136-第136章 膝关节疾病的外科治疗

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骨关节炎与类风湿关节炎发病率较高，而血友病性关节炎、滑膜软骨瘤病、色素绒毛结节性滑膜炎和其他血清阴性脊柱关节病等相对较少。虽然这些疾病的病因不同，但是这些疾病的外科治疗手段都有相似之处，因此本章主要针对这些疾病，简要地介绍相应膝关节病变的外科治疗。   

      1995年，Hochberg等发表了膝关节骨关节炎的诊疗常规。但是，这个治疗常规在有关保守治疗无效需要手术治疗时，阐述得模糊不清。笔者认为如何选择手术适应证、手术方式以及手术时机等也至关重要。根据手术方式，治疗上述膝关节疾病的手术可以分为以下几类:①软组织手术;②截骨术;③关节融合术;④关节镜手术;⑤关节置换术;⑥关节移植。

      关节炎的治疗应首选非手术治疗，但是非手术治疗并不是不愿手术而采取的被动治疗措施，而是一项积极的治疗手段。目前治疗手段多种多样，新方法层出不穷，但是仅有部分方法被科学论证过，而其他方法尚有待于进一步证实。Orrin Troum和Chantal Lemoine综述了目前膝关节炎的非手术治疗。关节镜技术已经成功地为膝关节炎患者去除有害的关节液，但是它的使用过于广泛和随意，错误地引导患者对其产生希望。Tal David和Ralph Gambardella总结了关节镜在治疗关节炎方面的作用，提出了关节镜技术应用指南，制定了关节镜的指征，他们提出“尚无证据表明关节镜治疗可以永久地治愈膝关节炎”。膝关节融合术应用较长，但是由于关节置换的远期效果较佳，所以关节融合术的应用在逐渐减少，Allen Boyd综述了目前关节融合术治疗关节炎的指征，详尽讨论了关节融合术在全膝关节置换失败病例的应用。单纯的骸股关节炎同样地困惑着患者和手术医生，其治疗的选择范围非常广，包括关节镜治疗、开放的松解与重建手术、截骨术、全骸骨切除以及表面置换等，Johan Bellemans罗列了这些方法的适应证，阐明了这一疾病的治疗原理与方法。单室性关节炎(unicompartmentalarthritis)的治疗同样存在争论，从生物力学角度来看，截骨术似乎可以改变力学轴使负载施于未累及的关节室，但是，实际上，这些改变力线的手术无论从胫骨侧还是从股骨侧实施，都只是权宜之计，因为关节退变很难被逆转，多数患者最终要行关节表面置换。关键问题还在于胫骨截骨所赢得的时间是否可以使患者延迟到行全膝关节置换的年龄，虽然它可以延迟行全膝关节置换，但是它也使翻修手术变得困难。虽然许多医生偏爱这一手术，并且能成功地完成这一手术，但是关节假体的寿命的延长却使胫骨截骨的适应证在逐渐缩小。Daniel Khar-razi等归纳了目前应用高位胫骨截骨术治疗膝关节炎的指征。作为胫骨截骨术的替代术式，单室关节置换也有其特点。虽然单室关节置换在耐用性和使用频率上不如全膝关节置换，但是很多医生认为单室关节置换可以利于早期康复和更近似于正常关节。William Barrett等全面讨论了目前单室膝关节置换在单室关节炎治疗中的应用。Peter Thadani等回顾了全膝关节置换的历史、远期疗效及适应证等，并展望了未来发展趋势。
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* y: T6 [) }' k# Z& O目录：

( G7 ?! u" \. X8 E! U3 f! t( D* ?7 c第一节 软组织手术（2楼）

第二节 关节融合术（3楼）

1 P4 {! ?% `& L; y0 B5 o第三节 关节清理术（4楼）

第四节 软骨修补 （5楼）

  _( q& P7 Z5 ?第五节 高位胫骨截骨（6楼）
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) q+ R1 o! w1 b2 ]第六节 关节镜治疗（7楼）

: z; h; Z; Q3 z0 u# |第七节 人工膝关节置换（8楼）
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软组织手术种类较多，主要术式有软组织松解和滑膜切除。过去，很多医生采用软组织松解治疗膝关节屈曲畸形，不过其近期疗效尚可，远期疗效不佳，目前多作为人工关节置换的辅助手术来应用。而滑膜切除术的应用较早，主要用于治疗类风湿关节炎，暂时缓解肿胀与疼痛，但是它对阻止关节炎的进展效果甚微，当软骨破坏时，该种方法则无效。目前多采用关节镜技术行滑膜切除，主要应用于需行全膝置换手术的年轻患者或者持续渗液引起症状的患者(参见关节镜部分)。

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关节融合术主要适应证是年纪较轻且活动量较大的膝关节创伤性关节炎患者，这类患者如果行关节置换，将导致假体承受较大的应力而使其聚乙烯表面磨损或假体松动。虽然关节置换失败后仍可以翻修，但是每例翻修手术都进一步造成支撑骨的丢失和骨折、感染及翻修失败。虽然关节融合术给患者带来生活与工作的不便，但是由于它可以使患者没有疼痛地行走和站立，因此从长远观点来看，利大于弊(表136一1)。尽管这样，对于这些患者而言，他们仍很难接受终生不能活动，甚至有些已经接受关节融合手术的病人要求恢复关节的活动度。

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: S$ N7 [8 ?# j8 y      已经行多次手术的膝关节的具体情况可以预测关节融合的效果，这些情况包括抗生素耐药的感染、免疫缺陷、血管供血不足、骨缺损、软组织缺损等。像其他重建手术一样，膝关节融合也经历了手术适应证演变。在过去，关节融合通常用来治疗感染，在关节置换诞生以前，膝关节结核、脓肿和骨髓炎是绝对的关节融合适应证，随着关节置换和截骨术的普及，关节融合的适应证在逐渐缩小。传统的关节融合适应证包括免疫缺陷、感染以及年轻的患者，禁忌证包括双侧膝关节疾病、同侧合并舰关节或躁关节病变、严重骨缺损、对侧已行截肢手术;而目前的适应证则为小儿麻痹和神经性关节病、持续感染的感染后关节炎以及年轻患者的创伤性关节炎。而在临床中，关节融合最常见的指征为全膝关节置换失败，随着全膝关节置换的逐年增加，其并发症也逐渐增多，关节融合仅作为一种全膝关节失败的补救措施。   

% k0 _- _) [- Z5 O. o      Damron和McBeath分析了全膝关节置换失败后关节融合的情况发现，全裸型膝关节置换技术(TKA)失败后行关节融合的指征尚不明确;关节融合技术没有突破性进展;膝关节融合术后可以导致步态模式、行走速度以及氧消耗等的变化。许多患者及家属很难接受关节融合所带来的功能丧失，他们往往宁愿接受更为复杂的人工关节翻修。  

. T4 h7 W2 f) b      综上所述，关节融合在原发性膝关节炎治疗中仅应用于以下情况:年轻且活动量较大的患者;神经性关节病;关节周围严重软组织缺损;TKA失败的部分病例。髓内针固定适合绝大多数患者，如果不能采用髓内针固定，可采用外固定或双加压钢板。在术前应考虑严重骨缺损、软组织缺损和持续感染等，关节融合术后常合并持续后背痛和膝关节疼痛以及明显的功能丧失。尽管有这些限制，但是对于持续感染的病人仍要考虑关节融合。

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关节清理术是指对膝关节内的冲洗、病变软骨修整、破损半月板切除以及滑膜切除等手术过程。它适合轻、中度的慢性骨关节炎患者，对伴有肢体力线不佳者仅做关节清理效果差，应同时做截骨;对重度关节破坏的需行人工关节置换。对于喜爱运动的青年或中年的骨关节炎病人，摘除退变的半月板和骨赘、刨削退变关节软骨等是其最佳的治疗。清理术对于三分之二的患者有效，但是其禁忌证为明显的成角畸形和较大的骨缺损。

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目前的研究方向多是尝试利用组织工程的方法加以修补软骨缺损。从早期只注射软骨细胞促进生长，到载体的开发改良，自体或异体组织的移植等各种方法，到今天基因疗法的尝试。既往组织工程在软骨修复方面只注意到细胞的选取、载体的兼容性、降解率、自体或异体组织的移植，而忽略软骨组织本身的特性。Water对不同年龄组的牛膝关节软骨，分析软骨间吸附力量及胶原蛋白合成、代谢情形;在胎牛、小牛和成牛3个族群中，小牛的软骨间吸附力量为胎牛及成牛的3--4倍，但在胎牛及成牛间则没有多大的差异。此外，利用脯氨酸为胶原蛋白的组成单元的特性观察胶原蛋白合成情形，发现胎牛和小牛均比成牛有较强的合成能力，其中胎牛的合成力又稍优于小牛;至于胶原蛋白的代谢情形，胎牛及小牛的代谢速度比成牛为快。由此可知，年龄对于透明软骨的吸附及合成仍具有影响。Saris分别研究缺损而不加以处理、软骨深度缺损以及软骨表面缺损，结果发现:第 1组缺口仍然存在;第2组在组织移植后，软骨修复的情形良好;第3组(仿真早期退化性关节炎)经组织工程治疗后，效果不佳，其细胞排列杂乱，增生组织表面不平整、边缘明显，说明组织工程在治疗早期的退化性关节炎并不可行。随着生物技术的进步，早期主要应用生长因子促进软骨，目前则是利用转基因技术，将可转为促进细胞生长分化所需蛋白质的基因，以腺病毒作为载体转人软骨细胞，以增加蛋白质的分泌量进而促进软骨细胞的生长分化。Hidak将BMP-7与腺病毒基因接合，由腺病毒转人软骨细胞一个月并植人软骨缺损处，对增生组织取切片加以观察，结果显示致密白色、表面平滑，软骨基质与软骨下骨紧密结合。在对照组，缺损处充斥纤维组织，表面粗糙、不平整。实验组有大量的糖蛋白及n型胶原蛋白的反应，对照组则无反应。目前已出现以几丁质作为基质的新材料，几丁质大量存在于甲壳动物的表壳，利用其作为新的载体材料，具有价格便宜、容易加工、生物兼容性高、具有降解性等优点。Nettles及Elder以几丁质为主的新载体，将软骨细胞培养于载体上，发现软骨细胞生长并分泌n型胶原蛋白。几丁质载体的孔洞大小、含水量、降解速率及支撑强度等特性，皆可利用控制分子量、浓度、去乙烯基的比例等方法来加以控制。除作为载体外，几丁质亦可用以携带药物或脂质。组织工程产生的新生组织的力学特性亦备受关注。Kiviranta等对19例病人进行自体软骨细胞移植，测量新生组织的表面硬度，显示组织工程所新生的软骨组织，在坚硬度方面仍与周边正常组织有极大差距。组织工程的出现与应用为软骨修复带来了曙光，但目前对于软骨细胞的生长分化机制仍不甚清楚，因此还有许多部分需要研究及改良，以加速组织修补的速度，并确保长期愈后的品质，务求能够达到成功取代透明软骨功用的地步。

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膝关节骨关节炎多合并内翻畸形，常见于中老年患者，55-74岁的发病率在1%-4%.在单纯内侧室病变的骨关节炎的治疗中，外翻截骨效果良好。年龄小于55岁，内翻小于10---12`，骨骼良好的患者适于此手术。虽然TKA获得了成功，但是年轻 TKA患者的远期疗效与老年TKA患者明显不同。随着对年轻患者存在力学失败、可能需要翻修以及需要联合手术等的认识的加深，人们逐渐认识到高位胫骨截骨的重要性。

! n9 n6 ?2 G7 b% Z) i0 f      自1958年Jakson首次应用胫骨高位截骨术治疗膝关节骨关节炎以来，大量研究证实该手术是有效的。胫骨截骨术是从股骨粗隆间截骨术治疗髓关节骨关节炎发展而来的。所谓胫骨高位截骨是指截骨平面在胫骨结节以上，而不是在其以下。胫骨高位截骨术的理论依据是:矫正在膝关节冠状面由于不正常胫股轴线而产生的非正常的负荷应力，下肢内翻或外翻成角可以产生和加重此不正常负荷，继而出现骨关节炎。多数学者认为，其原发性改变由于关节软骨过度负荷，关节软骨失去其对该应力的“回弹性”防护作用，软骨下骨小梁发生显微骨折、硬化、骨破坏及囊性改变。   

      如果膝关节轴线异常，骨关节炎可先从一侧(内侧或外侧)。由于正常膝关节 60%一75%的负荷通过膝关节内侧。25%-40%通过外侧，当步行下肢负重时，膝关节有一向外的摆动。其内收的瞬间，使膝内侧部分负荷大大增加，故膝关节骨关节炎多先始于内侧，并多合并内翻畸形。   
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8 _* C7 P. i* L      如果将膝关节单裸骨关节炎最初是由于机械因素所致，即由于胫股关节力线改变过度负荷引起，它的治疗应包括力学原则，在合并有内翻畸形的内侧胫股关节骨关节炎时，应用截骨术改变内侧部分的过度负荷，使其转移到外侧部分，并使应力达到平衡。相反，外翻畸形并外侧胫股关节骨关节炎时，应行内翻截骨术，使其达到正常的外翻力线。截骨术的治疗原理除上述机械因素外，有作者认为:通过截骨使骨关节炎的过高骨内压减低，使软骨下骨质的血运重建及增加关节的稳定性，这对退变关节的修复，症状缓解亦有着重要作用。
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3 [: F9 _  L$ B& j   一、高位胫骨截骨手术适应证  
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      选择胫骨高位截骨必须考虑以下因素:患者的年龄与体重、术前活动范围、膝关节的稳定性、活动级别以及疾病类型等，以下分别讨论:   
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4 \" t7 c" |, Z5 u1 X1 O3 l      1.患者的年龄与体重

      多数学者认为年龄小于 55岁的膝关节炎患者可以考虑行截骨术。然而，尚无文献支持这一年龄划分。正常体重的患者无疑比肥胖的患者适合行截骨术。Coventry建议在截骨术前应让肥胖患者减肥。   

      2.膝关节活动范围  
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! W* a  I) h2 f3 t      虽然有较多的研究认为术前关节运动范围是一个重要因素，但是没有文献说明究竟多少活动度适合做截骨术，多数学者认为屈曲最少达到90度。   
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      3.关节稳定性  
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( Y" b0 @9 u, [; W% P      过去，人们把关节是否稳定作为一个选择手术的重要指征。虽然软骨丢失可以导致一定程度的关节松弛，但是在截骨过程中可以矫正关节的松弛。由于膝关节不同屈曲角度时的关节负荷不同，所以伴有韧带不稳的截骨术常常难于作术前计划，术前采用最大外翻应力像测量最大外翻角，从而预测矫正角度。在手术前后应该注意:术前应用应力像评价关节松弛度防止由于韧带松弛导致过矫正。负重像可以隐藏内侧的不稳定，一旦手术结束后关节负荷发生变化，矫形后的负重像将反映外翻截骨与内侧关节松弛的影响。许多作者报道了高位胫骨截骨与关节内前交叉韧带重建联合实施效果良好。   

      4.活动水平与疾病类型   

8 ?# O. L3 w2 a1 U4 [% f: `      胫骨截骨常常用来治疗活动量较大的年轻患者，还可以治疗内侧室或创伤性关节炎，或者矫正力线等。炎症性关节病是胫骨截骨的禁忌证。虽然单室关节炎为胫骨截骨术的最佳适应证，但是三室关节炎仅累积一室也不是禁忌证。   
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  H% b$ L1 Z" ?  f      5.胫骨高位截骨的术前评估   

      选择患者时应考虑患者的年龄，术前活动范围，活动量水平，体重，累及几个关节室，是否有交叉韧带不稳以及内外侧副韧带不稳。术前摄膝关节站立位像，测量畸形角度及机械轴和解剖轴、胫股角。并将矫正角度、截骨水平、固定位置和楔形截骨大小等标记出来。
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9 A: x/ [: V, u6 Z; f2 F   二、外翻胫骨近端截骨治疗单室性关节炎
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      Coventry经典高位胫骨截骨术是目前美国最流行的技术，该种术式并发症较少，容易愈合、可能的并发症包括低位骸骨、骸骨内瘫痕、外侧韧带松弛以及 Q角加大。邻近关节面的截骨术虽然可以获得较大的矫形和更大的骨接触面，但是也增加了骨折和近端骨坏死的危险。远端截骨则存在愈合问题和累及胫骨结节。此外，应考虑美观问题以及为将来行TKA做准备。Katz报道了骸骨内瘫痕并低位骸骨将造成TKA暴露困难，高位胫骨截骨失败的病例行TKA的结果与TKA翻修的结果类似。文献报道，高位胫骨截骨的骨不连率约为1.3%一3.6%。
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      除了经典的外翻截骨外，还有内翻截骨等方法，内翻截骨采用自体骼骨移植，用于内侧副韧带较紧时，然而，其缺点为可能导致下肢延长、骸骨移位以及取骨部位的并发症。亦有学者提倡行胫骨结节近侧或远侧圆顶形截骨，其优点包括多平面的活动性，并允许调节;无骨丢失。   
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" ^& s( N7 ^" y6 D* S& T      目前关于高位胫骨截骨的争论存在于如何固定。多数文献报道采用内固定或外固定，方法有单纯石膏固定、骑缝钉、钢板固定以及外固定等。成功的固定可以保证患者早期活动和早期负重，坚强的内固定可以使患者更为舒适。目前，多数学者推荐行坚强的内固定，使患者可以早期活动，而石膏管型固定已逐渐被淘汰。   

      高位胫骨截骨治疗膝关节单室性内翻关节炎从而推迟行 TKA。术前应采用站立位下肢全长像，测量胫股角获得截骨角度，术前应注意韧带松弛。术后胫股角应在 50- 100。内固定提高了术后效果。内固定术后可以早期活动，其并发症不超过外固定或石膏固定。

6 D- V! @3 G6 N0 `+ d% W0 _" V  F      (一)并发症及其预防  

+ o+ e' k6 O" o9 \+ d6 [. O4 U      胫骨高位截骨术的早期并发症与其他骨科手术相同。   
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4 F, b3 w/ c3 o# Q% f5 Q, y( N      1.伤口感染   

- j9 a" ?0 Y4 a8 O      目前已不是严重问题，在Coventry报告的213例胫骨高位截骨术中有3例感染，2例为浅层感染、1例为深层感染，但经处理均未造成严重后果。   
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      2.深静脉栓塞   
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      在老年人下肢手术，术中用止血带的松紧程度与持续时间均需加以注意。术后指导病人进行功能锻炼，常规给予小剂量低分子肝素预防性抗凝治疗，以防止静脉栓塞的形成。   
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      3.用卜总神经麻痹   
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      可由不同的原因产生;如术后绷带过紧或石膏压迫，术中牵开器过度牵拉，或手术直接损伤。另外，排骨上 1/3截骨使排神经损伤机会增加，同样胫骨截骨后穿针外固定不仅增加针道感染机会，也增加排总神经损伤的机会。   

      4.血管损伤   
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2 V' x5 p& U; e. l1 K+ E$ b% y4 H1 I      该并发症极为少见，但有文献报道，特别是用穿针外固定或胫骨上端广泛剥离应用钢板螺钉固定时均可发生，若累及胫前动脉，结果可产生胫前肌间隔综合征。术中为避免GUO动脉损伤，剥离胞部结构时应使膝关节屈曲并将咆部结构牵开。   
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$ U8 T7 R+ T: H; `# A      5.延迟愈合或不愈合
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      和其他部位的截骨术一样，若截骨线是在松质骨部位，截骨面整齐。骨端接触良好，且术后有足够的固定，一般该手术很少发生不愈合或延迟愈合。   

  l: x" M1 R& T. n      6.其他  
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      截骨术本身的合并症直接关系到外科技术问题。如截骨线斜向近侧，而进人关节;截骨线未到达对侧骨皮质，而发生骨折;截骨线距关节太近，即近截骨段太薄，而发生近截骨端缺血坏死或未达到要求的矫正度数等，均属于技术问题。因此，要求术前必须精确测量，术中按设计仔细进行操作，才能防止上述问题发生。截骨术几年后矫正角度丢失，并非手术本身并发症，为防止矫正角度的丢失，有些作者主张在截骨术时可适当作过度矫正。

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关节镜外科是运动医学和骨科发展的一个里程碑。国外20世纪70年代关节镜外科有了迅速的发展并逐渐普及，充分显示了关节镜手术创伤小、康复快的优点。关节镜不单纯是一项骨科技术，而且发展成为一个骨科专门学科。关节镜的历史是内镜发展史的一部分。现代关节镜是从膀胧镜演变而来的。在近代，日本Takaj i和Watanabe为关节镜的发展做出了杰出的贡献。Takaj i是第一个成功应用膝关节镜进行检查的医生，1918年他观察了尸体的膝关节，1919年用内窥镜检查膝关节结核的关节内部情况，与此同时，欧美医生也在关节镜发展的I作中起到重要的作用，1921年Eugen Bircher报道了关节镜检查情况。随后十几年，只有少数人尝试观察膝关节内部结构情况。1932年和1936年Takaj i分别用黑白照片和彩色照片展示了内镜检查的结果。Watanabe继承并发展了Takaji在关节镜方面的工作，1957年主编了关节镜图谱，1958年他报告了真正应用在关节检查的内镜系统一21型关节镜，1962年他利用关节镜切除了半月板。1959年，Watanabe21型关节镜问世，促进了膝关节镜的进一步发展。自此后，关节镜不仅用于膝关节与损伤的诊治，同时亦用于其他关节疾病的诊治。彩色电视用于显示膝关节镜检查内部结构的过程，使膝关节镜检查及镜下手术治疗有了新的进展。   
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      1934年Burman等首次报道应用关节镜治疗退变性膝关节病，他们当时认为治疗的机制是对关节腔的机械冲洗作用。随后的文献比较强调关节的开放手术，1940年，Haggart报道了应用开放手术切除增生骨赘、游离体、增生滑膜及病变软骨等治疗退变性骨关节炎;1941年Magnuson引人了关节清理这一名词，并介绍了这一技术，报道了62例患者中60例完全康复。此后手术方法没有什么改进，直至1959年，Pridie引人了在象牙样骨上钻孔刺激关节软骨再生的概念。20世纪70年代，学者们重新对关节镜治疗骨关节病产生兴趣，1972年Jack-son和Abe报道了200例膝关节病在关节镜检查后临床症状缓解;1973年 O' Connor报道了关节灌洗的优良治疗效果;Jackson试图确立关节镜在疾病诊断上的作用，他建议可以应用关节镜摘除游离体和半月板碎片。1981年，Sprague报道了关节镜下清理治疗退变性膝关节炎，69例患者去除了半月板碎片和骨赘、滑膜切除和软骨刨削，术后14月随访显示，74效果良好，10%尚可，16%失败，在关节炎的范围与手术效果之间无差异。现在将分别对膝关节镜外科的最新进展加以介绍。

   一、膝关节镜手术适应证

      膝关节镜的手术适应证见表 136一2:
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      (一)半月板损伤的处理
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      随着关节镜外科的开展和普及，半月板全切除术已杜绝。有学者曾指出:“开放式半月板切除术可以进博物馆了”。多数学者认为，关节镜下半月板部分切除术应尽可能保留更多的半月板组织。对于半月板损伤最理想的治疗方法应该是破裂处缝合，使其愈合。但要严格掌握适应证，是否进行半月板缝合要考虑:破裂的位置、形态、复杂的程度、年龄、膝关节稳定性、缝合组织的质量，急性或慢性以及患者的配合等因素。通过对半月板血液供应的研究表明，对于有血液供应区(红区)的半月板撕裂应进行缝合，血液供应区与非血液供应区交界处(红白区)要争取，而无血液供应区(白区)不缝合。垂直纵向撕裂缝合效果好，水平破裂提示半月板有退化，缝合效果差;畸形严重的桶柄状撕裂缝合效果不好，放射形撕裂缝合困难;单处破裂比多处破裂效果好;年轻患者比年长患者效果好;膝关节不稳定者，如前交叉韧带损伤必须同时处理，否则半月板缝合效果差;半月板质量差，则缝合效果差;急性、慢性撕裂都可以缝合，理论上讲越早越好;另外，患者配合程度好，则效果好。关节镜下缝合的技术无外乎有由外到内缝合、由内到外缝合和全内缝合方法。要特别强调的是由内向外缝合时容易损伤血管神经，应先做好皮肤切口，保护好软组织。在手术中要将半月板的破裂面磨成新鲜创面，同时将血凝块植人半月板的断面。要注意半月板缝合术的术后康复，早期活动膝关节，逐步早期负重。我国盘状半月板的镜下发生率较国外高，可注意进行远期的追踪观察。国际上已经开展了半月板移植手术的实验及临床研究，个别实验进行了半月板基因工程的研究，相信在不远的将来半月板损伤的治疗会有更大的发展。

4 O0 b- A0 [" v      (二)前、后交叉韧带重建术  

, x( [) u( ^! ~& e) g" a      交叉韧带对膝关节的稳定性有很重要的作用，前、后交叉韧带损伤比例是10:1。诊断主要依靠临床病史、Lachman test及轴移试验，MRI诊断有时会导致误诊。前、后交叉韧带重建术可以使关节达到机械稳定和功能稳定，避免骨关节炎的提前发生。从1988年后国际上公认不再使用开放式交叉韧带重建术，而代之以关节镜下进行手术。经过10年的争论，世界上已经逐步淘汰了人工韧带作为移植物等方法，目前主要有“骨一骸键一骨”(BPTB)和用内纽扣(endobutton)的自体半键肌移植方法，半健肌一折为四，每两股成一对，在股骨附着点上钻两孔分别固定以恢复接近正常的解剖状态。4股半键肌的抗拉力强于“骨一骸键一骨”的抗拉力强度。固定方法:以前选择螺纹钉和骑缝钉等，也可以选择金属自紧螺钉、可吸收螺钉或特殊的环形旋转固定装置，现在新推出小钢板内钮扣固定的方法，此种方法简便同时也有利于翻修术。前交叉韧带重建时先进行`_`}.L间窝成形，既可以清楚看到ACL固定的准确位置，又可以防止撞击肌膛。肌键附着点的位置:骨取孔点应在关节面下3一4 cm，胫骨结节内侧 1一2cm;股骨孔的位置在股骨后方皮质前方 1一2mm处。年轻特别是骨发育未成熟的患者接受前交叉韧带重建术时，不宜用BPTB方法以免损伤骨髓，应采用半脾肌过顶(over the top)的方法而不穿骨洞。术后康复要注意:可使用冰袋减轻肿胀，术后2周内少活动，练习股四头肌肌力，尽量不屈膝，3-6周屈膝到1200，开始进行走路等康复训练，术后6个月可以参加体育训练。过去曾认为单纯的后交叉韧带损伤非手术疗法有效，但长期随访结果显示非手术疗法效果不理想，仍可以引起一些问题，因此建议单纯的后交叉韧带损伤也要进行手术治疗。后交叉韧带对膝关节功能非常重要，做屈膝900的 X线侧位片检查时如果胫骨后移小于lomm，可以保守治疗，大于10 -15mm需要手术治疗，复合损伤也需要手术治疗。一般移植物的选择包括:跟键、骨一骸腿一骨和半健肌加股薄肌。在关节镜下手术损伤小，骨隧道定位准确。股骨等长点的位置在后交叉韧带附着点的后上方，胫骨点在正中向后 lomm处。术后2周内使用支具进行康复训练，2-3个月完全负重，8-12个月可返回运动场。在进行后交叉韧带重建术时，常用到经后人路放人关节镜的方法，为了消除盲区可以将内、外间隔的隔膜在用交换棒抵紧的情况下，用刨削器刨穿部分隔膜，注意保护上方的血管。这种方法在进行后关节囊的滑膜切除及半月板后角手术时很有必要。   

      (三)关节镜下软骨重建  
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      目前比较常用的试图修复关节软骨面的方法有:软骨面的刨削、软骨下骨穿透、骨膜移植、软骨或骨软骨移植、细胞移植以及细胞因子和人造基质植人等。Kim等(1991年)进行的动物实验和Bentley( 1970,1978,1984年)临床研究均提示刨削不能刺激关节面的再生，也不能使关节面修复。软骨下骨穿透术能破坏软骨下骨的血管，导致纤维蛋白凝块的形成，通常产生一种纤维软骨修复组织覆盖表面，尽管软骨下骨穿透术能刺激纤维软骨修复组织形成，确实也有许多患者的症状得到缓解，但由于随访期较短，缺乏很好结果评定方法和随机化的对照研究，所以这个手术的临床价值尚不能肯定。软骨膜移植可以替代关节软骨缺损或变性的部分，经研究表明软骨膜移植在年轻患者中的效果好。软骨移植因移植物与关节软骨有非常相似的结构和成分，更具有活的软骨细胞移植的潜力，因而有更大的优势。用新鲜和冷冻的骨软骨异体移植的临床实验显示，它们都能与宿主组织愈合并恢复关节面。用骨软骨异体移植可以使局限性关节软骨面损伤或退变患者的临床症状缓解和功能改善。同时，此方法可以延迟甚至防止与移植物相对的关节面的退行性改变。国外也进行了自体软骨及骨移植的临床实验研究，即取非负重面如裸间窝处的软骨及骨做成多个骨栓嵌人软骨缺损区内钻好的骨洞中。有学者利用微创技术即用骨刀在软骨缺损区造成微型骨折，并开放至哈佛管以促进纤维软骨的形成。软骨细胞移植结合骨膜移植能促进关节面的修复，但对新产生的组织的功能及耐用性还需作进一步评估，以确定它们是否能改善关节功能、延缓或预防关节退变。此外，生长因子对软骨生长的影响和人造基质用于治疗关节软骨缺损尚需要进一步探讨。

      (四)关节创伤的关节镜治疗   
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/ _2 N: E  L" D) x      关节镜应用于关节创伤的诊断和治疗，是一种非常理想的方法。首先良好的关节内视野可以了解关节内的各种损伤，有助于确定进一步的治疗方案。利用关节镜对胫骨平台骨折的直接观察，能基本保证骨折复位，同时可以清除嵌人的小骨片和破碎的半月板，可以直接观察固定的螺钉是否进人关节腔内，指导螺钉的进针方向及松紧度。关节镜手术创伤小，基本不暴露关节腔，可以获得良好的关节功能。

2 R# W/ }, v$ ~% e$ b& e0 E      (五)关节镜下治疗骨关节炎

      随着人口老龄化的发展，骨关节炎的发病比率也逐渐增高。膝关节骨关节炎的非手术治疗包括NSAIDs、理疗、生活方式或职业的改变以及关节内注射类固醇等方法，当上述方法无效时，手术就成了唯一的选择，传统的手术方式有截骨术和关节置换术等，这些方法需要医生具备高超的手术技巧，而另一方面，患者也要面临一定风险、并发症以及生活方式的改变等。正是由于上述原因，关节镜手术逐渐流行。研究表明，关节镜治疗并不能改变骨关节炎的病理进程或阻止其发展，然而能改善患者的膝关节功能和减轻疼痛。
7 q9 i4 j5 X* W  ^0 z0 \8 ~' M
+ P  q* d% i* h' D      手术方法包括:   

      1.关节镜下灌洗(Arthroscopic lavage )  

- P0 h5 t1 {7 G; a$ \! c     前瞻性长期研究确定了关节灌洗的作用，其早期效果良好，但随时间推移逐渐恶化。其症状的缓解归结于关节碎、分解蛋白的金属蛋白酶(例如，胶原酶、白明胶酶和基质降解酶)、炎性因子以及焦磷酸钙结晶等的清除。Lives-ley等发现应用关节镜灌洗治疗37例膝关节骨关节炎术后一年疼痛缓解明显优于对照组的24例患者。近年来，Hubbard对比了关节清理和关节灌洗治疗76例膝骨关节炎患者，1年后关节清理组疼痛缓解率为80 ，关节灌洗组为20%;5年后关节清理组疼痛缓解率为65%，关节灌洗组为 12%，说明单纯关节灌洗仅能提供部分症状改善。   

# Y9 I( d# m9 f      2.关节镜T清理术(Arthroscopic debride-ment )   
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. Y4 N# ?" A- E" M" j     文献报道，膝关节炎患者行关节镜下清理术1年的缓解率在 32%一80%。关节镜下清理术这一概念实际上包含几个手术，半月板切除、滑膜切除、骨赘摘除，甚至包括外侧支持带松解。由于其包含内容很多，所以没有办法比较。   
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      3.关节镜磨削成型术(Abrasion arthro-plasty )   

      1984年Richards和Lonergan回顾分析了22例患者行关节镜清理及经皮股骨裸钻孔手术2年的效果，发现优良率在80%. 1986年，Johnson采用电动工具磨削象牙样骨，这种方法限制患者6个月内完全负重，2年后78%术后效果良好，16%恶化。1989年，Bert和Maschka比较了磨削成型加关节清理与单纯关节清理的5年随访结果，所有患者软骨破坏为Outerbridge分级N。在这一研究中，联合手术明显优于单纯关节镜下清理。   
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      尽管各家报道不同，但是仍有一些因素可以预测关节镜下清理的效果。Ogilvie一Harris和Fitsialos研究了441例膝关节炎的关节镜下清理的手术效果，发现由于半月板撕裂或软骨碎片造成的机械性症状术后效果良好;Yang和Nissonson分析了105例年龄大于 60岁的膝关节炎患者，发现对以下情况术后效果良好:游离体、半月板撕裂。Wouters则发现在年龄超过50岁的患者中术前最少有一次绞锁现象的术后效果好。另一个因素为膝关节的机械轴，1985年Salisbury等首次报道了机械轴畸形与术后效果的关系，他发现虽然早期效果近似，但是2年后内翻组病人的功能及疼痛评分明显差于正常组。在最近的一项研究中也证实机械轴正常与否与关节镜下清理的疗效密切相关。Baumgaertner等发现关节镜清理术前病程短于1年的患者术后效果较好，其中病程小于3个月术后效果最佳，病程大于 12月术后效果最差。而多数学者认为年龄并不是选择治疗的重要因素。最后，尚有学者发现术中关节镜所见的关节退变严重程度与临床效果有关，Lin-schoten和Johnson随访56例行关节镜下清理术的病人，发现软骨破坏(Outerbridge gradeIV)的病人多数需二次手术。   

- ~) e+ |% b, f- L& f      综上，关节镜治疗膝关节炎的主要目的是缓解疼痛，治疗的选择主要是依据使患者继续参加日常活动和推迟更广泛的手术。许多患者在发病期间间断或持续接受NSAIDs药物、理疗、支具等保守治疗，关节镜治疗并不排斥这些治疗，而是应用于上述治疗无效时。如果适应证选择得当，术后的短期效果较佳。

      (六)关节镜术后康复   

      1.康复的目的和要求  
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6 Z1 H7 Z9 `& V8 a  [      康复过程如同走平衡木，一方面需要保护组织愈合，避免不适当的活动和过度负重;另一方面要防止粘连和僵直，避免制动过久。总之，不适当的康复可能会产生意想不到的结果，引起关节撕脱及软组织损伤，或使关节僵硬及动力性和静力性的肌无力。早期活动可使关节粘连减少，但过度的活动会延长炎症期，特别在术后开始的3周，产生持续疼痛及人口处肿胀，因此术后功能锻炼要兼顾对伤口愈合的影响。韧带组织的修复与重建非常复杂，首先要考虑到开始固定时张力的下降和固定位置韧带愈合处张力是逐渐恢复的。其次，要考虑到韧带组织愈合需要特别长的时间。从内侧副韧带损伤的动物模型可以看到:韧带纤维有充足的血管床，控制生理及功能性张力，必须保护避免有害的张力。软组织愈合可分为三个阶段:第一阶段急性炎症期，一般为伤后72小时左右;第二阶段修复再生期，为伤后48小时至6周;第三阶段再塑形和成熟期，为伤后3周至数月。  
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      医生必须根据自己的知识和经验为每一位病人制订不同的康复计划，要认识到病人希望能快点恢复运动范围而忽略适当的保护。另一方面要认识到病人可能会恢复得很快，应给予适当的体疗避免僵直。  

: u: x3 u$ B" o4 e7 \8 G- G      康复的最终目的是要使拮抗肌力量和范围达到平衡。事实上拮抗肌经常选择性地改变力量，调整拮抗肌的比率，来保护韧带重建。训练计划必须以超负荷，特别是回复性为原则。超负荷指训练必须使肌纤维张力达到最大强度的60%以上，必须使肌肉不能再做最大力量的动作来使肌肉获得最大力量。除非增加训练刺激肌肉的结构和功能变化将是平台期。  

      耐力训练是用低张力和多次重复肌肉收缩而达到的，这是次极量，但能使肌肉和支撑组织达到超负荷;这些活动使新陈代谢增加，从而改善呼吸和循环系统，这增加了氧的需要量，反射性地增加线粒体的含量，增加毛细血管的密度，使I型慢肌纤维和高氧耐量型的D型纤维肥大，脂类利用率增加，碳水化合物利用率和乳酸代谢产物减少。其他系统也都有改善，包括:最大通气量增加，降低心率，增加心排出量，降低胆固酵、低密度脂蛋白(LDH)和甘油三醋的含量。  
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      力量训练是通过采用低张力、高频率收缩达到的。这种锻炼方式可以增加肌肉纤维横断面的直径，主要是使n型快动纤维肥大。与耐力训练不同，这种方式不能改善氧的容量，但能增加肌肉体积和肌肉内磷酸激酶及磷脂的含量，加快在无氧状态下细胞 ADP转换成 ATP的能力。尽管工型和n型肌纤维的比率不变，  II型肌纤维由需氧型转换成糖原酵解型。  

      肌肉的生长与向心和离心训练不同而异，达到的力量也不相同。即使同是向心运动、等长、等张、不同阻力和等速运动产生的力量和运动效果也各不相同。   

      2.训练的方式   

% `1 V1 a' [" W      (1)热身运动:热身运动对所有运动方式都非常重要，可以防止肌肉和软组织在运动中损伤，是任何肌肉训练的序曲。

, d( I! [; [- ~2 R, Z$ S; P      (2)屈伸锻炼:任何康复训练开始的目标都是恢复关节正常的活动和屈曲能力。很多关节镜手术后屈伸锻炼的恢复是通过病人家庭自我锻炼获得的，包括被动和主动屈曲关节，可应用小的力量或缓慢负重训练。可以通过主动和被动或坐位用健侧腿帮助患肢的方法恢复膝关节的活动范围。伸直锻炼可通过仰卧位伸膝，局部持续缓慢加压的方法。治疗师可通过轻柔操作加大活动范围。骸骨活动也极其重要，必须教会病人自己逐渐推动骸骨，向内、向外、向上、向下的骸骨滑动。如果发现骸骨活动差，应由治疗师参与治疗。

, y! q8 ~6 \% B& a; Z" d      (3)等长运动:等长收缩是指在肌纤维没有明显长度变化时产生的张力。这样没有功，也没有关节运动。在最大收缩时产生最大力量，并在低速时动态测量最好。可产生肌肉肥大但耐力并无增加。等长运动在术后早期非常重要，可防止肌肉萎缩，恢复力量和保证伤口愈合。这可选择某一关节角度进行锻炼，并可在任何地点进行。但这种锻炼非常乏味，也不能判断是否达到最大收缩。尽管文献报道不同，但大多数意见是在三种不同的关节角度进行5秒一次的最大收缩，进行神经肌肉刺激2小时，每天3-4次，对改进肌肉的反应，特别是对明显肌肉萎缩和自主活动能力差的有效。尽管不都是做最大收缩，但同时收缩拮抗肌群可保护伤口愈合。   
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      (4)等张运动:等张运动指衡定阻力负荷下的弧线运动，这种运动的完成有肌肉的短缩。DeLorme于1945年提出这种方式的锻炼，他强调低重复性、高阻力锻炼来达到最大力量。此后他建议渐进阻力锻炼(PRE)，包括肌肉能承受的最大阻力的弧线运动，即第一组50%最大阻力下重复 10次，第二组 75%最大阻力下重复10次，第三组100%最大阻力下重复10次。当最大阻力能重复 巧次时，就建立了新的最大阻力。这种运动有一个问题即是在关节处于不同的位置时，肌肉的力量不同，这样肌肉的最大收缩只有在弧形的最薄弱点才能达到。这可以通过尽快举起重量来弥补。由于这种限制，设计各种不同的阻力。这种系统强调全程屈伸运动至少重复10一12次。另外需要每天调整阻力。第一组包括重复10次1/2工作负荷;第二组重复6次3/4工作负荷;第三组用最大工作负荷，重复尽可能多次;第4组根据第3组重复次数调整工作负荷并为下次训练做准备。重复次数和组数根据病人具体情况而定。离心运动与向心运动相反，发生在肌肉拉长抗阻力时，等张运动中不会发生离心运动。

      (5)等速运动:是指在恒定的速度情况下运动，应用的阻力可以调整。在弧形运动的各个角度都可发生最大收缩，这在等张运动是不可能的，因此能获得最大的力量。训练是根据速度特异性而确定的。机器设备有了很大改进，但非常昂贵并且需要专业人员操作。这种锻炼是非生理性的和非特异性的，因此可引起关节超负荷和可能对组织愈合不利。在低速度下可产生最大力矩，因此要等组织愈合和关节能承受等速运动后进行。典型的等速运动用各种速率和不同的重复次数进行 10--20分钟。由于各种训练的特异性不同，因此比较各种训练是困难的。一般而言，静力训练可以改善静力强度;动力训练可以提高动力强度，等长运动可以在术后任何时间，不需要任何器械进行，且简单安全。动力型训练比其他方式更有效，但需要组织愈合后进行。   
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8 J5 M# ]3 ?0 Q      (6)本体感受训练:本体感受反馈经常由于外伤或手术而改变，并经常由于制动而下降。随着力量训练的进行，本体感受得到一定程度的恢复。尽管如此，协调性呈现运动特异性。不仅需要本体感受神经肌肉传导设备，也需要有经验并经过训练的体疗师。本体感受训练与功能训练同时进行贯穿康复整个过程，以改善肌肉的反应时间和协调性。

% R/ X1 o+ Q" E9 L( a      (7)功能锻炼:这些锻炼包括应用已提供的锻炼器械，改善活动时的灵活性和协调性，指:跑步、慢走、骑自行车、游泳、技巧、跳绳等运动。最终康复功能逐渐恢复工作和特殊体育活动。这些锻炼也可以改善病人心血管系统的耐受性，另外也可以选择或设计负重关节和生理性支撑结构，用拮抗肌之间的平衡，避免愈合组织承重，使其尽快恢复正常功能水平。

: _" a7 y2 t. j      众所周知，同时训练对侧肢体即健侧锻炼可以改进运动效果。这些运动包括等长运动、健侧负重、上肢或下肢交替锻炼等。跳跃等剧烈的活动在重建关节是禁止进行的。

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一、人工膝关节的发展历程   

# W' r/ R: o5 e4 {% Q$ u      人工膝关节技术与人工骸关节一样，也是从原始关节成形术基础上发展起来的，但人工膝关节技术发展较晚，所以借鉴了许多人工貌关节的技术。20世纪早期，各种假关节成形技术占有主导体位，多数膝关节因感染而残留的关节畸形或强直，经原始的假关节成形术后，获得了未曾预料的效果，加上当时髓臼成形术的效果令人鼓舞，导致了旨在改进假关节成形术效果，而于20世纪50年代早期设计研制出一些膝关节假体，但由于其临床效果不理想，很少使用。在50年代后期及整个 60年代，膝关节成形术主要是绞链式假体置换术，这便是最早的人工膝关节。这种关节假体，早期效果很好，但由于不能适应膝关节在正常步态周期中多种活动自由度的要求，因而不能耐用，很快即出现松动，且感染率高，加之这种关节假体是金属一金属设计，因磨损、柄断裂而且很难挽救，而渐渐被放弃。70年代早期，加拿大骨科医生Frank Gunston由于曾跟随Charnley学习一段时间，深受其启发，设计出首例膝关节表面置换假体，这种关节假体是多中心性，由金属与多聚乙烯组成关节，术后主要靠膝关节周围的韧带稳定性限制而产生正常膝关节活动，这被认为是人类历史上第一次真正意义上的膝关节表面置换术。虽然这种技术的出现是人膝关节成形术的一大进步，而且更是将全髓关节置换的有关技术应用到膝关节的有益尝试，但毕竟股骨不同于胫骨，胫骨上有多种软组织、韧带附着，并在膝关节运动中发挥重要作用。因此，有不少学者试图改进设计，如Duocondylar和Geo-metri。等假体问世。1973年Conventry报告了用金属与多聚乙烯组成的Geometric表面置换式假体，早期效果满意，但由于器械设计较差，而且术后不能恢复正常膝关节活动，导致假体承受负荷过大，而松动、下沉等并发症发生率较高，但感染率较铰链式膝关节假体明显降低。70年代中期，全裸型膝关节置换技术(TKA)的出现，标志着人工膝关节技术史上的又一次革命。TKA的成功率较高，术后 10一12年随访优良率达 98 。此后全裸型假体的设计又有些改进，如胫骨假体金属托及标准组合式假体的设计，使 TKA技术日臻完善并最终成为目前人工膝关节置换术标准设计。   
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   二、后交叉韧带保留与后稳定型膝关节假体   
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      虽然全裸型假体有了明显进步，但改进工作并没有停止，因为这种假体缺少前后稳定且胫骨假体完全为多聚乙烯制成，因此支撑性差。为了增加前后稳定，并结合膝关节运动生物力学原则，进一步改良设计分两个基本类型，即后交叉韧带(PCL)保留型全裸假体及后稳定型全跺假体，后者需切除PCL。通过胫骨平台聚乙烯垫片中间凸起与股骨骸间凹相关节，而获得前后稳定。这两种类型的假体一直沿用至今，并使用过程中都获得了成功。早期全膝关节置换术，强调胫骨截骨量应少，这对于保留足够的胫骨平台以发挥支持功能固然很重要，但常常需使用较薄的多聚乙烯胫骨假体，因而导致术后胫骨假体磨损而失败。胫骨平台假体金属托的出现，使这一问题得到很好地解决。

. m- }& v, c1 t6 M, k: L0 C, A   三、组合式假体及翻修术   
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$ M6 ]6 m4 F: i- Z9 U      由于胫骨假体金属托的使用，可减少假体一骨接触面的应力，这样金属托与不同厚度的多聚乙烯平台垫片，经插人而组合一个完整的复合胫骨平台假体，因此需要生产各自独立的组合部件，以便在术中组合成复合假体，这为术中带来了极大的方便。20世纪80年代早期，随着全裸型膝关节置换术(TKA)的成功率不断提高，失败病例很少见，TKA数量也明显增加。但由于失败的病人非常少见，因此这时期的翻修术很少，也缺乏翻修手术器械，偶尔遇到翻修手术时，医生与制造商合作，手工生产一些定制的假体以适应当时的临床需要，而很少用另一种假体替换使用。这个时期，常用的定制假体是将股骨或胫骨柄加长，此外，根据骨缺损需要，设计一些定制假体，但由于缺乏经验，常常对骨缺损估计不足，加之的器械粗糙，因此翻修术十分困难。随着原发性TKA数量继续增加和翻修术的经验积累，组合式关节假体在TKA术中越来越显得重要和方便。80年代中期，在翻修术中常见到聚乙烯平台磨损而其他假体尚完好，因此单用聚乙烯垫片替换磨损的聚乙烯垫片，就可完成翻修术，但需用标准的聚乙烯垫片，这大大激发了研究人员的设计，因而导致了胫骨平台金属托与聚乙烯垫片标准组合式部件的出现，但对骨溶解和其他因素引起骨缺损尚未很好研究。80年代末期，几乎所有膝关节假体均为标准部件组合式假体，这尤其对翻修更有帮助，现在股骨、胫骨假体均有不同型号的替代品，也正是在80年代末期，翻修手术开始出现并逐渐增多，而且伴有各种骨和软组织缺损。对于大块骨缺损，虽然可使用骨水泥、骨移植技术等以便翻修术恢复关节正常排列和稳定，但应用柄加长型替代部件的设计，代表着TKA翻修术的重要进步，而且也是有效的方法。翻修术中，假体柄是一种重要的替代部件。由于应力遮挡而引起的骨缺损，在TKA翻修术较常见，因此，当取出的膝关节假体后，骨缺损更加明显，而且剩余骨的质量也较差，这种骨能否支撑翻修假体，实属疑问，在这种情况下，使用长柄假体替代部件，可越过支撑薄弱区而完成翻修术。这种可替换的标准或特制的替代部件，可使术者在术中处理问题更具灵活性且方便。

   四、技术进步与器械改进   

5 p6 W# z0 _1 D7 S      20世纪70年代中期以后，逐渐认识到TKA的成功在很大程度上取决于外科技术和器械的正确使用。早期的TKA技术基本要求在胫骨近端垂直截骨，在股骨远端及后跺采用平行截骨。相对来说，胫骨截骨是在软组织张力下进行的。这些截骨并不总是能顺利达到目的，尤其是股骨后跺等量截骨，可引起屈曲、伸直时关节间隙不平衡。虽然这些早期技术也可使TKA获得成功，但自80年代中期，TKA术中渐渐出现了一些理念性的变化，即依据膝关节解剖、旋转、下肢力线排列及软组织平衡为基础，创造一种精确截骨法。随着这一理念性变化，器械的设计改进也有了明显进步。单就下肢力线排列指示器来说，早期的设计很不精确，然而随着对截骨的要求更精确，首先要改进这种指示器。自80年代后期，下肢力线排列指示器经过不断改进，逐渐演变成目前所用的情形。现在所使用的截骨导向器也得到很大改进，且是多用途的。随着这些技术的不断改进，也逐渐认识到其他外科技术的重要性，其中最重要的是骸股轨迹的恢复和假体旋转位置。事实上，TKA技术中骸骨发生的问题占翻修术的50%以上，所以常常需在术中作外侧松解，甚至远端力线重排。另一个问题是，传统TKA技术中，胫骨垂直截骨通常仅在屈曲外旋位，截除股骨后裸后，适当平衡后进行，然而在这种情况下，外旋常常是盲目无助、不精确的，而且常常并不这样做，同时要取决于病人的软组织张力。目前TKA技术中，在多数装置，外旋定位是根据一些解剖标志，如股骨裸的轴线，常作为常用参考点。总之，这些技术上的改进，对于TKA术后效果的改善及和假体使用寿命均有很大帮助。

: r9 X6 \$ B5 s8 z  K. B   五、人工全膝置换术手术适应证与禁忌证   

' `2 P8 n7 M1 U  I: `1 p/ T' a* {      1.手术适应证   
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      在膝关节炎的手术治疗中，人工全膝关节置换主要用于治疗严重的关节疼痛、不稳、畸形，日常生活严重受限、经非手术治疗无效的病例，目的在于减少关节疼痛、改善患者的关节功能。具体适应证如下:膝关节各种炎症性关节炎，如类风湿关节炎、骨关节炎、血友病性关节炎等;少数创伤性关节炎;高位胫骨截骨失败的骨关节炎;静息的感染性关节炎(包括结核);少数骨软骨坏死性疾病。   

      2.手术禁忌证   
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      在下列情况时，禁忌行人工全膝关节置换术:膝关节周围肌肉瘫痪;膝关节已融合于功能位，并且无疼痛无畸形等。
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0 E3 S4 {- S  W   六、TKA术前计划及相关技术   

     对于TKA，术前仔细的计划是获得满意疗效的重要因素。良好的术前计划可避免术中许多潜在的错误。术前计划通常包括病人的选择，假体的选择和手术方案的制定。有些复杂问题，如其他关节疾病的治疗、骨折畸形愈合或不愈合的处理、翻修手术病人的软组织覆盖、骨缺损的处理、假体取出等，均需要术前认真考虑。

      (一)原发性TKA的术前计划

      对于原发性TKA，除了正确选择适应证，仔细体格检查及关节周围皮肤条件外，还要注意检查下列情况:   

      1.伸膝装置   
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) p+ B% p; @% D$ z. Y      TKA术后，伸膝装置的完整与功能对获得满意效果极其重要。常遇到的伸膝装置问题包括骸骨切除及骸骨运动轨迹异常，即骸骨半脱位。由于骸骨可增加股四头肌力臂，有助于TKA术后提供前后稳定。骸骨切除的病人，如果TKA术后PCL松弛或切除，可以出现胫骨相对股骨的后半脱位，所以对骸骨切除的病人，作TKA手术，若选择PCL保留型假体，应特别注意纠正PCL的正常张力或选择后稳定型假体。骸骨半脱位可在TKA术中通过外侧支持带的松解而达到平衡。   
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      2.韧带的稳定性   

* P; P; k6 J+ O- s( w( O) @      韧带不稳对骨关节炎和类风湿关节炎病人的原发性 TKA很少成为问题，侧副韧带通常是完整无损，ACL常缺损，不过并不影响TKA, PCL通常也完整，但有时会缺损或松弛，软组织挛缩是常见的现象，并需通过韧带松解来获得软组织平衡。   

      3.内、外翻畸形   
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      对于固定的大于200的内翻畸形，常需在TKA术中作内侧副韧带的深层松解，偶尔也可作浅层松解。大于200的固定的外翻畸形，常需松解骼胫束、胭肌键及排侧副韧带。通常情况下，松解术后在保留PCL是以胫一股骨间隙增大2-4mm为目的。正确的软组织松解可减少胫骨的截骨量。对于大于200外翻，挛缩常涉及到 PCL，因此需作 PCL松解，一般松解PCL，可使胫一股骨间隙增加2-4mm;有时对20’以上的外翻，需松解胖肠肌外侧头。所以在膝内外翻畸形时，软组织松解十分重要，这在术前计划时，即应考虑到减少胫骨截骨。      
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      4.屈曲畸形      

- a) c) \/ @$ }      大于15'-20*屈曲畸形，需要松解PCL至正常张力，若PCL在过去的矫形术中被切除，应选择能提供后稳定的假体，如胫骨平台前后加高的几何型假体及后稳定型假体均可选择。      

      5.X线   
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      高质量的X线对术前评价很重要。站立位、下肢全负重位X线有助于准确测量下肢机械轴线，TKA的目的之一是将下肢机械轴线恢复到膝关节中心，多数TKA系统中，股骨以髓内定位，而且有几种可供选择的外翻角度，以指导股骨精确截骨。股骨干的轴线与机械轴线之间角即称远端股骨角，也需测量;不过，这个角常与肢体的旋转有关;若上述两轴线相交于膝关节远端，则肢体处于外旋位，反之，则处于内旋位。股骨远端截骨时，外翻角度的选择，取决于胫骨近端截骨方式，若胫骨近端以垂直机械轴90’截骨，则所选择的外翻角应与远端股骨角一致;若胫骨近端选择内翻3。截骨，则股骨外翻截骨应在远端股骨角基础上增加30。   

      6.胫、股骨假体大小的选择   

      假体大小的选择取决于真正的前后位及侧位X线片及正确的放大率。X线的放大率一般在10%一20 ，正确选择股骨假体大小，以恢复股骨骸前后方向的形状，对于保持正常的侧副韧带张力及运动十分重要。侧位X线片对于选择股骨假体大小有较大帮助，在实际工作中，应用测量模板较为方便。A一P位X线片很少用指导选择股骨假体的大小;相反，胫骨大小最好根据A一P位X线片测量。   
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+ p& ?6 v, m" M# n& `      7.骨大小   
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% t. m3 `, r4 ~3 g      骸骨大小测量应在侧位及切线位X线片上评价，同时应测量骸骨厚度。若骸骨厚度小于20mm，术中应再仔细测量，切勿用普通的骸骨假体，否则会增加骸骨厚度或截除更多的骸骨。在原发性TKA中，也可遇到骨缺损现象，如先期骨折、手术等因素所致。所以术前评价骨缺损范围，对于术中正确截骨有重要指导价值。通过骨缺损基底水平截骨通常是不正确的，截骨水平的选择应以完整无损的胫骨平台为标准，而不是以已缺损的胫骨平台为标准，一般胫骨截骨的标准是正常胫骨平台截骨小于5mm，依据这个标准，即可确定缺损侧的截骨水平，截骨后，缺损部分可用楔形组合配件、植骨或定制假体来填充缺损，这更需要在术前作好充分准备。   

3 r2 ^( w0 f. c4 E8 U      8.骨折畸形   

7 I! G4 ]8 h, _/ ~8 L      股骨或胫骨畸形愈合或内翻，可影响正确使用模板测量假体大小、关节力线排列，也可影响髓内定位。对于这些复杂的问题，必需首先通过股骨或胫骨的截骨，使关节线、机械轴线恢复到正常，同时应保持侧副韧带及骸韧带的完整附着。对于胫骨畸形愈合，可通过不对称截骨方式，保持侧副韧带附着点，然后在骨缺损处植骨;股骨畸形，不对称截骨可因侧副韧带附着点而受到限制。若畸形大于20'，应在TKA术前或术中同时矫正畸形，因此术前应仔细计划截骨角度，多数学者建议在这种情况下，应先行截骨矫正畸形。   

      9.定制假体的选择与设计   

. N3 u( p: d" n0 h" a3 Q" ~% @( G      在原发性TKA时，也可碰到较大骨缺损，此时需通过定制假体来解决。术前除了按通常方法准备外，还要计算增大假体局部体积以充填骨缺损，并需用加长柄插人到正常骨髓腔内以获得固定，因此术前对柄的长短、直径均应先确定。现代TKA手术，可提供与定制假体相适应的零部件，为TKA手术提供了极大的方便。

      (二)TKA翻修术的术前准备   

1 k2 l) }) e% g: |9 l2 {      TKA翻修术的术前准备的基本原则类似原发性TKA，但更需仔细分析。首先必需研究原发性TKA失败的力学原因，以便在翻修术中纠正过去的错误，假体取出器械、髓腔内骨水泥的取出，植骨等均需计划。如残存的内翻可引起假体松动，因此在翻修术时应仔细确定假体位置和肢体力线的恢复。关节的稳定性也需评价，关节不稳可因假体松动及韧带功能不全而引起，因此手术前需确定关节不稳的原因，通常假体松动与韧带功能不全同时存在，这就要求在术前准备多种可提供稳定性的假体，如后稳定型假体、翻修假体、侧副韧带加强型假体等。另一个重要的术前计划内容即是对股骨、胫骨或骸骨骨缺损大小的确定，常需准备植骨和可供术中选择的相应假体的零配件。骸骨骨缺损是一个非常棘手的问题，当残余的flA骨厚度小于lomm时，再置换是不可能的，此时，是作骸骨切除，还是保留残存的骸骨，需仔细研究后方可决定，这种病人通常选择后稳定型假体。

* E" o4 I! T/ Y5 h( N0 o      (三)非骨水泥TKA   
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  M$ ?/ T8 j$ G$ {7 O     非骨水泥TKA与骨水泥TKA一样，同样需要恢复肢体力线，韧带平衡，截骨标准与截骨技术及固定技术，但在非骨水泥TKA中，对截骨的精确度及下肢力线的排列要求更高，因此需要有与假体完全相匹配的器械，以达到高精确度截骨要求，这是非骨水泥TKA技术成功的关键因素。目前非骨水泥 TKA的假体固定方法大致有两种形式:即微孔面一钉凸式固定和微孔面螺钉固定。非骨水泥假体长期固定效果取决于假体与骨面的初期强度，这可保证骨组织长人假体表面的微孔内，并使之发生骨塑形。胫骨假体的固定有一定困难，对于骨水泥胫骨假体，多数学者一致认为胫骨假体应该完全覆盖胫骨平台，其基底有一个中央柄或凸起，用骨水泥固定在胫骨干N端内，便足以获得稳定，但对于非骨水泥的胫骨假体的初期固定确是困难的，但最早期的非骨水泥胫骨假体固定在胫骨平台上的部分很少，因此仅用于少数骨质较好的病人。随着非骨水泥胫骨假体固定部分的增加，其在年轻或老年退变性或炎性关节病病人中的使用效果非常满意。实验研究发现，非骨水泥胫骨假体初期稳定用螺钉固定是最有效的方法，如果初期固定不够牢固，就会发生假体移动而影响骨组织的长人，早期松动率即高，这与非骨水泥全髓关节是一样的。在非骨水泥TKA术，截骨技术对长期功能也有重要影响，因此最好的方法是使假体与骨精确匹配成为一整体，以减少应力遮挡效应，这对TKA术后的远期影响尚未得到很好的研究。   
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      1.肢体力线   

      应用髓内定位技术指导截骨同样适用于非骨水泥TKA，即可通过简单选择5‘一7。的外翻角即可调整肢体力线以指导截骨恢复下肢力线排列。临床研究证明，这种方法可达到预期效果。一般7-外翻角适用于女性病人，5*外翻角适用于男性病人。存在关节畸形时，应用这一原则是不够的。膝外翻畸形时若不考虑这种畸形的存在，仍使用上述原则，就会使术后外翻角比预期的要大。因此，正如在原发性TKA中所介绍的那样，下肢全长X线片对于指导肢体力线的恢复是安全可靠的。同样在股骨内外翻时，髓腔人点也是影响确定肢体力线的重要因素。在这种情况下，可根据远端股骨角来进行调整，以靠内侧为宜。胫骨截骨即按垂直胫骨中轴线方式截骨。由于胫骨干中段通常也有与外翻一致的弯曲度，所以也应将髓腔人点向侧移位。   
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      2.截骨与假体位置   

0 h% u0 ?/ ^( \0 _- J9 c0 \* }2 S      在正常膝关节力线时，应用5’一70的外翻角指导股骨远端截骨和胫骨垂直截骨，通常使股骨外侧裸及股骨内侧平台截除的骨量稍小，这两部分的变化可以补偿膝关节屈曲时所需的状态，但在屈曲旋转位即要通过后裸的截骨调整假体位置，以适应少量切除的内侧平台。通常在股骨截除增加，这样屈膝时，内侧副韧带不至于太紧张，而后外侧骸截除的骨量相对少些，这样适当外旋的股骨假体可使其前面骸骨凹外移。减小“Q”角，有利于恢复骸骨的运动轨迹。                                 
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     参考文献：

      吕厚山，林剑浩.人工膝关节置换术.见:吕厚山主编.人L关节外科学.北京:科学出版社，1998.237  

     邱贵兴，翁习生.人工膝关节的应用现状与相关研究.见:邱贵兴荣国威 主编.高级医师案头丛书一骨科学.北京:中国协和医科大学出版社，2002.410一426    邱贵兴.TCP全膝人工关节置换术.中华骨科杂志，1990.10:37一41

     张光铂.胫骨高位截骨治疗膝关节骨关节炎.见:王亦穗主编.膝关节外科的基础与临床.1999.454   
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