内外翻限制性假体在复杂初次膝关节置换中的应用

【摘要】  ［目的］回顾性分析内外翻限制性假体（varusvalgus constrained implant，VVC）在复杂初次膝关节置换中的应用经验，总结VVC假体使用的适应证及临床效果。［方法］2003年1月-2007年1月使用VVC假体行复杂膝关节初次置换18例（19膝），其中外翻膝11例，强直膝7例（8膝）。所有患者均使用假体延长柄（12例使用带偏心距的延长杆），并采用骨水泥固定延长杆。11例外翻膝均使用了金属楔垫或自体骨植骨填补骨缺损。［结果］平均随访47.5个月（24～72个月），出院时所有患者疼痛消失，关节稳定，力线纠正，HSS评分从术前平均37.1分，提高到术后的平均88.2分。最近一次随访患者均能完成主动伸直，最大屈曲度平均107°（80°～130°），其中强直膝最大屈曲度平均98°（75～120°），无感染及脱位并发症，患者满意率为100%。［结论］内外翻限制性假体在膝关节通过软组织平衡技术无法获得相等的屈伸间隙或相等的内外侧紧张度时使用，在很多复杂初次膝关节置换中可以获得很好地临床效果。

【关键词】  膝关节； 置换； 侧副韧带； 平衡； 限制性

Complex primary total knee arthroplasty with varusvalgus constrained implants∥ZHANG Qiang，WANG Yan，ZHOU Yonggang. Department of Orthopaedic Surgery.General Hospital of Chinese PLA，Beijing 100853,China

    Abstract：［Objective］To analyze the experience of complex primary knee replacement using varusvalgus constrained implants (VVC) and a sum up of the indications and clinical results of this kind of prosthesis.［Method］From January 2003 to January 2007, VVC arthroplasty was performed in 18 complex cases (19 knees),among them there were 11 cases with valgus knee,7 cases (8 knees) with ankylosed knee.The stem extension implant was used in all cases (12 cases with offset stem extension) with cement fixation.The valgus knees used metal wedges or autografts to fill the bone defects.［Result］All the patients were reviewed at mean 47.5 month followup (range: 24-72 months).Preoperational knee pain disappeared completely at discharge with stablilizatively.The HSS score improved from a preoperative average of 37.1 points to an average of 88.2 points postoperation.The latest followup showed initiative complete extension in all cases,the maximum degree of flexion was at average of 107 degrees (range: 80-130 degrees),in addition,the maximum flexible degree of ankylosed cases was at average of 98 degrees (range: 75-120 degrees),the dislocation and infection rate was zero and the patient satisfaction rate was 100%.［Conclusion］Good curative effect can be get by use of VVC for many complex knee replacements with unobtainable flexextension gap balance or equal tension of medial and lateral compartment through soft tissue balancing.

    Key words：knee；  replacement；  collateral ligament；  balancing；  constraint

    膝关节置换获得长期成功的必备条件之一就是人工关节稳定。初次置换的绝大多数畸形都可以通过软组织平衡技术获得屈伸间隙和内外侧张力的平衡，只有在不能通过软组织平衡获得关节稳定的情况下才严格遵循“以最低的限制性获得可靠的稳定性”的原则来提高假体的限制性级别，采用内外翻限制假体（varusvalgus constrained implants,VVC）。临床上需采用这种假体处理的常见畸形包括：膝外翻、膝强直等。在我国ZIMMER公司的NEXGEN髁限制性膝关节（legacy constrained condylar knee,LCCK）和DEPUY公司的P.F.C.Sigma.TC3假体是开展较早、类型较多。这种适当增加髁限制性的假体服务了大量存在严重畸形的初次置换患者。作者现将近5年来本科使用此类假体的临床资料和经验总结如下。

    1  材料与方法

    1.1  一般资料

    2003年1月-2007年1月使用VVC假体行复杂膝关节初次置换18例（19膝），7男，11女;平均49.5岁。其中膝外翻11例，膝强直7例（8膝）。11例膝外翻患者男4例，女7例，平均52.3岁，负重位X线测量外翻角度均>15°，最高1例达30°，具体分类见表1。7例强直膝患者，男5例，女2例，平均45.1岁，其中1例为双膝强直。

    表1  膝外翻畸形病因分类表    病  因例数平均年龄（岁）平均外翻角度晚期类风湿性关节炎653.926.2膝关节骨坏死251.523.5晚期骨性关节炎16826先髋继发膝外翻14625夏科氏关节13528合计1152.325.7

    其中5例术中无法通过软组织平衡技术平衡的更换VVC假体。所有膝外翻患者根据AORI骨缺损分型为Ⅱ型。

    1.2  假体选择

    15例LCCK，3例TC3，全部使用假体延长柄（12例使用带偏心距的延长杆），并采用骨水泥固定延长杆。11例外翻病例中6例使用了金属楔垫填补骨缺损，5例采用自体骨移植。

    1.3  手术入路及术中技术

    全部采用常规前正中入路，其中1例强直膝采用胫骨结节截骨（TTO）显露，术后4股钢丝捆扎固定。带偏心距（offset）的股骨延长杆需在髁间截骨前连接套筒放入髓腔定位，再调试最佳的假体与截骨面覆盖截骨。注意不可反复敲击，否则会因连接处的松动导致offset定位不准，给真正假体植入造成困难。

    2  结  果

    2.1  一般情况

    手术按术前计划完成，术中调整offset后获得极高的骨与假体匹配度，无1例假体高悬（over-hang），假体边缘与骨缘距离无论是股骨侧还是胫骨侧均控制在2 mm以内。安放假体后即刻检测侧方应力实验为阴性，髌骨轨迹良好。术后关节炎患者疼痛消失，强直患者功能大为改善，关节稳定，独立行走无自主不稳症状。术后复查影像示假体位置均良好，测量Q角外翻恢复到2°～10°。

    2.2  随访

    经平均47.5个月（24～72个月）的随访，无感染、不稳及脱位发生。患者均能完全伸直，无髌骨轨迹异常及伸膝迟滞，最大屈曲度平均107°（80°～130°）。HSS评分从术前平均37.1分，提高到术后的平均88.2分。影像学上假体稳定无下沉、移位及骨吸收。TTO骨块愈合，捆绑钢丝无需再次手术取出。患者满意率为100%。典型病例，患者女，47岁，类风湿性关节炎双侧膝关节强直，于2006年10月23日行双侧膝关节置换术，X线片示患者术前关节严重外翻畸形，胫骨平台及股骨外髁变形，使用VVC假体置换术后假体稳定，恢复正常关节对线（图1）。

    图1  膝关节双侧强直及使用VVC假体置换术后

    2.3  并发症

    1例胫骨结节切开皮肤出现延期愈合；1例术中止血带损伤，表现为腓总神经麻痹，1年后运动功能恢复正常，遗有外足背轻度麻木；1例Ⅰ°异位骨化，位于股骨后髁与假体后缘间。这些并发症为关节置换常见并发症，与假体选择无相关性。

    3  讨  论

    3.1  假体的限制性及合理选择

    膝关节置换术后关节的稳定性是假体长期在位的关键因素，不稳定是导致失败的主要原因，占翻修病例的25%［1］。对于轻度的一侧副韧带不稳畸形，应用软组织平衡技术松解包括侧副韧带附着点在内的软组织就可以实现关节的屈伸平衡和两侧对称的紧张度；而一旦获得平衡常规的保留后交叉韧带型假体（CR）和后交叉韧带替代型假体（PS）均可胜任。但在我国，由于特殊的国情，许多患者就诊时膝关节畸形程度已经非常严重。如晚期类风湿性关节炎、骨性关节炎、股骨髁发育异常等，对于这些患者往往具有中度以上的一侧副韧带不稳定情况，尽管有大量文献报道使用PS假体可以获得很好地平衡［2］，但如果术中通过软组织平衡技术仍无法获得平衡时，利用假体的限制性来获得稳定的关节是必要的。而限制性的增加仍应遵循“以最低的限制性获得可靠的稳定性”的原则［3］。因为增加的限制性必然导致假体与骨界面应力和微动的趋势增加，加速假体松动，同时加剧限制部件的磨损，尤其在聚乙烯衬垫处的应力集中和磨损也会大大增加疲劳断裂和磨屑产生的几率，可以说，限制性的增加是术者不得已而为之举，所以假体限制性的正确选择既对手术成败至关重要又体现了外科医生的技术水平［4,5］。

    3.2  VVC假体的特点及应用优势

    VVC假体的设计使用缺少增高的柱和加深的盒，以及加深的衬垫来代偿一侧副韧带的限制性，但提供了延长杆选择分担限制性带来的假体与骨界面应力和微动的增加。假体限制性处于普通假体和铰链膝之间，这种假体可使中度或以上的一侧副韧带不稳定患者在不修复侧副韧带的情况下也可获得关节稳定［6］，从而避免了过早使用铰链膝。从作者的病例人口学情况来看，出现外翻畸形及强直性脊柱炎关节强直的患者都很年轻，目前的假体寿命很难实现一次置换使用终生的目的，因此这种限制性上的过渡类型假体为患者的再次置换提供了更好地条件。

    3.2.1  关于延长杆及金属垫块  尽管Anderson报道大于15°的外翻畸形55膝仅通过假体髁限制性重建关节功能，在不使用延长杆的情况下也可获得良好效果［7］，但作者考虑到可能增加的骨与假体界面间剪力，而且此类患者相对年轻，术后活动量较大，因此均稳妥地采用延长杆加强。而临床上应用延长杆时由于关节长期畸形造成的力学重建，截骨面和髓腔中心失去了正常的对应关系，普通延长杆只能通过减小假体型号来迁就延长杆的安放，避免overhang切割侧副韧带的发生，但这将会降低骨与假体的接触面，影响固定的强度。作者的经验，LCCK假体由于带延长杆offset调整功能，所有患者获得极高的骨与假体匹配度，无1例假体overhang，假体边缘与骨缘距离无论是股骨侧还是胫骨侧均控制在2 mm以内。国际上此类假体获得最长10年的随访结果假体在位率达96%［8］。11例外翻病例6例使用了金属楔垫填补骨缺损，5例采用自体骨移植，这是国际上常用的处理骨缺损的方法，随访结果显示无垫块松动和植骨坏死。在我国对于金属垫块的选择往往受限于患者的经济条件。TC3假体不能调节延长杆offset，但它提供了DEPUY旋转平台假体的选择，利用旋转平台以期获得更为理想的关节面应力、剪力分布，从而降低假体与骨界面间的微动。这一假设在翻修病例中应用有着似乎更为合理的效果［9］。

    3.2.2  特殊病例选择及手术技术  病例选择上除了较重的外翻膝外，强直患者侧副韧带废用性减弱也是适应证，作者应用7例最大屈曲度达平均98°（75°～120°），很好地改善了患者的生活质量。而这类患者往往十分年轻，适当限制性的选择不仅关乎本次手术的成败，更有着再次翻修更换铰链膝的考虑。我国有学者报道在膝关节翻修中结合胫骨截骨技术使用这种假体取得了很好地近期疗效［10］。为便于显露，严重强直的患者可选择TTO，以免造成髌腱损伤。带偏心距（offset）的股骨延长杆需在髁间截骨前连接套筒放入髓腔定位，再调试最佳的假体与截骨面覆盖截骨。注意不可反复敲击，否则会因连接处的松动导致offset定位不准，给真正假体植入造成困难。但要注意，完全的膝融合病例两侧副韧带长期不受力导致了两髁骨质极度疏松，作者对此类患者更多地采用旋转铰链膝进行处理。

【参考文献】
  ［1］ Fehring TK,Odum S,Grifin WL,et al.Early failures in total knee arthroplasty［J］.Clin Orthop,2001,392:315.

［2］ Sharkey PF,Hozack WJ,Rothman RH,et al.Insall Award paper.Why are total knee arthroplasties failing today［J］.Clin Orthop Relat Res,2002,404:7-13.

［3］ McAuley JP,Collier MB,Hamilton WG,et al.Posterior cruciateretaining total knee arthroplasty for valgus osteoarthritis［J］.Clin Orthop Relat Res,2008,11:2644-2649.

［4］ McAuley JP,Engh GA.Constraint in total knee arthroplasty:when and what［J］.J Arthroplasty,2003,1:51-54.

［5］ McAuley JP,Engh GA,Ammeen DJ.Treatment of the unstable total knee arthroplasty［J］.Instr Course Lect,2004,53:237-241.

［6］ Morgan H,Battista V,Leopold SS.Constraint in primary total knee arthroplasty［J］.J Am Acad Orthop Surg,2005,8:515-524.

［7］ Easley ME,Insall JN,Scuderi GR,et al.Primary constrained condylar knee arthroplasty for the arthritic valgus knee［J］.Clin Orthop Relat Res,2000,380:58-64.

［8］ Anderson JA,Baldini A,MacDonald JH,et al.Primary constrained condylar knee arthroplasty without stem extensions for the valgus knee［J］.Clin Orthop Relat Res,2006,442:199-203.

［9］ Lachiewicz PF,Soileau ES.Tenyear survival and clinical results of constrained components in primary total knee arthroplasty［J］.J Arthroplasty,2006,6:803-808.

［10］ Alexander CG.Mobile bearing revision total knee arthroplasty: rationale and early clinical results［R］.75th AAOS Annual Meeting Proceedings， 477.

［11］ 张明超,周勇刚,王 岩，等.胫骨结节截骨在复杂膝关节置换显露中的应用［J］.中国矫形外科杂志,2008,7:492-494.

作者单位：解放军总医院骨科，北京复兴路28号 100853