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【摘要】 [目的]探讨采用旋转铰链式人工膝关节假体进行全膝关节置换术的早期及中期临床疗效、并发症、假体选择的适应证。[方法]回顾性分析1998年7月～2008年7月10年间使用旋转铰链式膝关节假体行人工全膝关节置换的28例患者(30例膝) 临床效果。其中男7例,女21例;平均年龄62岁(42～75岁);左膝10例,右膝20例。病因: 膝内翻合并重度骨关节炎8膝, 类风湿关节炎2膝，创伤性关节炎3膝，畸形性骨炎1膝，严重膝外翻畸形6膝，全膝关节置换术后假体松动翻修10膝(6例感染后松动，4例无菌性松动)。术前术后使用KSS评分进行评价。[结果]本组病例平均手术时间为3 h10 min(1 h 30 min～6 h30 min)，术中平均失血量为990 ml(150～3 000 ml)，术中及术后平均输异体血1 300 ml。28例病例平均随访51个月(12～120个月)。膝关节评分从术前的19.5分增加到术后的平均77.9分(28～93 分)，功能评分从术前的22.5(0～50分)增加到术后的50.5分(0～90分)。膝关节平均活动范围从术前58.4°( 0°～90°)提高到术后的72.8°(10°～100°)。1例发生髌腱断裂，1例发生假体断裂，5例发生>10°的伸膝迟滞，8例出现明显的膝前痛。[结论]旋转铰链式膝关节假体作为治疗严重膝关节疾病的方法,可以一定程度恢复膝关节功能，中期随访结果满意，但因其手术损伤大，要严格把握手术适应证，预防并发症的发生。
【关键词】 关节成形术; 全膝人工关节置换; 关节假体; 疗效评价
Clinical result of rotational hinge knee prosthesis in 30 TKAs∥JI Song-jie, LI Yu-jun,HUANG Ye,et al. Department of Orthopaedics,Jishuitan Hospital,Beijing 100035, China
Abstract: To investigate the indications，complications and mid-term results of total knee arthroplasties using rotating hinge knee prosthesis. Thirty total knee arthroplasties using rotating hinge prosthesis were performed in twenty-eight patients from July 1998 to July 2008. Seven patients were male and twenty-one patients were female. The average age was 62 years (42-75 years). The diagnosis included osteoarthritis in 8 patients， rheumatoid arthritis in 2 patients, traumatic arthritis in 3 patients,Paget's disease patient, serious genu valgum in 7 patients and 10 failure TKAs. All patients were followed up for 12 to 120 months. The patients were evaluated according to knee score system and the complications were observed.The pain was relieved and function was improved in all knees. The average knee pain score increased from 19.5 to 77.9, and knee function score from 22.5 to 50.5. Range of motion of knees increased from 58.4°to 72.8°. No revision was needed in all patients, The complications included anterior knee pain (8 cases), extension lag (5 cases), prosthesis broken (1 case) and patella tendon rupture (1 case).The mid-term results of total knee arthroplasty using rotating hinge knee for severe knee deformity are satisfactory.Complications should be prevented carefully.
Key words：arthroplasty; total knee joint replacement; prosthesis; clinical result evaluation
旋转铰链膝关节较之第一代铰链型假体在设计上允许膝关节在屈伸时有轴向的旋转，有效的减少了假体、骨之间的扭转应力，降低了松动率。多用于膝关节肿瘤切除后的关节重建，翻修手术，以及严重膝关节畸形的治疗。本文主要讨论旋转铰链型膝关节假体在治疗非肿瘤病变时的临床应用和随访结果。
1 材料与方法
1.1 临床资料 随访1998年7月～2008年7月在本科使用旋转铰链膝关节假体手术者共28例 (30膝)，其中男7例,女21例;平均年龄62岁(42～75岁);左膝10例,右膝20例。病因: 膝内翻合并重度骨关节炎8膝, 类风湿关节炎2膝，创伤性关节炎3膝，畸形性骨炎1膝，严重膝外翻畸形6膝，全膝关节置换术后假体松动翻修10膝(6例感染后松动，4例无菌性松动)。初次置换的患者均有严重的膝关节疼痛症状并且畸形较重，18例有膝关节不稳定，14例≥35°的内翻畸形，5例≥25°的外翻畸形。翻修的患者均有膝关节不稳定表现。
1.2 方法
所有患者采用Link公司Endo-Model rotational hinge knee关节假体进行全膝置换手术。术后门诊随访患者，采用人工全膝关节置换术评分系统进行评分[1]，对患者的手术效果加以评价。
1.3 手术过程
手术均由丰富经验的医师完成。全麻或腰硬联合麻醉，气囊止血带加压止血。采用膝前正中切口，髌旁内侧入路。手术过程与全髁型全膝置换基本相同。暴露关节后按要求截骨，试模合适测试后安装假体，彻底冲洗，留置引流后分层缝合。
1.4 术后康复
术后加压包扎, 第1 d即开始进行功能锻炼。出院后嘱病人继续进行功能锻炼。
1.5 统计方法
采用SPSS 17.0 统计软件包进行分析。数据采用均值(最小值～最大值)表示，采用配对样本t检验进行分析。P< 0.05 为有统计学意义。
2 结果
本组病例平均手术时间为3 h10 min(1 h 30 min～6 h 30 min)，术中平均失血量为990 ml(150～3 000 ml)，术中及术后平均输异体血1 300 ml(0～4 000 ml)。
30膝病例平均随访51个月(12～120个月)。至最后一次随访，大部分病人膝关节行走疼痛有显著缓解(93.3%，28/30), 行走、上下楼梯等功能较术前改善, 75%的病人对治疗效果满意。膝关节评分从术前的19.5 分(0～40分)增加到术后的平均77.9 分(28～93 分)。与术前比较，术后评分提高有统计学意义(n=30,t=-15.210，t0.05(30)=2.045,P<0.05)。功能评分从术前的22.5分(0～50分)增加到术后的50.5分(0～90分)。与术前比较，术后评分提高有统计学意义(n=30,t=-8.342，t0.05(30)=2.045,P<0.05)。膝关节平均活动范围从术前58.4°(0°～90°)提高到术后的72.8°(10°～100°)。至今为止，假体生存率96.7%。1例出现髌韧带断裂，1例出现假体断裂。5例出现>10°的伸膝迟滞，8例出现明显的膝前痛。典型病例：患者，女，55岁，诊断：左膝重度膝外翻畸形，术前膝关节外翻44°，膝关节不稳定，髌骨脱位，活动受限，屈曲畸形 。2006年4月22日行旋转铰链膝关节置换，术后下肢力线恢复，屈曲畸形纠正，关节稳定，功能明显改善。见图1、2。
3 讨论
3.1 旋转铰链型假体的手术技巧
选用旋转铰链型膝关节假体的病例往往有较严重的畸形。膝关节的显露难度较一般膝关节置换大，膝关节一旦显露即应对软组织套袖进行详细评价。内外侧沟、髌上囊、髌腱和胫骨结节的潜在间隙可以通过充分松解而获得。应在完全伸直位和几个不同程度的屈曲位对内外侧副韧带的功能分别加以评价。十分复杂的病例，如僵直膝等，显露或松解确实困难，可以采用股直肌腱近端斜切术，V-Y股四头肌成形术，股四头肌翻折术，胫骨结节截骨术等方法来暴露和松解。避免关节囊广泛切除,侧副韧带作横形切断以及关节间隙大量截骨。对于骨关节炎患者,术中一般无需切除滑膜,以减少创伤和术后出血,有利于术后关节功能恢复,而对于类风湿性关节炎患者,关节滑膜则常需要切除，而且因其往往骨质疏松明显，更要特别注意避免骨折。充分暴露关节后，根据Endo-Model假体要求使用截骨器械截骨，值得注意的是，做髁间窝截骨时由于截骨量大,容易导致股骨前壁骨折，要特别小心。安装假体后，行无拇指试验以检查髌骨内外侧张力是否平衡，注意观察髌骨轨迹。
3.2 旋转铰链型假体的适应证
虽然Back[2]报道旋转铰链型膝关节的中短期随访结果令人满意，国内李佩佳[3、4]，姚振均[5]报道使用旋转铰链型膝关节假体治疗的随访结果较为满意，Barrack等人[6～8]对铰链型膝关节假体有丰富的经验，他们认为侧副韧带断裂，累及侧副韧带止点的股骨远端和胫骨近端大量骨缺损，股骨远端粉碎性骨折的老龄病人，股骨远端骨折不愈合或畸形愈合，伸膝装置断裂均应使用旋转铰链型膝关节假体 。但是旋转铰链型膝关节的远期效果令人担忧。高限制性假体提供膝关节稳定性的同时必然带来膝关节运动生物力学的改变。过分的追求膝关节所谓的稳定而选用高限制性假体无疑会带来相应的并发症。因此，选用旋转铰链型膝关节假体应该十分谨慎。目前，根据临床经验，认为旋转铰链膝的绝对适应证为：(1)严重的韧带功能不良临床功能丧失，作为主要稳定结构的侧副韧带严重功能障碍并无法重建。(2)骨溶解，感染，粉碎骨折等的造成的累及侧副韧带起止点的严重骨缺损。在上述情况下，由于膝关节及其周围的骨和软组织条件很差，旋转铰链性膝关节是重建膝关节的第一选择。而相对适应证为：(1)严重的内外翻畸形合并严重的屈曲挛缩，需要广泛松解侧副韧带。(2)严重的膝反屈畸形。(3)复杂的膝关节翻修术。(4)需要进行广泛软组织松解的僵直膝。上述情况中旋转铰链型假体并非首选。只有在使用普通假体确实无法得到稳定的膝关节时，才考虑选用旋转铰链型假体。在能够保证膝关节稳定性的基础上，尽量选择限制性小的假体。尤其在治疗年轻的病人时，尽量不选用旋转铰链型假体。本组病人中除1例因枪伤引起膝关节损毁严重而行旋转铰链假体置换仅42岁较为年轻外，其余所有病人均在50岁以上，平均年龄为62岁。
3.3 铰链型膝关节的并发症
髌股关节的并发症在旋转铰链膝关节很常见。早期假体设计上滑车沟较浅且短, 与髌骨的适合性差, 假体前方凸缘相对较平,加上屈伸活动时非限制性的胫骨股骨的旋转, 导致髌骨不稳。滑车沟加深是减少髌骨轨迹异常的重要因素。本组病例中,Endo-Model型旋转铰链膝的股骨髁间滑车设计较浅，髌骨的稳定性较差。术中置换假体后需常规“无拇指试验”测试髌骨轨迹，必要时进行外侧支持带松解。进行髌骨周围张力的平衡，术后没有出现髌骨外侧半脱位病例。但是有8例(26.7%)出现膝前痛，这可能与选用旋转铰链假体有关。由于铰链型膝关节假体无法复制股骨髁在胫骨平台上的后滚，髌韧带的张力较高，致使髌股关节的压力较大，膝前痛的发生率较高。此外，旋转铰链型假体不置换髌骨可能也是膝前痛的原因之一，对于普通髁型假体，是否置换髌骨可能差异并不明显，但是对于髌股关节压力较高的旋转铰链型假体，如果进行改进，在假体设计时配套进行髌骨置换，应该可以降低膝前痛的发生率。图1a术前外观，左膝关节外翻畸形 图1b、c术前X线示膝关节骨质破坏严重，关节变形，髌骨脱位 图1d2006年4月22日行旋转铰链膝关节置换，安放假体 图1e复位后髌骨轨迹满意 图f、g、h术后下肢力线恢复，屈曲畸形纠正，关节稳定，屈伸活动明显改善 图1i、j术后2周X线示假体位置良好 图2aX线示膝关节反屈畸形 图2b手术检查，中柱内衬断裂，扣锁失效 术后膝关节内外翻力线的排列异常也很常见。本组病例有6例(37.5%)术后膝关节外翻角<5°,可能与股骨假体定位杆偏短有关。如果不能获得很好的膝关节力线, 旋转轴仍可能将铰链关节面的较高应力传导到骨-骨水泥界面。可能会导致早期松动。因此术中股骨开髓时，尽量选用较长的假体股骨定位杆, 尽可能达到骨干最狭窄的部位,以保证定位杆准确的指示解剖轴。理论上讲股骨开髓点应该选取insall线和whiteside线交点稍向内前侧一点(3～5 mm)， 但是由于选用旋转铰链型膝关节假体的病例往往畸形较重，其定位杆插入点的位置变异较大, 尤其由于股骨前髁的畸形insall线很难准确定位，因此截骨或假体安装的准确性较差。如果开髓点向内髁偏移，就会导致股骨远端截骨外翻不够，致使术后下肢力线不良。本组病例中4例(13.3%)术后膝关节外翻仅1～2°，可能就与此有关。建议行旋转铰链假体置换时，术前一定要进行X线片测量，估计股骨开髓点的位置，术中开髓时一定程度扩大入口，使定位杆可以顺利插入，安装的假体大小要适合，尽量避免定位杆与解剖轴的偏差。
髌腱断裂是膝关节置换术并不常见的并发症，但是一旦发生就是灾难性的。理论上铰链膝置换的髌键断裂风险应较一般全髁性假体为高。胫骨相对于股骨的轴向旋转和在矢状面上的平移是膝关节在屈伸时非常重要的两个运动。Asano[9]的研究表明在膝关节由0°屈曲至120°时，胫骨相对于股骨发生了29.1°的内旋。另外，股骨髁的远端曲率半径大于后髁的曲率，在屈曲活动时，旋转中心由股骨远端移至后髁。旋转铰链型假体可以轴向旋转，能够复制胫骨相对于股骨的轴向旋转，而假体在矢状位是固定的，也就是说，当膝关节屈曲时，股骨无法在胫骨平台上后滚，导致膝关节屈曲时伸膝装置的张力过大，造成髌腱的断裂。对于旋转铰链型假体，术中应该尤为注意避免髌韧带的撕裂或断裂。建议在手术入路时，尽可能的将髌腱的止点完整的保留在胫骨结节上。这样，在术中髌骨向外侧脱位时，髌腱的止点可以承受更大的外力。必要时可以在髌韧带附着点内侧1/3处插入一颗细钉保护。尽可能采用髌骨滑移脱位而不要翻转髌骨，因为翻转髌骨后髌腱的止点将要承受侧向的剪切力，无疑会增加髌腱断裂的风险。特别是在术前测量时发现有髌骨低位时，髌骨脱位时髌韧带撕裂的风险更大。假体安装完毕后要再次检查髌韧带的止点处是否完好，如果髌韧带有撕裂，要予以确切修补，必要时使用补片等方法，术后功能锻炼一定要循序渐进。本组30例膝中，有1例病人发生髌腱断裂(3.3%)。此病人女性，57岁，因骨关节炎行双侧全膝关节置换术后6个月因左膝假体出现松动，使用旋转铰链型膝关节假体行左膝关节翻修术。术后逐渐出现左膝关节主动伸膝障碍，髌骨上移。考虑为髌腱断裂。6个月后行手术探查，发现髌韧带自胫骨结节止点处断裂。采取半腱肌髂胫束重建髌韧带的方法[10]，沿鹅足找到半腱肌腱，腓骨头上方找到髂胫束充分游离。找出髌韧带断端，将半腱肌腱和髂胫束反复交叉穿过髌韧带并用PDS-Ⅱ线紧密缝合。在胫骨结节两侧打孔并用钢丝将远端固定于此。术后膝关节制动于伸直位6周，其间鼓励病人进行等张练习。3个月后病人伸膝肌力恢复至3级。
本组病例中有1例病人在旋转铰链膝置换术后3年出现胫骨假体中柱内衬断裂，扣锁机制失效，股胫关节脱位。手术更换胫骨假体中柱内衬后，膝关节可以保持稳定。分析假体断裂是由于术前此病人膝关节过伸严重不稳，术后病人膝关节反屈应力反复牵拉扣锁结构所致，应该引起注意。
本组病例中4膝术前活动度<10°，术中采用V-Y股四头肌成形术松解伸膝装置，术中显露满意，术毕患肢被动活动度可达100°。至随访时，患肢仍可得到80°活动度。但是值得注意的是，这4例病人均遗留>15°的伸膝迟滞，可见伸膝装置的松解对于伸膝功能有很大影响。
对于严重屈曲挛缩病例或外翻病例,虽然通过大量截骨和松解后能够伸直膝关节,但还是要注意神经血管受牵拉损伤的问题,尤其是腓总神经损伤。本组病例中屈曲畸形最大的为35°，外翻畸形最大的为44°，髌骨脱位，此病人术中彻底松解膝关节外侧结构并部分切除腓骨头，术后没有出现腓总神经损伤症状。
总的来说,行旋转铰链型假体置换手术时截骨量相对比较多,对关节骨的侵袭也较大，留给日后的手术选择余地有限。回顾性的资料显示在美国铰链膝关节的占有量不足所有膝关节置换的1%。因此其适应证应该严格掌握,避免扩大化,减少并发症。
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作者单位：(北京积水潭医院矫形骨科，100035)