全膝关节置换(TKA)的成功在于术中假体位置安放良好以及恰当的软组织平衡。屈曲间隙明显大于伸膝间隙会导致膝关节屈曲不稳、疼痛、关节肿胀、行走障碍、假体过度磨损、假体早期松动以及髌股关节异常等问题。影响屈曲间隙的主要原因包括:股骨后髁及胫骨近端截骨量,以及膝关节侧副韧带的松紧度。尽管已经知道在TKA假体系统中,前方参考截骨者股骨假体的屈曲旋转程度与股骨后髁截骨量有关,但两者之间的具体关系如何尚无明确的结论。日本学者Tsukeoka T等在一组拟行TKA手术的病例中进行了一项计算机模拟研究,探讨了股骨假体屈曲度对屈曲间隙及股骨假体型号选择的影响。
该研究的对象为25例(8例男性,17例女性)计划进行TKA手术的日本患者。所有患者术前均行下肢全长高分辨率CT扫描,获得自髋关节至踝关节层厚1mm的图像。将获得的图像输入计算机模拟系统,进行模拟截骨,测量股骨内侧后髁的截骨量。矢状位上股骨假体分别设定于与股骨前方皮质切线呈-2o,0o,2o,4o及6o位置上。分别以3种常用的TKA假体系统,即:LCS Complete,NexGen LPS-Flex,Vanguard PS进行相应测试。所有测试除股骨假体在矢状位上位置不一样外,其它所有条件均一致。
图1 (A)股骨屈曲0o时,截骨模具引导前后方向上的截骨量α。(B)有意识地增加屈曲度使得前后方向上截骨量减少β。
图2 股骨力线。(A)冠状位;(B)矢状位。
图3 术前以相关软件系统自动计算股骨后髁截骨量,以及股骨假体与股骨力线之间的角度:(A)0o位;(B)6o屈曲位。
研究结果显示:LCS Complete和Vanguard PS两种假体股骨内侧后髁的截骨量存在型号之间的差异,而NexGen LPS-Flex则没有此现象。但如果除外大号假体,则三种假体股骨内侧后髁截骨量在不同型号假体之间无显著差异;股骨假体屈曲度每增加2o,股骨后截骨量减少约1mm。当股骨假体屈曲度增加达到6o时,选用小一号的假体不会明显改变膝关节屈曲间隙。
表I LCS Complete股骨假体矢状位上屈曲角度影响屈曲间隙的程度
表II NexGen LPS-Flex股骨假体矢状位上屈曲角度影响屈曲间隙的程度
表III Vanguard PS股骨假体矢状位上屈曲角度影响屈曲间隙的程度
当TKA术中出现屈曲间隙大于伸膝间隙导致不平衡时,以下两种方法可以在一定程度上解决此问题:一是加大股骨远端或胫骨近端截骨以获得伸屈间隙平衡,二是选择大一号股骨假体。但这将会导致关节间隙上升或假体内外侧径过大,都可能影响术后效果。通过上述研究,Tsukeoka T等认为:TKA术中在股骨远端截骨后,如果常规后髁截骨会导致屈曲间隙松驰而引起伸屈间隙不平衡时,可通过有意识地增加股骨假体的屈曲角度合并适当增加股骨远端截骨,这样做可能将有效地避免上述两种常用方式的缺点。
但上述方法也有其相应的不足之处,首先在于其可供调节的范围有限,其次过度加大股骨假体屈曲角度将导致膝关节伸直位时膝关节前方碰撞,术者需要掌握相应产品的技术参数,在允许的范围内进行操作。此外,大号假体并不遵循上述规律,可能无法以相应方式进行术中调整。采用导航技术则可能获得更好的手术效果:有研究发现采用导航技术假体安放准确率可达80%,而未采用导航技术者则准确率仅有20%。
Sagittal Flexion of the Femoral Component Affects Flexion Gap and Sizing in Total Knee Arthroplasty.