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摘要 ?目的：观察使用活动衬垫膝关节假体进行人工全膝关节置换的临床效果，评价其临床应用的意义。 方法：随访观察我院从1997年11月至2005年6月，使用活动衬垫膝关节假体进行膝关节置换的效果，其中218个患者，301个膝关节获得了满意的随访，平均随访48.7个月。采用X线片及HSS评分进行临床疗效评定。 ?结果：HSS评分从术前平均53.3分增加到术后的91.3分。活动范围从术前平均伸－9.5°、屈64.3°, 到术后平均伸0°、 屈97.5°。术前最大内翻角25°，最大外翻角15°。手术后，总外翻角为0°至10°，平均5.3°。感染2例，假体周围骨折2例，胫骨内侧平台塌陷1例，后外侧不稳1例。其余未见有骨溶解现象。 ?结论：CR型活动衬垫膝关节假体不但在理论上有其独特的优越性，而且在临床上中短期效果令人满意。
关键词 ?关节成形术；膝关节；活动衬垫
The clinical outcome of CR type mobile bearing knee prosthesis//ZHOU Yong-gang, WANG Yan, LI Jing-dong, et al. Department of Orthopedics, General Hospital of Chinese PLA, Beijing 100853
Abstract ?Objective：To evaluate the role of? mobile bearing knee prosthesis in TKA and the clinical results. ?Method: ?301 TKAs by using mobile bearing knee prosthesis were gotten average 48.7 months’ follow-up. HSS knee scores and X-ray films were to used to evaluate the results. ?Results: ?The mean HSS scores improved from 51.3 before operation to 91.3 after operation. The ROM improved from extension/flexion (－9.5°/64.3°) before operation to extension/flexion (0°/97.5°)after operation. The maximum varus/valgus (25°/15°) before operation were improved to the mean valgus 5.3°. 2 cases of septic loosening and 2 cases of femoral fracture were found. ?Conclusion: The CR type mobile bearing knee prosthesis not only had advantages in kinematics and wear experiments, but also had got good clinical result.
Key words ?Arthroplasty；Knee；mobile bearing
人工表面膝关节根据胫骨假体的设计，大致可分为单一聚乙烯式胫骨假体和金属背托与聚乙烯衬垫组合式胫骨假体，而后者又根据聚乙烯衬垫是否能活动分为固定衬垫和活动衬垫。
Stern和Insall曾报道固定衬垫膝关节假体9-12年的随访有95%的假体在位率和90%的优良率，这结果非常令人振奋了，但是这些患者年龄多为70岁以上的患者。瑞典截止到1992年注册的30,003例膝关节随访结果显示，对于超过74岁的患者，膝关节翻修的几率只有6%，而对于小于65岁的患者，膝关节的翻修率达到了18%。说明固定衬垫假体并非适用于年龄轻，活动量大的患者。
Insall等人曾指出：任何固定衬垫设计均无法解决低关节应力与自由活动之间的运动学矛盾。对于固定衬垫，增加股骨髁与聚乙烯之间的匹配度，虽然减少了股骨髁和聚乙烯垫之间的接触应力，但是由于股骨与胫骨之间的相对运动，必然会产生高的剪切力，传导到假体与骨界面而引起松动。而活动衬垫的设计则在增加关节匹配度，降低接触应力的同时，分散了前后方向及旋转的剪力，同时还减少了面下磨损。
我们对我院从1997年11月～2005年6月，采用CR型活动衬垫膝关节假体进行膝关节置换的患者进行了随访，对获得满意随访的218名患者，301膝关节进行了分析总结，报道如下。
1? 材料和方法
1.1 患者资料
对从1997年11月～2005年6月间我院采用CR型活动衬垫膝关节假体进行置换的患者进行了随访，其中有218例患者，301个膝关节得到了满意的随访。218名患者中，男性患者87名，女性患者131名。年龄32～81岁，平均61.3岁。术前诊断骨性关节炎238个膝，类风湿性关节炎47个膝，滑膜软骨瘤病11个膝关节，其他5个膝关节。采用的假体包括78个TACK假体（德国Link公司，2001年以前使用），222个膝为GEMINI MKII假体（德国Link公司，2001年以后使用），及1个LCS假体（美国Depuy公司）,均为CR型（后交叉韧带保留型）假体。
随访方式：患者来院复查、电话询问并邮寄X线片，术后随访时间为10～71个月，平均48.7个月。
1.2 ?手术方法
均采用膝关节正中切口，切到皮下后采用髌旁内侧入路，显露关节。有115个膝采用等量截骨法进行胫骨近端截骨，这部分患者很少需要进行软组织松解就可以达到软组织平衡，而186个膝采用最小截骨法进行胫骨近端截骨，这部分患者要对软组织进行松解后进行平衡。胫骨截骨后只保留后交叉韧带的后束（有2例早期患者术中PCL后束断裂，未出现术后不稳）。115例患者采用的是随外定位法进行胫骨近端截骨定位，其余的采用髓内定位法定位。完成股骨截骨安装试模测试内外侧平衡满意后，进行髌骨轨迹的检查，本组患者均未进行髌骨置换，如果轨迹不满意，进行外侧支持带松解或髌骨外侧成型术，有63例行髌骨外侧成型术，114例行外侧支持带松解。满意后骨水泥固定假体。留置引流，闭合伤口。术后3天内拔管。进行功能锻炼。
1.3? 疗效评价
要求患者术后3月、6月、12月及24月返院复查。不能或不愿返院复查的病人通过电话了解病人的疼痛及功能评分，并请患者将其在当地医院复查的X光片寄回。术前及术后的评分方法按纽约特种外科医院膝关节评分标准进行评定（HSS评分），评定项目包括疼痛、功能、活动范围、屈曲畸形、关节稳定性及肌力。总分为100分，85－100分为优，70－84分为良，60－69分为可，小于59分为差。
通过股骨侧位、胫骨正侧位X线片了解假体与骨边缘是否有透亮区；在X线正位片上测量膝关节内外翻角；同时注意是否有活动衬垫脱位的征象。
2? 结? 果
218例患者，301个膝关节得到了满意的随访，平均随访时间为48.7个月。
术前HSS评分为32－75分，平均53.3分，术后HSS评分82－98分，平均为91.3分。优良率为95.6%。活动范围从术前平均伸－9.5°、屈64.3°, 到术后平均伸0°、 屈97.5°。术前263个膝关节有内翻畸形，最大内翻角为30°，平均16.5°；38个膝关节有外翻畸形，最大外翻角为20°，平均12.6°。术后，全部患者的外翻角为3°至10°，平均5.3°（见图1）。
本组患者中有2例出现术后慢性感染，经2期置换治愈，感染率为0.66%。2例出现假体周围骨折，1例为术中发生的股骨髁上骨折，经螺丝钉固定后愈合，但遗留有过伸成角畸形，另1例也为术中骨折，术后石膏固定，畸形愈合。这2例均为早期病例，骨折发生率为0.66%。1例胫骨内侧平台塌陷，经翻修手术治愈。1例后外侧不稳患者，拒绝再手术，使用支具保护。另为术后X线片发现有11例出现股骨前侧皮质切迹，发生率为3.65%，这些也发生在早期对股骨截骨导向器不熟悉时。股骨前侧皮质切迹并未对功能产生影响（见图2）。
还有4例患者有髌骨弹响，发生在TACK置换术后的患者，这与假体髌骨轨道设计太短有关，Gemini MKII假体改进了这个缺陷，未发现有这个现象。
除了感染及胫骨内侧平台塌陷患者外，其余未发现有假体周围骨溶解的现象。也无衬垫脱位的现象出现。
3? 讨? 论
3.1磨损方面的优势
固定衬垫膝关节假体，由于股骨假体与聚乙烯衬垫的接触面积较小，相应的接触应力在外侧和内侧间室均为21MPa，非常大，而活动衬垫的接触面积大，接触应力在内/外侧间室为7.7/5.3 MPa[1]，明显减小。这可能是造成大量年轻病人固定聚乙烯衬垫磨损的一个重要原因，而活动衬垫可以通过减小接触应力来减少衬垫的磨损，因此活动衬垫假体可能更适合活动量大、年轻患者。Matsuda[2]还发现在旋转对线不良的情况下，活动衬垫的股胫关节面接触应力峰值只有固定衬垫的一半。活动衬垫的设计不仅能减少应力，降低磨损，而且还会将膝关节固有的扭转力和剪切力吸收在衬垫和抛光的胫骨平台之间，降低了面下磨损。并且假体旋转对线稍有不正，通过衬垫旋转还可自行纠正,减少了有害剪力。提供假体一个自我动力对线功能。但是膝关节手术是个技术依赖性手术，做到对线和对位准确是基本要求，不要过分依赖活动衬垫假体的这个特点。在模拟试验机上测试的磨损，活动衬垫只有固定衬垫的不到一半。观察翻修取出的活动衬垫，发现术后5年的磨损只有0.23mm (0.046mm/y)，接近髋关节的磨损[3]。因此活动衬垫膝关节假体可以减少聚乙烯衬垫的磨损，增加假体的使用寿命。
3.2 运动学方面的优势
Heim等人将活动衬垫的膝关节假体根据假体设计的稳定性分成三类，其中GEMINI MKII由于其高匹配度，被分在了第一类。股骨和胫骨有高的匹配度，可以减少股骨髁和胫骨平台超高分子聚乙烯的接触应力，而这一应力除了增加磨损，还可以导致假体的松动。对于胫骨假体与骨之间的微动，活动衬垫也比固定衬垫小很多，减少了胫骨假体松动的风险[4]。
曲面对平面的固定衬垫对于股骨的移动控制能力较小，会增加股骨的异常前移，并使衬垫表面的剪切应力增加，最终增加聚乙烯磨损。活动衬垫增加了矢状面的匹配，可以控制股骨的异常前滑，滑动剪力减小。Haas等[5]比较了固定衬垫和活动衬垫术后病人的步态，发现无论是PS还是CR型的固定衬垫，都会观察到股骨的异常前移，而活动衬垫没有类似情况发生。
股骨髁的侧举（Lift-Off）现象非常常见，在屈曲60-90°时最为明显，发生率在CR假体约有70%，PS假体为80%。侧举会造成聚乙烯非对称性的边缘受力和边缘磨损，软骨下骨应力增加。研究发现活动衬垫的侧举要少于固定衬垫[6]。
3．3 假体旋转中心问题
膝关节在运动过程中的旋转中心并非通过胫骨的中心，而是通过膝关节的内侧间室。当前交叉韧带缺失或者TKA置换术后，膝关节的旋转轴线移动到了外侧间室。所以假体的设计必须要考虑到是否能恢复膝关节最初的旋转中心。对于对称的胫骨平台来说，其旋转中心只能提供在胫骨中央，而GEMINI MKII解剖型的胫骨平台设计，由于内外侧大小不一致，使其旋转中心能位于内后方，最大限度的恢复了膝关节运动时的生理轴线。同时解剖型的聚乙烯垫片还可以保证膝关节发生旋转时，边侧不会过多的超出骨性边缘，从而减少对韧带的切割。
- 临床应用
大量临床资料证实10年假体在位率可达95%－100%[7]。自从旋转平台专利在97年失去保护后，几乎所有的厂家都推出了活动衬垫膝关节假体产品，在全球应用越来越广泛。
我们采用TACK及Gemini MKII CR型活动衬垫膝关节假体应用于平均年龄61.3岁的患者中，取得了较好的中短期效果，未发现假体周围骨溶解现象。虽然有一些并发症的发生，但是均与手术技术有关，有活动衬垫设计无关。我们本组也未发生衬垫脱位的并发症，这与假体的防衬垫脱位设计有关，也与手术中注意软组织平衡有关，如果出现不稳定，将会产生衬垫脱位的危险。我们曾经报道过TACK的早期使用效果［8］，但是TACK在髌骨轨道设计方面有一些缺陷，如髌骨轨道过短，在膝关节屈曲时不能尽早地使髌骨进入股骨假体的髌骨轨道，这样就会产生髌骨在稍晚时进入股骨假体的髌骨轨道时与假体翼产生碰撞，而出现弹响，本组有4例出现，柴卫兵等人也有这方面的报道［9］。后期的Gemini改进了这种缺陷，后来很少出现这种现象。
另外本组有较高的股骨前侧皮质切迹的发生率，为3.65%，这些多数发生在早期对笼状股骨截骨导向器不熟悉时。Gemini MKII假体的股骨截骨导向器为笼状，与常见的块状截骨导向器不同，因为它有多种可调节性，尤其是可以调节股骨前端的截骨量，这样，在不熟悉或疏忽的情况下，未设定好截骨量将导致截骨不足或截骨过多。因此术中一定要确定好截骨量，这样可以避免产生股骨前侧皮质切迹。
由于活动衬垫膝关节假体设计理念使人们信服，在运动学和磨损试验证明了其独特的优越性，大量临床资料也证明其有很好的长期随访效果，我们的早中期效果也非常令人满意。因此必将会越来越受到大家的重视。而其在年轻、活动量大的患者的应用将更显示出其优越性。
参考文献
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