后交叉韌帶保留型全膝關節置換術對患者滿意度及正常行走身體穩定性的影響

何瑞波，郭 鵬，白少玄，王得順，杜恩澤

（1.武警后勤學院，天津 300309；2.武警天津市總隊醫院，天津 300163；3.武警吉林總隊，吉林 133000）

骨關節炎（Osteoarthritis,OA）作為第四大全球致殘類慢性退行性疾病，已嚴重危害老年人的身體健康[1]，而膝骨關節炎（Knee Osteoarthritis, KOA）是骨關節炎中最常見的類型，以膝關節軟骨退變及骨質硬化、增生為主要特征。隨著KOA 的加劇，將導致患者膝關節功能障礙，進而影響其日常活動（如正常行走）能力。給家庭和社會帶來嚴重的負擔。

KOA 早期患者主要采取保守治療方案。但在保守治療方案無效后，KOA 患者往往采取手術治療。全膝關節置換術（Total Knee Arthroplasty，TKA）是解決關節疼痛、改善關節功能、提高生活質量的重要手段[2,3]。而后交叉韌帶保留型全膝關節置換術（Cruci‐ate Retaining Total Knee Arthroplasty, CR-TKA）由于后交叉韌帶能夠繼續維持膝關節屈曲時股骨髁相對于脛骨平臺的后滾，因此能夠有效降低TKA 后膝關節的不穩定性及并發癥。近年來，盡管在手術技術及假體材料等方面都有很大程度的提高，但仍有11.7%的患者手術療效不明顯，且患者術后滿意度僅為80%左右[4,5]。滿意度是患者對手術療效的主觀體驗，也是評價術后療效的主觀指標。另外，下肢生物力學參數也是判定手術療效的有效指標。有研究顯示，KOA 患者的步態適應性表現為步速降低，關節活動范圍減小[6]。同時，KOA患者由于疼痛而表現為身體晃動幅度增加，平衡能力受損，導致跌倒的風險增加[7]。因此，本研究利用運動生物力學的手段，探討CR-TKA 對于患者滿意度及正常行走身體穩定性的影響。

1 資料與方法

1.1 一般資料 研究對象來源于天津市骨科醫院，隨機選取行后交叉韌帶保留型全膝關節置換術的KOA患者18 例（年齡64±2.95 歲、身高161.67±4.8cm、體重69.12±6.15kg、BMI 26.49±2.6）。納入標準：術前明確診斷為KOA 且無其他下肢關節及肌肉骨骼疾病；能夠獨立完成正常行走；近半年內無跌倒史。排除標準：患有心腦血管疾病，呼吸系統疾病，肌肉骨骼系統疾病以及視覺、前庭覺功能異常等影響姿勢控制能力的疾病。所有受試者均了解實驗目的、實驗流程和潛在風險并簽署知情同意書。

1.2 實驗儀器及數據處理 運動學數據采用四臺SONY 攝像機（拍攝頻率50Hz）及Kwon3D 三維動作解析系統進行采集，動力學數據由1 塊Kistler-9287BA 三維測力臺進行采集。運用Kwon3D 三維動作解析系統對攝像機采集的視頻進行解析，并進行視頻點的同步、數據的濾波、百分化及標準化處理。為保證數據的有效性，每個受試者選取三次有效的數據取平均值。

1.3 觀察指標

1.3.1 患者滿意度指標 采用牛津大學膝關節評分（Oxford knee score, OKS）及麥克馬斯特大學骨關節炎指數評分（Western ontario and McMaster universi‐ties arthritis index,WOMAC）評價KOA患者術后滿意度。OKS評分量表[8]由5個疼痛及7個功能共12個項目構成，每個項目評分1～5 分，分值越高代表關節炎程度越嚴重。WOMAC 評分量表[9]由關節疼痛、僵硬及功能3 方面組成，分值越高代表關節炎程度越嚴重。OKS 與WOMAC 量表均是患者對術后主觀感覺的自我評分，達到調查患者主觀滿意度的要求。

1.3.2 身體穩定性特征 質心（Center of mass, COM）由Kwon3D 三維動作解析系統根據受試者的標記點計算得出，足底壓力重心（Center of pressure，COP）由三維測力臺采集得到[10]。步長為在一個完整的步態周期中患側腳跟著地到該側腳跟再次著地時的水平距離[11]；步寬為雙支撐期左右腳跟之間的水平距離[11]；步速為質心在前后方向的位移與產生此段位移所需時間的比值[12]。質心位移為身體質心投影點在前后與內外方向的最大距離[13]，壓心位移為足底壓力中心在前后與內外方向的最大距離[14]。

1.4 統計分析 應用SPSS20.0統計軟件對數據進行統計分析，數據以平均值±標準差（xˉ±SD）表示。通過Shapiro-Wilk 檢驗數據的正態分布性；應用配對樣本T 檢 驗（Paired t test）對 受 試 者 的OKS 評 分、WOMAC評分、步長、步寬、步速、下肢關節活動度、質心位移、壓心位移指標進行統計分析。α=0.05。

2 結果

2.1 CR-TKA 前后患者滿意度變化 由表1 可知，與CR-TKA 前相比，KOA 患者術后的OKS 評分及WOMAC評分均顯著減小（P＜0.05）。

表1 CR-TKA前后患者OKS、WOMAC評分比較

3.2 CR-TKA 前后正常行走時步態特征變化 由表2可知，與CR-TKA 前相比，KOA 患者術后正常行走時，步長和步速均顯著增加（P＜0.05），而步寬未見顯著性變化（P＞0.05）。

表2 CR-TKA前后患者正常行走時步態特征比較

3.3 CR-TKA 前后正常行走時下肢關節活動度及質心、壓心位移變化 由表3 可知，與CR-TKA 前相比，KOA 患者術后正常行走時，膝關節活動度顯著增加（P＜0.05），髖關節、踝關節活動度未見顯著性差異（P＞0.05）；質心前后、內外側位移均未出現顯著性變化（P＞0.05）；壓心前后、內外側位移均顯著減小（P＜0.05）。

表3 CR-TKA前后患者正常行走時下肢關節活動度及質心、壓心位移比較

3 討論

TKA 能有效的緩解膝關節疼痛、改善膝關節功能，因此是治療KOA 等膝關節疾病的重要手段[3,5]。目前人工膝關節假體類型眾多，而CR 假體得以保留的后交叉韌帶能夠繼續維持正常的股骨髁后滾，因此可更好的恢復膝關節活動，維持膝關節的穩定，使術后膝關節的步態更趨于正常。另外，評價手術效果不僅要考慮患者術后完成日常活動的能力，還需考慮患者的主觀滿意度。因此，本研究旨在探討CR-TKA對患者滿意度及正常行走時身體穩定性的影響。

術后獲得預期療效對TKA 術后的患者滿意度十分重要。KOA 的臨床表現主要為膝關節疼痛、僵硬、關節活動受限。而OKS量表與WOMAC量表均是圍繞患者手術前后的膝關節疼痛、僵硬及關節活動度進行的主觀感覺提問，能夠達到調查患者主觀滿意度的需求[15]。OKS 已被公認為評價退行性關節疾病特性的有效指標[16]。WOMAC 廣泛應用于骨關節炎手術或非手術干預措施有效性的評估工具[17]。本研究結果顯示，與術前相比，患者術后的OKS及WOMAC評分均顯著降低，說明CR-TKA 后患者的膝關節疼痛、僵硬得到了充分的緩解，關節功能也得到了較好的恢復。Clement 等人的研究[18]與我們的研究結果一致，與術前相比，TKA 術后的OKS評分改善程度越高，患者術后的滿意度越高。

由于KOA 在臨床評價中的主觀指標較多，而客觀指標相對較少，因此引入運動生物力學的客觀手段評價TKA 的療效具有重大意義。運動生物力學通過定量的分析研究TKA 前后的治療效果成為當下的研究趨勢[19]。身體穩定性是人體基本活動的要求之一，是指身體調節質心和支撐面之間關系的能力。KOA患者由于疼痛，下肢關節活動受限，肌肉力量下降，身體晃動幅度增加，平衡能力下降，因此更容易發生跌倒[20]。研究[21]顯示，TKA 能夠有效緩解膝關節疼痛，改善關節活動度，提高患者的身體穩定性。目前膝關節假體眾多，與其他類型的假體相比，CR假體保留的后交叉韌帶對于限制股骨髁過度后移，保留膝關節本體感受，感受膝關節的運動及位置，維持術后膝關節的穩定性[22]具有重要作用。Duffell 的研究[6]顯示，KOA 患者由于疼痛而表現出行走的速度降低、步長減小、膝關節活動受限等步態適應性。本研究顯示，與術前相比，術后患者正常行走的步長和步速顯著增大，步寬未見顯著性差異。我們的研究與劉澤等人的研究[23]相似：TKA 后的步長、步速、步頻等步態參數均有明顯的改善。步長的增加有助于增加前后方向的支撐面積，步寬未見顯著性差異說明內外側的支撐面積沒有顯著增加，因此CR-TKA后增加了行走時前后方向的身體穩定性。另外，與術前相比，CR-TKA后正常行走的膝關節活動度顯著增加，髖關節及膝關節活動度雖未見顯著性差異，但也有較大的改善。我們的研究與Alrefaee 的研究[24]一致，CR-TKA 能有效的改善下肢關節活動度，提高了患者的生活質量。本研究顯示，與術前相比，TKA 后患者正常行走的質心前后及內外側位移沒有顯著性差異，而壓心前后和內外側位移均明顯降低。壓心的位移是圍繞身體質心的位置振蕩，它是評價身體穩定性的敏感指標，壓心位移越小，穩定性越大[25-26]。因此，CR-TKA有效的提高了患者正常行走時前后和內外側方向的穩定性，降低了KOA患者正常行走時跌倒的風險。

CR-TKA 后的OKS 與WOMAC 評分顯著改善，表明患者對于CR-TKA 的滿意度較高；另外，CRTKA 提高了KOA 患者的步態表現，改善了正常行走的關節活動度，減小了正常行走時壓心前后及內外側的位移，維持了患者正常行走時的身體穩定性。