。許多學者認為保留PCL 有許多潛在優(yōu)點，首先PCL是對膝關節(jié)十分重要的穩(wěn)定裝置，能夠使患者在術后膝關節(jié)屈伸過程中獲得良好的穩(wěn)定，減少關節(jié)不穩(wěn)的出現(xiàn)。此外手術不需要髁間窩截骨，保留更多的正常骨質及軟組織，患者受更小的創(chuàng)傷。Hino等［23］用TKA 治療的40 個膝關節(jié)進行評估（CR-TKA 20例；PS-TKA 20例），結果顯示60%CR-TKA患者術前與術后運動模式相似，而只有25%PS-TKA 患者術前和術后運動模式相似。在整個屈曲過程中CRTKA 和PS-TKA 內外翻角度變化差異沒有統(tǒng)計學意義。但是，CR-TKA 和PS-TKA 之間內翻外翻角度變化的分布不同。研究還表明保留PCL 正是術后能維持術前水平運動穩(wěn)定性的原因。其次保留PCL 有助于股骨后滾，增加屈曲角度，患者下蹲就需要增加屈曲角度，且不易出現(xiàn)屈膝不穩(wěn)。Arauz等［24］對29例單側雙交叉韌帶保留TKA患者的單膝深弓步和坐姿進行了評估，負重屈曲期間量化內側和外側髁的接觸位置，結果顯示，大約一半的患者隊列中顯示了不對稱的股骨回滾、內側平移及外側旋轉。當然在劇烈屈曲活動期間脛股運動學參數沒有完全恢復。Kaneyama等［25］認為在全膝關節(jié)置換中為了產生足夠的間隙，重要的是要根據完整保留PCL的術中間隙來決定是否保留PCL。

研究表明PCL 有本體感受功能［12,13］，保留PCL 后的本體感覺對患者更為有利，尤其在上下樓梯時，步態(tài)上更具優(yōu)勢。當然也有一些學者認為在疾病進展過程中，PCL 上的感受器會退變減少，并對其產生質疑［26］。Vandekerckhove 等［27］對27 個行CR-TKA 和18個行PS-TKA的患者進行分析，結果發(fā)現(xiàn)CR-TKA和PS-TKA間差異無統(tǒng)計學意義，并認為本體感覺的組成可能與關節(jié)囊、肌腱、側副韌帶等有關。對于重度骨關節(jié)炎及高齡患者，保留PCL是否保留了本體感覺仍需進行研究。此外，在保留PCL 的置換術中，需要松解軟組織，這會對膝關節(jié)中的本體感受器造成一些破壞，所以不能只考慮本體感覺來衡量是否保留PCL。

對于保留PCL，仍需考慮到PCL是否出現(xiàn)退變情況，術后退變的PCL，可能造成關節(jié)不穩(wěn)，是造成術后翻修的一個誘因。Dion 等［28］認為在保留PCL 的全膝關節(jié)置換中，即使存在PCL 退變，只要注意合適的軟組織平衡，不必將保留PCL置換術替換為后穩(wěn)定型全膝關節(jié)置換術。

總之，相對于保留PCL，切除PCL 更有利于膝內外翻畸形松解，從而使之更容易糾正內外翻的畸形。其次切除PCL易于關節(jié)顯露，使脛骨平臺截骨在技術上更加容易，使截骨與假體安放更加簡單。術中保留PCL，在軟組織平衡上不僅要對內外側副韌帶加以平衡，還要對PCL 加以平衡［29］，這樣使手術變得更加復雜。Tsubosaka等［30］認為在使用了內側保持間隙技術情況下，PS-TKA 同樣實現(xiàn)了與CR-TKA 相似的內側穩(wěn)定性。當然有些學者認為保留PCL 使用的假體會使假體與關節(jié)面接觸面積降低而接觸應力相對增加，從而增加了關節(jié)與假體之間的磨損［31］。

4 膝關節(jié)假體的臨床研究進展

目前存在許多膝關節(jié)假體類型。臨床上多見的是旋轉平臺型假體［32,33］，主要是CR 型假體和PS 型假體。有關CR 假體的種種觀點均被各種學者進行報道，但有時出現(xiàn)相互矛盾的結論。如CR假體可有效重建屈膝時股骨的后滾而提升膝關節(jié)的屈曲度，但也有學者認為使用CR 假體的患者在深度屈曲時可能會有反常股骨前移，從而限制了屈膝活動。

Ishii等［34］通過評估38例骨關節(jié)炎患者的臨床結局，認為不同的植入物設計也可以獲得同等的臨床結果。Jiang等［35］通過PubMed、Embase和Cochrane等數據庫進行檢索及分析發(fā)現(xiàn)CR-TKA 與PS-TKA 在功能、影像學結果、并發(fā)癥等方面無臨床相關性差異，PS-TKA在活動度方面要優(yōu)于CR-TKA，這種優(yōu)勢臨床上仍需進一步研究及隨訪。

Abdel 等［36］回顧性分析了8117 例全膝關節(jié)置換術(5389 例CR-TKA 和2728 例PS-TKA)。應 用Kaplan-Meier曲線估計假體存活率。發(fā)現(xiàn)CR假體15年生存率為90%，而PS 假體生存率為77%（P＜0.001）。在術前有畸形的患者中，CR 假體的15 年生存率為90%，而PS 的15 年存活率為75%（P＜0.05）。同樣，在膝關節(jié)無術前畸形的情況下，CR假體的15年生存率為88%，而PS假體則為78%（P＜0.001）。在調整了年齡、性別、術前診斷和術前畸形后，膝關節(jié)PCL保留型全膝關節(jié)置換術的翻修風險顯著降低。但是無論哪種假體，導致前三位翻修的原因無外乎是無菌性松動，聚乙烯墊片磨損及骨溶解。當然CR假體的長期生存率優(yōu)于PS假體的原因尚不清楚。也許可以從假體的設計及材料上進行解釋。

在膝關節(jié)畸形患者中，盡管PS 假體術后生存率低于CR 假體，但對于畸形的矯正，許多外科醫(yī)師認為PS 假體較易糾正術前的膝關節(jié)畸形，但也有不少學者認為CR 假體對明顯膝關節(jié)畸形有良好的治療效果。CR假體在重建膝關節(jié)運動模式方面顯著優(yōu)于PS假體。

5 結論與期望

對于TKA 中保留PCL 與否，許多學者進行過研究。選用CR 型假體，膝關節(jié)原本結構得以保留，更易恢復膝關節(jié)的運動功能，有利于假體的穩(wěn)定和重建膝關節(jié)的原有生物力學。但也有研究顯示，應用PS 型假體術后膝關節(jié)主動活動度、屈曲活動度均更大。當然在TKA中切斷PCL增加屈伸間隙可作為一種間隙平衡的手段，尤其是對于合并內外翻畸形或屈曲攣縮的患者，切斷PCL更有利于力線的糾正。同時保留PCL 與否還應基于外科醫(yī)師的術式熟練程度及患者膝關節(jié)的局部條件。確認PCL 保留與否的差異還需要進一步的前瞻性研究。至于保留PCL 對本體感覺及其臨床療效的影響，仍存在爭議。希望更多學者研究確定PCL 保留與否對TKA 術的確切影響，為臨床選擇提供更多理論依據。