全膝關節置換術后交叉韌帶切除對關節結構及術后短期功能的影響

郭甲瑞

（焦作市第二人民醫院 骨科，河南 焦作 454000）

全膝關節置換術是治療膝骨關節炎（knee osteoarthritis,KOA）的主要手術方式，術中對于保留或替換后交叉韌帶是否對術后關節功能和結構造成影響一直是臨床爭論的焦點［1-2］。然而臨床觀察發現，大多數接受膝關節置換的患者其交叉韌帶已喪失基本功能，保留后難以形成神經反射并實現維持膝關節屈曲功能的后滾運動，因此非保留型后交叉韌帶假體往往是全膝關節置換術患者唯一的選擇。既往研究已證實，常規截骨后存在屈曲-伸展不一致，通過間隙平衡截骨法可避免由此對術后膝關節功能活動的影響［3-4］。但近年大量的生物力學研究則認為，術中屈曲間隙適當大于伸直間隙可以改善術后膝關節活動度，對膝關節穩定性并無影響［5-6］。因此對于是否需要平衡間隙成為爭論的焦點。鑒于此本次研究以術中可視條件下間隙測量作為研究方向，對置換術前后后交叉韌帶作用下屈伸間隙進行觀察和比較，并對術后短期功能活動進行評估和相關性分析，旨在為優選手術方案提供依據。

1 資料和方法

1.1 一般資料

以2017 年4 月至2018 年9 月收治的77 例膝骨關節炎患者作為研究對象，患者年齡58～74 歲，平均（65.13±4.22）歲，其中男27 例，女50 例。納入標準：①首次接受全膝關節置換術；②保守治療時間≥3 年，治療效果不佳或無效者；③術前評估后交叉韌帶功能喪失；④完成術后1 周相關評估者。排除標準：①因腰椎病、髖關節病等其他疾病導致的肢體功能障礙者；②膝關節嚴重屈曲畸形，屈曲攣縮畸形（fixed flexion deformity,FFD）≥15°；③術后合并其他疾病或并發癥，無法完成術后1 周相關評估者。

1.2 方法

1.2.1 手術方法 所有患者均為全身麻醉，取膝關節正中作切口，內側髕旁入路進行手術，按照股骨遠端截骨、脛骨前脫位平臺截骨、“四合一”截骨、股骨髁間截骨、切除半月板、清理股骨后髁骨贅的順序依次進行骨切除，后采用艾康醫療器材有限公司提供的后交叉韌帶替代型假體進行安裝，并使用骨水泥固定。假體安裝完畢后以被動屈曲活動度≥110°，伸展活動度≥-10°，無拇指試驗陰性為標準進行局部調整，滿意后松開止血帶止血，置入襯墊，放置引流管，關節腔注射100 mL 氨甲環酸，內外側副韌帶及其周邊肌肉注入50 mL 混合液（羅哌卡因50 mg+嗎啡5 mg+復方倍他米松注射液1 mL 加生理鹽水配成50 mL），所有患者手術均由同一組外科醫生按同一流程和標準配合完成。

1.2.2 觀察指標 ①在暴露膝關節后，分別于骨切除前和假體安裝完成后采用游尺卡測量屈曲間隙、伸展間隙。②術前和術后1 周對FFD、關節活動度（range of motion,ROM）以及下肢力線（脛骨機械軸和股骨之間的夾角）進行影像學評估。

1.3 統計學方法

所有數據錄入SPSS 24.0 進行統計學分析，本次研究測量數據均為計量資料，以均數±標準差（）表示，組間比較采用獨立樣本t檢驗，并對相關因素進行Spearman 相關性分析。以P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 手術前后內外側伸展/屈曲間隙變化比較

術后患者的內/外側伸展間隙和內/外側屈曲間隙均較術前明顯增加，差異有統計學意義（P<0.05），見表1。術后內外側屈曲間隙差值明顯高于內外側伸展間隙差值，差異有統計學意義（P<0.05），見圖1。

圖1 術前和術后內外側伸展/屈曲間隙差值比較

表1 手術前后內外側伸展/屈曲間隙變化比較（n=77,,mm）

表1 手術前后內外側伸展/屈曲間隙變化比較（n=77,,mm）

2.2 術前不同屈曲畸形程度對術后FFD 角度變化的影響

患者平均FFD（3.96±2.60）°，相比術前平均FFD（6.95±3.65）°明顯降低，差異有統計學意義（P<0.05），并且術前不同畸形程度患者術后FFD 角度均明顯低于術前，差異有統計學意義（P<0.05），見表2。經Spearman 相關性分析顯示，FFD 變化水平與術前畸形程度呈正相關（r=0.788,P<0.01），與內外側屈曲間隙差值、內外側伸展間隙差異無相關性（P>0.05）。

表2 術前不同畸形程度患者術后FFD 角度變化比較（,°）

表2 術前不同畸形程度患者術后FFD 角度變化比較（,°）

2.3 術后1 周膝關節活動度及下肢力線變化

術后1 周患者ROM 相比術前明顯增加，下肢力線角度相比術前明顯降低，差異均具有統計學意義（P<0.05），見表3。Spearman 相關性分析顯示，內外側屈曲間隙差值、內外側伸展間隙差值與ROM、下肢力線均無相關性（P>0.05），見圖2～5。

表3 術后1 周膝關節活動度及下肢力線變化比較（n=77,,°）

表3 術后1 周膝關節活動度及下肢力線變化比較（n=77,,°）

圖2 內外側屈曲間隙差值與術后ROM 的相關性

圖3 內外側屈曲間隙差值與術后下肢力線的相關性

圖4 內外側伸展間隙差值與術后ROM 的相關性

圖5 內外側伸展間隙差值與術后下肢力線的相關性

3 討論

人工全膝關節置換術作為治療骨膝關節炎的主要手術方式，其目的在于消除或緩解患者的疼痛癥狀，使下肢功能得到恢復或改善，進而大大的提高患者的生存質量。受年齡、體重、膝關節假體等多種因素的影響，部分患者即使在接受人工全膝關節置換術后仍存在關節活動受限的問題［7-8］。屈伸間隙是決定膝關節活動度和穩定性的關鍵因素，在既往的研究中大多數臨床學者通過術后影像學檢查測量屈伸間隙或通過股脛關節角來判斷屈伸間隙的穩定性，而研究結果大多表示在術后患者普遍存在屈曲-伸展間隙不平衡，而不平衡是否對關節活動度和穩定性造成影響則存在較大爭議［9］。本研究結果顯示，在接受常規截骨和非保留型后交叉韌帶假體置入后患者屈曲間隙和伸展間隙均得到顯著改善，與上述研究較為一致的是術后內外側屈曲間隙差值與伸展間隙差值存在顯著差異，由此證實了屈曲-伸展間隙不平衡的存在。與既往大多數研究不同，本次研究對間隙角度的測量采用術中人工測量的方式，因此該結果排除了因術后屈伸角度受限所導致的測量誤差。對于屈曲-伸展間隙不平衡對術后關節功能的影響，本次研究將FFD、ROM 以及下肢力線作為觀察指標，通過與內外側屈曲間隙差值、內外側伸展間隙差值進行相關性分析，結果顯示常規截骨下所致內外側屈曲間隙差值、內外側伸展間隙差值與FFD、ROM 以及下肢力線無關，由此表明本次研究下患者的屈曲-伸展間隙不平衡并不會使關節活動功能及穩定性下降。國外相關研究表示，膝關節不同屈曲程度下關節間隙會隨之發生改變，當屈曲30°時關節間隙最大，而在屈曲0～120°時屈曲間隙和伸展間隙始終處于失衡狀態［10］，且與上述術后結果一致，屈曲間隙大于伸展間隙，由此提示一定程度的屈曲-伸展失衡是生理生物力學特點之一。另有學者通過前瞻性研究發現，術中屈曲間隙大于伸展間隙2.5 mm 與術中屈曲間隙等于伸展間隙患者相比，術后長期的穩定性一致，但存在2.5 mm 屈曲-伸展失衡的患者關節活動度顯著高于其平衡患者，由此提示提高術后關節功能活動度需將屈曲-伸展間隙調整到理想范圍，目前對于該范圍并無明確的研究，這也將成為筆者下一步研究的方向。

4 結論

人工全膝關節置換術非保留型后交叉韌帶假體在常規截骨下所產生的屈曲-伸展間隙不平衡對術后關節活動度和穩定性改變并無相關性。通過擴大樣本量可進一步對不同屈曲-伸展間隙差值對術后短期或長期關節活動度的預測價值進行研究。