等重量膝關(guān)節(jié)置換的初步研究

王 娟，竇晨浩，劉月駒，李 升，秦士吉，張英澤（河北醫(yī)科大學第三醫(yī)院骨科，河北省骨科研究所，河北省骨科生物力學重點實驗室，河北 石家莊050051）

膝關(guān)節(jié)置換是目前治療膝關(guān)節(jié)終末期骨性關(guān)節(jié)炎的主要手段。近年來，全球膝關(guān)節(jié)置換數(shù)量不斷增加，有專家預(yù)測到2030年膝關(guān)節(jié)置換數(shù)量將增加673%［1］。但目前的膝關(guān)節(jié)置換均屬于等體積置換，術(shù)中將股骨髁和脛骨平臺截骨后，將其置換為等體積的金屬假體，其中還需要骨水泥將假體和自體骨骼固定在一起。無論金屬假體還是骨水泥，其密度都遠遠超過自體骨，因此這種等體積膝關(guān)節(jié)置換術(shù)后膝關(guān)節(jié)本身的重量會增加，這可能是導致膝關(guān)節(jié)術(shù)后疼痛的原因之一。Nashi等［2］研究發(fā)現(xiàn)全膝關(guān)節(jié)置換1年和2年后，患者膝關(guān)節(jié)疼痛的發(fā)生率分別為31.1%和29.9%，而膝關(guān)節(jié)疼痛的原因尚不清楚。

張英澤教授團隊對河北醫(yī)科大學第三醫(yī)院全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)的患者進行長期研究發(fā)現(xiàn)，膝關(guān)節(jié)置換術(shù)中去除的股骨髁、脛骨平臺和相應(yīng)軟組織的重量約為135g，而置換的金屬假體和骨水泥的重量約為559g。后者約為前者的4.14倍。Gibon等［3］對法國人全膝關(guān)節(jié)置換的患者進行研究，發(fā)現(xiàn)膝關(guān)節(jié)置換術(shù)中去除的股骨髁、脛骨平臺和相應(yīng)軟組織的重量約為150g，而置換的金屬假體和骨水泥的重量約為450g。后者約為前者的3倍，兩者研究結(jié)果非常相似。張英澤教授團隊接下來對膝關(guān)節(jié)置換患者進行有限元模型分析，膝關(guān)節(jié)重量增加到術(shù)前的3倍后，股四頭肌的肌力大約下降27%，股二頭肌、半腱肌和半膜肌等肌肉在人體行走過程中的做功也會出現(xiàn)不同程度的增加。對這類患者進行步態(tài)分析，發(fā)現(xiàn)其中心均出現(xiàn)不同程度的內(nèi)移，這樣就以數(shù)據(jù)的形式解釋了膝關(guān)節(jié)置換術(shù)后一部分患者主訴膝關(guān)節(jié)“沉重感”，尤其在上下樓梯和游泳時加重。

在以上初步研究的基礎(chǔ)上，張英澤教授在全世界范圍內(nèi)首次提出了“等體重膝關(guān)節(jié)置換”的概念，即采用自身組織重量相近的膝關(guān)節(jié)假體進行置換，以減少術(shù)后疼痛的發(fā)生率。我們下一步將和聯(lián)合醫(yī)療器械生產(chǎn)公司進行科研攻關(guān)，開發(fā)這種等重量假體，以造福廣大患者。

［1］ Kurtz S，Ong K，Lau E，et al.Projections of primary and revision hip and knee arthroplasty in the United States from 2005to 2030［J］.J Bone Joint Surg Am，2007，89：780.

［2］ Nashi N，Hong CC，Krishna L.Residual knee pain and functional outcome following total knee arthroplasty in osteoarthritic patients［J］.Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc，2015，23（6）：1841-1847.

［3］ Gibon E，Mouton A，Passeron D，et al.Doctor，what does my knee arthroplasty weigh？［J］.J Arthroplasty，2014，29（11）：2091-2094.