骨性关节炎病人全膝关节置换术中不同假体的运动学观察

【作者】 李明； 张辉； 郭其勇； 贾庆卫； 曲铁兵；

【机构】 泰山医学院附属医院骨科； 首都医科大学附属北京朝阳医院关节外科；

【摘要】 [目的]观察骨性关节炎病人膝关节被动运动学,并观察行固定平台后稳定假体和活动平台后交叉韧带保留假体全膝关节置换后术中被动运动学,比较两种假体置换后带来的运动学改变。[方法]16名骨性关节炎(osteoarthritis,OA)病人的22膝关节运用膝关节置换计算机导航系统行全膝关节置换手术并行术中导航下运动学测定。应用了两种假体:Gemini MKⅡ(LINK,活动平台后交叉韧带保留假体)和GenesisⅡ(Smith&Nephew,固定平台后稳定假体)。分为三组:A组为Gemini MKⅡ假体膝关节组;B组为GenesisⅡ假体膝关节组;C组为术中截骨前行被动运动学测定的OA膝关节组。均由同一手术医师完成手术。假体置换前保留交叉韧带在导航系统下观察骨性关节炎膝关节的术中被动运动。通过导航系统截图记录从膝关节伸直到屈曲过程中在10°、30°、60°、90°位时股骨内外髁和胫骨的接触点。术中假体安装完毕后闭合膝关节囊,再次用同样方法行截图记录TKA后膝关节的术中被动运动。每个角度的截图下载到计算机上,并应用Adobe Photoshop 7.01图像处理软件测量胫股内、外侧接触点与胫骨平台水平中线的位移和两接触点连线和胫骨平台水平中线之间的夹角。通过计算两屈曲角度之间前述位移和角度的变化,来判断术中膝关节被动屈曲运动中股骨内、外髁相对于胫骨的前后运动(rollback)和胫股相对旋转运动(screwhome)。三组结果用SPSS 11.5统计学软件统计处理,统计学差异标准为P<O.05。了解OA膝关节被动运动学特点及假体安装后膝关节被动运动学改变,并比较两种假体膝关节的运动学差异。[结果](1)膝关节屈曲10°位时,A、B组胫股内、外侧接触点分别在胫骨平台水平中线后方(5.1±4.2)mm、(5.4±3.2)mm和(3.3±2.1)mm、(4.5±3.2)mm。C组的胫股内外侧接触点分别在胫骨平台水平中线前方(0.8±3.2)mm和(5.2±3.5)mm。C组和A、B组间有统计学差异(P<0.05)。A、B组间无统计学差异(P>0.05)。C组胫股接触位置较A、B组偏前。膝关节屈曲90°位时,A、B、C三组的胫股内外侧接触点分别在胫骨平台水平中线后方(12.1±6.3)mm和(13.2±5.7)mm:(10.2±4.2)mm和(11.2±4.2)mm;(14.3±4.8)和(14.9±4.8)nm。三组之间没有统计学差异(P>0.05);(2)膝关节屈曲10°位时,A、B、C组两胫股接触点连线与胫骨平台水平中线夹角分别-1.4°±2.4°、-2.2°±2.1°和-6.3°±2.2°。C组和A、B组之间均有统计学差异(P<0.05),C组胫骨相对于股骨位置较A、B组外旋。A、B组无统计学差异(P>0.05)。膝关节屈曲90°位时,A、B、C三组两胫股接触点连线与胫骨平台水平中线夹角分别为-l.0°±2.3°、-0.3°±2.8°、-0.7°±2.1°。三组之间没有统计学差异(P>0.05);(3)膝关节10~90°被动屈曲时,A、B、C组股骨内、外髁的后滚量分别为(7.0±5.2)mm和(7.8±5.2)mm;(11.0±4.5)mm和(10.4±4.2)mm;(1 1.1±3.5)mm和(16.4±5.5)mm。内髁后滚A组与B、C间有统计学差异(P<0.05),A组内髁后滚小于B、C组,而B、C组之间有统计学差异(P>0.05)。外髁后滚A、B、C三组之间均有统计学差异(P<0.05),C组外髁后滚最大,而A组外髁后滚最小。膝关节10°~90°屈曲时,A、B、C组Screwhome运动的旋转角度分别为O.4°±2.2°、1.9°±2.2°和5.6°±3.2°。A、B组和C组之间有统计学差异(P<0.05),C组Screwhome运动大于A、B组,A、B组之间没有有统计学差异(P>0.05);(4)膝关节10°~30°屈曲时,A、C组股骨内、外髁的后滚量分别为(1.7±2.3)mm、(4.7±2.2)mm和(1.2±0.8)mm、(1.7±1.8)mm。B组股骨内、外髁均出现了反常的向前移位,分别前移了(1.4±1.2)mm和(4.1±3.2)mm。B组和A、C组之间有统计学差异(P<0.05)。A、C组之间没有有统计学差异(P>0.05)。膝关节10°~30°屈曲时,A、C组均发生了正向的Screwhome运动,旋转角度分别为2.7°±2.3°和1.7°±1.2°。B组发生了反向的Screwhome运动,旋转角度为-2.5°±2.2°。B组和A、C组之间有统计学差异(P<0.05)。A、C组之间没有有统计学差异(P>0.05);(5)膝关节30°~60°屈曲时,A、B、C组股骨内、外髁的后滚量分别为(4.3±4.1)mm和-(0.5±3.2)mm;(4.7±2.1)mm和(2.8±1.7)mm;(4.2±1.6)mm和(3.1±1.6)mmn。内髁后滚三组间没有统计学差异,而外髁后滚A组和B、C组之间有统计学差异(P<0.05)。B、C组之间没有有统计学差异(P>0.05)。膝关节30°~60°屈曲时,A、B、C组Screwhome运动旋转角度分别为-5.1°±2.1°、-1.7°±2.1和1.5°±1.2°。A、B、C组之间均有统计学差异(P<0.05)。A组发生了最大的反向Screwhome,B组反向Screwhome较小,而C组正向Screwhome;(6)膝关节60°~90°屈曲时,A、B、C组股骨内、外髁的后滚量分别为(1.0±3.2)mm和(3.6±4.2)mm;(7.7±3.3)mmn和(11.7±4.2)mm;(5.7±2.1)mm和(11.6±4.1)mm。内髁后滚量三组间两两比较均有统计学差异,B组内髁后滚最大,而A组内髁后滚最小。外髁后滚A组和B、C组之间有统计学差异(P<0.05),A组外髁后滚小于B、C组。B、C组之间没有有统计学差异(P>0.05)。膝关节60~90°屈曲时,A、B、C组均发生了正向的screwhome运动,旋转角度分别为2.8°±2.1°、4.3±2.3°和2.4°±1.7°。A、B、C组之间没有统计学差异(P>0.05)。[结论]OA病人膝关节被动屈曲运动时能够发生近似正常膝关节的股骨Rollback运动,Screwhome运动可以发生但是旋转量较正常膝关节减少,反向的Screwhome运动在OA膝关节中可以见到。TKA后CR假体和PS假体膝关节胫股接触位置在屈曲10°位时较OA膝关节偏后,在屈曲90°位时与OA膝关节近似。TKA后假体膝关节被动屈曲运动时股骨Rollback运动可以发生。PS假体膝关节股骨Rollback运动在早期屈曲时不稳定,可以见到股骨反常前移,屈曲60°以后Rollback持续发生且后滚量较大,这和其轮柱机制结合有关。CR假体膝关节股骨Rollback量较小,在屈曲30°~60°时见到较多股骨反常前移发生。两种假体膝关节屈曲时Screwhome运动的发生是不稳定的,屈曲时可以见到较多的反向Screwhome运动发生。前后交叉韧带的完整性对保留正常膝关节的运动学特性是重要的,TKA后不能恢复正常膝关节的运动学。更多还原