高屈曲后穩定型旋轉平臺假體和標準假體在全膝關節置換術后的早期療效比較

吳浩，孟志超，曹永平，楊昕，劉恒，王瑞，崔云鵬，潘利平，周星彤

(北京大學第一醫院骨科，北京　100034)

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臨床論著

高屈曲后穩定型旋轉平臺假體和標準假體在全膝關節置換術后的早期療效比較

吳浩，孟志超，曹永平*，楊昕，劉恒，王瑞，崔云鵬，潘利平，周星彤

(北京大學第一醫院骨科，北京100034)

目的比較旋轉平臺高屈曲假體(Depuy，RPF)與旋轉平臺標準假體(Depuy，RP)在全膝關節置換術(total knee arthroplasty，TKA)后早期臨床效果的差異。方法對2013年1月至2014年12月期間在北京大學第一醫院因膝關節骨關節病行全膝關節置換術并使用RP或RPF假體的患者進行隨訪。比較使用兩種假體的患者術后膝關節活動度(range of motion，ROM)、美國特種外科醫院(the hospital special surgery，HSS)評分、主動高屈曲動作的能力和髕骨摩擦音的發生率；影像學檢查測量術后髕骨傾斜角及Insall-Salvati比值。結果共計隨訪患者48 例(55 膝)，其中使用RP假體15 例(18 膝)，RPF假體33 例(37 膝)，平均隨訪時間18.7個月(7～31個月)。術后膝關節ROM：RP組(124.17±12.04)°，RPF組(121.41±14.06)°；HSS評分：RP組(94.00±4.61)分，RPF組(92.59±4.44)分，差異均無統計學意義(P>0.05)。能夠完成蹲起等高屈曲動作的比率：RP組44.4%，RPF組37.8%(P=0.64)；髕骨摩擦音發生率：RP組5.56%，RPF組16.22%(P=0.27)，兩組之間差異均無統計學意義。影像學結果顯示，術后RPF組Insall-Salvati比值(1.022±0.087)顯著低于RP組(1.077±0.082)，差異存在統計學意義(P=0.03)；術后兩組間髕骨傾斜角RPF組(3.70±1.72)°，RP組(3.67±1.40)°，差異無統計學意義(P=0.96)。結論在TKA術中使用RP及RPF假體的患者，術后短期隨訪膝關節疼痛及功能均有顯著改善。高屈曲旋轉平臺假體相對于標準假體并未顯現出在術后關節最大屈曲度、HSS評分和高屈曲活動能力方面的顯著優勢。同時，高屈曲假體組術后髕骨摩擦音發生率有高于標準假體組的趨勢，但該差異無統計學意義。

全膝關節置換術；旋轉平臺；高屈曲假體；標準假體；髕骨摩擦音

人工全膝關節置換術(total knee arthroplasty，TKA)被認為是治療終末期嚴重膝關節骨關節病最有效、最成功的手術方法。該手術能夠有效地緩解患者的疼痛癥狀并恢復膝關節功能。隨著國內人們對膝關節骨關節病認識的加深及對TKA手術的認可，越來越多的患者接受了該手術，其中包括相對年輕的患者，而這些患者對膝關節功能具有更高的要求。因此，如何增加術后膝關節屈曲角度和活動度成為一個重要研究方向。目前，許多廠商針對這一目標設計并推出了多種高屈曲型假體(high flexion prosthesis)，并在臨床中得到了廣泛應用。這類假體在設計上增加了股骨后髁的截骨量(通常為2～4 mm)，從而使股骨后髁弧面增大，增加股骨后髁與襯墊的接觸，減少膝關節屈曲時的峰值壓力；同時改進了脛骨襯墊設計，避免在高屈曲狀態下襯墊對髕腱的撞擊。因此，高屈曲假體在理論上可使患者在TKA術后獲得超過150°的膝關節活動范圍。然而相對于標準假體，高屈曲型假體具有費用昂貴、手術中需要增加額外的截骨量等缺點，另外，高屈曲型假體還可能導致術后髕骨摩擦音的發生率增高[1]。目前，國內外許多針對高屈曲型膝關節假體的研究顯示，相較于標準假體，高屈曲假體在術后膝關節活動度及患者滿意度等方面沒有顯著性的優勢[2-3]。因此，針對高屈曲型膝關節假體的優越性，目前在臨床上仍然存在爭議。

為明確高屈曲型膝關節假體較標準假體是否更具優越性，本研究回顧分析2013年1月至2014年12月我院采用旋轉平臺高屈曲假體(RPF)行人工全膝關節置換術的患者資料，并與同期使用旋轉平臺標準假體(RP)的患者進行療效比較，現報告如下。

1　資料與方法

1.1一般資料回顧性選取2013年1月至2014年12月期間于北京大學第一醫院骨科使用旋轉平臺高屈曲假體(RPF)與旋轉平臺標準假體(RP)行單側或雙側全膝關節置換術的患者，門診隨訪共計48 例55 膝。其中，高屈曲型假體組33 例37 膝，標準假體組15 例18 膝。1.2納入標準a)符合《實用骨科學(第3版)》中膝骨關節骨關節病的診斷標準者[4]，初次接受全膝關節置換術的患者(髕骨未置換)；b)手術均由同一術者完成(本文作者之一)。

1.3排除標準a)膝關節感染性疾病；b)非骨水泥固定或特殊假體；c)TKA術后二次翻修者；d)合并腦血管意外或軀體運動功能異常導致肢體運動功能部分喪失者；e)合并嚴重髖關節或腰椎疾病導致肢體運動功能障礙者。

1.4假體旋轉平臺高屈曲假體為美國Depuy公司的PFC sigma RPF假體，旋轉平臺標準假體為美國Depuy公司的PFC sigma RP假體。

1.5手術方法腰麻或全麻滿意后，使用氣囊止血帶直至手術結束。取膝前正中切口，髕骨旁內側入路進入關節囊。對于膝關節內外翻畸形的患者，在截骨之前，進行初始的軟組織松解，矯正下肢力線。先使用股骨切割導向器作股骨側截骨后，用髓外定位器做脛骨截骨。安放假體試模，檢測膝關節屈伸活動度及內外側穩定情況，并測量下肢力線，滿意后安放假體，并使用骨水泥固定。之后行髕骨周圍去神經化及髕骨成型，測試髕骨軌跡滿意后關閉關節囊及切口，彈力繃帶加壓包扎。

1.6術后康復術后待麻醉恢復后即鼓勵患者行股四頭肌等長功能鍛煉，術后24 h內拔除引流管，之后使用CPM行被動膝關節屈伸功能鍛煉，并鼓勵患者下床進行主動膝關節屈伸功能鍛煉。第3～4日鼓勵患者使用助步器下地活動。術后12～14 d拆除縫線。

1.7觀察指標觀察并測量患者手術前及隨訪時膝關節活動度(range of motion，ROM)及美國特種外科醫院 (the hospital special surgery，HSS)評分，評估患者術后膝關節主動高屈曲活動能力(下蹲)并檢查患者隨訪時有無髕骨摩擦音；行膝關節正側位及髕骨軸位X線片檢查，測量術后髕骨傾斜角及Insall-Salvati比值。1.8數據分析對所有數據采用SPSS 19.0統計軟件包進行統計分析。根據假體類型對患者進行分組，對兩組患者的一般情況(包括年齡、BMI、性別等因素)進行χ2檢驗和t檢驗以確定兩組患者是否均衡；對兩組患者術前術后的ROM、HSS評分采用配對t檢驗，對術后主動高屈曲能力(下蹲)及摩擦音發生率行χ2檢驗；對術后影像學測量所得Insall-Salvati比值和髕骨傾斜角行t檢驗。以P<0.05作為檢驗標準。

2　結　　果

2.1兩組患者的基本資料比較兩組患者在性別、年齡、BMI、術前HSS評分、術前膝關節屈曲攣縮度、術前膝關節活動度等一般資料上差異無統計學意義(P>0.05)，具有可比性(見表1)。

表1　高屈曲型假體組與標準假體組術前一般資料比較

2.2隨訪結果共隨訪患者48 例55 膝，隨訪時間7～31個月，中位隨訪時間18.7個月；其中標準假體組隨訪時間(26.06±2.98)個月，高屈曲型假體隨訪時間(15.11±4.08)個月。兩組患者在術后膝關節活動范圍、HSS評分方面均較術前明顯改善，差異具有統計學意義(P<0.05，見表2～3)。但是，兩組間患者在術后ROM及HSS評分、高屈曲活動能力及髕骨摩擦音發生率上差異無統計學意義(P>0.05)；影像學結果顯示，兩組間患者術后Insall-Salvati比值差異存在統計學意義(P=0.03)，而兩組間髕骨傾斜角差異無統計學意義(見表4)。

表2　高屈曲型假體和標準假體手術前后ROM變化(°)

表3　高屈曲型假體和標準假體手術前后HSS評分變化(分)

表4　高屈曲型假體組與標準假體組術后效果比較±s)

3　討　　論

隨著人們對生活質量要求的提高，人們對膝關節術后的要求也不再僅限于疼痛的緩解，對術后膝關節活動度提出了更高的要求。一般認為，膝關節活動度大于90°才可以滿足日常生活基本需要。有學者研究，93°的活動度可以使患者從椅子上坐起，83°～117°的活動度可以滿足上下樓的需要，106°可以完成系鞋帶的動作，進出浴缸需要130°～140°的活動度，而跪坐、下蹲等動作則至少需要膝關節活動度達到150°[5-7]。

在我們的研究中，無論是使用高屈曲型假體的患者還是使用標準假體的患者，手術后患者在膝關節活動度、HSS評分方面均較術前有明顯改善，取得了良好的手術效果。但兩組之間比較，與理論預期不同，高屈曲組臨床結果在術后膝關節ROM、HSS評分及能否完成下蹲等高屈曲動作方面并未表現出明顯的優越性。

從目前國內外的文獻來看，許多研究結果與本研究結果類似，高屈曲型假體較標準假體在術后關節活動度、HSS評分等方面并無明顯優勢。McCalden等[8]比較了50 例后穩定型高屈曲假體和50 例后穩定型標準假體，隨訪2.7年后，兩組患者在術后膝關節活動度、HSS評分等各項指標上均無明顯差異。Kim[9]隨訪了85 例雙膝置換的患者，這些患者一側使用了標準假體，另一側使用了性別特異性的高屈曲假體，2.1年的隨訪顯示兩種假體在術后膝關節ROM、HSS評分等方面差異無統計學意義。另外，來自韓國的一項研究使用了與本研究相同的旋轉平臺高屈曲型假體(RPF)，其結果與之前的研究類似，高屈曲型假體與標準假體在各項指標上類似[10]。與此結論相反，另外也有一些研究顯示，使用高屈曲假體的患者術后具有更高的膝關節活動度。Gupta[11]針對PFC Sigma RP-F及PFC Sigma RP假體的研究顯示，使用RP-F高屈曲假體的患者具有更好的膝關節活動度；Weeden等[12]針對NexGen Flex假體和標準NexGen假體的研究也有類似的結果。最近，Wang等[13]對16篇相關研究數據進行了Meta分析，結果顯示高屈曲假體較標準假體具有更好的術后活動度，但兩組之間在HSS等評分上無明顯差異。

除了假體類型的影響，膝關節術后的活動度受到許多因素的影響，如年齡、性別、肥胖、術者的技術操作，術后功能鍛煉等因素。這其中，術前患者的膝關節活動度被認為是最重要的影響因素之一。Ritter[14]對4 727 例行初次置換的膝關節進行回顧性研究發現，術前膝關節活動度是影響術后膝關節活動度的最重要因素。然而，也有部分學者認為，膝關節活動度在術后會出現一種“靠攏”現象，即術前活動度差的患者術后活動度增加，而部分術前活動度好的患者在術后會喪失部分活動度[15]。因此，在選擇使用高屈曲假體的患者時，許多專家傾向于選擇術前活動度好、非肥胖、伸膝裝置功能正常的患者。在本研究中，高屈曲假體組與標準假體組的患者在術前活動度、BMI、年齡等術前因素方面并無明顯統計學差異，這可能是兩組患者術后結果差異無統計學意義的影響因素之一；另外，本研究中的所有患者均由同一名術者完成，且兩組患者采用相同的康復鍛煉計劃，故手術及康復因素對手術結果的影響在兩組間差異無統計學意義。

髕骨摩擦音是膝關節置換術后最常見的并發癥之一，也是隨訪中患者最常抱怨的問題之一。膝關節置換術后膝關節摩擦音最早由Insall在1982年報道[16]，他描述了1 例因髕骨周圍纖維結節增生造成膝前疼痛的病例。目前的研究認為，影響術后髕骨摩擦音發生的因素很多，其中膝關節假體的設計是最重要的因素。Hozack[17]的研究指出，PS假體對髕骨摩擦音的發生較CR假體更為敏感。最近William對使用RP及RP-F假體的膝關節研究顯示，在其隨訪的142 例膝關節中，共有13 例患者術后出現髕骨摩擦音，其中RP-F組11 例，RP組2 例，兩組間差異顯著[18]；Choi[19]的研究也指出RP/RPF假體類型與髕骨摩擦音存在明顯的關系。Fukunaga[20]對113 例使用PFC Sigma RP假體的患者進行隨訪，在術后2～3.2年時髕骨摩擦音的發生率為13.3%；在該研究中，作者指出，髁間盒的高度與股骨假體前后徑之比越大，術后發生髕骨摩擦音的概率越高。除了假體設計原因，髕骨摩擦音與術后髕骨的位置及髕骨軌跡相關。在Dennis[21]主導的一項涉及4 000余例膝關節置換術的回顧性研究中，共有60 例膝關節在術后發生了髕骨彈響及摩擦音，其中發生髕骨摩擦音的44 例。針對這44 例膝關節進行分析發現，使用小號的髕骨假體、髕腱縮短或Insall-Salvati比值減小與術后髕骨摩擦音密切相關。這可能是由于大號的髕骨假體增大了伸膝裝置與股骨假體之間的距離，從而減少股四頭肌腱的摩擦；而短縮的髕腱使得髕骨與股骨假體的接觸應力增大，屈膝時使股四頭肌腱末端收到激惹而纖維組織增生，產生髕骨摩擦音。與Dennis的結果類似，Hoops針對術后髕骨摩擦音利用計算機模型進行的研究發現，髕腱的縮短、關節線的上移、使用小號的髕骨假體與膝關節置換術后髕骨摩擦音發生增多有關[22]。另外，Fukunaga指出，術后髕骨的傾斜是造成術后髕骨摩擦音的重要獨立危險因素[20]。

在本研究中，髕骨摩擦音的總發生率為12.73%(7 例)，其中RPF組16.22%(6 例)較RP組5.56%(1 例)有增高趨勢，但兩組間差異無統計學意義(P=0.27)。該結果與前述的相關研究結果相近。我們認為，這可能是由于：a)假體的特點，這兩種假體(尤其是RPF假體)的髁間盒高度與股骨假體前后徑之比較大、股骨假體前面與髁間盒的移行區域較銳利(a sharp transition)。b)本研究中所有患者均采用髕旁內側入路，該手術入路需切開股四頭肌腱致使術后股四頭肌腱腱末端瘢痕形成，從而使術后髕骨摩擦音發生增多。c)與前述研究相比，本研究中所有患者均未進行髕骨置換而是選擇進行髕骨成形和去神經化處理，可能是影響術后髕骨摩擦音發生率的因素之一。在2012年進行的一項回顧性研究顯示，與髕骨成形術或不處理髕骨相比，TKA術中行髕骨置換能夠顯著降低術后髕骨摩擦音的發生[23]。d)本研究中，RPF組患者術后Insall-Salvati比值較RP組顯著減低，這可能是造成RPF組髕骨摩擦音較RP組存在增高趨勢的可能原因，但這仍需進一步研究討論。

本研究尚存在一些不足。a)該研究為回顧性研究。b)該研究完成隨訪的病例數較少，尤其是標準假體組的患者數量較少。c)隨訪時間較短，對假體間的中長期效果差異仍需進一步隨訪研究。d)兩組患者的隨訪時間存在一定差異，標準假體組患者隨訪時間較高屈曲假體組長，這使得實驗結果可能受到患者恢復時間的干擾。

在TKA術中使用RP及RPF假體的患者，術后短期隨訪膝關節疼痛及功能均有顯著改善。高屈曲旋轉平臺假體相對于標準假體并未顯現出在術后關節最大屈曲度和高屈曲活動能力方面的顯著優勢。高屈曲假體組術后髕骨摩擦音發生率有高于標準假體組的趨勢，但該差異無統計學意義。

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Comparison of Short-term Results between High-flexion and Standard Posterior Stabilized Rotating Platform Mobile Bearing Prosthesis

Wu Hao，Meng Zhichao，Cao Yongping，et al

(Department of Orthopedics，the 1st Hospital of Beijing University，100034Beijing，China)

ObjectiveTo compare the results of rotating-platform high-flexion (Depuy，RPF) total knee arthroplasty with rotating-platform standard (Depuy，RP) for clinical and radiographic assessment after a short-term period.MethodsWe retrospectively analyze Patients undergoing standard and high-flexion prostheses replacment in Peking University First Hospital for osteoarthritis from Jan 2013 to Dec 2014.Post-operation results were compared between two groups.The clinical evaluation included range of motion (ROM)，Score of the Hospital for Special Surgery (HSS score)，squattingand patellarcrepitus.The radiographic evaluation included Insall-Salvati ratio and patellar tilt.ResultsTotally 48 cases (55 knees)，including 14 cases (18 knees) in RP group and 33 cases (37 knees) in RPF group，were followed-up for 7～31 months.The post-operative range of motion was (124.17±12.04) in the RP group and (121.41±14.06) in the RP-F group with no statistical difference.The HSS score was 94.00±4.61 in the RP group and (92.59±4.44) in the RP-F group with no statistical difference.There were no statistical differences in squattingor patellar crepitus (P>0.05).The results of X-ray demonstrate that there was statistical differences in postoperative Insall-Salvati Ratio(P=0.03) between RP group and RP-F group，but no difference in postoperative patellar tilt(P=0.96).ConclusionTotal knee arthroplasty with RP and RPF both showed excellent and predictable results at the short-term follow up.But no significant differences were found between standard and high-flexion rotating-platform mobile-bearing total knee prostheses in terms of ROM，HSS score，squatting.The incidence of patellar crepitus in RPF group was higher than that in RP group with no statistical differences.

total knee arthroplasty；rotating-platform；high-flexion prosthesis；standard prosthesis；patellarcrepitus

1008-5572(2016)08-0673-05

R687.4+2

B

2016-02-14

*本文通訊作者：曹永平