文章来源:中华骨科杂志,2015,35(08): 795-800
作者：储林洋 尚希福 贺瑞 胡飞
目的
探讨全膝关节置换术治疗膝外翻畸形固定平台（fixed bearing，FB）假体和旋转平台（rotating bearing，RB）假体的疗效。
方法
2007年1月至2013年12月采用人工全膝关节置换术治疗轻、中度膝外翻畸形患者203例，其中181例为初次置换，按纳入及排除标准共168例（168膝）纳入研究。男57例，女111例；年龄40~79岁，平均（59.3±7.2）岁。退变性骨关节炎153例，类风湿性关节炎15例。根据假体选择不同将患者分为固定平台组（83例）和旋转平台组（85例）。所有患者记录术前及末次随访时膝关节活动度、X线股胫角、美国特种外科医院（Hospital for Special Surgery，HSS）膝关节评分及健康调查简表（the MOS item short from health survey, SF-36）评分。
结果
168例患者均获得随访，随访时间24~84个月，平均37.4个月。固定平台组及旋转平台组患者的膝关节活动度分别从术前72.8°±13.1°和71.2°±12.8°提高至末次随访时106.5°±9.8°和115.4°±7.9°；X线股胫角由术前16.8°±5.3°和15.2°±4.7°降至末次随访时5.6°±2.3°和5.2°±2.1°；HSS膝关节评分分别由术前（47.5±7.1）分和（49.6±8.9）分提高至末次随访时（89.1±4.6）分和（90.2±5.3）分；SF-36评分由术前（52.3±15.4）分和（50.1±17.9）分提高至末次随访时（81.6±12.3）分和（82.2±14.5）分。两组患者末次随访时除膝关节活动度，其余指标的差异均无统计学意义。2例患者术后发生症状性下肢深静脉血栓。1例患者术后早期出现关节僵硬，加强功能锻炼后症状改善。随访期间无感染、假体松动或下沉、膝关节迟发不稳等并发症。
结论
对于轻、中度膝关节外翻畸形，两种类型的假体在相同的软组织平衡技术下均可改善患者膝关节活动度、矫正外翻畸形，近期疗效满意。
膝关节外翻畸形是类风湿性关节炎、骨关节炎、创伤性关节炎等关节疾病中、晚期的临床表现之一。随着病情的发展，膝外翻畸形加重而导致患肢负重力线改变，从而继发外侧股骨髁或胫骨平台骨缺损，外侧关节囊及韧带等软组织挛缩，内侧副韧带则呈现不同程度的松弛，部分患者还伴有髌骨脱位或半脱位，从而引起相应的临床症状[1,2]。对于晚期膝外翻膝畸形患者，全膝关节置换术是较为有效的治疗方式。
然而，膝外翻畸形患者的关节骨性结构改变或异常及内、外侧软组织失平衡使得人工全膝关节置换手术难度明显增大。其难度主要涉及术中精确的截骨、软组织平衡重建技术、假体的选择应用等方面。因此，人工全膝关节置换术治疗膝外翻畸形患者已成为关节外科的重要研究项目。
尽管相关的临床研究已较多，但是对于膝外翻畸形患者人工全膝关节置换手术的假体选择及术中如何进行有效的软组织平衡重建，目前仍存在争议[2,3,4]。部分学者认为旋转平台假体因其较小的假体接触应力及与更相符关节生理运动轨迹的设计，比传统固定平台更具优势[5,6]。然而，其临床疗效是否达到甚至优于传统固定平台假体，至今尚无统一认识。另外，膝外翻畸形患者人工全膝关节置换术中的软组织松解及平衡技术，不同学者也持有不同意见。绝大多数学者认为软组织的松解应遵循"哪里紧张，松解哪里"的原则。而Ranawat等[4]则主张软组织应有序松解，自后内向前外侧依次松解后外侧关节囊、髂胫束、腘肌腱等。
本研究通过对本院采用人工全膝关节置换术治疗膝外翻畸形患者的病历资料进行回顾性分析，目的在于：（1）总结旋转平台假体在外翻膝患者中的手术适应证；（2）评价旋转平台假体及固定平台假体的近期疗效；（3）探讨膝外翻畸形患者全膝关节置换术中的软组织平衡技术要点。
一、纳入及排除标准
（一）纳入标准
（1）所有患者均存在轻中度的膝外翻畸形，即外翻角度≤ 20°，并为初次假体置换；（2）年龄为40~80岁，体质量指数≤ 35 kg/m[2];（3）术中均采用非限制性假体，即固定平台假体或旋转活动平台假体。
（1）合并关节活动性感染的患者；（2）合并脑血管意外或严重髋腰疾病而导致的肢体运动功能障碍者；（3）双侧膝关节置换患者；（4）单侧手术而对侧膝关节已有中、重度的临床症状；（5）翻修手术。
2007年1月至2013年12月，采用全膝关节置换术治疗膝外翻畸形患者203例（203膝），其中181例（181膝）为初次置换手术[92例（92膝）采用固定平台假体，89例（89膝）采用旋转平台假体]，按上述标准共168例（168膝）纳入本研究。男57例，女111例；年龄40~79岁，平均（59±7.2）岁。退变性骨关节炎153例，类风湿性关节炎15例。
168例患者术前均有患肢膝关节疼痛、肿胀，伴不同程度的活动受限及膝外翻畸形。术前均常规行膝关节负重正、侧位及屈曲45°髌股关节轴位X线片，膝外翻角度11°~20°，平均16.2°±5.1°。
根据假体选择不同将患者分为两组，固定平台组83例（83膝）均采用Link公司（德国）平台固定型假体（CR），旋转平台组85例（85膝）均采用Link公司（德国）旋转平台型假体（Gemini MKⅡ）。
本研究获伦理委员会批准，患者知情且签署同意书。
所有患者手术均由同一主刀医生完成，手术入路均采用膝正中切口，髌旁内侧入路。假体均采用骨水泥固定。
均采用全麻或持续硬膜外麻醉，患者取仰卧位，患肢气囊止血带，压力45~60 kPa。常规消毒铺巾后，取髌旁内侧入路，翻转髌骨，初步评估并松解关节软组织，由于膝外翻畸形患者多伴有外侧软组织挛缩及内侧软组织松弛，因此，应注意避免内侧软组织的过度松解。
初步松解后于股骨远端后十字韧带止点前方5~10 mm处定位，扩髓，取4°~6°外翻角截骨。在股骨远端截骨面标记股骨通髁线，以其为旋转基线，进行股骨前、后髁截骨，最后行股骨髁间截骨。胫骨平台截骨选择髓外定位，若患者合并胫骨平台外侧缺损，应以内侧平台为标准进行测量和截骨，一般为内侧平台下5~7 mm。
截骨完成后清理周围骨赘，此时应利用试模认真、谨慎地评估患肢的屈伸间隙。膝外翻畸形患者常伴有不同程度的外侧伸直或屈曲间隙紧张。对于伸直间隙紧张，以髂胫束松解为主；而屈曲间隙紧张时，以松解韧带和后外侧关节囊为主，尽量不损伤腘肌腱；术中若发现屈、伸间隙均紧张，则以松解外侧副韧带为主。膝外翻患者常存在内侧软组织松弛，故松解过程中应时刻评估内、外侧的软组织平衡，避免松解不够或过度松解，术中应做到边松解边评估，以确保最小松解而达到软组织平衡且关节稳定。术中松解时注意采用内、外翻应力试验反复检查膝关节在伸直和屈曲位的稳定性及关节间隙的对称性，并评估膝关节活动度，以内、外侧软组织平衡稳定及关节间隙对称为标准，避免术后膝关节不稳的发生。
对髌骨进行适当修整，电刀烧灼髌骨关节面周围以阻断末梢神经，安装试模后检查髌骨轨迹，确保无误后取出试模，安装相应型号假体。
关节囊及其周围软组织给予氨甲环酸和罗哌卡因局部注射。逐层缝合切口，放置1根引流管，术后加压包扎，夹毕引流管。
术后4 h打开引流管改体位引流，24后拔除引流管。常规使用抗生素24 h，皮下注射肝素钠抗凝以预防血栓形成。所有患者均在麻醉清醒后开始患肢肌肉的等长收缩运动。术后2 d开始助行器保护下下地适量负重活动，同时加强患者膝关节活动度锻炼。无其它并发症情况下术后5~7 d出院。
术后3、6、12个月及以后每年随访1次并记录随访结果。随访时常规摄膝关节正、侧位X线片。
所有患者记录术前及末次随访时的膝关节活动度、X线股胫角、美国特种外科医院（Hospital for Special Surgery，HSS）膝关节评分及健康调查简表（the MOS item short from health survey, SF-36）评分，以及假体位置和固定情况。
采用SPSS 16.0（SPSS公司，美国）统计软件包进行统计处理；手术前后组内比较采用配对设计t检验；组间比较采用两独立样本均数t检验；检验水准取α值取双侧0.05。
资料与方法
（二）排除标准
二、一般资料
三、手术方法
四、随访及评价指标
五、统计学处理
结果
一、手术情况
固定平台组手术时间52~105 min，平均（71±16）min；术后引流量为140~480 ml，平均（271±45） ml。旋转平台组手术时间50~95 min，平均（70±15） min；术后引流量为120~490 ml，平均（263±47）ml。两组的差异均无统计学意义（t手术时间＝0.26，P＝0.79；t术后引流量＝1.63，P＝0.09）。
二、膝关节影像学及临床功能评价
所有患者均获随访，随访时间24~84个月，平均37.4个月。固定平台组与旋转平台组患者术前的年龄、体质量指数、术前股胫角、膝关节活动度、HSS评分及SF-36评分的差异均无统计学意义（P>0.05，表1）。
固定平台组与旋转平台组患者的膝关节活动度由术前72.8°±13.1°和71.2°±12.8°提高至末次随访时106.5°±9.8°和115.4°±7.9°，差异有统计学意义（P<0.05，表2）。X线股胫角由术前16.8°±5.3°和15.2°±4.7°降至末次随访时5.6°±2.3°和5.2°±2.1°；HSS膝关节评分由术前（47.5±7.1）分和（49.6±8.9）分提高至末次随访时（89.1±4.6）分和（90.2±5.3）分；SF-36评分由术前（52.3±15.4）分和（50.1±17.9）分提高至末次随访时（81.6±12.3）分和（82.2±14.5）分，差异均有统计学意义（P<0.05，表2，图1，图2）。
图1 女，41岁，右侧膝关节骨关节炎伴外翻畸形 A 术前右膝正、侧位X线片示关节间隙明显狭窄，胫股角19° B 应用固定平台假体全膝关节置换术，术后正、侧位X线片示下肢力线及假体固定良好
图2 女，67岁，右侧膝关节骨关节炎伴外翻畸形 A 术前右膝正、侧位X线片示外侧关节间隙狭窄，边缘骨赘增生，胫股角20° B 应用旋转平台假体全膝关节置换术，术后正、侧位X线片示膝外翻畸形矫正，下肢力线恢复正常，假体稳固在位
两组患者末次随访时术后X线股胫角、HSS评分及SF-36评分的差异无统计学意义（P>0.05，表3）；而膝关节活动度的差异有统计学意义（P<0.05，表3）。
三、并发症
两组各1例患者住院期间出现症状性下肢静脉血栓形成，临床表现为患侧下肢肿胀，急诊B超检查提示为肌间静脉血栓形成，嘱其严格卧床，抬高患肢，加用抗血栓药物后症状明显好转。
1例固定平台组患者术后出现关节僵硬，关节活动度为60°~70°，较术前未见明显改善，分析其原因可能为患者体重较大，对疼痛耐受性较差，术后未严格进行膝关节活动度锻炼，2周后转入康复科进行康复治疗，术后1个月关节僵硬症状消失，关节活动度改善至90°~100°。
两组患者均无感染、假体松动或下沉、膝关节侧方不稳等并发症。
讨论
一、旋转平台膝关节假体的适应证
近年来，许多学者对固定平台膝关节假体和旋转平台膝关节假体的优劣进行了深入的研究，越来越多的医生趋向于在全膝关节置换术中选择旋转平台假体[6,7,8,9]。固定平台假体由于其关节受力限制在固定界面，加剧聚乙烯衬垫的磨损，从长期角度考虑易引起假体的松动及下沉，减少假体使用寿命。旋转平台假体因为其聚乙烯衬垫的活动性而具备一定的自身代偿能力，继而可最大化假体间的形合度，降低界面之间的接触应力，理论上拥有降低假体磨损率的优势。Rees等[10]的研究中发现旋转平台假体可更好地保持优良的髌骨轨迹，维持足够的髌股关节面接触，其在运动力学及生物力学等多方面的表现更接近于正常膝关节的活动机制。本研究中两组患者无一例出现术后假体松动或下沉等并发症，可能原因是随访期短，患者尚未出现严重的聚乙烯磨损。但是，值得注意的是，聚乙烯衬垫的活动性在一定程度上也增加了衬垫脱出的风险，尤其膝外翻畸形患者的软组织平衡更为困难，术后关节不稳也是导致衬垫相关并发症的另一重要因素，因此假体的选择应慎重考虑。
本研究结果显示，以下患者更适合选择旋转平台假体：（1）较为年轻的患者，这类患者较高龄患者活动量更大，假体使用时间更长，聚乙烯衬垫的磨损也更为频繁，旋转平台假体更能发挥其优势；（2）体质量指数较高的患者，此类患者关节负重较大，衬垫与假体间的局部应力较高，旋转平台假体能有效地分散局部应力，降低假体松动或下沉的风险；（3）术前关节活动度较差或对关节活动度要求较高的患者，旋转平台假体对关节活动度的改善明显优于固定平台假体，因此可以优先考虑应用旋转平台假体；（4）髌股关节功能不良的患者，旋转平台假体另一个潜在优势是因其旋转活动性而具备自动调整下肢机械力线的功能，最大程度地减少术后假体旋转不良，从而改善髌骨轨迹及髌股关节功能，降低术后髌骨相关并发症的发生率。
二、固定平台假体与旋转平台假体的疗效比较旋转平台假体虽在理论和体外实验中证实上述优点，但是其临床疗效是否优于固定平台假体，目前国际上并未达成共识。Harrington等[11]的研究发现，在全膝关节置换术后2年的早期随访中固定平台假体和旋转平台假体的膝关节活动度、KSS评分、放射学结果并无差别。Smith等[12]的一项meta分析中发现固定平台假体和旋转平台假体置换术后2.3年、3.5年和3.8年时，关节活动度、KSS评分及HSS评分比较差异并无统计学意义。本研究分析了两组患者的膝关节活动度、X线股胫角、HSS评分及SF-36评分，HSS评分及SF-36评分别代表患者的膝关节功能及主观满意度，X线股胫角代表患者膝关节的影像学表现；统计结果显示固定平台假体及旋转平台假体均能在一定程度上改善患者的影像学及临床功能，提高患者对生活质量的主观满意度；且两种假体在X线股胫角、HSS评分及SF-36评分的差异均无统计学意义。
本研究结果显示，虽然固定平台假体及旋转平台假体均可明显改善患者的膝关节活动度，但是旋转平台组患者的膝关节活动度优于固定平台组患者，分析其原因可能与旋转平台假体的自身代偿能力有关。膝关节在屈曲活动时，胫骨平台前移及轻度内旋，胫骨平台假体在侧方、前后及内、外旋转对位不佳时均可导致膝关节活动受限，旋转平台假体在理论上解决了这一问题，由于其聚乙烯衬垫的活动性而使胫骨及股骨假体在一定范围内可自行调整其相对位置，从而使假体活动更加接近正常膝关节的生理活动。同时，患者术后的膝关节活动度受到假体选择、手术技术、软组织挛缩程度、术后功能康复锻炼等多种因素的影响，假体的选择可能是其中一个相对重要的影响因素，但各因素之间的协同作用还需要更为详细的研究。
三、膝外翻畸形全膝关节置换术中的软组织平衡技术全膝关节置换手术的良好结果取决于许多因素：术后下肢力线、关节稳定性、髌骨轨迹、关节活动范围等。关于术中软组织的松解、平衡，由于手术及个人经验不同，目前尚无统一标准。而术中软组织平衡保证了膝关节在屈伸状态下的稳定性，因此其在假体的耐久性上起到了关键性作用。膝外翻畸形患者常伴有股骨外侧髁缺损、外侧软组织挛缩及内侧软组织松弛，故膝外翻畸形软组织平衡的重点在于外侧结构，术中应尽量避免内侧软组织过度松解。
膝外侧结构包括髂胫束、外侧副韧带、腘肌腱及后外侧关节囊等。对于外侧软组织的松解、平衡，目前存在不同的观点。Whiteside[13]提出外侧软组织的松解应参考伸、屈间隙的平衡，即伸直位紧张以松解髂胫束及后外侧关节囊为主；屈曲位紧张以松解肌腱及韧带为主；而屈、伸位均紧张时以松解外侧副韧带为主。而Mihalko等[14]认为外侧副韧带为膝关节屈伸状态下的首要稳定结构，同时其也影响胫骨的外旋机制，所以应首先松解外侧副韧带以保证足够的外翻矫形。我们认为无论采用何种松解方式，均应谨慎、细致，边松解边评估，反复触及软组织紧张部位，感受其张力变化，避免过度松解引起膝关节迟发性不稳，进而影响手术效果。
有些学者认为术中软组织的失平衡不可预测，其理论基于多阶梯爆发理论[15]。此观点有助于术者在术中对软组织松解进行合理评估，同时也能解释部分患者随时间的推移出现突然的关节迟发不稳症状。我们认为术中软组织的合理评估较为关键，软组织的松解程度与其纤维化有着密切关系。对于轻、中度的膝外翻畸形患者，其外侧软组织仍保持较好的柔韧性，纤维变性程度较轻，尽量以最小的松解达到最大的平衡，其术后临床疗效较为乐观。另外，根据我们的经验，腘肌腱在后外侧角中是重要的稳定结构，其存在保证了膝关节的外旋稳定性，尽管膝外翻畸形外侧软组织常有不同程度的紧张、挛缩，但术中应尽量避免腘肌腱的损伤。尤其当应用旋转平台假体时，腘肌腱作为膝关节屈曲时重要的横向稳定结构，其功能至关重要，有助于稳定后方联膝机构。
四、本研究的局限性（1）本研究总体随访时间较短，其远期疗效仍需观察；（2）本研究为回顾性分析，其结论的可靠性可能与随机分组前瞻性研究存在一定的差异，未来尚需更大量的病例来明确不同假体的疗效差异；（3）本组资料主要针对平台假体不同进行分析，而保留后十字韧带型或不保留后十字韧带型假体的不同也会影响术后疗效，有待于进一步的研究。
综上所述，对于轻、中度膝关节外翻畸形，两种假体在相同的软组织平衡技术下均可改善患者膝关节活动度、矫正外翻畸形，近期疗效满意。旋转平台假体在术后膝关节活动度的改善上优于固定平台假体，可能与其自身代偿能力有关，但并未发现两种假体在纠正外翻畸形，改善术后关节功能等方面存在明显差异。
