二、假体选择

进行TKA术后翻修前，患者关节的活动度、稳定性、骨缺损程度、下肢力线、髌骨轨迹及初次TKA使用的假体等，都是影响翻修假体类型选择的因素。以上信息可通过查体、影像学检查和查阅既往手术记录获得，作为翻修手术假体选择的参考。翻修假体本身的活动度和限制程度是假体选择最重要的考虑因素。通常在保证膝关节稳定和假体固定牢靠的前提下，翻修时应尽量选用限制性小的假体。因为假体限制性越小，传递到假体固定界面上的应力越小，假体远期松动率越低，关节活动度更好，但是在早期关节稳定性方面不如限制型假体。

TKA所使用的假体可分为非限制型及限制型两类假体。CR及PS假体是目前临床上最常用的两种非限制型假体。

CR（cruciate retaining）假体设计保留了后交叉韧带，以尽可能地保持膝关节的正常运动学特征。在单髁关节置换翻修、前期为后交叉韧带保留型关节的单间室翻修、后交叉韧带保留型关节手术失败但骨量丢失较少且韧带稳定性令人满意的情况下，可考虑采用CR型假体进行翻修手术。使用这种类型假体的优点是可以减少骨量的丢失，但在纠正畸形和关节平衡方面的难度较大。如果患者后交叉韧带功能欠佳，翻修术后出现关节屈曲不稳或出现关节活动度受限的风险增加。

PS（posterior stabilized）假体，又称后稳定型假体，为后交叉韧带替代型人工膝关节假体，主要通过在聚乙烯垫片上增加立柱和股骨侧假体凸轮设计以替代后交叉韧带（posterior cruciate ligament，PCL）的功能。鉴于翻修TKA术中PCL的功能往往已经受损，PS假体是最常用TKA翻修假体。相比CR假体，PS假体在矫正畸形时的软组织平衡方面操作更简单，不需要保护后交叉韧带。PS假体主要适用于屈曲与伸直间隙的平衡在可接受范围的膝关节翻修手术。翻修术中使用PS假体的优点体现在关节线调整方面具有较大的灵活性，在翻修术中利于随时搭配各种假体柄、垫块以及模块，以应对各种骨缺损、调整间隙平衡。这类假体的不足主要是截骨量增加，骨折风险升高；关节间隙增大引起关节线上移；力线不良时立柱磨损或断裂风险增大；髌骨撞击几率加大等。

当有严重的侧副韧带缺陷或有中到重度的屈伸间隙不平衡时，翻修术后膝关节容易出现不稳，在这种情况下，限制型假体是更好的选择。限制型膝关节假体有两种类型可以选择：VVC（varus-valgus control）型和铰链型（hinged implants），其中有些铰链型假体允许旋转运动，即旋转铰链型假体（rotating hinged implants）。应当根据膝关节不稳定的程度来选择适当类型的限制型假体。

VVC型为非铰链型限制性膝关节假体，如TC3假体、髁限制型人工膝关节（constrained condylar knee，CCK）（图2-0-22），主要限制了关节在冠状面上的内外翻活动，同时能够限制关节的旋转运动。VVC型假体相较于PS假体具有更深的髁间凹，垫片立柱呈矩形，立柱与髁间凹之间的间隙更窄，从而限制了内外翻与旋转活动。VVC假体虽然在稳定性方面有所提高，但是伸直间隙与屈曲间隙差异过大时有可能发生关节脱位。非铰链型限制性假体主要适用于单纯内侧或外侧韧带不稳而对侧软组织套袖完整，且关节无过伸的情况，能获得满意的屈曲稳定性以避免凸轮-中柱脱位。

图2-0-22　髁限制型人工膝关节

铰链型限制性假体在翻修术中采用，主要适用于严重的侧副韧带功能不全、关节周围骨折预计愈合需要较长的时间或愈合后功能不能达到预期的标准、屈曲间隙过大可能引起非铰链式限制型假体脱位等严重关节不稳的情况。有报道对使用旋转铰链型膝关节假体（rotating hinged knee，Zimmer）（图2-0-23）进行翻修的中期治疗效果进行49个月随访，未发生机械性失败。作者总结认为采用组配式、旋转平台和铰链系统对存在严重骨缺损及软组织功能不全的翻修手术具有重要意义。因而在选用铰链型翻修假体时，推荐选用旋转平台的假体。旋转铰链型关节假体的优点是能够减少限制型假体的聚乙烯垫片磨损、减少应力传导到固定界面、改善髌骨轨迹，但该类型假体的长期数据仍较少。总体来说，铰链型假体比VVC型假体可以提供更高的稳定性，但同时活动度也被更多地限制，传导到固定界面的应力相对更大，因而铰链型假体也伴有更高的远期松动率。

图2-0-23　Rotating hinged knee组配式旋转铰链型膝关节假体

关节假体的固定方式主要包括骨水泥固定、压配固定和生物固定，应根据翻修原因、骨质量和骨缺损程度等确定最佳的固定技术。在感染性翻修，推荐使用含抗生素的骨水泥固定假体。干骺端骨缺损的翻修TKA最好使用骨水泥型延长杆或生物型垫块延长杆以加强固定。对于合并干骺端严重骨缺损的非感染性翻修，可采用髁或干骺端骨水泥固定并髓腔延长杆的技术（图2-0-24）。有学者认为胫骨近端存在影响假体固定的骨缺损时，推荐使用延长杆填充髓腔可以保证胫骨假体的稳定性。一般认为，若术中评估延长杆已获得适当压力的压配时可不使用骨水泥固定，但若延长杆过短而没有连接到骨干或延长杆髓腔填充不满意则需要采用骨水泥固定。

图2-0-24　干骺端骨水泥固定结合髓腔延长杆技术

目前延长杆的固定方式主要包括压配固定和骨水泥固定两种类型。骨水泥固定延长杆的优点包括：在较宽的骨质疏松的髓腔中可获得满意的固定效果；在干骺端或者骨干畸形时可调整髁假体的位置；骨水泥可以加载和释放抗生素。骨水泥固定方式的缺点则是再次翻修时假体取出困难，易造成较大的骨量丢失或术中假体周围骨折等。压配式延长杆的优点是假体安放及取出均较方便，缺点是存在假体柄远端肢体疼痛、骨裂或骨折风险，且受骨干畸形影响导致髁假体位置改变，引起力线不良。早期的临床研究显示骨水泥固定要比非骨水泥固定的延长杆更少发生松动。Fehring等研究发现骨水泥型假体柄的影像学松动率为7%，明显低于生物型假体柄29%的松动率。但最新的meta分析认为两种假体柄的固定方式在少于60个月的随访中，在手术失败、感染、假体松动等发生率方面并无统计学差异。

延长杆在翻修TKA中有助于分散应力，减少假体的松动，但髓腔延长杆的使用不当，可引起下肢力线不良的出现，如在胫骨干骺端外翻畸形的病例中选用延长杆固定假体，可能导致下肢力线外翻；股骨侧假体加用延长杆固定可能引起假体的前移而影响髌股关节间隙及膝关节的活动度，因此不同长度的延长杆及偏心距延长杆的设计为翻修手术提供了更多更精准的选择。此外，胫骨假体突出于胫骨平台前内侧可引起术后膝前痛的并发症。为了避免以上延长杆引起的关节线不良等情况，可选用偏心距延长杆（图2-0-25）或窄的骨水泥固定延长杆。

图2-0-25　带偏心距延长杆的胫骨侧膝关节假体

翻修TKA手术中，面对患者严重的骨缺损、解剖畸形或假体周围骨折，选用模块化生产的关节假体在力线调整、假体稳定性及恢复关节稳定性方面往往面临巨大的挑战，手术效果往往不理想。此时，可考虑采用个性化定制假体。个性化定制假体要求术前完善影像学检查，以充分评估骨缺损的程度、测量骨干髓腔直径、准确量化异常解剖结构。此外，术前应充分评估患者关节周围韧带的功能，若预期需要重建侧副韧带，可考虑个性化定制翻修假体并使用金属螺钉重建韧带附着点。随着技术的进步与成熟，个性化定制的股骨假体、胫骨假体、甚至全股骨型假体逐渐见于临床使用（图2-0-26～图2-0-29）。

图2-0-26　病例1：TKA术后2年半随访发现移植骨不愈合伴骨吸收，使用个性化设计的股骨髁假体配合标准化金属模块进行膝关节翻修手术

A.个性化股骨假体设计图；B.假体安放术前设计；C.术后X线评估示假体位置良好

图2-0-27　病例2：TKA二期翻修前检查发现胫骨侧骨缺损严重，使用带内侧偏心距延长杆的个性化胫骨侧假体进行翻修手术，配合标准化的股骨侧假体进行关节重建

A.二期翻修术前膝关节侧位X线片；B.二期翻修术后膝关节伸直位正位X线片；C.二期翻修术后膝关节屈曲位侧位X线片

图2-0-28　病例3：使用肿瘤型假体关节置换手术失败，影像学检查提示股骨侧假体松动伴有骨质吸收，使用个性化定制的全股骨假体进行翻修手术

A.肿瘤型假体关节置换失败，股骨侧假体松动伴骨质吸收；B.个性化定制的全股骨假体术前设计图；C.翻修术后X线评估示假体位置良好

图2-0-29　病例4：切除髌骨的TKA术后患者，采用个性化的TM金属髌骨假体缝合固定于软组织中进行髌股关节重建

A. TM金属髌骨假体侧面观；B. TM金属髌骨假体底面观（第一行右）；C.髌骨假体安放完毕；D.切除髌骨的全膝关节置换患者术后X线表现；E.采用个性化TM金属髌骨假体进行髌股关节重建；F.常规全膝关节置换术后患者髌股关节X线表现

虽然个性化定制假体有利于解决翻修手术中面临的巨大骨缺损、解剖异常等问题，但个性定制假体的临床应用仍然面临着挑战：术前需要全面的评估及假体设计；4～6周的假体制作周期；缺乏与个性化定制假体相匹配的手术器械，而配套设计的手术器械实际需求小；高昂的费用限制了其在当前医疗环境下的应用。

3D建模技术在TKA手术中的应用是近年来关节领域的研究热点。目前已有专用软件可根据患者CT扫描结果进行膝关节的三维重建（图2-0-30），并可在电脑上进行模拟截骨的操作，更利于术者进行术前设计。有研究显示，相比传统的截骨模块，初次TKA术中以患者关节解剖为基础设计的3D打印截骨模块可增加截骨的精准程度，这可能使下肢力线更理想。这体现出了3D建模技术在个性化领域的良好应用前景。

图2-0-30　3D重建膝关节进行模拟截骨及假体安装操作

A.设计截骨范围；B.截骨后股骨胫骨示意图；C.假体安放完成

感染、骨质吸收、假体松动等原因引起的TKA翻修手术中，可能出现严重的干骺端骨松质缺损，除了使用传统的结构性植骨或组配式金属垫块外，还可选择sleeves或多孔TM金属cones进行骨缺损重建。cones在干骺端骨松质缺损的修复早期临床效果优异，但cones的形状和大小与骨的解剖特点和骨缺损的情况不匹配将限制其临床应用。而通过3D建模技术，可以根据患者关节解剖特点设计出更适合的cones，使其更匹配骨缺损，负重下微动更小。