曾羿 综述 沈彬 审校

（四川大学华西医院骨科，成都610041）

膝关节置换术能明显缓解关节疼痛、有效矫正关节畸形、恢复关节活动度，目前已经成为治疗终末期膝关节疾病的首选治疗。经过几十年的发展，膝关节置换术的手术理念、假体选择和术后康复等方面都获得极大改善和提高，但目前仍存在许多问题尚未统一，是否保留膝关节后交叉韧带？旋转平台假体是否能有效降低骨溶解？是否需要常规置换髌骨？高屈曲度假体是否能有效增加关节活动度？本文就近几年争议较大的高屈曲度膝关节假体相关问题，结合近年来相关文献做一综述。

1 强调膝关节术后高屈曲度的原因

膝关节置换术的首要目的在于减轻膝关节疼痛、满足术后患者对膝关节功能的要求、提高生活质量。目前，膝关节置换术能有效缓解膝关节疼痛，术后均能达到患者对疼痛缓解的期望值。而近期研究结果发现，患者对于术后膝关节屈曲度的要求越来越高。瑞典和加拿大安大略膝关节登记中心的数据显示，约17%～20%的患者对膝关节置换的术后效果不满意，首要原因（约10%）是术后膝关节活动度未达到预期值[1,2]。常规膝关节置换术后屈曲度不超过120°，

对于一般日常活动，如上下楼梯、坐板凳等已足够。

而日常活动中高屈曲角度的膝关节活动十分常见，如盘腿、蹲跪等，需要膝关节活动度超过120°，甚至超过

130°[3,4]。接受膝关节置换的年轻患者越来越多，他们希望术后膝关节活动度能接近正常。这些原因都促进我们对高屈曲度膝关节假体的追求和探索。

2 高屈曲度假体如何增加屈曲度

目前，临床上使用的高屈曲度膝关节假体包括NexGen LPS High Flex（Zimmer，美国）、PFC Sigma RP-F（DePuy，美国）、Scorpio Super Flex（Stryker，美国）、Genesis High Flex（Smith&Nephew，美国）。上述高屈曲度膝关节假体在设计上的改进主要包括[5-7]：①增加股骨假体后髁偏心距，从而增加屈膝肌群的

力矩，提高膝关节屈曲度；②增大股骨远端曲率半径并降低股骨后髁曲率半径，使屈曲时股骨后滚更加协调；③增加股骨假体后髁面积，改善股骨后方关节面的匹配度，使高屈曲时股胫关节面仍然为面-面接触；④降低聚乙烯垫片前方的厚度，形成凹槽设计，防止膝关节高度屈曲时髌韧带与垫块前方的碰撞；⑤改进聚乙烯垫片CAM几何形态，防止膝关节高度屈曲时脱位；⑥加深加长髌股沟设计，使髌股轨迹更加合理，减少髌股压力。高屈曲度假体与普通假体的不同之处主要在于增大了股骨后髁面积和关节面屈曲率，提高了股骨后髁偏心距，从而更好地模仿膝关节的生理学和生物力学特点，理论上可以使膝关节在术后达到正常甚至更大的关节活动度[8,9]。通过增加股骨后髁与胫骨垫片的接触面积使其达到更好的吻合，减少垫片前方与髌韧带的撞击，从而避免垫片的过度磨损；垫片后柱与股骨髁间凹槽匹配度增高可降低关节脱位的发生率，在增大屈曲角度的同时提高了假体安全性。

3 高屈曲度假体的临床研究结果

部分学者的研究结果认为，使用高屈曲度膝关节假体进行关节置换确实能获得较好的膝关节屈曲角度，患者的术后满意度比使用普通假体更高。Bin和Nam[10]对高屈曲度假体和普通假体进行临床对比研究发现，高屈曲组90例患者术后1年的膝关节最大屈曲角度平均为129.8°，而普通组90例患者平均为124.3°，同时高屈曲组无一例发生骨溶解、假体松动等并发症。Gupta等[11]采用病例对照方法分析研究100例患者发现，使用PFCΣRPF高屈曲度假体患者的术后膝关节屈曲角度平均增加17°，而使用PFCΣRP普通假体患者的术后屈曲平均增加6°，有统计学差异。Weeden和Schmidt[12]和Huang等[13]的临床研究也发现高屈曲度假体对术后膝关节屈曲度改善的正面作用。

另一方面，部分临床研究报道高屈曲度假体与普通假体在术后膝关节屈曲度的改善方面无明显差异，其中大部分研究是论证强度较高的临床随机对照研究和Meta分析。Kim等[14,15]的随机对照研究结果发现，使用高屈曲度假体与普通假体的患者相比，术后2年和3年的关节活动度和影像学结果无统计学差异。Nutton等[16]的双盲随机对照研究对56例患者随访1年，结果发现使用高屈曲度假体患者的术后关节活动度改善并不明显。Mehin等[17]和Gandhi等[18]分别对5篇和6篇高质量RCT研究进行Meta分析，结果显示高屈曲度膝关节假体并不能明显改善术后膝关节屈曲度和患者满意度。因此，通过目前现有的临床研究结果尚无法判断高屈曲度膝关节假体是否能确实改善术后膝关节屈曲度，需要更进一步的研究论证。

4 临床研究结果不一致的原因

影响膝关节术后屈曲度的因素很多，除假体设计外，患者因素、手术技巧和术后康复均为影响术后关节屈曲度的主要因素[16,19,20]。目前，高屈曲度膝关节假体能否改善术后关节屈曲度尚无统一定论，可能由于不同临床研究在患者选择、手术技巧和术后康复等方面不一致，使得体外实验中可获得较高屈曲度的高屈曲假体在植入人体后受上述因素影响，造成研究结果的各不相同。

4.1 患者因素

患者因素包括术前膝关节活动度、体重指数、关节畸形程度、外伤史、有无其他合并症等，其中最重要的因素是术前膝关节活动度。目前研究结果认为，术前膝关节活动度可作为独立因素来评估高屈曲度假体对术后关节活动度的改善程度[16,19]。Ritter等[21]的研究结果认为，术前膝关节活动度与术后膝关节活动度呈正相关，术前良好的膝关节活动度可以更加充分的发挥高屈曲度假体的屈膝功能，使患者术后的膝关节屈曲角度大于普通假体。另外，过于肥胖的患者在膝关节高度屈曲时过早发生大小腿软组织的撞击和挤压，从而降低高屈曲度假体的屈膝作用[22]。Fisher等[23]的研究结果发现，关节僵硬、过于肥胖、肺部疾病、抑郁症和既往有膝关节手术史是影响术后膝关节活动度的相关因素。因此，有部分学者认为，高屈曲度假体不能应用于所有全膝关节置换患者，术前膝关节活动度较好、关节畸形较轻、体重指数小的患者是使用高屈曲膝关节假体的合适人群。

4.2 手术技巧

良好的软组织平衡、正常的关节力线传导、屈伸间隙平衡是术后膝关节获得高屈曲的前提和基础[20,24]。髌股关节面和髌骨轨迹是否恢复也可影响术后膝关节活动度。Bengs和Scott[25]和Mihalko等[26]的研究认为术中使用过厚的髌骨假体或股骨假体滑车平面过高会降低术后膝关节屈曲度。高屈曲度假体植入时需彻底清除关节后方的骨赘、残存半月板和增生滑膜，以降低膝关节高度屈曲时关节后方的机械阻挡，从而利于恢复股骨后髁偏心距，增加屈膝时股骨后滚，最终使术后屈膝角度增大[27]。Goldstein等[28]的研究发现，膝关节后方骨赘半径小于2.87 mm时，膝关节屈曲度可达120°；而半径大于6.48 mm时，膝关节屈曲度仅为105°。Bellmans等[29]研究发现，降低关节后方撞击可增加屈膝时股骨后滚，且后滚每增加1 mm，屈曲角度可增加1.4°。胫骨平台后倾角也影响膝关节屈曲度，胫骨平台后倾角增大可降低膝关节后方撞击，使膝关节在发生撞击前可活动更大的范围，从而增加膝关节屈曲角度[30]。Emerson等[31]的临床研究指出，屈膝90°～110°时关闭切口可增加术后膝关节屈曲度。Lavernia等[32]研究发现，术后有效镇痛可以提高患者功能锻炼的效果，增加膝关节屈曲度，并提倡对膝关节置换患者采用多模式镇痛。另外，旋转平台假体在胫骨假体植入时需严格按照手术规范进行准确安放，否则不能发挥其高屈曲的优势。

4.3 术后康复

早期研究结果显示，膝关节置换术后的康复训练对术后关节功能的恢复具有明显影响。Shoji等[33]对膝关节置换术后的关节活动度进行多因素分析，发现术后功能锻炼是否有效对关节活动度影响最大。术后良好的膝关节屈伸锻炼可以增加股四头肌肌力，同时有利于减轻软组织肿胀，进而增加关节屈曲度。而近期的文献报道，术后康复对术后膝关节的屈伸并无明显影响。Minns等[34]对5篇高质量临床研究进行系统评价和Meta分析，结果发现术后康复锻炼仅在术后早期一过性的增加膝关节屈曲度，而远期效果并不明显。因此，术后康复锻炼是否能有效增加膝关节活动度尚需进一步研究。

5 高屈曲度假体的并发症

增加屈曲度的同时会带来一定的并发症风险。目前的研究结果发现，膝关节高度屈曲时聚乙烯垫片后方的应力会相应增加，从而造成后方聚乙烯磨损增加，进而增加骨溶解的发生率，降低假体的远期生存率[35,36]。同时，膝关节高度屈曲时，其两侧的副韧带相对松弛，可能会增加膝关节不稳的发生率。另外，术后过大的屈曲角度会增加髌股关节面的应力，使置换后的髌骨假体磨损增加。Han等[37]对高屈曲度假体置换后的47例（72膝）进行平均32个月随访，结果发现27膝（38%）出现无菌性松动，其中15膝（21%）需行翻修手术，松动组和正常组进行对比分析发现，假体松动组在膝关节最大屈曲角度、下蹲和盘腿比例等均明显高于正常组，并认为假体在高度屈曲时受到过大的应力是造成假体松动的主要原因。另一方面，目前临床上普遍使用的高屈曲假体需在股骨后髁多截骨2 mm甚至更多，对于骨质条件较差、骨量相对较少的患者可能会增加假体周围骨折的风险。Minoda等[8]的临床对照研究显示，高屈曲假体组中1例出现股骨髁上骨折，而普通组无一例出现假体周围骨折征象，但样本量较小。

高屈曲度膝关节假体的临床应用时间并不长，现有的临床研究多为早期结果，缺乏中远期的随访结果。高屈曲度膝关节假体能否真正提高膝关节屈曲度，术后膝关节高屈曲是否会带来相应的并发症、是否会增加假体磨损并降低假体寿命等尚需更深入的研究。

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