文题释义：

后交叉韧带替代型假体：全膝关节置换术中切除后交叉韧带，通过一个盒式结构的装置来代替后交叉韧带实现膝关节屈曲过程中的后滚机制。试验采用后交叉韧带替代型假体进行全膝关节置换，选择膝正中切口和内侧髌旁入路，松解支持带外翻髌骨后屈膝(髌骨只做修整不做置换)；凿除股骨髁边缘骨赘，切除脂肪垫和两侧半月板前角，切断前后交叉韧带和半月板后根止点进一步屈膝至110°(屈曲活动度≤45°的患者股四头肌腱可能需要斜切)。

膝关节屈曲受限：日常生活中膝关节所需要的最小屈曲活动度是90°，全膝关节置换术后膝关节活动度不理想，<90°可认为屈曲受限。膝关节屈曲活动度受到全膝关节置换手术和非手术因素的影响。

引言

膝关节骨关节炎是一种常见的退行性疾病，随着中国人口老龄化加剧，膝关节骨关节炎患病人群不断增加，最新数据显示中国膝关节骨关节炎的患病率为8.1%[1]，全国约1.2亿人受到膝骨关节炎的困扰。对于轻中度的膝骨关节炎患者，常选择非类固醇类抗炎药、关节腔注射玻璃酸钠、运动康复等方法进行治疗，多数患者的症状可以缓解。对于保守治疗无效或晚期的膝骨关节炎患者，全膝关节置换术是一种重要的治疗手段。近年来，随着全膝关节置换技术和围术期管理不断完善，患者的满意度明显提高，但是多项大数据研究显示全膝关节置换术后的满意度在75%左右[2,3]。膝关节活动度是评价患者术后功能和满意度的重要参数[4]。研究回顾性分析2010年1月至2018年12月成都医学院第二附属医院/核工业四一六医院实施的117例全膝关节置换术患者的病历资料，探讨全膝关节置换术后屈曲受限的影响因素，有利于临床医师拟定术前计划、术中决策及术后康复计划。

1、对象和方法 

1.1设计

回顾性病例分析。

1.2时间及地点

试验于2010年1月至2020年6月在成都医学院第二附属/医院核工业四一六医院完成。

1.3对象

选择2010年1月至2018年12月成都医学院第二附属医院/核工业四一六医院收治的膝关节骨关节炎患者117例，其中男29例，女88例，均接受全膝关节置换术。研究获得成都医学院第二附属医院核工业四一六医院伦理委员会批准。

纳入标准：(1)患者均被确诊为膝关节骨关节炎，Kellgren-LawrenceⅢ-Ⅳ级，保守治疗无效，严重影响患者的正常生活[1];(2)均为初次全膝关节置换手术患者；(3)患者对治疗知情同意；(4)随访资料完整，随访时间≥6个月。

排除标准：(1)关节外畸形≥15°；(2)膝关节假体位置不良或松动；(3)合并其他疾病、手术并发症等影响康复训练；(4)限制性或铰链式假体。

1.4材料

后交叉韧带替代型假体材料学特征见表1。

表1|后交叉韧带替代型假体材料学特征

1.5方法

1.5.1手术方法

该组病例全部采用爱康医疗器材有限公司的后交叉韧带替代型假体，麻醉方式均为全麻，采取膝正中切口和内侧髌旁入路，松解支持带外翻髌骨后屈膝(髌骨只做修整不做置换)。凿除股骨髁边缘骨赘，切除脂肪垫和两侧半月板前角，切断前后交叉韧带和半月板后根止点进一步屈膝至110°(屈曲活动度≤45°的患者股四头肌腱可能需要斜切)。先做股骨远端截骨，然后将胫骨前脱位做平台截骨，伸直位内外间隙平衡后做“四合一”截骨、股骨髁间截骨和平台开槽，切除残留的半月板，清理股骨后髁骨赘，屈曲位内外间隙和屈伸间隙平衡后，将“鸡尾酒”50mL(罗哌卡因100mg+吗啡10mg+复方倍他米松注射液2mL加生理盐水配成100mL)注入后关节囊，使用骨水泥固定假体。后髁截骨均采用后参考，当后参考与前参考不一致时，可少量加截股骨前髁或将股骨远端截骨模块调整为轻度屈曲，从而保证后髁截骨量恒定。早期的病例如果术中发现髌骨外移超过髌骨宽度3/4甚至髌骨骑跨在股骨外髁上，将外旋截骨角度增大至5°；后期根据术前膝关节CT测量的股骨后髁角以及髌股关节对合情况调整外旋截骨角度。假体安装完毕后，助手抱患侧大腿后方使髋关节屈曲90°，所有患者的膝关节在自然重力下屈曲活动度≥110°，伸直活动度≥-10°。最大范围屈伸膝关节，观察髌骨轨迹，如果髌骨外移或向外倾斜，纵形切开外侧支持带，无拇指试验为阴性说明髌股关节对合满意。松开止血带彻底止血，置入匹配的聚乙稀衬垫并放置普通硅胶引流管，屈膝110°缝合关节囊和切口，通过引流管向关节腔注射100mL氨甲环酸(1g)，最后将剩下50mL“鸡尾酒”注入股四头肌、内外侧副韧带和切口附近。所有入组患者均由同一手术团队按照同样的标准完成。

1.5.2研究方法

患者资料包括：(1)性别、年龄、体质量、身高等信息；(2)术前HSS评分、术前关节活动度、术前目测类比评分、术前关节线高度、术前股骨前髁偏距比率；(3)手术记录；(4)术后关节线高度、术后胫骨平台后倾角、术后股骨前髁偏距比率；(5)术后主动锻炼情况；(6)术后屈曲活动度。

以患者术后第6个月随访时的最大屈曲活动度为研究对象，分析手术因素(术后关节线高度变化、术后胫骨平台后倾角、股骨前髁偏距比率变化)和非手术因素(年龄、体质量指数、术前HSS评分、术前关节活动度、术前目测类比评分、术后主动锻炼)对患者术后膝关节屈曲功能的影响。使用SonialvisionversaX射线摄像系统(生产厂家：日本岛津)拍摄标准的膝关节正位和侧位X射线片，采用Digimizer软件测量图像，根据HOFMANN等[5]介绍的方法以股骨内收肌结节为参考标志测量关节线高度，根据SCOTT等[6]和NG等[7]介绍的方法测量股骨前髁偏距比率。每位患者重复测量3次取平均值，以减小误差。

1.5.3术后随访

117例患者均获得随访，随访内容包括最大屈曲活动度、患侧膝关节正侧位X射线片(测量关节线高度、胫骨平台后倾角、股骨前髁偏距比率)及术后锻炼的依从性。随访方式包括到院随访和电话随访；前3个月每月随访，之后每3个月随访一次。

1.6主要观察指标

术后关节线高度变化、术后胫骨平台后倾角、股骨前髁偏距比率变化及患者年龄、体质量指数、术前HSS评分、术前关节活动度、术前目测类比评分、术后主动锻炼的依从性。

1.7统计学分析

采用SPSS19.0软件进行统计学分析，计量资料用±s表示，采用t检验，计数资料用n/%表示，采用卡方检验；对患者术后膝关节屈曲受限的影响因素进行单因素分析，并采用非条件Logistic回归进行多因素分析，P<0.05表示差异有显著性意义。

2、结果

2.1参与者数量分析

117例患者均进入结果分析。

2.2一般资料

纳入的117例患者，年龄49-85岁，平均70.8岁；104例单膝，13例双膝，1例同期置换双膝，另12例分2次置换，患者一般资料见表2。

表2|全膝关节置换117例一般资料

2.3全膝关节置换术后膝关节屈曲受限的单因素分析

单因素分析结果表明，患者的年龄、体质量指数、术前HSS评分、术前关节活动度、术前目测类比评分、术后主动锻炼、术后关节线高度变化对术后膝关节屈曲功能有显著影响(P均<0.05)，见表3。

2.4全膝关节置换术后膝关节屈曲受限的多因素分析

多项研究证实，全膝关节置换术后患者恢复日常生活，膝关节的屈曲活动度必须达到90°[8]，因此试验将术后膝关节屈曲活动度≥90°的患者作为关节功能良好组，<90°的患者作为关节功能不良组，将表3中单因素分析存在统计学差异的因素作为自变量，术后膝关节屈曲活动度(不良=0，良好=1)作为因变量，进行Logistic回归分析。各因素赋值见表4。

结果显示，体质量指数[OR=0.131,95%CI(0.065,0.261),P<0.001]、术前HSS评分[(OR=4.297,95%CI(2.139,8.634),P<0.001]、术前关节活动度[OR=10.612,95%CI(6.565,17.153),P<0.001]是全膝关节置换术后患者膝关节屈曲受限的非手术独立影响因素；术后关节线高度变化[OR=0.255,95%CI(0.167,0.387),P<0.001]是全膝关节置换术后患者膝关节屈曲受限的手术独立影响因素；其中体质量指数、术后关节线高度变化与全膝关节置换术后患者膝关节屈曲活动度呈显著负相关，术前HSS评分、术前关节活动度与全膝关节置换后患者膝关节屈曲活动度呈显著正相关，见表5。

表3|全膝关节置换术后膝关节屈曲受限的单因素分析结果(n/%)

3、讨论

全膝关节置换术是晚期膝关节骨关节炎的重要治疗手段，可以明显改善患者的生活质量，无论是旋转平台还是固定平台假体的10年生存率均达到92%以上[9,10,11]，但是与全髋关节置换相比，全膝关节置换的手术效果和满意度还有待提高。全膝关节置换术后的活动度是影响全膝关节置换手术效果和满意度的重要指标。VANONSEM等[12]研究发现，男性患者在全膝关节置换术后的活动度每增加5°满意度将提升6-8倍。DEVERS等[13]认为全膝关节置换术后高屈曲活动度特别是膝关节屈曲超过130°，将明显改善全膝关节置换术后的功能。

SINGH等[14]调查了梅奥诊所关节注册中心1993至2005年的全膝关节置换手术患者，发现体质量指数≥35kg/m2是全膝关节置换术后功能受限的高危因素。XU等[15]回顾性分析126例单侧全膝关节置换手术患者术后10年的功能变化，根据体质量指数分为对照组(体质量指数<30kg/m2)和肥胖组(体质量指数≥30kg/m2)，结果显示尽管肥胖和非肥胖患者在术后功能和生活质量上都有明显改善，但肥胖患者术后10年的OxfordKneeScore(OKS)和MentalComponentScore(MCS)改善较小。此次研究将患者体质量指数以25kg/m2为临界值，结果显示体质量指数<25kg/m2患者在术后表现出更理想的屈曲活动度，考虑可能与非肥胖患者在屈曲时膝关节后方的软组织阻挡小有关；另外在训练强度相同的前提下，肥胖患者完成训练的难度比普通患者大也是原因之一。既往研究认为年龄是全膝关节置换手术效果的影响因素，年龄越大，患者的全身状况、耐受疼痛的能力和术后康复的依从性越差，因此高龄患者术后的屈曲活动度相对较小，但是随着围术期管理和康复水平的不断提高，年龄的负面效应逐渐弱化。此次研究结果显示，尽管单因素分析中年龄对全膝关节置换术后屈曲活动度的影响有统计学差异，但多因素分析中却不是独立影响因素。值得注意的是，与年龄和全膝关节置换术后功能的关系不同，年龄和全膝关节置换术后满意度的关系在多个研究中呈现正相关的结果。LANGE等[16]调查分析了529例年轻患者(18-55岁)和2001例老年患者(65-75岁)，均为非炎症性关节炎，并接受全膝关节置换术，研究发现相对于年轻患者，老年患者的整体满意度更高。MERLE-VINCENT等[17]的一项前瞻性多中心研究也显示，≥70岁患者更容易获得较高的满意度。作者认为全膝关节置换术后的满意度与患者手术前后功能改善的大小有关，与全膝关节置换术后功能恢复的绝对值不相关，因此年龄与全膝关节置换术后功能及年龄与全膝关节置换术后满意度相关性研究的结论并不矛盾。

表4|各因素赋值说明

表5|全膝关节置换术后膝关节屈曲受限的多因素分析结果

PUA等[18]在一项前瞻性队列研究中统计了4026例初次全膝关节置换手术患者，调查发现术前屈曲活动度是与术后屈曲活动度正相关的最强预测因子。LANGLOIS等[19]对584例全膝关节置换进行了前瞻性的随访研究(随访时间≥5年)，研究显示最终屈曲活动度与术前屈曲活动度正相关，但没有显示最终屈曲活动度和患者术前功能具有相关性。张恒岩等[20]应用多重线性回归对患者体质量指数、术前活动度与术后活动度进行分析，结果显示术后活动度与术前活动度正相关，与体质量指数负相关。多项研究显示，全膝关节置换术前活动度与术后活动度正相关，与此次研究结果一致，但仍然有部分研究提出不同的结论。RUSSELL等[21]对153例全膝关节置换术后的活动度进行评估，根据术前活动度分为2组(Ⅰ组，术前活动度<95°；Ⅱ组，术前活动度>95°)，结果显示术后3,12个月两组在屈曲活动度均无差异，并且在3-12个月，所有患者活动度的变化不超过2°。术前HSS评分、目测类比评分和术后屈曲活动度的相关性研究较少，作者认为患者术前HSS评分越高功能越好，术后恢复的难度就越小。目测类比评分和HSS评分负相关，所以术前目测类比评分越低预示术后屈曲活动度越好。

在全膝关节置换术后的康复上，作者主张在良好镇痛的前提下尽早恢复膝关节活动度，鼓励患者每天在最大屈伸活动度坚持足够长的时间即提倡牵张训练，避免频繁小范围活动，同时指导患者肌力训练，一方面通过肌肉泵效应促进肢体血液循环，降低深静脉血栓风险；另一方面，肌力的增强有助于改善患者的主动活动度。张银光等[22]研究发现，出院时患者膝关节活动度与术后1年的活动度有关，术后早期功能训练有利于最大限度地提高全膝关节置换术后活动度。BAWA等[23]研究显示，全膝关节置换术后和麻醉下手法松解的时间间距与最终活动度呈负相关，对于活动度差的患者应尽量在全膝关节置换术后75d内采取麻醉下手法松解，从而争取更理想的活动功能。WITVROUW等[24]研究发现与麻醉下手法松解相比，牵张训练在患者活动度和功能方面有着相同甚至更好的效果，因此对于全膝关节置换术后屈曲活动度恢复慢或膝关节持续僵硬的患者，牵张训练是首选的康复方式。以上研究结论与作者的康复理念一致，作者建议最好在全膝关节置换术后一两个月恢复患者的活动度，时间越久活动度的恢复越困难，相对于持续被动活动，现在更推崇牵张训练。在患者是否主动锻炼的判断上，此次研究存在一定局限性，无法对主动锻炼进行量化，只是根据患者随访时的反馈及恢复情况来判断患者锻炼的依从性，如何量化主动锻炼是该研究继续完善的方向。

VANLIESHOUT等[25]对全膝关节置换术后关节线改变和预后之间的关系进行了荟萃分析，结果显示关节线升高与术后KSS评分呈显著负相关，作者建议关节线的升高不应超过4mm。HAN等[26]回顾性分析166例随访期2年以上的全膝关节置换翻修(144例患者)手术，结果显示股骨关节线高度是影响全膝关节置换翻修术后活动度的唯一因素。FORNALSKI等[27]对6具尸体标本进行了生物力学研究，结果显示关节线升高会导致膝关节活动度的丢失。基于以上研究，此次研究将4mm作为关节线改变的参考标准进行分类，证实术后关节线高度变化是全膝关节置换术后膝关节屈曲受限的手术独立影响因素。

CINOTTI等[28]通过MRI测量80例正常膝关节胫骨平台骨性后倾角和半月板后倾角，发现骨性后倾角内侧8°，外侧7.7°，而半月板后倾角内侧4.1°，外侧3.3°。部分学者提出胫骨平台截骨时应该考虑半月板和平台软骨的厚度，以半月板后倾角作为胫骨平台截骨时的后倾角度，更符合人体原有的解剖学特点。此次研究在早期预设7°为胫骨平台后倾角，后期把胫骨平台后倾角调整为3°-5°，但并没有发现其与术后屈曲活动度存在联系，这与刘凯等[29]的研究结论一致。作者认为胫骨平台后倾角小范围的变化不会对术后屈曲活动度产生影响，后交叉韧带替代型假体不同于后交叉韧带保留型假体，后交叉韧带保留型假体在全膝关节置换术中屈曲间隙的张力容易受到胫骨平台后倾角度变化的影响，而后交叉韧带替代型假体的屈曲间隙不再受到后交叉韧带的限制，胫骨平台后倾角影响较小。

近年来临床医生越来越重视髌股关节填塞对全膝关节置换术后屈曲功能的负面影响，髌股关节填塞的影响因素包括股骨滑车和髌骨2方面。此次研究只是切除髌骨周围的骨赘，未作髌骨置换，髌骨保留了原有厚度，因此股骨滑车是影响髌股关节填塞的主要因素。股骨前髁偏距是评估股骨滑车厚度的重要参数，但是股骨前髁偏距变化多少才会对屈曲功能产生影响尚没有统一的结论，并且不同的人种、体型、膝关节大小其股骨前髁偏距也不一样，因此有学者提出使用股骨前髁偏距比率(股骨前髁偏距/股骨直径)作为评价指标，来消除不同个体之间股骨前髁偏距大小的影响。MIHALKO等[30]在尸体研究中发现股骨滑车少截2mm则被动屈曲活动度减少(1.3±1.2)°，少截4mm则被动屈曲活动度减少(4.8±3.2)°，认为股骨前方形态的改变可能对屈曲有小的影响，但在临床上也许并不重要。KEMP等[31]回顾性分析了107例全膝关节置换手术患者的X射线片，他们认为股骨前髁偏距增大WOMAC功能评分越差，但是把股骨滑车和髌骨作为整体进行分析时其与WOMAC功能评分之间没有明确的相关性。此次研究中股骨前髁偏距比率术后小于术前者，术后屈曲活动度更好，但数据分析显示无统计学意义。其原因主要有3方面：(1)术者对股骨前参考较为重视，操作上避免了前髁过度抬高；(2)第二，相邻假体型号大小差值仅为2.5mm，数据偏倚控制在一个较小的范围；(3)第三，X射线片测量受限于特定的投照角度，在测量原理上存在一定缺陷。正常人的股骨后髁内外侧不等，而全膝关节置换使股骨后髁内外侧相等，因此手术前后膝关节侧位X射线片的投照角度是不同的，会对测量结果产生一定的影响；(4)数据显示大多数患者的股骨前髁偏距比率术后是大于术前的，但是术后屈曲活动度的下降却没有统计学意义，作者分析股骨前髁偏距比率在一定范围内增大可能不会对屈曲活动度产生明显影响，但这需要对股骨前髁偏距比率的大小进行量化分析，确定对屈曲活动度产生影响的临界值。另外，在术中直接测量股骨前髁截骨厚度并与假体前髁厚度进行比较，会提高该项研究的可靠性，也是下一步对研究方法进行优化的方向。

综上所述，全膝关节置换术后的屈曲功能与患者的体质量指数、术前HSS评分、术前关节活动度、术后关节线高度变化存在显著相关性，明确这些影响因素有助于术前更加准确地预测患者术后功能，引导患者对手术效果合理地期望，以及术者对手术细节更加精准地把控。

参考文献：

[1]中华医学会骨科学分会关节外科学组.骨关节炎诊疗指南(2018年版)[J].中华骨科杂志,2018,38(12):705-715.

[20]张恒岩,崔立强,翁习生.影响全膝关节置换术疗效的术前因素分析[J].中华医学杂志,2016,17(96):1345-1348.

[22]张银光,王岩,柴伟.应用多元回归分析影响全膝关节置换术后膝关节活动度的相关因素[J].中国组织工程研究与临床康复,2007,11(47):9462-9465.

[29]刘凯,沈彬,裴福兴,等.Innex膝关节假体置换术后活动度与假体设计及手术技术的关系[J].中华骨科杂志,2011,31(2):137-142.

肖国庆,刘选泽,严钰皓,钟喜红.后交叉韧带替代型假体全膝关节置换术后屈曲受限的影响因素[J].中国组织工程研究,2021,25(09):1362-1367.