全膝關節置換術后關節線位置變化及其與膝關節臨床功能的關系

及松潔，田偉，姜旭，周一新

(北京大學第四臨床醫學院 北京積水潭醫院，北京100035)

全膝關節置換術后關節線位置變化及其與膝關節臨床功能的關系

及松潔，田偉，姜旭，周一新

(北京大學第四臨床醫學院 北京積水潭醫院，北京100035)

目的 觀察全膝關節置換術(TKA)后關節線(JL)位置改變，探討其與膝關節臨床功能的關系。方法 接受單側TKA治療的膝骨關節炎患者89例(89膝)，手術均采用GENESISⅡ后穩定型假體。分別測量手術前后JL位置，計算JL位置改變程度；評估手術前后膝關節KSS評分、膝關節功能KSS評分、Feller髕骨評分，分析TKA后JL改變范圍與臨床功能評分的關系。結果 術后隨訪假體生存率為100%(89/89)，膝關節正位及側位X線片均未顯示影像學松動，膝關節KSS評分、功能評分、活動度及Feller髕骨評分均較術前增加(P均<0.01)；手術前后JL改變≤4 mm患者術后膝關節KSS評分、功能評分、活動度及Feller髕骨評分均高于JL改變>4 mm患者(P<0.05或<0.01)。JL改變≤4 mm患者Feller髕骨評分與JL改變程度沒有相關性(r=-0.162，P=0.205)，JL改變>4 mm患者Feller髕骨評分與JL改變程度呈負相關(r=-0.724，P=0.000)。結論 采用后穩定型膝關節假體的初次TKA患者術后JL改變>4 mm對于膝關節功能有影響，JL改變程度與伸膝裝置功能呈負相關。

全膝關節置換術；膝關節；關節線

研究發現，關節線(JL)位置的恢復對全膝關節置換術(TKA)后關節活動度、臨床療效和假體生存率均有影響[1]。JL抬高會導致髕骨低位，造成伸膝裝置緊張，伸膝遲滯，增加髕股關節的接觸應力，導致膝前痛；髕骨可能會與脛骨假體發生撞擊，增加假體磨損，出現伸膝裝置失效以及膝關節中度屈曲位不穩定[2]。JL降低時髕骨高位，髕韌帶過長使髕股關節不穩定，髕骨和股骨滑車接觸面積減少而接觸應力增加，也會導致膝前痛。目前，對TKA后JL改變與臨床功能之間的相關性研究多基于體外生物力學試驗[3]，缺乏與臨床隨訪結果結合的研究。本研究觀察TKA后JL位置的改變，探討其與膝關節臨床功能的關系。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 納入標準：①術前依據中華醫學會骨科學分會骨關節炎診斷標準診斷為骨關節炎；②均為初次行TKA，使用Smith-Nephew公司GENESISⅡ后穩定型假體；③手術采取膝前正中切口，髕旁內側入路，未置換髕骨；④無神經肌肉性疾患，既往未接受過關節內注射或手術等相關治療；⑤手術由同一位高年資醫生完成。排除標準：①既往有膝關節感染或手術史；②合并其他神經肌肉疾病；③類風濕或其他炎性關節病。選取2009年1月～2011年12月北京積水潭醫院矯形骨科接受單側TKA治療的膝骨關節炎患者89例，共89膝，均符合以上納入及排除標準。其中，男17例、女72 例，病變位于左側48例、右側41例，年齡41～79(65.1±7.0)歲。

1.2 方法

1.2.1 手術方法 采用全麻或腰硬聯合麻醉，留置股神經管阻滯麻醉術后鎮痛。手術全過程在止血帶下完成，止血帶壓力300 mmHg。止血帶加壓前15 min靜脈小壺應用氨甲環酸，劑量為15 mg/kg。膝前正中縱行切口，髕旁內側入路切開關節囊，向外推移髕骨，顯露關節腔。切除部分滑膜及髕下脂肪墊，按照GENESISⅡ假體要求對股骨側及脛骨側進行截骨。截骨按照股骨遠端、脛骨近端、股骨前后髁順序完成。股骨側采用髓內定位，股骨遠端外翻6°截骨。脛骨采用髓外定位，冠狀面水平矢狀面后傾3°截骨。股骨使用后參考器械測量大小后，行股骨前后髁截骨。根據患者情況松解內、外側軟組織及后關節囊以取得平衡。安放假體試模，復位后檢查關節穩定性，無拇指試驗檢驗髕骨軌跡，根據情況進行相應調整。骨水泥固定假體。患者均未進行髕骨置換而給予髕骨面修整。關節腔內放置1根12 G引流管，關閉關節腔后在腔內注射氨甲環酸1 g。PDSⅡ線連續縫合肌層及腱膜層，可吸收線縫合皮下組織，皮膚縫合器縫合皮膚。加壓包扎。術后12 h皮下注射低分子肝素鈉2 500 U，術前0.5 h至術后48 h預防性應用抗生素。術后第1天要求患者床上進行下肢肌肉主動等長收縮，應用下肢氣壓式血液循環驅動器防止血栓形成。術后24～48 h拔出引流管，給予第1次直腿抬高主被動結合功能鍛煉。復查X線片后鼓勵患者助歩器輔助下地行走。術后14 d拆線，4周后完全負重行走。

1.2.2 評估指標 隨訪30～46個月、平均38.8個月。術前和術后隨訪時膝關節及其功能依據KSS評分進行評價，髕股關節狀況依據Feller髕骨評分進行評價。使用Sonialvision SafineⅡ(島津，日本)大平板多功能數字化斷層系統拍攝標準膝關節正位和側位X線平片，并準確控制放大率為110%，評估放射學上有無假體松動的表現。使用Digimizer 4.2.6圖像測量分析軟件對圖像進行測量。采用Hofmann建議的方法測量JL[4]，見圖1。為消除測量產生的誤差，每個測量過程均重復3次，取其均值。所有復查評分和影像學資料分析工作由同一名醫師完成。

注：A為術前，B為術后。股骨內髁和股骨外髁關節面最遠端的連線即JL；箭頭為股骨內側髁干骺段骨皮質拐點處即為股內收肌結節位置，在此處向關節面水平線做垂線L；術前長度為L1，術后長度為L2，ΔL=L1-L2，即術后JL位置變化，ΔL/110%即JL改變的準確值。

圖1 膝關節X線光片測量JL示意圖

2 結果

TKA術后隨訪假體生存率為100%(89/89)，膝關節正位及側位X線片中沒有影像學松動表現。

2.1 TKA前后膝關節臨床功能評分比較 見表1。

2.2 TKA前后膝JL水平及其膝關節臨床功能評分比較 手術前后膝JL改變為-6.0～11.0(2.6±4.0)mm。JL升高71例，升高水平為0.3～11.0(4.2±2.6)mm，其中49例升高≤4 mm、22例升高>4 mm；JL下降18例，下降水平為-1.4～-6.0(-3.6±1.2)mm，其中14例降低≤4 mm、4例降低>4 mm。JL改變≤4 mm、>4 mm患者手術前后臨床功能評分比較，見表2。

注：與術前比較，*P<0.01。

注：與同一JL改變程度術前比較，#P<0.01；與JL改變≤4 mm患者術后比較，*P<0.05，△P<0.01。

2.3 手術前后膝JL改變水平與膝關節臨床功能評分的關系 JL改變≤4 mm者Feller評分與JL改變程度沒有相關性(r=-0.162，P=0.205)；JL改變>4 mm者Feller評分與JL改變程度呈負相關(r=-0.724，P=0.000)。

3 討論

目前，JL的測量方法沒有統一標準。股骨內髁、股骨外髁、腓骨頭、脛骨結節和髕骨下極都是測量中經常用到的解剖參考標志。Hofmann等[4]提出的方法是測量從股骨內收肌結節至股骨遠端關節面的距離，Wyss等[5]建議參考腓頭，萬連平等[6]描述了參考脛骨結節的方法，Mason等[7]參考髕骨的位置。腓骨頭和脛骨結節的穩定性一直被質疑，有研究者認為其有很大的變異性[8,9]。Maderbacher等[10]認為，股骨內髁和收肌結節是測量膝JL最為準確的解剖標志，而且不受膝關節屈伸位置的影響。由于股骨內髁在TKA后有可能受關節假體影響而增加準確測量的困難，因此本研究中采用股骨內收肌結節這一相對準確的解剖標志。

Yang等[12]研究認為，TKA后膝JL升高例數多于下降例數，膝JL升高>5 mm就會影響膝關節臨床功能。Selvarajah等[13]分析了76例應用旋轉平臺、后交叉韌帶保留型膝關節假體置換患者，隨訪2.5 a，膝JL平均升高1 mm(-11～10 mm)，而JL位置變化不同的病例術后膝關節功能并無差異。本研究中TKA術后膝JL水平改變-6.0～11.0(2.6±4.0)mm，JL升高71例、下降18例，由此可見，TKA術后膝JL升高比降低更為常見。

TKA后膝前痛的主要原因是髕股關節接觸應力增高造成軟骨下骨內壓增高，以及髕骨軌跡不良造成的髕周軟組織病變[14]。TKA后膝JL改變使髕股關節正常的對應關系發生變化，改變了髕韌帶、股四頭肌肌腱的受力狀態，進而影響伸膝裝置組織張力及膝關節活動度[15]。TKA后JL抬高，髕股關節接觸位置上移，髕骨傾斜角增大，影響伸膝裝置的正常作功[16]，造成髕骨低位，髕骨關節壓力增高[17]，髕骨下極可能與脛骨部件發生撞擊[16]。Sharma等[18]研究發現，髕股關節內的應力和股四頭肌肌張力有很強的相關性。膝JL改變會影響伸膝裝置張力、髕股關節內應力，從而增加膝前痛和髕股關節并發癥。正常膝關節屈曲時髕骨更深的下沉到股骨髁間，減小髕韌帶張力可能有助于易化術后膝關節高屈曲活動。膝JL改變使髕骨無法很好的下沉，即無法發生“髕骨捕獲”，從而影響TKA后膝關節活動度。Powers等[19]研究表明，膝JL升高>4 mm的膝關節屈曲時髕股關節壓力增高。萬連平等[6]隨訪研究也認為JL改變>4 mm時對臨床功能會產生影響。在本研究中，手術前后JL改變≤4 mm者術后膝關節KSS評分、功能評分、活動度及Feller髕骨評分均高于JL改變>4 mm者；進一步證明膝JL改變>4 mm影響術后膝關節臨床功能。同時，本研究發現，術后JL改變≤4 mm者Feller評分與JL改變程度沒有相關性；JL改變>4 mm者Feller評分與JL改變程度呈負相關，說明JL改變程度越大，術后Feller評分越低，伸膝裝置的功能越差。

研究發現，最容易造成JL升高的原因是術中股骨遠端截骨過多，尤其術前存在屈曲畸形時，軟組織松解不夠徹底，依靠股骨遠端增加截骨量來糾正畸形，就會出現JL升高。常見的JL下降的原因是術中脛骨近端截骨過度。脛骨平臺畸形嚴重甚至有骨缺損時，為了消除缺損盲目增加脛骨側截骨量，就會出現JL下降。在大多數TKA器械中，股骨遠端和脛骨近端的截骨模塊大部分都是以2 mm為1個檔調節。根據本研究結果，在股骨和脛骨截骨時，即使需要追加截骨量，也盡量不要超過2次，從而保證JL的變化不超過4 mm。

綜上所述，TKA后膝JL變化>4 mm時對術后臨床功能有影響，應該盡量避免術后JL變化超過4 mm。因此，術前要認真進行TKA設計，通過測量計算截骨量和適合的假體型號，為手術提供參考，避免術中出現重大偏差；截骨時應該嚴格按照截骨模板進行；對于畸形較重的患者，應該盡量去除關節周圍骨贅和軟組織松解，必要時再進行少量追加截骨，增加的截骨量不要超過4 mm。但本研究病例數較少，隨訪時間較短，而且只研究了后穩定型一種假體，結果還有待進一步論證。

[1] Babazadeh S, Dowsey MM, Swan JD, et al. Joint line position correlates with function after primary total knee replacement: a randomised controlled trial comparing conventional and computer-assisted surgery[J]. J Bone Joint Surg Br, 2011,93(9):1223-1231.

在市場競爭越來越激烈的當下，企業需要根據社會發展不斷調整自身現代化步伐，要善于利用計算機網絡技術進行創新性的管理。在企業人員的管理方面，應充分利用計算機網絡技術，對在職人員的信息做好登記，存儲在相關的檔案中進行保存。及時利用網絡對外發布招聘信息，擴大企業的人才隊伍。此外，將計算機網絡技術應用于企業的信息交流，實現各種通知、決策、信息資源的內部傳遞，避免了人工傳達的偏差。各部門之間可以有效實現資源的互通互享，加強各部門之間的交流與合作，維持企業長久穩定的發展。

[2] K?nig C, Sharenkov A, Matziolis G, et al. Joint line elevation in revision TKA leads to increased patellofemoral contact forces[J]. J Orthop Res, 2010,28(1):1-5.

[3] Fornalski S, McGarry MH, Bui CN, et al. Biomechanical effects of joint line elevation in total knee arthroplasty[J]. Clin Biomech (Bristol, Avon), 2012,27(8):824-829.

[4] Hofmann AA, Kurtin SM, Lyons S, et al. Clinical and radiographic analysis of accurate restoration of the joint line in revision total knee arthroplasty[J]. J Arthroplasty, 2006,21(8):1154-1162.

[5] Wyss TF, Schuster AJ, Münger P, et al. Does total knee joint replacement with the soft tissue balancing surgical technique maintain the natural joint line[J]. Arch Orthop Trauma Surg, 2006,126(7):480-486.

[6] 萬連平,高升燾,張鵬,等.全膝關節置換術后膝關節線改變與膝前痛的相關性[J].中華骨科雜志,2013,33(9):906-911.

[7] Mason M, Belisle A, Bonutti P, et al. An accurate and reproducible method for locating the joint line during arevision total knee arthroplasty[J]. J Arthroplasty, 2006,21(8):1147-1153.

[8] Havet E, Gabrion A, Leiber-Wackenheim F, et al. Radiological study of the knee joint line position measured from the fibular head and proximal tibial landmarks[J]. Surg Radiol Anat, 2007,29(4):285-289.

[10] Maderbacher G, Keshmiri A, Schaumburger J, et al. Accuracy of bony landmarks for restoring the natural joint line in revision knee surgery: an MRI study[J]. Int Orthop, 2014,38(6):1173-1181.

[11] Iacono F, Lo Presti M, Bruni D, et al. The adductor tubercle: a reliable landmark for analysing the level of the femorotibial joint line[J]. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc, 2013,21(12):2725-1729

[12] Yang JH, Seo JG, Moon YW, et al. Joint line changes after navigation-assisted mobile-bearing TKA[J]. Orthopedics, 2009,32(10 Suppl):35-39

[13] Selvarajah E, Hooper G. Restoration of the joint line in total knee arthroplasty[J]. J Arthroplasty, 2009,24(7):1099-1102.

[14] Wittstein JR, O′Brien SD, Vinson EN, et al. MRI evaluation of anterior knee pain: predicting response to nonoperative treatment[J]. Skeletal Radiol, 2009,38(9):895-901.

[15] 及松潔,周一新,劉慶華,等.墊片設計對TKA術后髕骨傾斜和脛骨旋轉運動的影響[J].山東醫藥,2011,51(48):33-35.

[16] 及松潔,周一新,朱忠林,等.全膝關節置換術后股脛關節運動學軌跡的數字化模型研究[J].中華骨科雜志,2013,33(3):252-258.

[17] McGrath MS, Suda AJ, Bonutti PM, et al. Techniques for managing anatomic variations in primary total knee arthroplasty[J]. Expert Rev Med Devices, 2009,6(1):75-93.

[18] Sharma A, Leszko F, Komistek RD, et al. In vivo patellofemoral forces in high flexion total knee arthroplasty[J]. J Biomech, 2008,41(3):642-648.

[19] Powers CM, Chen YJ, Scher I, et al. The influence of patellofemoral joint contact geometry on the modeling of three dimensional patellofemoral joint forces[J]. J Biomech, 2006,39(15):2783-2791.

Relationship between changes in joint line position of knee and clinical function after TKA

JISong-jie,TIANWei,JIANGXu,ZHOUYi-xin

(TheFourthClinicalCollegeofPekingUniversity,BeijingJishuitanHospital,Beijing100035,China)

Objective To observe the changes of the knee joint line position after total knee arthroplasty (TKA), and to investigate the relationship with the clinical features. Methods Eighty-nine patients who

TKA were selected randomly. Posterior stabilized prosthesis (GENESISⅡ) was used in all patients. According to the method recommended by Hofmann, the distance between adductor tubercle of femur and distal line of femoral condylar which represented the joint line position was recorded. Pre-and post-operative knee joint line was measured, and the changes of pre-and post-operative knee joint line were calculated. The KSS and Feller scores were used to assess pre-and post-operative knee and knee extension apparatus function. The correlations between the changes of joint line and Feller scores were analyzed. Results The implant survival rate was 100% (89/89) during the postoperative follow-up. The anteroposterior and lateral X-ray of knee did not show radiographic loosening, and the knee KSS, function, mobility and Feller patellar scores increased as compared with that preoperative (allP<0.01). The knee KSS, function, mobility and Feller patellar scores were higher in the patients whose JL level changes ≤4 mm than those whose JL>4 mm (P<0.05 orP<0.01). The Feller patellar scores in patients whose JL changes ≤4 mm was not related with the altitude of changed JL (r=-0.162,P=0.205); while the Feller patellar scores in patients whose JL changes >4 mm was negatively correlated with the altitude of changed JL (r=-0.724,P=0.000). Conclusions The joint line changed within 4 mm in patients who underwent TKA for the first time by using posterior stabilized prosthesis may result in a better knee joint function after TKA. The joint line change is negatively correlated with knee extension apparatus function.

total knee arthroplasty; knee; joint line

國家自然科學基金資助項目(81472139)。

及松潔(1980-)，男，主治醫師，研究方向為髖膝踝關節外科治療。E-mail: jisongjie@gmail.com

田偉(1959-)，男，主任醫師，教授，研究方向為上頸椎的不穩定手術治療、脊柱側彎的矯正及各種脊柱微創手術。E-mail: tianweijst@vip.163.com

10.3969/j.issn.1002-266X.2015.12.003

R684.3

A

1002-266X(2015)12-0010-04

2014-12-22)