計算機輔助導航下全膝關節置換術治療晚期膝骨性關節炎的療效

時中洋 傅宏 馬文輝 徐清平 吳奇劍

人工全膝關節置換術是重建膝關節功能和改善患者生活質量的重要治療方法。在術中，假體的位置和下肢機械力線稍有偏差，即有可能帶來假體的磨損和松動，關節功能活動障礙。在傳統全膝關節置換術中醫師憑借自己臨床經驗完成手術，該方法雖然能滿足手術需要，但對于對位、對線等存在較大的主觀性，從而在一定程度上能影響手術的可靠性和手術的定位精準度，嚴重者甚至會導致手術失敗，計算機導航輔助系統能夠有效彌補術中傳統機械定位存在的不足，術中無需開髓指導術者截骨、能精確調整下肢機械力線。本文探討計算機輔助導航下全膝關節置換術治療晚期膝骨性關節炎的療效。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選擇2020年1月至2022年12月本院晚期膝骨性關節炎患者100例，男32例，女68例；年齡65～80歲。左側58例，右側40例，雙側2例。主要癥狀表現為單側膝關節疼痛、腫脹且屈伸活動受限。診斷符合中國骨關節炎診治指南（2007年版）中的診斷標準。（1）納入標準：①年齡＞64歲，且病程＞1年；②符合晚期膝骨性關節炎診斷標準；③Kellgren-Lawrence X線分級為IV級。（2）排除標準：①其他原因引起的膝關節疼痛，如腰椎疾病；②伴有嚴重心、腦、肝、腎疾病；③年齡＞84歲或＜64歲；④孕婦、過敏體質、精神疾病患者。隨機分為兩組：觀察組（導航手術）50例，對照組（傳統手術）50例。兩組患者性別、年齡、WOMAC評分比較差異無統計學意義（P＞0.05），具有可比性，見表1。本項目經本院倫理委員會批準，患者均簽署知情同意書。

表1 兩組患者一般資料比較

1.2 手術方法 觀察組：（1）啟動OrthoPilot系統：打開電腦，進入Windows XP操作系統，雙擊OrthoPilot圖標，啟動程序。采用膝前正中皮膚切口，髕旁內側入路顯露膝關節。（2）股骨和脛骨注冊：在股骨和脛骨處固定紅外線示蹤器，確認髖、膝、踝關節活動中心（見圖1-3）和注冊解剖標記點（見圖4-9），最后確定術前下肢力線。（3）測量股骨假體并截股骨：測量股骨假體大小（見圖10），使用示蹤器確保截骨模塊放置正確位置后給予固定，進行股骨遠端截骨，使用帶紅外線示蹤器的探測器證實截骨是否正確（見圖11），并確定保存截骨數據；屈曲膝關節，安裝示蹤器到四合一截骨導向器，選擇合適位置后固定，行股骨前后方和兩個斜面截骨，探測截骨數據，測試并修正截骨平面。（4）測量脛骨假體并截脛骨：股骨髁間截骨后脫出脛骨平臺，同樣安裝示蹤器到脛骨截骨導向器（見圖12），測量脛骨假體大小并固定導向器，截脛骨平臺，處理脛骨截骨面，探測截骨數據，確定保存截骨數據（見圖13），進行屈伸間隙測量。截骨完成后安裝試模假體，觀察屈伸膝關節活動過程中的運動學參數變化；調整軟組織松緊度或內襯厚度來獲得良好的軟組織平衡，再次在導航系統下調整至預訂數值，導航確認下植入假體，導航系統測量術后下肢力線（見圖14）。對照組：取患膝前正中皮膚直切口，長約15 cm，從髕旁內側打開膝關節。插入股骨髓內定位桿，固定切骨模塊，外翻5°股骨遠端截骨，外旋3°股骨四合一模塊定位截骨，股骨假體以股骨髁上連線為參考行股骨前方皮質截骨；脛骨則采用髓外3°后傾定位，截骨后測試軟組織張力和假體大小，安裝假體。兩組患者手術均由同一主刀醫師安裝假體，術后均帶鎮痛泵自控疼痛，口服美洛昔康片，7.5 mg/（次·d）。術后24 h內抗生素預防切口感染，皮下注射低分子肝素鈉3,200 IU，1次/d，術后48 h下地行走，同時進行膝關節屈伸活動鍛煉。患者術后1周拍膝關節正側位DR片。2周拆線后出院，隨訪6個月。

圖1 髖關節旋轉中心測定

圖2 膝關節旋轉中心測定

圖3 踝關節旋轉中心測定

圖4 股骨解剖點注冊

圖5 股骨髁間解剖點注冊

圖6 脛骨解剖點注冊

圖7 脛骨髁間解剖點注冊

圖8 踝關節解剖點注冊

圖9 踝關節中心點注冊

圖10 股骨假體大小顯示

圖11 探測截骨是否正確

圖12 安裝脛骨截骨導向器

圖13 探測脛骨截骨是否正確

圖14 導航術后下肢力線顯示

1.3 觀察指標 比較兩組患者手術時間、術中出血量、術后引流量、術前及術后6個月患膝WOMAC評分。

1.4 統計學方法 采用SPSS 22.0統計軟件。計量資料以（）表示，兩組間比較采用獨立樣本t檢驗；計數資料比較用χ2檢驗，P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

觀察組手術時間、術中出血量、術后引流量和術后6個月WOMAC評分與對照組比較，差異有統計學意義（P＜0.05）。見表2。

表2 兩組手術情況和膝關節WOMAC評分比較（）

表2 兩組手術情況和膝關節WOMAC評分比較（）

術后6個月WOMAC評分（分）觀察組114.3±20.4420.6±9.281±4.724.5±3.6對照組60.5±16.3510.4±10.3104±5.635±2.7 t值4.7468.71617.5305.967 P值＜0.05＜0.05＜0.05＜0.05組別手術時間（min）術中出血（mL）術后引流量（mL）

3 討論

全膝關節置換圍術期顯性失血和隱性失血均可影響手術的治療效果，并影響患者的身體機能恢復［1］。本研究結果顯示，觀察組手術時間、術中出血量與照組相比，差異有統計學意義。表明導航手術時間較對照組延長的同時，減少了手術出血。這可能與計算機導航使用不太熟練有關，相信以后熟練操作導航系統后，手術時間會逐步減少。觀察組術后引流量少于對照組，表明計算機輔助導航下全膝關節置換術可減少患者圍術期失血量，可促進患者機能快速康復。可能原因為計算機輔助導航術中不打開股骨髓腔便可指導截骨，可有效避免股骨髓腔內血供的破壞，減少出血。

在全膝關節置換手術患者中，患者膝關節功能恢復情況與多種因素相關，周岱鵬等［2］應用超聲引導下股神經阻滯可有效降低全膝關節置換患者術后NRS評分，更有利于患者術后恢復。有研究認為，患者術前疼痛敏感性評分和術后下床功能活動輔助需求間存在顯著相關性［3］。全膝關節置換術后功能恢復效果還與假體型號、手術操作的準確性相關［4］。臨床上應根據患者術后可能的影響因素制定相應的干預措施，指導其康復鍛煉，促進患肢功能的恢復［5］。在非導航全膝關節置換術前，參與手術醫師根據經驗在腦海中進行手術模擬，確定手術步驟和術中可能遇到的問題，手術技術水平的高低全憑參與手術醫師的手術經驗，術后患者下肢機械力線不良以及間隙平衡不理想會導致假體早期松動，磨損加快，后期影響假體壽命，最終會出現膝關節功能嚴重障礙［6］。計算機輔助導航改變了這一傳統理念，術中可以數字化定位，自動選出最合適尺寸關節假體，手術醫師據此可精確放置人工關節，術后下肢力線和軟組織平衡更理想。冷重光等［4］應用計算機導航下全膝關節置換治療老年膝關節炎患者，縮短患者下地行走及住院時間，提高下肢力線精準度，改善膝關節功能。術中患者膝關節屈伸間隙和韌帶平衡穩定，可避免內外側間隙失衡，導致后期假體磨損和松動，影響關節活動功能和假體使用壽命。全膝關節置換術時假體的旋轉對位也是一個重要的因素，假體旋轉不良會造成髕骨軌跡不良和髕股關節失穩，甚至會出現髕骨脫位現象，可影響下肢功能恢復。本研究結果顯示，術后6個月兩組WOMAC評分差異有統計學意義，計算機導航可明顯減少下肢力線偏差，下肢機械力線重建和股骨假體的旋轉對位方面也優于傳統手術。觀察組比對照組患者的膝關節更穩定，屈伸活動度好，無髕骨脫位并發癥發生，膝關節功能恢復更好。

綜上所述，應用計算機導航輔助下全膝關節置換術可減少患者手術失血量，提高患者術后膝關節功能。