人工全膝關節置換術股骨脛骨假體匹配情況分析

張 紀，周一新

(北京積水潭醫院，北京100035)

人工全膝關節置換術出色的長期隨訪結果已經得到公認［1，2］，且手術技術和假體設計日趨完善。但我們在臨床工作中發現，手術中植入股骨假體和脛骨假體的型號有時并不一致，即股骨脛骨假體不匹配，其中多數情況是股骨假體型號大于脛骨假體型號。本文旨在總結分析我科7 a以來施行的初次人工全膝關節表面置換術出現股骨假體與脛骨假體不匹配的發生情況，并初步探討其發生原因和解決方式。

1 資料與方法

1．1 臨床資料 2001年5月～2008年5月，我科共施行初次人工全膝關節表面置換術2 653例，其中登記資料完整的進口人工膝關節表面置換術2 347例，男348例、女1 999例，分別使用了9種不同的人工膝關節假體，其中使用LPS/LPS-Flex(Zimmer)583 例、PFC(DePuy)429 例、GenesisⅡ(Smith＆Nephew)385例、NRG(Stryker)259例、Performance(Biomet)216例、Gemini(Link)195例、Duracon(Howmedica)110例、Innex(Zimmer)89例、LCS(DePuy)81例。

1．2 手術方法 病例均采用膝關節前正中皮膚切口，髕旁內側入路，脛骨側采用髓外定位，股骨側采用髓內定位，股骨與脛骨側切骨均以健側間室為參照，根據不同公司切骨器械設計的厚度進行切骨，某些嚴重畸形的病例根據情況適當調整切骨量。均采用骨水泥固定。

1．3 假體匹配情況的確定 大部分假體股骨與脛骨設計型號一致，如Stryker公司的NRG假體股骨與脛骨型號均為3、5、7、9、11 號，如果股骨假體和脛骨假體均為7號，則認為股骨假體與脛骨假體匹配(F=T)，如果股骨假體為7號而脛骨假體為5號，則認為股骨假體大于脛骨假體(F＞T)，如果股骨假體為5號而脛骨假體為7號，則認為股骨假體小于脛骨假體(F＜T)，后二者均視為股骨假體與脛骨假體不匹配。有些公司假體型號的設計有所不同，如Link公司的Gemini假體股骨型號除與脛骨對應的1、2、3、4、5 號外，尚有2A 號可供選擇，由于2A 號與3號股骨假體內外徑相同，故亦將其歸于3號假體。Zimmer公司的LPS假體股骨側分A～H 8種型號，脛骨側分1～10 10種型號，由于脛骨假體1號與2號、3號與4號、5號與6號、7～10號分別通過AB/1～2、CD/3～4、EF/5～6、GH/7～10聚乙烯襯墊(關節面)與AB、CD、EF、GH 股骨假體相關節，故可將其分為4種型號，即股骨側AB、CD、EF、GH分別與脛骨側1、2 號，3、4 號，5、6 號，7 ～10 號相對應。LPS-Flex假體除股骨假體僅A～G外，其內外徑與LPS相同，僅前后徑與同型號LPS股骨假體相差0．8～1．1 mm，故亦歸于LPS組進行分析。

1．4 數據采集與處理 手術相關信息均由手術醫師在手術當天填入《人工全膝關節置換登記表》，然后由專人將表內各項內容錄入數據庫。所有研究病例的股骨脛骨假體型號均來自此數據庫。將2 347例病例按使用假體的不同分為9組，每組病例均按使用的股骨假體與脛骨假體型號的關系分為3類:F＞T、F=T、F＜T，分別計算每類在本組中所占比例，并計算出每組病例股骨假體與脛骨假體的匹配率。統計所有病例的匹配率。

1．5 統計學方法 采用SPSS10．0統計軟件，進行χ2檢驗分析不同性別假體匹配率的差異。以P≤0．05為差異有統計學意義。

2 結果

2347例病例股骨脛骨假體的匹配率為(56．2±16．5)%，由低到高依次是 Innex(34．8%)、GenesisⅡ (36．6%)、LPS(50．6%)、Performance(52．7%)、LCS(55．6%)、NRG(57．1%)、Duracon(57．2%)、PFC(71．8%)、Gemini(88．7%)。其中男性患者匹配率為62．4%(217/348)，F＞T病例占18．1%(63/348)，F ＜T 病例占19．5%(68/348);女性患者匹配率為55．1%(1 101/1 999)，F＞T病例占36．1%(722/1 999)，F ＜T 病例占 8．8%(176/1 999)，男女患者各種匹配情況的構成有統計學差異(P＜0．01)。在股骨脛骨假體型號不匹配的1 029例中，F＞T占76．3%，F＜T占23．7%。F＞T∶F＜T值 LPS/LPS-Flex為 286∶2、PFC 為 86∶35、GenesisⅡ為223∶21、NRG 為 101∶10、Performance 為26∶76、Gemini為 16∶6、Duracon 為 42∶5、Innex 為2∶56、LCS為3∶33。共有6種假體F＞T病例多于F＜T病例，3種假體F＞T病例少于F＜T病例。

3 討論

本文是回顧性研究，采用大樣本以期減小年齡、性別、BMI、骨質情況、疾病診斷、畸形程度、不同術者手術操作技術等帶來的誤差。

本研究發現，僅有平均56．2%的患者應用的股骨假體與脛骨假體相匹配，女性患者匹配率低于男性患者。在不匹配的兩種情況中，男性F＞T與F＜T的病例數基本相當，女性患者F＞T的病例數遠大于F＜T，本組所有9種人工關節中有6種F＞T病例數遠大于F＜T。北醫三院張克等(尚未發表的數據)植入的242例GenesisⅡ中，股骨與脛骨假體的匹配率僅28%，股骨與脛骨不匹配的病例均為F＞T。本研究植入GenesisⅡ的385例中，股骨與脛骨假體的匹配率為36．6%，不匹配的病例中F＞T病例占91．4%(223/244)。兩組研究結果相近。

影響股骨、脛骨假體匹配性的因素有:①關節形態差異。人工膝關節假體型號根據膝關節形態而定，性別、人種的不同可能導致膝關節形態的差異。Hitt等［3］在一項多中心研究中，分析了337例人工全膝關節置換病例股骨遠端和脛骨近端前后徑與內外徑比值(縱橫比)，發現女性患者股骨遠端縱橫比大于男性患者。此前也有作者［4］提出過類似觀點。而股骨假體型號的確定主要取決于股骨前后徑的大小(前參考或后參考)，縱橫比較大(即股骨遠端較窄)則應用的股骨假體相對較大，縱橫比較小(即股骨遠端較扁寬)則應用的股骨假體相對較小。本研究中女性患者匹配率低于男性患者，而F＞T的比例高于男性患者，正說明女性患者股骨遠端縱橫比較男性患者大，所以使用的股骨假體偏大。人種之間可能也存在膝關節形態差異，但是目前沒有文獻報道。②外科技術因素。手術中的不同情況影響假體型號的選擇:對于較嚴重的膝關節內翻畸形病例，術中為了減少或消除骨缺損而適當增加脛骨平臺切骨量，這將導致選用較小號的脛骨假體;脛骨內翻畸形的矯正減小了脛骨假體的型號;對于某些膝關節屈曲受限的病例術中需要適當增加股骨后髁的切骨量，這將導致選用較小號的股骨假體;后參考時，當患者股骨尺寸介于大小兩號之間，可以選用較大號假體防止股骨前方皮質切除過多，也可以選用較小號假體并屈曲3°切骨。在脛骨假體大小一定的情況下，股骨假體有兩種選擇，不匹配就可能發生;由于骨贅的誤導，將脛骨平臺邊緣的骨贅當作平臺的一部分而選用較大型號的脛骨基板。

股骨脛骨假體型號的匹配包括兩個方面:一是聚乙烯墊片下表面與脛骨基板穩固結合，二是聚乙烯墊片上表面與股骨髁保持良好的形合度。從假體設計方面，一些方法可用來降低股骨脛骨假體不匹配的發生率。增加假體的型號、縮小號差能讓術者易于選擇同型號的股骨脛骨假體。Zimmer公司的NexGen LPS假體允許術中選擇大小不同的股骨和脛骨假體，每一個脛骨平臺假體可以安裝多個不同大小的墊片，墊片的底面設計可與不同大小的金屬基板相匹配，而上表面與特定大小的股骨假體相匹配。活動平臺膝關節假體通過墊片下表面的某種結構與脛骨基板相聯系，將這種結構設計成恒定大小，則可以通過使用的股骨假體型號選擇相應墊片的型號，從而達到股脛關節面良好的形合度。性別特異性膝關節的設計［5］基于女性患者股骨遠端縱橫比較大，從而減小了股骨假體的內外徑，這樣就增加了女性患者股骨與脛骨假體的匹配性。然而，目前尚沒有任何一款膝關節假體能完全適用于不同性別、不同個體，假體適配性仍然是需要繼續探討的一個話題。

［1］Buechel FF Sr．Long-term followup after mobile-bearing total knee replacement［J］．Clin Orthop Relat Res，2002，(404):40-50．

［2］Attar FG，Khaw FM，Kirk LM，et al．Survivorship analysis at 15 years of cemented press-fit condylar total knee arthroplasty［J］．J Arthroplasty，2008，23(3):344-349．

［3］Hitt K，Shurman JR 2nd，Greene K，et al．Anthropometric measurements of the human knee:correlation to the sizing of current knee arthroplasty systems［J］．J Bone Joint Surg Am，2003，85-A Suppl 4:115-122．

［4］Poilvache PL，Insall JN，Scuderi GR，et al．Rotational landmarks and sizing of the distal femur in total knee arthroplasty［J］．Clin Orthop Relat Res，1996，(331):35-46．

［5］Greene KA．Gender-specific design in total knee arthroplasty［J］．J Arthroplasty，2007，22(7 Suppl 3):27-31．