固定平台型和活动平台型假体全膝关节置换术后临床效果比较

　　作者：闫丹舟，马保安 作者单位：(第四军医大学唐都医院 骨科,陕西 西安 710038)

　　【摘要】 目的: 比较固定平台型及活动平台型假体在全膝人工关节置换临床应用中的实际效果,以指导临床合理选择假体类型。方法：2005年10月至2008年11月在我科接受全膝人工关节置换术者80例(92膝),其中使用固定平台型假体者(A组)42例(46膝)，使用活动平台型假体者(B组)38例(46膝),术后平均随访22(13～52)个月，分别记录两组术前和术后随访时膝关节活动度(ROM)和HSS评分。结果：A组和B组膝关节活动度和HSS评分无统计学差异(P>0. 05),都明显改善了患膝的症状和功能。结论：两种假体对改善膝关节功能均有肯定作用,且近期疗效无差别。

　　【关键词】 固定平台, 活动平台,膝关节假体,置换

　　[Obstract] Objective:To compare the clinical results between the fixedbearing and the mobilebearing total knee arthroplasty to guide further clinical application. Methods:80 patients (92 knees) were selected from all patients who took total knee prosthesis operations and had been followedup during 2005.10 to 2008.11 in our hospital. Among those,42patients (46 knees) selected the fixedbearing knee,and other 38 patients (46 knees) used the mobilebearing knee. ROM of preoperative and postoperative,and HSS of preoperative and postoperative from average 22 (1352)months followingup were collected. Results: Two groups had no significant statistical difference by the analysis in the postoperative ROM,the incidence of pain and HSS knee scores(P>0. 05). Pains of all patients were relieved and knee functions of patients had been improved effectively. Conclusion: The results indicate that both of the two types of knee prosthesis have effective improvement,and there are no significant differences of them in shortterm followingup.

　　[Key words] fixedbearing; mobilebearing; knee prosthesis; replacement

　　流行病学调查显示,随着世界老龄化人口的增加,骨性关节炎(osteoarthritis,OA)的发病率呈现逐年上升趋势。严重的骨性关节炎会出现关节疼痛、畸形、活动障碍,影响人们的工作和生活质量。自20世纪70年代以来,人工关节假体置换手术越来越多地被应用于骨关节炎的治疗。随着假体设计和手术技术的不断进步,全膝关节置换术(total knee arthroplasty,TKA)的适应证不断扩大。上世纪80年代,活动平台假体被生物工程研发者们所提出,试图更好地模拟人体膝关节的运动特点,改善功能,减少假体磨损[1],延长假体使用寿命。目前大量实验研究认为,与固定平台型假体相比,活动平台型假体主要有以下优点：活动平台型假体的聚乙烯衬垫下方与胫骨平台假体之间在一定范围内运动,更加符合人体自然的运动模式;聚乙烯垫片的凹面设计,使其与股骨假体之间的接触更加紧密,假体间接触面积增大,降低了界面之间的剪切应力;活动平台型假体的聚乙烯磨损率更低、磨损产生的碎片更少,可以降低关节置换的翻修率。虽然活动平台在假体设计理念及大量生物力学实验中证实在降低聚乙烯衬垫磨损方面优于固定平台,但二者的临床实际应用效果孰优孰劣一直存在争议。目前有的临床研究认为活动平台型假体优于固定平台型假体[2],而有的研究则认为活动平台型假体的术后效果并不比固定平台型假体好[3]。由于活动平台型假体临床应用晚于固定平台型假体,目前临床报道多为近期及中期随访结果。已应用于临床的活动平台型假体有30余种[4],本研究比较美国强生公司DePuyPFC固定平台型假体和DePuyRP旋转平台型假体临床近期疗效,旨在评价二者在术后早期效果有无差别,为临床医生选择假体类型提供参考。

　　1 资料和方法

　　1.1 一般资料

　　随机选取2005年10月至2008年11月间在本科进行初次人工全膝关节置换术者80例(92膝),按其应用的假体不同分为两组：固定平台型假体组(A组)和活动平台型假体组(B组)。固定平台型假体组42例(46膝),其中男8例,女34例,年龄50～82岁,平均67. 9岁;活动平台型假体组38例(46膝),其中男10例,女28例,年龄39～79岁,平均63. 4岁。

　　固定平台后稳定型假体使用的是美国强生公司DePuyPFC假体,活动平台型假体使用的是美国强生公司DePuyRP假体。所有的TKA手术均由富有经验的同一术者严格按照手术操作要求完成,术后按相同的康复计划指导患者功能训练。术后平均随访22(13～52)个月。

　　1.1. 1 手术要点 硬膜外麻醉成功后患者取仰卧位,患肢上气压止血带,常规消毒铺巾。患肢驱血后给止血带内充气。采取膝关节正前方切口,纵行切开皮肤、皮下组织,伸膝装置显露后取膝前髌旁内侧入路切开关节囊。切除骨赘、半月板、滑膜及前交叉韧带,保留或不保留后交叉韧带。适当松解内侧或外侧副韧带,屈膝90°使膝关节向前脱位,胫骨用髓外定位,安装胫骨截骨导向器截骨,股骨采用髓内定位,根据置换术前下肢全长X线片测量股骨解剖轴线与下肢机械轴线的夹角来确定外翻角并控制外旋角度,依次行股骨前髁、远端及后髁、前后斜面截骨。截骨完成后再次测量下肢力线是否满意、膝关节屈曲间隙与伸直间隙是否相等、膝关节内侧间隙与外侧间隙是否相等,根据检查情况进一步调整。选择合适试模假体调试后冲洗,依次安装、固定相应型号的胫骨、股骨假体及衬垫,待骨水泥凝固后修整髌骨。最后检查清理关节内残余骨水泥碎屑后,通过“无拇指试验”测试髌骨轨迹良好后放置负压引流管,屈膝位缝合切口。

　　1.1.2 术后处理 术后患膝加压包扎并垫高。术后静脉应用抗菌素7～10 d,术后6 h即给予低分子肝素钙 0. 3 ml皮下注射抗凝治疗,以后0. 4 ml·d-1 皮下注射,连用10 d。一般术后24 h拔除引流管，出血较多可适当延长,最多不超过72 h。拔管后使用CPM活动,初始角度从病人屈膝时感觉能忍受的疼痛开始,2次·d-1,每次1 h,每天增加10°。术后第3天开始嘱其主动行股四头肌锻炼，1周即鼓励患者扶双拐下地活动。

　　1.2 方法

　　调阅患者病历,获取患者围手术期临床资料并调阅放射科微机存储的患者术前、术后X线片。对纳入的病例进行电话随访及来院复查随访。应用美国纽约特种外科医院(HSS)的Insall等于1976年提出的评分系统对患者术前及术后随访时的疼痛、功能、活动度、肌力、屈膝畸形、稳定性等进行评分。应用两样本均数比较的t检验对计量资料进行统计学分析。

　　2 结 果

　　两组患者平均随访22个月,术前及最后随访时的检查结果见表1。固定平台组和活动平台组的术前疼痛评分、术后疼痛评分间无统计学差异(P>0. 05)。术后患膝疼痛均明显改善。术前固定平台组和活动平台组的患膝屈曲挛缩分别为(8. 4±2. 3)°、(8. 3±2. 5)°,最大活动度分别为(89. 2±13. 8)°、(82. 1±14. 6)°,两组相比均无统计学差异(P>0. 05)。固定平台组与活动平台组术后屈曲挛缩分别为(1. 4±0. 9)°和(1. 8±0. 4)°,两组间无统计学差异(P>0. 05)。表1 膝关节置换术前、随访时HSS评分

　　3 讨 论

　　人工全膝关节置换术已被认为是治疗终末期或严重的膝关节炎的最有效、最成功的手术之一[5]。在实验室研究中活动平台型假体在耐磨损和关节运动学方面明显优于固定平台型假体。Insall等人曾指出，任何固定衬垫设计均无法解决低关节应力与自由活动之间的运动学矛盾。对于固定衬垫,增加股骨髁与聚乙烯之间的匹配度,虽然减少了股骨髁和聚乙烯垫之间的接触应力,但是由于股骨与胫骨之间的相对运动,必然会产生高的剪切力,传导到假体与骨界面而引起松动。而活动衬垫的设计则在增加关节匹配度、降低接触应力的同时,分散了前后方向及旋转的剪力,同时还减少了面下磨损。还有研究表明,通过衬垫旋转可自行纠正假体旋转对线不正,减少了有害剪力，提供给假体一个自我动力对线功能。Haas等[6]还观察到曲面对平面的固定衬垫对于股骨的移动控制能力较小,会增加股骨的异常前移,并使衬垫表面的剪切应力增加,最终增加聚乙烯磨损。活动衬垫增加了矢状面的匹配,可以控制股骨的异常前滑,滑动剪力减小。

　　虽然活动平台型全膝关节假体相对于固定平台型假体而言,假体之间的匹配效果更好,并可以增加关节活动范围,理论上及实验研究有助于改善关节功能,减轻接触应力和假体磨损,但在临床随访中学者们对活动平台相对于固定平台的临床实际应用优势尚未达到共识。王晓峰等[7]对应用活动平台型假体49例(53膝)和固定平台后稳定型假体53例(55膝)全膝关节置换术后进行随访对照研究,平均随访31个月(21～45个月),发现移动平台假体组TKA术后的最大屈曲度小于固定平台假体组的最大屈曲度。Post等[8]通过对全膝关节置换术后固定平台假体组及活动平台假体组在假体使用寿命、临床功能和患者的主观满意度方面进行对比发现,术后平均12～23年假体生存率二者无明显差异;术后膝关节屈曲、旋转及活动范围也无显著性差异。甚至在同一患者植入的两种不同假体(一侧采用固定平台假体,对侧采用活动平台假体)在膝关节活动范围、患者的主观感觉、膝关节评分以及中期生存率方面均无明显差别。本研究结果与此一致。因此认为如果排除手术技术的影响,假体植入适当,则两种假体均能取得良好的长期临床效果。现有的证据并不能证明实际临床应用中其中一种类型假体优于另外一种。

　　实验研究证实活动衬垫可以通过减小接触应力来减少衬垫的磨损,但根据目前临床报道,尚无有利证据说明活动平台在临床实际应用中明显优于固定平台。因此,在临床选用假体类型时应保持审慎态度,暂不可认为膝关节活动平台假体置换术后临床效果一定优于固定平台型假体。对于年龄、体质、经济能力、主观需求不同的患者来说,何者性价比较高,何种假体更适合自己的特殊需求,是一个值得考虑的问题。

　　总之,假体的选择应个体化,因人而异。活动衬垫假体可能更适合活动量大的年轻患者。对于年龄偏大、体质较差、经济承受能力有困难的人群,尤其术前屈膝功能较差者选择固定平台假体可能更合适。

　　【参考文献】

　　[1] CALLAGHAN J J,ONSALL J N,GREENWALD A S,et al.Mobilebearing replacement: concepts and results[J].Bone Joint Surg,2000,82(8):10201041.

　　[2] PRICE A J,REES J L,BEARD D,et al.A mobilbearing total knee prosthesis compared with a fixedbearing prosthesis[J].Bone Joint Surg,2003,85(1):6267.

　　[3] KIM Y H,KOOK H K,KIM J S.Comparison of fixedbearing and mobilebearing total knee arthroplasties[J].Clin Orthop,2001,392(5):101115.

　　[4] 韩一生,朱庆生,吴尧平,等. 负重可活动膝关节表面置换的研究现状[J].中华骨科杂志,2003,23(4)：245247.

　　[5] 吴旭华.人工全膝关节置换术的手术配合

　　[6] HAAS B D,KOMISTEK R D,DENNIS D A. In vivo kinematics of the low contact stress rotating platform total knee[J].Orthopedics,2002,25(2 Suppl):s219226.

　　[7] 王晓峰,陈百成,师晨霞,等. 固定平台型和移动平台型假体全膝关节置换术后临床效果的分析比较[J]. 中国矫形外科杂志,2007,(18)：13671371.

　　[8] POST Z D, MATAR W Y, van de LEUR T, et al. MobileBearing Total Knee Arthroplasty Better Than a FixedBearing?[J]. J Arthroplasty, 2009 Sep 22. [Epub ahead of print].