柴偉 任鵬 陳繼營 周勇剛 張國強 倪明 李想 王巖

（中國人民解放軍總醫(yī)院骨科，北京100853）

旋轉(zhuǎn)平臺后交叉韌帶保留型與替代型人工膝關(guān)節(jié)置換術(shù)短期療效比較

柴偉 任鵬 陳繼營 周勇剛 張國強 倪明 李想 王巖*

（中國人民解放軍總醫(yī)院骨科，北京100853）

背景：目前，國內(nèi)外文獻對后交叉韌帶替代型旋轉(zhuǎn)平臺應用的報道較多，且其療效良好。而后交叉韌帶保留型旋轉(zhuǎn)平臺的臨床、運動學研究均較少。

目的：比較人工膝關(guān)節(jié)置換術(shù)中使用旋轉(zhuǎn)平臺后交叉韌帶保留型假體和旋轉(zhuǎn)平臺后交叉韌帶替代型假體的短期療效。方法：回顧分析2011年6月至2013年1月我科兩位高年資醫(yī)師進行的人工膝關(guān)節(jié)置換術(shù)的病例資料。其中使用旋轉(zhuǎn)平臺后交叉韌帶保留型假體，并最終納入研究的患者80例（106膝）；使用旋轉(zhuǎn)平臺后交叉韌帶替代型假體并納入研究的78例（108膝）。兩組患者均于術(shù)后3個月、6個月、1年、1年半、2年、3年進行隨訪。記錄患者膝關(guān)節(jié)HSS評分、膝關(guān)節(jié)活動度，以及襯墊脫位等并發(fā)癥。影像學檢查假體移位、松動征象及骨溶解、假體周圍放射性透亮線。

結(jié)果：平均隨訪時間2.2年。兩組患者末次隨訪時膝關(guān)節(jié)HSS評分和膝關(guān)節(jié)活動度均較術(shù)前明顯改善，但組間無顯著統(tǒng)計學差異（P＞0.05）。所有患者均未發(fā)生襯墊脫位。X線檢查未發(fā)現(xiàn)假體移位、松動及骨溶解，兩組患者各有3例膝關(guān)節(jié)出現(xiàn)局限于1區(qū)的不超過1mm的放射性透亮線。

結(jié)論：人工膝關(guān)節(jié)置換術(shù)使用旋轉(zhuǎn)平臺時，無論對后交叉韌帶進行保留還是替代，均能獲得良好的術(shù)后效果，兩者短期臨床及影像學結(jié)果無差異。保留后交叉韌帶時，常需要對后交叉韌帶進行平衡。

人工全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)；旋轉(zhuǎn)平臺；后交叉韌帶保留；后交叉韌帶替代

Background:ound:There have beenmany reportson posterior cruciate-substituting rotating-platform prosthesis used in total knee arthroplasty(TKA)and clinicaloutcomesaregood.But thereare few of clinicaland on kinematic studieson posterior cruciate-retaining rotating-platform prosthesis.

Objective:tive:To compare clinical and radiographic results between posterior cruciate-retaining rotating-platform and posterior cruciate-substituting rotating-platform used in TKAs.

Methods:hods:Clinical data of patientswho underwent TKAsoperated by two senior surgeons in our hospitalbetw een June 2011 and January 2013 were retrospectively analyzed.Eventually,80 patients(106 knees)treated with posterior cruciate-retaining rotating-platform prosthesis and 78 patients（108 knees）w ith posterior cruciate-substituting rotating-platform prosthesis w ere enrolled in this study.HSS scores,range ofmotion and com plicationswere recorded during follow-up(3,6,12,18,24 and 36months after surgery).Radiographic analysis included prosthesismigration,prosthesis loosening,osteolysis,and radiolucent linearound prosthesis.

Results:ults:Themean duration of follow-upwas 2.2 years.The HSS scores and range ofmotion of both groupswereexcellent at the last follow-up,but there w ere no significant differences in the tw o parameters betw een tw o groups(P＞0.05).Insert dislocation was not found in either group.Prosthesism igration and loosening,osteolysiswere absent.Therewereminimal radiolucent line(＜1mm)in 3 knees in each group.

Conclusions:ions:Rotating-p latform TKAs w ith either posterior cruciate-substituting rotating-platform or posterior cruciate-retaining rotating-platform can achieve excellent results.Posterior cruciate ligamentmustbe balanced when cruciate-retaining rotating-platform prosthesis isused.

在人工膝關(guān)節(jié)假體發(fā)展的歷史中，為了解決人工關(guān)節(jié)形合度及限制性之間的矛盾，使人工關(guān)節(jié)的運動學更符合生理模式，出現(xiàn)了多種活動平臺，旋轉(zhuǎn)平臺是其中最為成功的一種。最初的旋轉(zhuǎn)平臺假體對前后交叉韌帶均不進行保留（后交叉韌帶犧牲型），也沒有使用凸輪立柱結(jié)構(gòu)進行替代，其長期隨訪生存率良好[1-3]。之后旋轉(zhuǎn)平臺又分別與后交叉韌帶替代（posterior cruciate-substituting，PS）及后交叉韌帶保留（posterior cruciate-retaining，CR）技術(shù)相結(jié)合。國內(nèi)外文獻對PS旋轉(zhuǎn)平臺應用的報道較多，結(jié)果良好。而CR旋轉(zhuǎn)平臺的臨床、運動學研究均較少。本研究擬對CR旋轉(zhuǎn)平臺及PS旋轉(zhuǎn)平臺人工膝關(guān)節(jié)假體應用的臨床結(jié)果進行比較，以判斷CR旋轉(zhuǎn)平臺假體是否能夠獲得與PS旋轉(zhuǎn)平臺假體相近的臨床結(jié)果。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

回顧分析2011年6月至2013年1月，由我科兩位高年資醫(yī)師操作的人工全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)。其中使用CR旋轉(zhuǎn)平臺假體的患者92例（122膝），失訪12例，最終納入研究80例（106膝），男28例（35膝），女52例（71膝）。骨關(guān)節(jié)炎74例（95膝），類風濕關(guān)節(jié)炎6例（11膝）。年齡46～78歲，平均67.4歲。術(shù)前平均HSS評分為42.4分。平均關(guān)節(jié)活動度（ROM）106.7°。使用PS旋轉(zhuǎn)平臺的患者84例（114膝），失訪6例，最終納入研究78例（108膝），男28例（32膝），女性50例（76膝）。骨關(guān)節(jié)炎70例（94膝），類風濕關(guān)節(jié)炎8例（14膝）。年齡40～81歲，平均68.2歲。術(shù)前平均HSS評分為40.8分。平均ROM為108.6°（表1）。

1.2 手術(shù)操作

手術(shù)均由我科兩名高年資醫(yī)生進行，患者仰臥位，患肢氣壓止血帶充氣，膝關(guān)節(jié)前正中切口，髕旁內(nèi)側(cè)入路切開關(guān)節(jié)，外翻髕骨，顯露脛骨平臺，垂直于脛骨力線、CR假體后傾5°，脛骨截骨10～12mm，PS假體后傾0°，脛骨截骨10mm。股骨髓內(nèi)定位，膝內(nèi)翻畸形股骨6°外翻截骨，膝外翻畸形時股骨遠端4°～5°外翻截骨，伴屈曲攣縮畸形時適當加截股骨遠端。外旋根據(jù)后髁連線3°設(shè)定，并參考通髁線，PS假體進行髁間截骨，截骨完成后去除膝后方骨贅，適當松解后方關(guān)節(jié)囊。安裝試模，并進行軟組織平衡，使用骨水泥固定假體。髕骨不進行置換，僅修整為圓形，并周圍去神經(jīng)處理。關(guān)閉切口前均放置引流管，并于術(shù)后24 h拔除。所使用的CR旋轉(zhuǎn)平臺假體為Gem iniMKⅡ（LINK公司），PS旋轉(zhuǎn)平臺假體為PFC RP（強生公司），見圖1。

表1 患者術(shù)前一般資料比較

圖1 A.Gem iniMKⅡ假體（LINK公司）；B.PFC sigma RP假體（強生公司）

針對旋轉(zhuǎn)平臺特有的并發(fā)癥，即襯墊脫位，術(shù)中保證良好的屈曲間隙及平衡相當重要，通常在截骨完成后安放間隙模塊或假體試模，測試其屈伸間隙、以及屈曲位內(nèi)外翻應力下內(nèi)外側(cè)張口大小，通常兩側(cè)可對稱張開2～3mm為平衡，如果存在一側(cè)不平衡，則對緊張側(cè)相應韌帶進行松解（內(nèi)側(cè)副韌帶、后交叉韌帶、外側(cè)副韌帶、腘肌腱），直至獲得對稱的張口間隙。

CR旋轉(zhuǎn)平臺人工膝關(guān)節(jié)置換中的PCL平衡：首先脛骨截骨時，使用專用的后交叉韌帶骨島保護器保護后交叉韌帶脛骨止點處的骨島，當截骨完成后，將后交叉韌帶自骨島處剝離，并去除骨島，安放試模，屈曲膝關(guān)節(jié)至90°，觀察股骨后髁與脛骨襯墊的

接觸位置，如果此時接觸點在矢狀面前后居中，PCL沒有過分緊張，后抽屜試驗脛骨后移較少，則認為是PCL平衡合適；而如果接觸點偏前，或后抽屜試驗時脛骨過分后移，且PCL無明顯張力，則可能是PCL松弛，此時需要增加墊片厚度；如果接觸點過分偏后，并可觸及異常緊張的PCL，后抽屜試驗脛骨無明顯后移，則為PCL緊張，需要進一步松解平衡，通常使用松解的方法有兩種：一是松解PCL前外側(cè)束股骨止點，二是觸摸緊張部分的纖維，使用尖刀片對緊張部位進行拉花松解。通常可以獲得PCL平衡。而本CR組患者使用的假體襯墊矢狀面為高形合度，對PCL輕微松弛也有一定的代償作用。

1.3 術(shù)后處理

患者回病房后患肢抬高，夾閉引流2 h后開放，引流管24 h拔除，全麻蘇醒后，神經(jīng)阻滯運動恢復后即可以進行踝泵訓練，術(shù)后第2天開始進行直腿抬高及主被動屈膝及伸膝訓練，扶助行器下床行走活動，要求第2天主被動屈膝可到達90°，可完全伸直。抗生素術(shù)后24 h后停用，術(shù)后第1天加用抗凝藥物低分子肝素或利伐沙班直至術(shù)后5周。術(shù)后第5天出院，出院前要求膝關(guān)節(jié)能完全伸直，屈曲可達110°。

1.4 臨床及放射學評估

兩組患者均于術(shù)后3個月、6個月、1年、1年半、2年、3年進行隨訪，隨訪內(nèi)容包括膝關(guān)節(jié)HSS評分、膝關(guān)節(jié)活動度、有無襯墊脫位；放射學隨訪包括假體周圍透亮線、假體移位、松動征象及骨溶解，平均隨訪2.2年（圖2）。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

使用SPASS 13.0軟件，兩組患者HSS評分、膝關(guān)節(jié)活動度使用t檢驗。假體周圍透亮線、假體移位、松動及骨溶解使用卡方檢驗，設(shè)置顯著性水平α= 0.05，P＜0.05為兩組對照存在顯著性差異，P＞0.05為兩組對照無顯著性差異。

2 結(jié)果

CR旋轉(zhuǎn)平臺假體組的106例膝關(guān)節(jié)，末次隨訪時平均HSS評分為92.6分，平均關(guān)節(jié)活動度為127.6°。PS旋轉(zhuǎn)平臺假體組的108例關(guān)節(jié)，末次隨訪時平均HSS評分為92.9分，平均關(guān)節(jié)活動度為129.4°。兩組患者HSS評分、關(guān)節(jié)活動度比較無顯著統(tǒng)計學差異（P＞0.05）。所有患者均無襯墊脫位發(fā)生。X線結(jié)果顯示兩組各有3膝關(guān)節(jié)在脛骨平臺1區(qū)出現(xiàn)放射性透亮線，小于1mm，兩組透亮線發(fā)生率比較亦無顯著統(tǒng)計學差異（P＞0.05）。兩組均未發(fā)生假體移位、松動及骨溶解，無感染、深靜脈血栓、不穩(wěn)定等并發(fā)癥（表2）。

表2 兩組患者末次隨訪結(jié)果

3 討論

目前對于旋轉(zhuǎn)平臺及固定平臺孰優(yōu)孰劣還存在爭議，但是理論上旋轉(zhuǎn)平臺有如下優(yōu)勢：①金屬托及襯墊之間可旋轉(zhuǎn)活動，從而可在不增加假體整體限制性的情況下增加襯墊與股骨假體的形合度，增加兩者之間的接觸面積，減少應力集中及磨損。②膝關(guān)節(jié)的運動學研究顯示，膝關(guān)節(jié)屈伸過程中，總伴有股骨脛骨之間的相對旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)平臺可適應膝關(guān)節(jié)的運動學[4]。③相對于后交叉韌帶替代型固定平臺假體，可以避免襯墊與股骨之間相對旋轉(zhuǎn)導致的立柱磨損[5]。④旋轉(zhuǎn)平臺的上平面存在較為單一的矢

狀面前后運動，而下平面僅為單向旋轉(zhuǎn)運動，從而避免了一個平面上的多向運動，而這種多向運動會加重聚乙烯襯墊的磨損，見于固定平臺襯墊的上表面或多向運動活動平臺的下表面[6]。⑤對于脛骨假體旋轉(zhuǎn)力線不良，旋轉(zhuǎn)平臺有一定的調(diào)節(jié)能力，從而減少股脛關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)不匹配及髕股關(guān)節(jié)并發(fā)癥[7]。

圖2 A、B.CR旋轉(zhuǎn)平臺左膝人工關(guān)節(jié)置換后2年正側(cè)位X線片；C、D.PS旋轉(zhuǎn)平臺右膝人工關(guān)節(jié)置換后2年正側(cè)位X線片

LCS假體是最早采用活動平臺的假體之一，而其最成功的為旋轉(zhuǎn)平臺假體，其不保留后交叉韌帶，也沒有凸輪-立柱結(jié)構(gòu)以替代后交叉韌帶功能，而是采用了高形合度旋轉(zhuǎn)墊片以保證穩(wěn)定，尤其是前后穩(wěn)定。Callaghan等進行了116例LCS旋轉(zhuǎn)平臺膝關(guān)節(jié)置換術(shù)，10年隨訪無翻修發(fā)生[1]，20年隨訪時其假體生存率為96.5%[2]。Huang等[3]對LCS旋轉(zhuǎn)平臺假體進行15年隨訪，其生存率為92%。國內(nèi)外文獻上對于旋轉(zhuǎn)平臺后交叉韌帶替代型假體的報道也較多，其結(jié)果均等同或優(yōu)于同類型固定平臺假體[8,9]，旋轉(zhuǎn)平臺后交叉韌帶保留型假體的報道較少，Evans等[10]報道CR旋轉(zhuǎn)平臺及固定平臺假體2年隨訪術(shù)后活動度無差別，但是旋轉(zhuǎn)平臺需要更多平衡后交叉韌帶。Bhatt等[11]用CR旋轉(zhuǎn)平臺假體對161例患者進行人工膝關(guān)節(jié)置換術(shù)，術(shù)后KSS評分平均80分，術(shù)后活動度平均為113°。1例出現(xiàn)襯墊脫出。

后交叉韌帶保留是否能使用高形合度襯墊？后交叉韌帶保留最初的目的增加后方穩(wěn)定，并實現(xiàn)股骨后滾，從而獲得更大的屈曲度，而與之相匹配的脛骨襯墊必須為平面型，如此才能保證股骨后滾不受限制。但平坦型關(guān)節(jié)面也存在諸多問題，其與股骨髁形合度低，不可避免的增加了接觸應力，導致聚乙烯襯墊的早期磨損失敗，另外后交叉韌帶平衡不良時，如果過度緊張會導致屈曲受限及增加襯墊后內(nèi)側(cè)接觸應力，而過度松弛則會導致股骨反常前移，膝關(guān)節(jié)不穩(wěn)定，影響屈膝并增加襯墊磨損。這些都是平坦型襯墊的缺點。而如果增加形合度，其突起的弧形后唇可能會限制股骨髁后滾，其對后交叉韌帶保留型假體的臨床效果產(chǎn)生什么影響，Scott及Thohill[12]在1994年便進行了相關(guān)研究，他們進行了200例CR人工膝關(guān)節(jié)置換術(shù)，其中100例使用較為平坦的標準襯墊，而另外100例使用弧形襯墊，他們認為可以在CR關(guān)節(jié)上使用形合度更高的弧形墊片，以減少磨損。但是相比于平坦型襯墊，常需要進行PCL平衡，通常在脛骨截骨時截骨面以上的PCL脛骨止點不予保留，除此之外，高形合度襯墊組6%的患者還需要再進行額外的PCL平衡，直至Lift-off試驗陰性。他們對兩組患者進行平均三年的隨訪，放射性透亮線發(fā)生率均為8%，屈曲活動度無差別。Parsley等[13]的研究中121例膝關(guān)節(jié)置換使用PS假體，88例使用CR假體及高形合度襯墊，兩組術(shù)后ROM、膝關(guān)節(jié)評分、滿意度、功能無差別。Hofmann等[14]在CR人工膝關(guān)節(jié)置換術(shù)中分別使用高形合度墊片及標準CR墊片，其術(shù)后ROM及HSS評分無差異，但標準墊片組有5例出現(xiàn)不穩(wěn)定而進行翻修。Wada等[15]對4中不同的聚乙烯襯墊進行體內(nèi)運動學分析，其發(fā)現(xiàn)平坦型襯墊前后移位最多，作者認為增加前后限制性可能更安全，尤其是在PCL松弛時。我科使用的CR型人工膝關(guān)節(jié)襯墊在冠狀面及矢狀面均有很高的形合度，因此我們使用的截骨及PCL平衡技術(shù)與Scott所介紹技術(shù)類似，不同之處為我們先對后交叉韌帶脛骨止點處骨島進行保留，而在安放試模前將骨島與PCL剝離并去除，以避免截骨或其他操作時造成PCL過度損傷，另一個不同的是我們對于PCL是否平衡的檢查方法。雖然目前文獻均支持在CR型人工膝關(guān)節(jié)置換中使用高形合度襯墊，但是仍不能忽略的是形合度過高會將應力傳導至固定襯墊下方或金屬托及骨固定界面，這可能會是導致襯墊背面磨損、假體松動的一個因素，另外在高屈曲時，高形合度也會限制CR假體股骨髁后滾[16]及其相對于脛骨的旋轉(zhuǎn)。而加入旋轉(zhuǎn)平臺這一設(shè)計不僅減少了限制性及應力傳導，還可以在屈曲時實現(xiàn)股骨外側(cè)髁后滾，從而獲得更接近自然膝關(guān)節(jié)的運動學模式。

理論上凸輪立柱結(jié)構(gòu)可使股骨髁后滾更可靠，從而有利于膝關(guān)節(jié)屈曲，但我們并沒有發(fā)現(xiàn)兩組患者膝關(guān)節(jié)活動度有明顯差異，這可能也歸結(jié)于CR假體中使用了旋轉(zhuǎn)平臺、對PCL的良好平衡、以及注重后髁Offset重建等因素。另外我們術(shù)后統(tǒng)一采用相同的康復計劃，并在術(shù)后口服鎮(zhèn)痛藥物，術(shù)后第2天患者通常都可以屈膝至90°，另外，醫(yī)生的鼓勵及督促也非常重要。

旋轉(zhuǎn)平臺特有的并發(fā)癥是襯墊脫出，并且以CR假體多見，文獻報道襯墊脫出率為0～9%，David等[17]報道了7例旋轉(zhuǎn)平臺襯墊脫出，均為外側(cè)股骨髁向前脫出，都出現(xiàn)在CR型旋轉(zhuǎn)平臺假體，7例患者原有畸形均為膝外翻。而Scott則認為CR旋轉(zhuǎn)平臺脫出大多數(shù)是因為PCL過緊的緣故，從而導致股骨外髁相對于襯墊向后脫出，因此PCL的平衡至關(guān)重要。本研究中兩組患者均未發(fā)生襯墊脫出，我們考慮可能與CR型假體中使用的高形合度襯墊、PCL良好的平

衡、屈伸間隙良好的平衡有關(guān)。

關(guān)于PCL平衡，最著名的測試方法為Richard scott提出的POLO試驗[18]，即為“抽出Pull-Out”及“抬離Lift-Off”試驗，針對旋轉(zhuǎn)平臺，Scott還提出了“slide-back試驗”[18]。Scott的技術(shù)是在使用強生器械時設(shè)計出的，使用的脛骨試模并不固定在脛骨平臺上，并對試模襯墊的矢狀面弧度，后方高度都有其特定要求，我們使用的Gem ini系統(tǒng)試模脛骨試模金屬托通過金屬柱固定在平臺上，而試模襯墊也與金屬托固定，無法進行Scott所描述的POLO試驗。針對此器械，我們制定了相應的PCL平衡測試方法及標準，并在臨床中應用效果良好。

本研究存在以下不足：最主要的是兩組患者使用的假體不屬于同一廠家，其股骨假體、脛骨托、旋轉(zhuǎn)機制等有所不同，我們雖然在手術(shù)操作及術(shù)后康復中嚴格按照標準執(zhí)行，但沒有考慮以上因素對患者臨床結(jié)果的影響，而最好的對照設(shè)計是使用相同廠家相同系統(tǒng)的假體，僅在保留或替代PCL上不同，這樣能排除其他混雜因素。其次是我們僅關(guān)注兩種假體的短期隨訪效果，旋轉(zhuǎn)平臺保留或替代PCL的優(yōu)劣，仍需要進行長期隨訪。

綜上所述，人工膝關(guān)節(jié)置換術(shù)使用CR型假體、高形合度旋轉(zhuǎn)襯墊，與使用PS型假體、旋轉(zhuǎn)襯墊，均能獲得良好的術(shù)后效果，兩者之間短期臨床及放射學結(jié)果無差異。而使用CR型假體時，通常需要進行PCL的松解平衡。

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Comparison of the cruciate-re te-re taining rotating-platform and cruciate-substituting rotating-platform prosthese these s in total kn tal kn eearthroplasty:a short-term result

CHAIWei,REN Peng,CHEN Jiying,ZHOUYonggang,ZHANGGuoqiang,NIM ing,LIXiang,WANGYan*
(Departmentof Orthopaedics,TheGeneralHospitalof PLA,Beijing 100853,China)

ords:Totalknee replacement;Rotating-platform;Posterior cruciate-retaining;Posterior cruciate-substituting

2095-9958（2015）08-0 327-05

10.3969/j.issn.2095-9958.2015.04-012

*通信作者：王巖，E-mail：yanwang301@163.com