人工膝关节翻修
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三、TKA术后不稳

不稳是TKA术后失败的一个重要的病因,10%~20%的膝关节翻修是由于膝关节不稳所引起。Fehring统计了TKA术后5年所有并发症的发生率,其中不稳占26%,仅次于感染。

不仅如此,患者由于不稳会产生疼痛和功能障碍,导致关节不稳的发病率通常会被错误地统计在其他的因素中,比如外科技术失误或者假体设计缺陷等。轻度的不稳可能被误诊为感染。所以TKA术后不稳的发病率通常被低估。

膝关节不稳定通常意味着屈伸间隙不平衡和假体位置不良,但这两者无法很好地区别和界定。多数情况下截骨一旦出现失误,韧带平衡也会随之失误,因此截骨不正确和韧带平衡错误均同时存在,对判断膝关节不稳定的病因造成一定程度的影响。所幸,这一类型的膝关节不稳出现较早,且易被现有检查手段所发现。对于单纯的前后向失稳的患者,更换前后稳定性设计衬垫是一种手术选择。需要强调的是,对失误的力线和不平衡的间隙进行针对性的处理才是治疗的第一原则。如果屈伸间隙不平衡,应当使用胫骨侧或者股骨侧垫块以调整屈伸间隙达到平衡。如果内外侧间隙不平衡,应当重新调整内外侧软组织张力。30%的膝关节不稳定患者其病因通常存在两个以上的因素,因此在翻修之前确定其真正的原因通常具有十分重要的意义。另一方面,针对病因进行处理的同时,大部分的病例需要提高聚乙烯衬垫的限制性。因为联合使用能够增加膝关节的初始稳定性,为膝关节稳定结构的愈合赢得时间。切记不可单纯依赖限制性衬垫而忽略对造成不稳定的病因的处理,否则术后早期失败率很高。

(一)TKA术后不稳的全身因素

全身因素会引起膝关节局部不稳的发生,包括肥胖、肌肉源性疾病、髋部和足踝的畸形、神经系统病变等。在评估TKA术后膝关节不稳之前,进行关节外病变的检查十分重要:如神经肌肉系统的紊乱,髋关节和踝关节的畸形,对鹅足区域和gerdy结节区域应力测试中张力不足区域进行仔细触诊以发现这些稳定结构有无缺失或功能障碍。放射线检查需要下肢全长正侧位和髌骨纯侧位片,侧方应力位片对评估侧副韧带稳定性和畸形的可复位性提供帮助。在检查可疑旋转不稳的患者时,使用MRI或者CT是较为有效的方法,多角度半动态MRI对技术的要求更高,但是对确诊更加有效。

(二)TKA术后不稳的局部因素——胫股关节

胫股关节的不稳分类:屈膝位不稳,膝关节反屈,伸直位不稳。

1.屈膝位不稳

大部分发生在后交叉韧带保留型(cruciate retaining,CR)假体上,但是后稳定型(posterior stabilized,PS)假体也有相应的报道。CR假体TKA手术中,发生屈膝稳定性不够的原因是外科手术技术失误,包括股骨假体尺寸过小,胫骨平台后倾过大,后交叉韧带(posterior cruciate ligament,PCL)撕裂或者断裂被漏诊;PS假体设计上虽然能够防止后脱位,但是当屈伸间隙不平衡的时候,锁定机制会面临失效的风险,同时在内外侧向稳定性中,内翻或者外翻稳定性结构受损,比如外侧副韧带(lateral collateral ligament,LCL)断裂等,将出现侧向不稳的情况。研究显示,股骨远端截骨量和股骨后髁偏心距与胫骨平台后倾角之间存在联动关系:当股骨远端增加截骨6mm,股骨后髁偏心距减少4mm,等同于胫骨后倾角增加5°,从而增加膝关节后脱位发生率。因此,正确的方法是胫骨后倾角适宜(3°~7°),尽可能避免股骨远端截骨过多,选用更大型号的股骨假体,保持股骨后髁偏心平均值为4mm以避免屈膝位不稳的发生。

2.膝关节反屈

仅有0.5%~1.0%的患者会出现膝关节反屈。最常见的疾病是小儿麻痹症,固定的膝外翻畸形可能导致髂胫束挛缩,从而引起膝关节反屈畸形。高危因素包括:股四头肌肌力不足,胫股关节骨性缺损,存在高位胫骨截骨、不稳、马蹄足畸形病史。对于这类患者,术者需要仔细考虑软组织平衡策略和限制性假体的选择。这类患者对截骨矫正骨性异常的期望值很高,需要在术前术后进行细致的沟通和期望值管理。

3.伸直位不稳

伸直位不稳可以分为对称性和非对称性不稳,依据是伸直位的间隙形状是矩形或者梯形:矩形为对称性伸直位不稳;梯形为非对称性不稳。

对称性畸形源于股骨远端过度的截骨和胫骨近端的截骨过多,以至于置换的假体无法填满截骨所造成的间隙,在胫骨截骨过多的病例中,使用加厚的衬垫就能够矫正这一畸形。而对于股骨截骨过多的患者,单纯的增厚衬垫无法解决屈膝过紧的问题,正确的解决方案是使用股骨远端的垫块将关节线恢复到之前的水平。关节线上移可能导致屈膝中程失稳、髌骨过度填塞和屈膝紧张。

非对称性不稳是由畸形矫正不足或者外科失误导致的,可以通过对软组织松解达到解决,使用拉花样松解技术可以达到这一目的。外翻膝可以松解后外侧结构和髂胫束,内翻膝可以使用内侧副韧带止点抬升或者针刺样松解的方法。

(三)TKA术后不稳的局部因素——髌股关节

翻修手术中,翻修髌骨的发生率可高达50%。其中,最主要的原因就是髌股关节轨迹不良,导致髌骨不稳、磨损和松动。

TKA术后的股骨假体旋转轴线和真正膝关节的旋转轴线存在一定的差异。临床研究显示,股骨假体旋转角度分布区间较大,数据弥散性较大,因而与真实膝关节的旋转轴线并不一致。股骨假体旋转位置不良可能会导致髌骨轨迹的异常。同时股四头肌的力量分束不同,其中任何一束出现对髌骨的控制力减弱,都可能导致髌骨稳定性下降。

研究发现,将股骨假体向外旋转10°左右或者将股骨假体外移5mm左右将对髌股轨迹的优化产生近似的作用。也有研究证实将股骨假体增加5°的外旋角度将获得更好的髌股轨迹和更大的髌股关节接触面积。而股骨假体内旋以及股骨假体内移,将导致髌股轨迹出现明显的异常。因此,当假体旋转轴线和通髁线处于更加平行的位置时,髌股关节的轨迹更加接近正常,髌骨所受到的剪切应力更小。在这一标准上的内旋或者外旋股骨假体都可能导致髌骨在内外侧方向上的剪切应力增加,过度内旋会导致髌骨向外侧倾斜,过度外旋会造成髌骨向内侧倾斜。

发生股骨假体旋转不良的主要原因是对股骨旋转轴的定位的解剖标记出现偏差,医生的经验不足,内外髁滑膜组织过度覆盖,股骨的发育畸形等。术中在确定股骨旋转轴线的时候,通常的做法是通过触摸确定内侧侧副韧带止点和外侧侧副韧带止点,并将其进行连接,这种方法通常被称为外科通髁轴或者临床通髁轴。但是由于滑膜组织的遮挡,两个点的确定会存在困难,whiteside线亦可以作为辅助确定轴线的方法,但是可重复性较差,在髌股关节骨关节炎或者严重滑车发育不良时定位误差显著增加。通过后髁连线测量其与通髁线夹角也是临床常用的方法,但是不可忽略后髁软骨厚度对测量结果的影响,通过研究发现,在内翻膝中,内髁软骨厚度通常较外髁薄,因此在CT上测量的角度通常会比带有软骨侧测量结果偏大,因此股骨假体可能出于更大的外旋畸形位置,从而影响外旋角度的判断,将导致外旋角度增大,过度外旋,屈曲外侧紧张,内侧松弛,内侧不稳。其误差角度在2°左右。

如果医师采用的是屈曲间隙优先法进行手术,在伸直位如果对后外侧角的松解将导致屈膝位出现平均2.4°的外旋松弛,股骨假体处于更大的外旋畸形位置。在假体处于过度外旋状态时,髂胫束可能出现受牵拉或者摩擦的情况,导致膝关节前外侧出现持续性的疼痛。

过度的股骨外旋还将导致胫骨和股骨假体之间的匹配度下降,尤其是在伸膝的位置,尸体实验证实外旋过度超过3°,将导致伸膝位置不匹配。这将导致胫骨和股骨假体的接触面积下降,导致聚乙烯磨损加重。外旋加重之后导致膝关节局部疼痛,外旋后股骨外后髁应力传导增加,而相应的胫骨内旋会导致髂胫束紧张,引发疼痛不适发生率7.2%,如果使用活动平台可能减少这一情况的发生率。

对于手术量不足的医师,更为常见的失误是股骨假体处于内旋位。股骨假体内旋放置将导致髌骨倾斜角增加,以及髌骨运动轨迹偏外的发生,引发TKA术后的疼痛。内旋角度在3°~8°主要造成髌骨轨迹异常,造成术中髌骨外侧支持带松解率和术后髌骨脱位率显著增加;内旋角度7°~17°造成术后早期脱位并导致髌骨假体的失败。股骨假体内旋导致屈膝时内侧张力增高,内外侧张力失衡,带来内侧间室疼痛和不适,并且假体内旋影响股骨外髁的后滚,导致患者术后屈膝角度减少,出现膝关节僵直。屈膝位出现内外翻不稳,可能出现lift-off跳脱现象,这一病理机制可能会导致聚乙烯衬垫的磨损加重。股骨假体内旋分为三级:3°以内为轻度;4°~6°为中度;6°以上为重度。并建议>4°的股骨内旋应在中早期进行翻修以获得更好的临床效果。