Link活动半月板人工全膝关节表面置换临床应用及相关研究毕业论文

中医药大学硕士学位 Link活动半月板人工全膝关节表面置换临床应用及相关研究 引 言 随着新的出现，假体的改进，外科技术和麻醉方法的发展，人工膝关节在更多的疾病及更大的年龄范围中得到了推广应用，人工膝关节置换术已经成为治疗后期骨性关节炎及类风湿性关节炎最为有效的方法之一。为解决假体设计上低应力和自由旋转之间的矛盾，20世纪70年代产生了第一代可活动衬垫的Oxford膝关节假体，随后出现LCS膝关节假体及80年代后期德国Link公司生产TACK（total articulating cementless knee）膝关节表面置换系统。随着全膝关节假体设计和安装技术的改进，全膝关节置换术后胫骨、股骨假体的并发症已日渐减少，但髌股关节方面的问却未引起足够的重视。事实上髌股关节的并发症已成为全膝关节置换术后失败的一个主要原因。由于髌股关节负荷大、关节接触面小、瞬间接触点的不断变化以及软组织等的影响，使全膝关节表面置换术后，从而使髌股关节并发症成为全膝关节置换术后的主要问题。本文通过对临床病例的整理及观察对于如何通过正确的手术操作预防髌股关节并发症的发生、是否进行髌骨置换及术后深静脉血栓形成等问题提出相关讨论。术后长期疗效仍有待观察。 临床研究 一、临床资料 （一）一般资料 自2001年5月～2003年12月，山东中医药大学附属医院骨科采用可活动衬垫TACK膝关节假体对26例39侧病变进行了表面膝关节置换术(含外院协作病例)，其中22例获得了1年以上的随访。其中男性5例（19.2%），女性21例（80.8%）；年龄33～72岁，平均61.8岁；身高158～175cm，平均164cm；体重49.6～71.8kg，平均67.5kg。进行双侧全膝关节置换的患者13例。原发疾病为类风湿性关节炎4例7膝，其中2例类风湿患者先后进行了双侧全髋全膝关节置换，1例类风湿性关节炎患者先后进行单侧全髋及双膝关节置换，1例行单膝关节置换。骨性关节炎患者22例32膝。随访时间6～36个月，平均时间19个月。以上患者均为初次置换，均未进行髌骨假体的置换，采用骨水泥内固定。22例34膝采用TACK假体，4例5膝使用Gemini MK-Ⅱ假体。 病例来源较为广泛，对于原发性骨性关节炎，类风湿性关节炎，创伤性关节炎等造成的膝关节疼痛、畸形，并严重影响到患者的日常生活，且经长期的药物治疗无效的患者都可选择进行全膝关节置换。 （二）临床表现 患者存在膝关节疼痛、肿胀、畸形及活动受限。对于类风湿患者亦伴有全身的类风湿病变及实验室表现。需进行膝关节置换的患者都已到了病变的后期。 膝关节疼痛26例，双侧膝关节固定屈曲挛缩3例（均为类风湿性关节炎，病例1左膝固定于屈曲15º，右膝固定于屈曲20º。病例2左右膝分别固定于屈曲18º、12º。以上两例患者同时伴有双髋关节屈曲畸形，长期卧床生活不能自理。病例3左膝活动范围-20º～60º，右膝活动范围-20º～76.4º，伴有右髋关节屈曲畸形）。活动范围-15º～100º。股四头肌萎缩15例。术前以纽约特种外科医院评分标准［1］（HSS, knee rating score）进行评定，评定项目包括疼痛、功能、活动范围、屈曲畸形、关节稳定性及肌力。术前评分为(57.7±14.0)。此外，术前应详细了解患者以前的药物治疗情况及对于药物的依赖程度。 （三）影像学检查 与人工髋关节置换术不同，全膝关节置换术对下肢力线要求很高。患者术前常规拍摄膝关节正侧位X线片以及负重位全下肢X线片，术前可以较准确地计算出股骨髁远端切割平面与股骨解剖轴线间夹角［2］。膝内翻畸形20例，膝外翻畸形2例。通过髌骨30º、90º轴位片或通过膝关节CT、MRI综合评估髌股关节状况。观察髌骨外侧偏移度，髌骨倾斜角（tilting angle），外侧髌骨角（lateral patellofemoral angle），髌股关节适合角（congruence angle），I-S比值等来判断髌股关节的适合性。 X线典型表现：骨性关节炎表现为膝关节间隙变窄、不等宽，关节边缘骨赘形成。软骨缺失及软骨下骨板致密。内翻膝表现为负重相胫股内侧关节间隙明显变窄或消失，而外翻膝则表现为外侧胫股关节间隙明显变窄或消失。在关节的后侧可以看到数量不等的游离体。类风湿患者表现为关节间隙狭窄，软骨下骨破坏，关节变形，甚至关节间隙完全消失。可以有不同程度的骨质疏松。 二、膝关节表面置换系统 TACK、Gemini MK-Ⅱ均为德国Link公司的产品，假体包括三个部分及可供选择的第四部分－髌骨假体。金属部件由钴铬钼合金制成。股骨假体部分高度符合人体的自然解剖形态，胫骨假体分为两部分，一部分为带有锥形柄的金属托，另一部分为与股骨假体高度匹配的可活动高分子聚乙烯衬垫，位于金属托上，金属托与聚乙烯活动衬垫间可旋转（活动半月板）。 三、手术方法 患者仰卧位，采用硬膜外麻醉或全麻，使用气囊止血带止血。采用膝关节正中切口，髌旁内侧入路显露膝关节。然后外翻髌骨，显露整个膝关节前部，切除髌下脂肪垫。屈膝90º，松解内侧关节囊及侧副韧带胫骨附着部，切除前交叉韧带及内外侧半月板，尽量保留后交叉韧带。膝关节内翻畸形及屈曲挛缩可通过关节内侧及内后侧周围软组织松解给予校正。彻底清除股骨、胫骨及髌骨关节面边缘增生的骨赘，如果滑膜增生严重，应尽量予以切除，这一点对类风湿性关节炎尤为重要。Link表面型假体主要依靠关节周围软组织的张力来维持平衡，髌韧带、内外侧副韧带、后交叉韧带是否完整对于手术的成功与否起着决定性的作用。采用长杆髓内定位器与髓外定向导杆辅助确定假体安放方向，做最小的胫骨截骨,截骨平面与下肢力线垂直，并保证5º～10º的后倾角。在采用股骨髓内定位系统时，必须找到股骨髁中心点，将股骨髓腔轴线导向杆准确地插入股骨髓腔正中。正确的骨切除是保证正确假体位置的关键所在。在外翻5～7º切除股骨远端，垂直于骨长轴切除胫骨近端。股骨假体的正确旋转是减少髌股关节并发症又一重要因素，可通过TE线、PC线、AP线及测量屈曲时截骨间隙（要求截骨前软组织是平衡的，屈曲90º时股骨假体平行于截骨后的胫骨，对于创伤后股骨形态不良膝关节置换患者很有帮助）等方法保证股骨假体的正确放置。借助股骨切割定位器依次截除股骨远端骨质，安放金属假体及高分子聚乙烯活动衬垫假体试模。截骨后软组织是否平衡通过膝关节伸直及屈曲90º时截骨间隙大小是否相同、关节屈伸活动度及内外侧稳定情况来判断。检查髌骨运动轨道，并测定下肢力线。满意后仔细冲洗关节安放假体，并使用骨水泥固定。仔细缝合内侧切口后，再一次活动膝关节检查髌骨运动轨道，如存在外侧半脱位可进行外侧支持带的松解，注意保持膝外侧上动脉的完整（术中不可以有任何的髌骨-股骨关节不稳定）。术中通过髌骨周围的处理，咬除多余的骨赘、修整髌骨关节面及灼烧髌骨周围使其去神经化，对于减少术后膝前痛起到了相当重要的作用。 四、术后处理 术后将患侧膝关节固定于伸直位，早期冰袋外敷，72小时内引流量小于50ml后拔除引流管，术后24小时之后即开始进行CPM机被动活动膝关节，以患者的疼痛耐受为限。第一天需达到屈膝30º～40º，一周后屈膝需大于90º，同时指导患者进行腘绳肌及股四头肌的功能锻炼，指导患者进行主动膝关节功能锻炼，预防伸膝滞缺的发生。术后5～7天可扶双拐下地行走。一般患者两周拆线，出院后继续进行功能锻炼。 术后常规使用低分子肝素预防静脉血栓的形成，对于类风湿性关节炎患者通过了解术前激素的使用情况，于术中、术后继续使用激素，并与内科医师合作积极治疗其原发病。 五、疗效的评价 患者术后3、6、12及24个月返院复查。进行各项检查的综合评定及X线复查。术后以纽约特种外科医院评分标准（HSS knee rating score）进行评定。总分为100分，85～100分为优，70～84分为良，60～69分为可，低于59分为差。并与术前评定进行比较。通过膝关节正侧位X线片了解假体位置及假体周围是否出现透亮线；通过髌股关节轴位片观察髌骨外侧偏移度，髌骨倾斜角（tilting angle），外侧髌骨角（lateral patellofemoral angle），髌股关节适合角（congruence angle），I-S比值等并与术前测量结果相比较判断手术效果的优良。 六、治疗结果 本组病例26例39膝，均未进行髌骨假体的置换。保持复诊者26例，复诊时间最长36个月，最短6个月，平均19个月。本组病例术前HSS评分平均（57.7±14.0）分，术后优25例，良1例，无可差级。优秀率96.2%，患者满意率100%，HSS评分平均（91.2±8.6）分。膝关节可完全伸直，活动范围从术前平均-20º～76.4º，改善到术后平均0º～96.8º（90º～118º）。经术后功能锻炼，全部患者可站立及独立行走。其中Gemini MK-Ⅱ型假体术后屈膝效果要好于TACK型假体。 术后X线片均未发现存在假体周围的X线透亮区，亦未发现假体脱位征象。术前有20例患者存在膝内翻畸形，最大内翻角20º。经手术治疗外翻角为2º～8º，平均为5.8º。 七、并发症 术后切口下段出现皮下脂肪液化1例，经一周换药治疗痊愈。2例患者出现无原因的静息性膝前痛，无固定的压痛点，运动时无疼痛。有1例患者出现了腓肠肌的深静脉血栓（此患者术前存在浅静脉曲张）。髌骨不稳及其它并发症未见。手术效果良好。 手术的长期疗效有待于进一步的观察。 讨 论 一、关于全膝关节置换的一般问题 在过去30年中，全膝关节置换术已被证实是治疗各种膝关节炎性疾病的有效治疗方法之一。随着此项治疗技术运用的日益广泛及研究的深入，各项并发症亦为人们所逐渐认识，如术后深静脉血栓、疼痛及骨折等而髌股关节并发症在各种并发症中所占的比例更是高达50%［4］以上。Aaron等［5］报道全膝关节表面置换后髌股关节并发症发生率在4%～41%之间。 髌股假体的设计对于避免髌股关节并发症有着重要的意义，股骨假体对于髌骨轨道亦有影响，在选择假体时也应被考虑在其中。如选择全聚乙烯髌骨假体，假体的固定方法会对远期并发症产生影响。从一开始的fixed-bearing设计，到70年代中后期的mobile-bearing膝关节假体，到80年代的LCS rotating-platform设计。加长股骨假体的前翼，使其坡度更加缓和滑车位置更加贴近解剖位置，人们在不停的完善假体设计时期更加符合正常状态下人体膝关节的生物力学特点，减少并发症的产生。值得一提的是，LCS rotating-platform和Gemini MK-Ⅱ型假体设计可以通过假体自身的调整使髌股关节更加贴符和优化，从而在一定程度上减缓因手术操作不当引起髌股关节的生物力学的改变。 二、关于Link活动半月板人工全膝关节表面置换系统 本组病例所采用TACK、Gemini MK-Ⅱ两种假体均为旋转半月板膝关节表面假体，可活动的聚乙烯旋转平台及其与股骨髁形合度的增加解决了固定半月板性假体设计所不能解决的关节低接触压力与自由旋转之间的矛盾。Gemini MK-Ⅱ改进了髌股关节面设计使股骨假体的髌骨滑槽更长、更宽、更平滑。半月板假体呈深盘状，分为左右侧，其前后唇均较高，即使在无法保留后交叉韧带的情况下亦可维持关节的稳定性。两种假体的半月板与股骨假体在伸直位有优异的形合度，达到了完全的的面面接触。 三、髌股关节的生物力学特点 髌股关节由髌骨关节面与股骨远端的滑车沟及两侧髁的关节面构成。滑车的外侧高于内侧髁，中心部软骨较厚，两侧逐渐变薄，股骨远端的这种特殊结构，为髌骨的滑动提供了稳定的轨道。髌骨机械功能之一是改变股四头肌运动力线的方向，使伸膝装置能在股骨髁滑槽内沿一定的轨迹稳定的运动。另一功能是增加股四头肌的作用力矩和机械效能，减少在股骨髁部的摩擦。研究表明［5］膝关节伸直时髌骨可增强股四头肌的机械效能，特别在膝关节早期屈曲时增加了股四头肌的力臂，接近0º位时力臂增加30%，屈曲30º时增加15%，但在膝关节屈伸过程中伸肌的力点不断地变化。有文献指出若将髌骨切除，则股四头肌的收缩力需增加30%方能完成切除髌骨前相同的膝关节运动。髌股关节的接触面积、接触部位及关节的压力随膝关节屈伸程度和受力状态而变化。伸膝时，髌骨位于股骨髁关节面上方，髌骨压力为0。屈膝30º，髌骨下区与股骨接触。屈膝60º时接触部位变为髌骨中区。至屈曲90º时接触面移至髌骨上区。屈膝120º时髌股关节接触面积达到最大值，约占整个髌骨关节面的32%。负重的增加虽不会改变髌股关节的接触部位，但接触面积会有所增加。股四头肌受力的增加亦会引起髌股关节压力的增加。 此外，股四头肌力线与髌韧带夹角(Q角)的变化亦会使髌股关面的受力分布不均，导致局部应力的变化。Q角为股骨的解剖轴线、髌骨的中心及胫骨结节之间连线的夹角。Q角增大，髌骨外侧半脱位的趋势增加。髌股关节经受着高负荷的压力，随着膝关节的屈曲，Q角发生变化，髌股关节的应力发生明显变化。在正常平地行走时，髌股关节的压力为人体体重的0.5～l倍。当上楼梯时可达3～4倍，在高度屈膝时可达8倍。这些较高的压力可通过正常髌骨相对小的接触区域得到分散。 髌骨在膝关节运动中起着杠杆作用，其运动轨迹不仅受到髌股关节的影响，而且受胫股关节变化的影响。在膝关节运动过程中股内侧肌斜头在膝关节伸直终末期内移髌骨，股四头肌主要使其沿股骨的解剖轴线移动。膝关节屈曲早期髌骨并不与滑车接触，此时主要通过股内侧肌斜头来限制髌骨，防止半脱位。因而，髌股关节的稳定性不仅受关节面几何形态的影响，而且受周围软组织状况的影响。 四、术前临床及X线评估 术前应综合估计手术难度、对患者进行心理及手术耐受力的评定。接受此手术的患者引起原发疾病、病期和既往治疗等等因素差异，临床表现各不相同。 术前检查膝关节活动范围，无论是屈曲受限，还是屈曲挛缩，都会不同程度的妨碍手术操作。膝关节屈曲受限影响手术操作，使膝关节囊后骨赘清除变得十分困难。严重的屈曲挛缩多见于类风湿性关节炎患者。单纯采取多切除骨质的方法不能完全解决屈膝挛缩畸形，此类患者更主要依靠关节周围软组织的松解，特别是后关节囊的松解。 对于骨性关节炎的患者，在异常承受应力和磨损最大的部位，发生象牙样变性和增厚。Ahlback（1968）按膝关节X线片的表现将膝关节骨性关节炎分为5级： （1） 关节间隙狭窄（50%关节软骨磨损） （2） 关节线消失 （3） 轻度骨磨损 （4） 中度骨磨损（磨损0.5～1cm） （5） 严重骨磨损及关节半脱位 对于类风湿性关节炎患者，需进行关节置换的病例都已进入病变的后期。术前X线表现为关节间隙明显狭窄，关节变形，关节软骨下骨破坏，骨质疏松明显，甚至关节间隙完全消失，关节僵硬。要求术者术中小心操作，避免因操作而可能出现的骨质缺损、骨折等。 与全髋关节置换不同，膝关节置换对下肢力线的要求很高。术前常规拍摄全下肢X线片（包括髋、膝和踝关节。如果技术上无法解决，则X光片一定要包括股骨中上段以远及胫骨中下段以上）确定股骨远端额状面上的截骨线，保证膝关节5º～7º的外翻角。结合术前X评估，事先了解术中股骨内外髁远端骨组织的切除情况，有助于术者更好的在术中掌握股骨髁远端的截骨面方向。 详细了解患者术前药物治疗情况，如骨性关节炎患者近期是否使用过关节内注射的药物，类风湿性关节炎患者术前激素治疗状况及免疫抑制剂的使用情况，这些因素都会使术后感染率明显升高。有资料表明类风湿性关节炎患者术后感染率约为骨性关节炎的2.7倍[2]。此外术前长期使用非甾体类抗炎药可能降低血小板功能，增加术中、术后出血，并容易激发术后应激性溃疡。术后药物积极预防深静脉血栓的形成。 术前、术后以HSS评分标准（如表1）进行评定来判断手术效果。 五、关于是否进行髌骨的表面置换 70年代初期设计的膝关节之所以失败率较高，部分原因与当时膝假体设计中考虑到髌股关节置换有关问题不足有关。这些假体术后均出现较高的髌骨并发症，如膝前疼痛、脱位、伸膝装置断裂等，其中膝前疼痛发生率可高达40%～58%。为此，70年代中期发展起来的以全髁膝关节为代表的新一代全膝关节假体延长了股骨髁前翼，并在其表面附设有髌骨滑槽。所置换的关节面不再只是股胫关节，而是进一步扩展到髌股关节。 经过20多年的临床，人们发现髌股关节置换术虽然能缓解膝前疼痛、改善登楼能力，但也带来了一些新的术后并发症，如假体松动、磨损、髌骨骨折等，并且这些术后并发症现已成为造成人工膝关节返修术的主要原因之一。 表1 HSS膝关节评分标准 疼痛（30分） 任何时候均无疼痛 30 行走时无疼痛 15 行走时轻微疼痛 10 行走时中度疼痛 5 行走时严重疼痛 0 休息时无疼痛 15 休息时轻微疼痛 10 休息时中度疼痛 5 休息时重度疼痛 0 功能（22分） 行走、站立无限制 12 行走5～10街区（2500～5000m） 10 行走1～5街区（500～2500m） 8 行走少于1街区（500 m） 4 不能行走 0 能上楼梯 5 能上楼梯，但需支具 2 屋内行走，无需支具 5 屋内行走，需要支具 2 活动度（18分） 每活动8º得1分，最高18分 18 肌力（10分） 优：完全能对抗阻力 10 良：部分对抗阻力 8 中：能带动关节活动 4 差：不能带动关节活动 0 屈膝畸形（10分） 无畸形 10 小于5º 8 5º～10º 5 大于10 0 稳定性（10分） 正常 10 轻微不稳0º～5º 8 中度不稳5º～15º 5 严重不稳>15º 0 减分项目 单手杖 -1 单拐杖 -2 双拐杖 -3 伸直滞缺5º -2 伸直滞缺10º -3 伸直滞缺15º -5 每5º外翻扣1分 -1 每5º内翻扣1分 -1 摘自Insall JN,Ranawat CS and Aglietti P et al.J Bone Joint Surg,1976,6A:754 尽管目前大多数国外病例术中常规进行髌骨置换，但对于是否要常规进行髌股关节的置换目前仍是全膝关节置换中的争论焦点之一。 Keith等［6］认为是否进行髌骨的置换要视术中软骨面是否完整而定。David等［7］报道128例未进行髌骨置换的病人有11例进行髌骨置换的再手术，平均时间为术后25个月。有关是否进行髌骨置换的两组患者的各种并发症的发生率的报道各不相同。大多数人认为未进行髌骨表面置换的患者膝前痛的发生率要明显高于进行了髌骨表面置换的患者，而进行髌骨表面置换的患者发生骨折、脱位等并发症的几率高于未进行髌骨表面置换的患者。亦有文献称两组间无明显差异。Waters等［8］观察的两组病例术后在膝关节功能评定方面无显著差别,但双侧全膝关节置换术后的病人似乎对进行髌骨表面置换的一侧更加满意。1989年SHOJI报道了35例类风湿性关节炎双侧膝关节同时置换术，这些病例髌骨基本完好，为便于对照总结，其中一侧同时置换髌骨，另一侧则予以保留。经过两年的随访，并未发现疗效上的差异。 本组26例，其中类风湿性关节炎4例7膝，由于髌骨软骨基本完好，均未进行髌骨假体的置换，术后临床观察未见髌骨周围不适及膝前痛等各种髌股关节并发症，髌股关节贴附良好。长期术后疗效仍有待观察。 六、关于膝关节置换术后深静脉血栓 尽管利用不同的方法对全膝关节置换后的深静脉血栓进行预防，其发生率仍在11～79%之间[9]。与深静脉血栓形成有关的因素如下： （一）麻醉 与全麻相比，施行硬膜外麻醉者有较低的深静脉血栓发病率[10、11]，而且硬膜外麻醉的这种效应并不会因术后所使用抗凝药种类的不同而受到影响[12]。现在普遍认为，硬膜外麻醉阻滞了交感神经，使得下肢血管扩张，从而促进下肢的血流，减轻静脉血的淤滞[9]。 Sharrock和他的同事们还发现，如果采用“低压麻醉（hypotensive anesthesia）”,深静脉血栓的发生率为8～15%，远远低于“常压麻醉（normotensive anesthesia）” 的发生率25～50% [11、12]。 （二）手术操作 在全膝关节置换术后对双侧肢体行静脉造影，可以发现有10～15%的深静脉血栓发生在未手术侧[13]。这是因为全膝关节置换本身是一种手术创伤，更由于其特殊的手术操作（丙烯酸骨水泥、气囊止血带的使用以及髓内定位、假体的插入等）可以激活凝血和纤溶系统，引起全身血液学的变化。确实当止血带移除后，可在血液中检测到增多的凝血标记物（凝血酶原F1＋2、血栓—抗栓复合物），这说明凝血过程在术中已经启动[14]。Maynanl等观察了59例行全膝关节置换的病人（76膝），发现86%的深静脉血栓病人在术后24小时内被检测到（静脉造影）[15]。 全膝关节置换中大腿气囊止血带的应用使远端肢体静脉血淤滞，组织缺血缺氧，均促使血栓的发生。Abdel-Salam[16]曾报道在全膝关节置换中使用止血带可导致较高的深静脉血栓发病率（静脉造影）及其他并发症（疼痛、刀口感染及愈合不良等）。 已经证明，在THA中，股骨髓内机械操作激活了凝血瀑布级联反应，总是伴随血液中纤维蛋白肽A、凝血酶原F1＋2、血栓—抗栓复合物、D-dimer的增加[17]。依此推理，同样的反应也应该在全膝关节置换中股骨远端髓内操作时发生。对此反应，解释有二:1、行髓内操作时，往往被置于极度屈膝屈髋的体位，从而造成股、腘静脉的闭塞；据观察，随着股静脉闭塞时间延长，血液中凝血酶原 F1＋2随之增加[18]；血管的闭塞造成远端组织的缺氧，而缺氧状态使白细胞较易与血管内皮黏附而启动凝血[19]；在动物模型中，静脉血流闭塞5～10分钟就可导致血栓产生[20]。2、髓内操作时，产生瞬间高压，促使髓内组织凝血活酶及其他促凝物质被挤入静脉血流。当然，骨水泥型假体较非骨水泥型更能促使血栓产生[21]，可能由于骨水泥反应产生高压、高热以及骨水泥本身就是一种促凝物。因此，有人在股骨假体植入时预先静推肝素，有效地预防了血栓的形成[18]。全膝关节置换中，未见相关报道。 再者，全膝关节置换中，过度屈膝的体位势必造成腘部血管的扭曲而损伤血管内皮；对于某些高度屈膝挛缩的病例，术中强力伸膝有可能造成血管的拉伤，而且这些病人往往膝后存在致密的纤维结缔组织，在伸膝过程中会造成对腘部血管的挤压甚至闭塞；术中电锯、手术刀、电灼、拉钩的不当使用会直接导致血管的损伤。这些都不同程度的损伤了血管内皮，血管内皮的损伤，即使无形态变化，也破坏了促栓与抗栓的平衡，而且常常向促栓方向发展[22]。 另外，手术时间的长短影响深静脉血栓的发生，呈正相关[23]。 （三）输血 术前预存自体血的患者较未预存者有显著降低的深静脉血栓发病率（p<0.006）[23]，详细机制并不确定。Anders[23]认为预存自体血使红细胞总数下降，红细胞压积降低，从而降低了血液的粘滞度；预存自体血者血液中红细胞年轻化，从而降低血液的密度、粘滞度以及红细胞的渗透性脆性、机械性脆性，同时其变形能力增强；而且术后几天内间断性回输自体血并没有减少预存自体血所带来的好处，术后输血时间根据血红蛋白和红细胞压积水平而确定。 （四）其他因素 独立于全膝关节置换之外，还有其他因素与深静脉血栓的发生高度相关。它们包括：静脉疾病史、肥胖、冠心病、先心病、恶性肿瘤、肾功不全、肢体制动、狼疮、肠炎、抗心磷脂抗体以及抗凝血酶Ⅲ、蛋白S、蛋白C的缺乏等［24、25、26］。 全膝关节置换术后深静脉血栓并发症的发生率较高。与手术操作本身及手术前后的处理等综合因素密切相关。充分了解其发病的相关因素，有助于我们认识此病，积极地预防它的发生。 七、手术的操作要点 “全膝关节置换术是软组织的操作”是指关节置换术后关节的稳定程度是靠软组织的平衡来维持的，充分说明了软组织平衡在全膝关节置换术中重要地位[27]。术中需注意保护关节周围软组织、维持周围软组织的紧张度，如术中不慎损伤周围软组织或不能维持其紧张度需选用稳定型的假体进行置换。然而正确的骨切除在全膝关节置换中有着同样重要的地位。正确的骨切除是保证假体位置正确的关键所在。大多数医生在外翻5～7º切除股骨远端，垂直于骨长轴切除胫骨近端。截骨后软组织是否平衡通过膝关节伸直及屈曲90º时截骨间隙大小是否相同、膝关节内外侧应力试验来判断。股骨假体的正确旋转是减少髌股关节并发症有一重要因素，可通过TE线（股骨内上髁与外上髁的连线，假体中心轴线应与此线平行，有时内侧点较难确定）、PC线（股骨后髁的连线，相对于PC线有3º的外旋，许多关节置换的工具是参考此线建立假体的正确旋转）、AP线（髁间切迹的中心于股骨滑车最低点的连线，垂直于TE线，滑车发育不良的患者此线不可靠）及测量屈曲时骨间隙（要求截骨前软组织是平衡的，屈曲90º时股骨假体平行于截骨后的胫骨，对于创伤后股骨形态不良膝关节置换患者很有帮助）等方法保证股骨假体的正确放置。术后关节的高度是由股骨的截骨量来决定的。适当的股骨假体外旋使髌骨滑槽向前外侧旋转，膝关节Q角减少，相应的作用于髌骨的外侧牵拉力也就减少，有利于屈伸膝关节时，髌骨在滑槽内的上下滑动。 术中保持伸膝装置的平衡，是保证髌骨在正确轨道运动的关键。运用缝线标记切口两侧相同水平关节囊对建立软组织的平衡有一定的帮助。术中通过超过90º的屈膝运动来判断软组织是否平衡及伸膝装置的紧张程度。保护肌腱止点等方法对于关节置换术后关节的稳定程度同样有着重要意义。 术中通过隐神经切断及髌骨周围软组织的灼烧，来减少术后髌骨周围不适及膝前痛等髌股关节的并发症的发生。 八、我们的看法 随着假体设计的改进日益接近人体解剖形态，各种全膝关节置换术后各种并发症亦逐渐减少。尽管假体对于髌股关节力线有一定的自我调节能力，允许胫骨假体有轻度的旋转对线不良，但Parks等[28]证实如果胫骨部分由旋转对线不良将增加活动衬垫下方的磨损。因此手术时须严格按照标准植入假体。假体试模安放后需检查髌骨活动轨道，如存在髌骨向外侧脱位半脱位或向外侧的倾斜可检查股骨假体放置后是否存在正常的外翻、外旋。在行外侧支持带松解时，注意保持膝外侧上动脉的完整，并在缝合时适当加强内侧。充分了解操作器械的作用、正确置入截骨导向器和适当截骨是保障假体位置能否正确安放的决定性前提。在髌骨表面软骨保留尚且完整或磨损不严重的基础上，只要手术操作得当假体安放合适，无需强行追求髌骨假体的置换，亦可取得良好的术后效果。正确的手术操作亦是减少术后深静脉血栓发生的重要途径之一。总之，通过正确的手术操作、减少手术创伤、假体的正确安放，使置换后髌股关节更加贴近正常生理状态下髌骨生物力学状态及正常的运动轨迹，是减少全膝关节置换相关并发症的最为有效的方法。 结 语 全膝关节置换术已被证实是治疗各种膝关节炎性疾病的有效治疗方法之一。尽管存在着各种各样的并发症，随着加以设计的不断改进及术者理论水平和操作技能的不断提高。对于是否应常规置换髌骨等问题存在争议。Link旋转半月板膝关节系统作为第三代膝关节假体，在设计上有着相当的优势。本临床观察对于此型假体的术中操作 应注意的问题进行总结，术后取得了良好的临床效果。此外对于全膝关节置换中存在争议的几个问题提出自己的看法。本论文是对此型假体的临床应用进行观察，由于长期随访时间较短，其远期疗效有待于进一步观察。 参考文献 1 Insall JN,Ranawal CS,Aglietti P,et al.A comparison of four models of total knee-replace prosthesis.J Bone Joint Surg(Am).1976,58:754-765. 2 吕厚山.人工关节外科学.北京:科学出版社,1999 ,280. 3徐宏光,王以朋,邱贵兴.全膝关节置换术髌骨相关问题的探讨.中华骨科杂志,2003;2:86. 4 Jess HL,Michael AM,Peter FS, et al:Fate of the unrevision all-polyethyelene patellar component in revision TKA. J Bone Joint Surg 85A 56-58,2002. 5 Aaron GR ,Joshua JJ,Khaled GS,et al:The patella in revision total knee arthroplasty.J Bone Joint Surg， (suppl)85A63-69,2003. 6 Keith MB,Michael AM,Aiman R,et AL:Atraumatic ostenecrosis of the patella. Clin Orthop 383:191-196,2001. 7 David JW,MS Frcs,Anne JS,et al:Patellar resurfacing in TKA. J Bone Joint Surg 84A 187-193,2002. 8 T.S.Waters,Mrcs,G.Bentley,et al:Patellar resturfacing in TKA. J Bone Joint Surg 85A 212-217,2003. 9 Sculco TP.Vein thrombosis following orthopedic surgery:total knee arthroplasty[J].Orthopedics,1996, 19(suppl):6～8. 10 Prins MH, Hirsh,J.A comparison of general anesthesia and regional anesthesia as a risk factor for deep vein thrombosis following hip surgery:a critical review[J].Thromb and Haemost,1990,64:497～500. 11 Sharrock NE,Ranawat CS,Urquhart B.Factors influencing deep vein thrombosis following total hip arthroplasty under epidural anesthesia[J].Anesth and Analg,1993,76:765～771. 12 Sharrock NE,Salvati EA.Hypotensive epidural anesthesia for total hip arthroplasty.A review[J].Acta Orthop Scandinavica,1996,67:91～107. 13 Pellegrini VD Jr,Clement D,Lush-Ehman C.The natural history of thromboembolic disease after total joint arthroplasty[J].Orthop Trans,1994,18:124. 14 Sharrock NE,Go G,Sculco TP.Changes in circulatory indices of thrombosis and fibrinolysis during total knee arthroplasty performed under tourniquet[J].J Arthroplasty,1995,10:523～528. 15 Maynard MJ,Sculco TP,Ghelman B.Progression and regression of deep vein thrombosis after total knee arthroplasty[J].Clin Orthop,1991,273:125～130. 16 Abdel-Salam A,Eyres KS.Effects of tourniquet during total knee arthroplasty:a prospective randomized study[J].J Bone Joint Surg Br,1995,77:250～253. 17 Sharrock NE,Go G,Harpel PC.The John Charnley Award.Thrombogenesis during total hip replacement[J].Clin Orthop,1995,319:16～27. 18 Nigel E Sharrock,George Go,Peter C Harpel.Thrombogenesis during total hip arthroplasty[J].Clin Orthop,1995,319:16～27. 19 Shreeniwas R,Koga S,Karakurum M.Hypoxia-mediated induction of endothelial cell interleukin-1α[J].J Clin Invest,1992,90:2333～2339. 20 Stewart GT,Knight LC,Arbogast BW.Inhibition of leukocyte locomotion by tocainide,a primary amine analog of lidocaine.Lab Invest,1980,42:302～309. 21 Kim YH.The incidence of deep vein thrombosis after cementless and cemented knee replacement[J].J Bone Joint Surg,1990,72:779～783. 22 邓家栋,杨崇礼,主编.邓家栋临床血液学[M].上海:上海科学技术出版社,2001:1464 23 Mark J Anders,Robert M Lifeso,Michael Landis.Effect of properative donation of autologous blood on deep-vein thrombosis following total joint arthroplasty of the hip or knee[J].J Bone Joint Surg Am,1996,78:574～580. 24 Geerts WH,Heit JA,Clagett GP.Prevention of venous thromboembolism.Chest,2001,119(1 Suppl):132s～175s. 25 Gloviczki P,Yao JS.Handbook of venous disorders[J].Br J Surg,2002,89:505. 26 布金鹏，石学锋，李金松. TKA深静脉血栓并发症的发病因素．中国矫形外科杂志.2004,12:377～378. 27 石学锋，布金鹏，李金松.全膝关节置换术后髌股关节并发症的研究进展.中国矫形外科杂志.2004,12:291～293. 28 Parks NL,Engh GA,Topoleski LD,et al.The Coventry Award Modular tibial insert micromotion. A concern with contemporary knee implants.Clin Orthop,1998.(356):10-15. 综述 全膝关节置换术后髌股关节并发症的研究进展 在过去30年中，全膝关节置换术已被证实是治疗各种膝关节炎性疾病的有效治疗方法之一。随着此项治疗技术运用的日益广泛及研究的深入，各项并发症亦为人们所逐渐认识，而髌股关节并发症在各种并发症中所占的比例更是高达50%1以上。Aaron等2报道全膝关节表面置换后髌股关节并发症发生率在4%—41%之间，而全膝关节置换术翻修术后髌股关节并发症发生率则高达45%。 1、 各种常见并发症 1．1髌骨骨折 Cedric等3认为髌骨骨折并不是一常见并发症，在无髌骨表面置换的THA中发生率为0.05%，而在髌骨表面置换全膝关节置换术中其发生率为0.2%—21%。Cedric等将此类患者分为三类:Ⅰ型，伸膝装置完整，内置物稳定；Ⅱ型，伸膝装置断裂，内置物稳定；Ⅲ型，髌骨内置物松动。对于Ⅰ型患者可采用保守治疗，效果满意。在Cedric的统计中此类病人只有3%需要手术介入。Ⅱ型患者术后则存在50%的并发症及42%再手术率。对于Ⅲ型病人则根据其存骨量的多少可采取翻修术、髌骨成形术或髌骨切除术，但术后效果不满意。Michael等4认为无论是否伴有骨质疏松，髌骨骨折手术治疗伴有很高的并发症发生率。Hanssen等5通过松质骨移植伴随周围滑膜覆盖在髌骨上面建立软组织垫以恢复髌骨骨量取得了良好的效果。 1．2髌骨不稳 髌骨不稳根据其不同程度可分为髌骨倾斜、半脱位、脱位。Christian等6根据髌骨假体中心与髌骨中心位置的比较将脱位分为向内外上下四种，但由于髌骨假体位置确定的困难通过测量髌骨角与髌骨相对于股骨假体的位置的方法更可靠。Michael等5在不同全膝关节置换中髌骨倾斜发生率高达31%。Chan、Gill7指出术前髌骨倾斜越大，术后发生髌骨倾斜的可能性就越大，但无证据表明髌骨的倾斜会增大疼痛指数或表明髌骨倾斜与外侧松解有关。 大多数文献认为髌骨不稳与手术操作不当、股四头肌不平衡、创伤、髌骨切除不当2、软组织嵌入有关。Briard与Hungerford(1989)认为治疗髌骨不稳应将目光放在纠正引起髌股关节不稳的潜在原因上，而不仅仅进行髌骨翻修。目前研究认为适当的假体旋转建立髌股关节的稳定是防止不稳的最好方法，而应避免通过外侧松解来建立平衡。 1．3髌骨缺血性坏死 Cameron与Haffer(1985)报道160例全膝关节置换伴外侧支持带松解的患者中有8例发生髌骨缺血性坏死。大多数学者倾向于外侧支持带松解易造成髌骨血运障碍而致坏死，但亦有资料表明髌骨坏死的发生率在进行与未进行外侧支持带松解的两组病人中没有明显的不同。血运、髌骨所受的应力过大、全身性的疾病、非甾体类药物及激素的应用与髌骨缺血性坏死有一定关系。非手术治疗在此类患者中是被提倡应用的。 1．4髌骨弹响综合症 目前认为8、9髌骨弹响是因为髌骨以上的滑膜组织在股四头肌肌腱与髌骨上极形成结节，在行走时从屈曲30º-45º到完全伸直过程中纤维结节弹出髁间滑车而造成响声，有时可伴有疼痛，髌骨弹响在后侧稳定的假体设计中似乎更容易出现。一个过于狭窄的髌骨轨道，突出 的髁间滑车，过小的髌骨假体，滑膜切除不彻底都有可能导致弹响综合症。Maloney等10发现尽管在第二代后稳定假体设计从滑车至股骨假体的前翼有平缓的过渡，但髌骨弹响综合症仍然存在。 1．5滑膜的压迫性损害 滑膜的压迫性损害是由David等9提出的，该损害与髌骨弹响综合症有着相同的病理学，都是滑膜组织的增生，而与髌骨弹响综合症不同的是滑膜压迫性损害不形成纤维结节，故没有明显的临床弹响症状。滑膜压迫性损害的病人在从90º伸直过程中或从坐位站起时产生疼痛，而行走时并无症状。David等通过对AMK-PS、AMK congruency、PFC-PS三种后侧稳定型假体进行比较后认为越狭小的髁间BOX越有利于阻止滑膜增生的发展，从而防止该并发症的发生。 髌骨弹响综合症与滑膜的压迫性损害有着相同的治疗方法，手术或在关节镜下切除滑膜组织即可。 1．6肌腱断裂 股四头肌肌腱断裂极为少见，常发生在创伤后或术后伸膝活动受限，屈膝疼痛一段时间后，早期手术效果良好，治疗延迟会使断端吸收给治疗带来一定困难。髌腱断裂的发生率在0.17%－2.5%11。明显的内翻、先前的胫骨结节移位术、外侧支持带松解术及创伤等都有可能成为其发生的原因。根据其损伤的机制可分为急性、慢性断裂两种。对于慢性断裂的治疗如直接缝合不仅难度大，而且会破坏关节原有的生物力学，引起各种并发症。目前主要治疗方法有自体半腱肌移植、同种异体伸膝装置的移植及同种异体跟腱移植3等。 1．7假体的松动 Michael等4对4287例全聚乙烯髌骨假体置换的患者调查中有180例患者出现了髌骨假体松动，发生率为4.2%，发生松动的平均时间为2.6年。大多数报道1、4、6聚乙烯髌骨假体松动的发生率在5%以下，发生假体松动的患者中有73%的患者伴有外侧松解术。对于髌骨假体松动的特征包括骨水泥界面的透亮线、骨密度的增加、骨小梁的塌陷、髌骨骨折或不连续、髌骨的外侧半脱位。虽然髌骨假体的类型很多如单桩、三桩、生物长入等，但没有证据表明那种假体更稳定。 1．8假体磨损 可伴有临床症状，大多在术后的常规影象检查中发现。其发生原因与股四头肌的不平衡和假体旋转不良有关。此外，亦有文献报道1全聚乙烯假体磨损与其在空气中进行伽玛射线消毒有关。 1．9原因尚不明确的并发症：疼痛 疼痛是全膝关节置换后最为常见的并发症。此类症状12多发生在爬楼、从坐位站起或越过障碍物等使髌股关节压应力增大的情况下，但亦有部分病人发生在静息状态下。Waters等13报道在未进行髌骨表面置换的患者中膝前痛的发生率为25.1%。而在进行髌骨表面置换的患者中该症的发生率仅为5.3%。Barrack等14在对118例全膝关节置换患者进行的随机双盲试验中发现，在进行和未进行髌骨表面置换的两组患者中其膝前痛的发生率并无明显的差异。对于类风湿关节炎患者常规置换髌骨15，对于消除该类患者站立及爬楼时的膝前痛有很大帮助。引起膝前痛的可能原因尚有假体设计问题（在早期全膝关节置换膝前痛的发生率极高）、术中假体置入不良（如股骨或胫骨假体的旋转不良）、假体松动、髌骨脱位或滑膜嵌入等。对于未进行髌骨表面置换的膝前痛患者可进行髌骨置换，但最根本的解决办法是明确引起膝前痛的原因进行对症治疗，如实施外侧支持带松解术、胫骨结节移位术、股骨或胫骨假体的重新置换等方法重建髌股关节力学，使髌骨与股骨假体更匹配。大多患者的临床症状大多能得到缓解。 2、与髌股关节并发症有关的几个问题 2．1关于是否进行髌骨的表面置换 尽管目前大多数国外病例术中常规进行髌骨置换，但对于是否要进行髌骨的置换目前仍是全膝关节置换中的争论焦点之一。 Keith等16认为是否进行髌骨的置换要视术中软骨面是否完整而定。David等17报道128例未进行髌骨置换的病人有11例进行髌骨置换的再手术，平均时间为术后25个月。有关是否进行髌骨置换的两组患者的各种并发症的发生率的报道各不相同，大多数人认为未进行髌骨表面置换的患者膝前痛的发生率要明显高于进行髌骨表面置换的患者，而进行髌骨表面置换的患者发生骨折、脱位等并发症的几率高于未进行髌骨表面置换的患者。亦有文献称两组间无明显差异。Waters等13观察的两组病例术后在膝关节功能评定方面无显著差别,但双侧全膝关节置换术后的病人似乎对进行髌骨表面置换的一侧更加满意。 2．2关于外侧支持带的松解 对于大多数患者存在的髌骨倾斜以及切口造成的软组织间不平衡，髌骨向外侧倾斜、半脱位，需要进行外侧支持带松解。部分学者4、16认为外侧支持带松解会使髌骨疏松、坏死发生率上升，亦有部分学者认为由于减少髌骨所受的应力反而降低了其坏死、骨折的发生率。从目前文献来看，是否进行外侧支持带松解，两组间骨坏死发生率没有明显差别。进行外侧支持带松解时应尽量保持膝外侧上动脉完整是较为统一的观点。是否进行外侧支持带的松解应视术中髌骨轨道及倾斜程度而定。 2．3髌骨厚度与高度的问题 没有证据表明髌骨的厚度与髌骨骨折、疏松有关。Hsu等(1996)通过对生物力学的研究表明尽量恢复髌骨的原始厚度或减少1－2mm，有助于保持原有的接触面积、重建术后关节活动范围、降低半脱位发生率。全膝关节置换术后髌骨厚度至少应为10－12mm。髌骨切除过多或过少会改变伸膝装置力臂的长度，使髌骨所受张力和压应力发生变化，使伸膝困难产生伸膝痛。尽量保持术前术后髌骨高度的一致，截骨量与植入假体厚度相一致对于维持膝关节软组织平衡及保证髌骨正常高度、轨道有着至关重要的作用。 2．4髌骨假体的金属背衬 由于金属背衬的髌骨假体其较高的手术失败率及严重的磨损，使其设计并未显示出优势。故大多数学者18并不提倡使用该类型的假体。 3、如何防治髌股关节并发症 3．1假体的设计 髌股假体的设计对于避免髌股关节并发症有着重要的意义，股骨假体对于髌骨轨道亦有影响，在选择假体时也应被考虑在其中。如选择全聚乙烯髌骨假体，假体的固定方法会对远期并发症产生影响。从一开始的fixed-bearing设计，到70年代中后期的mobile-bearing膝关节假体，到80年代的LCS rotating-platform设计。加长股骨假体的前翼，使其坡度更加缓和滑车位置更加贴近解剖位置，人们在不停的完善假体设计时期更加符合正常状态下人体膝关节的生物力学特点，减少并发症的产生。值得一提的是，LCS rotating-platform和Gamini MK-Ⅱ型假体设计可以通过假体自身的调整使髌股关节更加贴符和优化，从而在一定程度上减缓因手术操作不当引起髌股关节的生物力学的改变。 3．2手术的操作 “全膝关节置换术是软组织的操作”是指关节置换术后关节的稳定程度是靠软组织的平衡来维持的，充分说明了软组织平衡在全膝关节置换术中重要地位。然而正确的骨切除在全膝关节置换中有着同样重要的地位。 术中保持伸膝装置的平衡，是保证髌骨在正确轨道运动的关键。运用缝线标记切口两侧相同水平关节囊对建立软组织的平衡有一定的帮助。术中通过超过90º的屈膝运动来判断软组织是否平衡及伸膝装置的紧张程度。保护肌腱止点等方法对于关节置换术后关节的稳定程度同样有着重要意义。 正确的骨切除是保证正确假体位置的关键所在。大多数医生在外翻5－7º切除股骨远端，垂直于骨长轴切除胫骨近端。截骨后软组织是否平衡通过膝关节伸直及屈曲90º时截骨间隙大小是否相同来判断。股骨假体的正确旋转是减少髌股关节并发症有一重要因素，可通过TE线（股骨内上髁与外上髁的连线，假体中心轴线应与此线平行，有时内侧点较难确定）、PC线（股骨后髁的连线，相对于PC线有3º的外旋，许多关节置换的工具是参考此线建立假体的正确旋转）、AP线（髁间切迹的中心于股骨滑车最低点的连线，垂直于TE线，滑车发育不良的患者此线不可靠）及测量屈曲时骨间隙（要求截骨前软组织是平衡的，屈曲90º时股骨假体平行于截骨后的胫骨，对于创伤后股骨形态不良膝关节置换患者很有帮助）等方法保证股骨假体的正确放置。 对于髌股关节的并发症可以通过选择更加符合人体解剖特点的假体、精细完善的手术操作来降低术后并发症发生的几率。 参考文献： 1 Jess HL,Michael AM,Peter FS, et al:Fate of the unrevision all-polyethyelene patellar component in revision TKA. 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