(完整版)人工膝關(guān)節(jié)置換術(shù)手冊(cè)(強(qiáng)生公司)

1、人工膝關(guān)節(jié)置換術(shù)手冊(cè)(強(qiáng)生公司)全膝關(guān)節(jié)置換第一節(jié)膝關(guān)節(jié)解剖概要與生物力學(xué)特點(diǎn)一、膝關(guān)節(jié)的構(gòu)成(一) 骨性結(jié)構(gòu)膝關(guān)節(jié)由股骨遠(yuǎn)端、脛骨近端和髕骨共同組成，其中髕骨與股骨滑車組成髕股關(guān)節(jié)，股骨內(nèi)、外髁與脛骨內(nèi)，外髁分別組成內(nèi)、外側(cè)脛股關(guān)節(jié)。在關(guān)節(jié)分類上，膝關(guān)節(jié)是滑膜關(guān)節(jié)(synovialjoint)。髕骨是人體內(nèi)最大的籽骨，它與股四頭肌、髕腱共同組成伸肌裝置(extensorapparatus)。蘸骨厚度約23cm，其中關(guān)節(jié)軟骨最厚處可達(dá)5mm。髂骨后表面的上3/4為關(guān)節(jié)面，由縱向的中央嵴、內(nèi)側(cè)峭分為外側(cè)關(guān)節(jié)面、內(nèi)側(cè)關(guān)節(jié)面和奇面或稱第3面(theoddfacet.thirdfacet)；內(nèi)、外側(cè)關(guān)

2、節(jié)面又被兩條橫嵴劃分為上、中、下三部分，故共計(jì)有七個(gè)關(guān)節(jié)面。髕骨后表面的下1/4位于關(guān)節(jié)外，是髕腱的附著點(diǎn)。股骨遠(yuǎn)端的前部稱為滑車(trochlea),其正中有一前后方向的切跡將之分為內(nèi)、外兩部分，滑車切跡向后延伸為髁間切跡(intercondylarnotch.ICN),向前上延伸止于滑車上隱窩。股骨遠(yuǎn)端的后部為股骨髁(femoralcondylars)，由ICN分為股骨內(nèi)髁和股骨外髁，分別與內(nèi)、外滑車相延續(xù),構(gòu)成凸起的股骨關(guān)節(jié)面。從側(cè)面觀,股骨外髁弧度大于內(nèi)髁且較內(nèi)髁更突前,而內(nèi)髁比外髁更加向后延伸。E竹韻、參與構(gòu)成膝關(guān)節(jié)的脛骨平臺(tái)并非絕對(duì)水平，而是在一定程度上呈由前向后逐漸下降的趨勢(shì)，即

3、所謂脛骨平臺(tái)后傾角。脛骨平臺(tái)中央有一前一后兩個(gè)髁間棘，其周圍為半月板和交叉韌帶的附著處。外側(cè)脛骨關(guān)節(jié)面的前1/3為一逐漸上升的凹面，而后2/3則呈逐漸下降的凹面。內(nèi)側(cè)脛骨關(guān)節(jié)面則呈一種碗形的凹陷。如此，凸起的股骨關(guān)節(jié)面和凹陷的脛骨關(guān)節(jié)面彼此吻合，使膝關(guān)節(jié)得以在矢狀面上作伸屈活動(dòng)；然而外側(cè)脛骨關(guān)節(jié)面的特征性凹陷結(jié)構(gòu)又使得外側(cè)脛股關(guān)節(jié)面并非完全吻合，從而允許膝關(guān)節(jié)在水平面上有一定的旋轉(zhuǎn)活動(dòng)。并且膝關(guān)節(jié)的伸屈活動(dòng)也不是同軸運(yùn)動(dòng)而是具有多個(gè)瞬時(shí)活動(dòng)中心的運(yùn)動(dòng)。因此，在結(jié)構(gòu)上膝關(guān)節(jié)是一個(gè)不完全的絞鏈?zhǔn)疥P(guān)節(jié)（incongruentormodifiedhingejoint）:正常的膝關(guān)節(jié)具有約135

4、6;的屈曲和5-10。的過(guò)伸活動(dòng)范圍，在水平軸面上向內(nèi)、外有約3°的旋轉(zhuǎn)活動(dòng)范圍，此外，尚存在前后和側(cè)向的小范圍活動(dòng)。（二）半月板解剖半月板是關(guān)節(jié)內(nèi)唯一沒有滑膜覆蓋的組織，其冠狀斷面呈三角形結(jié)構(gòu)，可概括為“三面一緣”:與股骨髁相關(guān)的上表面，與脛骨平臺(tái)相關(guān)的下表面，借冠狀韌帶與關(guān)節(jié)囊、脛骨平臺(tái)相連的周圍面（又稱半月板壁或半月板邊緣）及關(guān)節(jié)腔內(nèi)凹形的游離緣。除冠狀韌帶外，半月板的前后角借纖維組織連接固定于髁間棘周圍。不僅如此，在前部半月板借半月板髕韌帶與髕骨相連，故伸肌裝置可惜此調(diào)節(jié)半月板在關(guān)節(jié)前部的活動(dòng):在后部半月板分別借纖維組織與半膜肌、腘肌相連，使二者得以調(diào)節(jié)內(nèi)、外側(cè)半月板在關(guān)節(jié)后

5、部的活動(dòng)。竹韻在組織學(xué)上半月板是一種纖維軟骨組織，由三組纖維交織構(gòu)成：水平纖維呈前后走行構(gòu)成半月板的主體，直纖維與斜纖維連接上下表面，放射狀纖維連接半月板壁與游離緣。外側(cè)半月板為2/3環(huán)形。前角后角大小相當(dāng)。半月板周圍面與關(guān)節(jié)囊的緊密結(jié)合在后部為肌腱所打斷，井在后關(guān)節(jié)囊上形成腘肌裂孔(poplitealhiatus)。外側(cè)半月板后角的穩(wěn)定和活動(dòng)由半月板股骨后韌帶和胴肌提供；半月板股骨后韌帶即板股后韌帶(posteriormeniscalfemoralligament.PMFL),又稱第三交叉韌帶，從外側(cè)半月板后角發(fā)出，經(jīng)后交叉韌帶前面或后面，止于股骨內(nèi)髁外側(cè)面。位于前面者又稱Humphrey韌

6、帶，位于后面者又稱為Wrisberg韌帶。板股韌帶的出現(xiàn)率在不同文獻(xiàn)中報(bào)告不一，其解剖變異可導(dǎo)致半月板的過(guò)度活動(dòng)。腘肌則起干脛骨后面，其向前、外、上方走行，穿腘肌裂孔變成腘肌腱，止于股骨外上髁的下前方。內(nèi)側(cè)半月板呈半月形，其前角小而薄，后角則厚而重。內(nèi)側(cè)半月板與關(guān)節(jié)囊的結(jié)合緊密無(wú)中斷。其后角借纖維組織與半膜肌直頭相連，故有一定的活動(dòng)度。(三) 交叉韌帶解剖在膝關(guān)節(jié)中心，股骨內(nèi)外髁與脛骨之間的前、后交叉韌帶是維持膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定的最重要和最堅(jiān)強(qiáng)的韌帶結(jié)構(gòu)。前交叉韌帶(ACL)在膝關(guān)節(jié)完全伸直時(shí)緊張而于關(guān)節(jié)屈曲時(shí)松馳，其作用在于防止股骨向后脫位、脛骨向前脫位及膝關(guān)節(jié)的過(guò)度伸直和過(guò)度旋轉(zhuǎn)。后交叉韌帶(PC

7、L)則隨著膝關(guān)節(jié)的屈曲而逐漸緊張，它有利于防止股骨向前脫位、脛骨向E竹韻后脫位以及膝關(guān)節(jié)的過(guò)度屈曲。前交叉韌帶起于脛骨平臺(tái)內(nèi)側(cè)髁間嵴前方、近內(nèi)側(cè)半月板前角附近關(guān)節(jié)面，向外、上、后走行，止于股骨外髁的內(nèi)側(cè)面。前交叉韌帶由多組纖維束組成，走行過(guò)程中有一定程度的扭轉(zhuǎn)，脛骨附著點(diǎn)處位于前方的纖維在股骨附著點(diǎn)處轉(zhuǎn)為內(nèi)側(cè)纖維。成人前交叉韌帶的長(zhǎng)度約38mm,寬度約11mm,后交叉韌帶的長(zhǎng)度與前交叉韌帶相似，寬度約13mm,是膝關(guān)節(jié)內(nèi)最強(qiáng)大的韌帶結(jié)構(gòu)。后交叉韌帶起于脛骨平臺(tái)髁間區(qū)后部近脛骨骺線處,其向內(nèi)、上、前方延伸,止于股骨內(nèi)髁外側(cè)骨面前部。與前交叉韌帶相似,其走行過(guò)程中亦有一定程度的扭轉(zhuǎn)：位于脛骨附著點(diǎn)

8、后部的纖維在股骨附著點(diǎn)處轉(zhuǎn)為外側(cè)纖維。（四）側(cè)副韌帶解剖膝關(guān)節(jié)的內(nèi)側(cè)、外側(cè)分別有內(nèi)側(cè)副韌帶和外側(cè)副韌帶,又稱脛側(cè)副韌帶和腓側(cè)副韌帶,內(nèi)側(cè)副韌帶分為淺深兩層,淺層由前部的平行纖維和后部的斜行纖維組成,它上起股骨內(nèi)上髁,向下向前止于脛骨內(nèi)側(cè),平行纖維寬約1.5cm，向后與半膜肌直頭交織延伸為內(nèi)側(cè)副韌帶淺層的斜行纖維。內(nèi)側(cè)膝關(guān)節(jié)囊走行于內(nèi)側(cè)副韌帶淺層深面時(shí)增厚成為深層內(nèi)側(cè)副韌帶,并與淺層之間形成滑囊以利于活動(dòng)。充分伸膝時(shí),內(nèi)側(cè)副韌帶淺層的平行纖維、斜行纖維緊張而利于關(guān)節(jié)的穩(wěn)定：屈膝時(shí),淺層的斜行韌帶形成一松馳囊?guī)Ф叫欣w維緊張并在深層韌帶表面向后推移蓋過(guò)深層韌帶從而保持關(guān)節(jié)的穩(wěn)定。內(nèi)側(cè)副韌帶的作用還

9、在于能控制脛骨在股骨上的外旋。外側(cè)副韌帶位于膝關(guān)節(jié)外側(cè)的后1/3,可分為長(zhǎng)、短二頭,長(zhǎng)頭起自竹韻、股骨外上髁，短頭起自豌豆骨(fabella)，同上于腓骨莖突。充分伸膝時(shí)外側(cè)副韌帶繃緊，屈曲時(shí)則有松馳的趨勢(shì)。在膝關(guān)節(jié)伸屈活動(dòng)中，伴隨著脛骨旋轉(zhuǎn)而引起的外側(cè)副韌帶的松馳主要通過(guò)股二頭肌環(huán)繞于其周圍的腱纖維保持連續(xù)性張力，從而維持關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性。外側(cè)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定由外側(cè)副韌帶、股二頭肌、髂脛束共同維持。(五) 脂肪墊脂肪墊，即髕下脂肪墊是一團(tuán)局限于髕骨下方、髕韌帶后方、脛骨平臺(tái)前部之間的脂肪組織，其表面被滑膜覆蓋而與關(guān)節(jié)腔隔離。脂肪墊在髕骨下半邊緣處始向兩側(cè)延伸形成翼狀皺襞或翼狀韌帶(alarfold,a

10、larligament)。脂肪墊還由正中部向后延伸至髁間切跡，形成條索狀的髕下皺襞(infrapatellarfold)，有時(shí)可達(dá)前交叉韌帶的股骨止點(diǎn)附近，矢狀面觀呈斜向后上走行(六) 滑膜、滑膜皺襞與滑膜囊膝關(guān)節(jié)滑膜腔是人體最大的滑膜腔，關(guān)節(jié)內(nèi)多數(shù)的無(wú)血管組織依賴關(guān)節(jié)滑膜分泌的滑液獲得營(yíng)養(yǎng)。滑膜腔的上方延伸至髕骨上約5cm，形成髕上囊，向下延伸至股四頭肌腱膜后，周圍覆蓋在股骨髁表面，向兩側(cè)形成內(nèi)、外側(cè)溝或內(nèi)、外側(cè)隱窩，向遠(yuǎn)側(cè)延伸與半月板連接，再竹韻向下覆蓋脛骨平白緣，直到關(guān)節(jié)軟骨，在前下方滑膜覆蓋髕下脂肪墊并于兩側(cè)向中央延伸至髁間窩，形成翼狀皺襞即所謂粘膜韌帶。前、后交叉韌帶均被滑膜包裹，而

11、且外側(cè)半月板外后方的腘肌腱和腘肌裂孔也被滑膜所覆蓋。在正常的膝關(guān)節(jié)內(nèi)，可以存在若干發(fā)育殘留的滑膜皺襞(Plica)，常見的有髕上內(nèi)側(cè)或外側(cè)滑膜皺襞，另一個(gè)有重要臨床意義的滑膜皺襞是由髂內(nèi)上滑膜皺襞向下延伸至髕下脂肪墊滑膜上方的滑膜皺襞，即所謂髕內(nèi)側(cè)皺襞或棚架(Shelf)，此皺襞可占正常膝關(guān)節(jié)的20%或更多。膝關(guān)節(jié)周圍還有著大大小小許多滑膜囊，其中主要包括位于髕骨上方、股四頭肌與股骨滑車陷窩之間的髕上囊，位于皮膚與髕骨前面之間的髕前滑囊及皮膚與脛骨結(jié)節(jié)之間的髂下滑囊。二、與膝關(guān)節(jié)置換術(shù)相關(guān)的解剖特點(diǎn)(一)下肢對(duì)線準(zhǔn)確地理解和建立精確的下肢對(duì)線是人工膝關(guān)節(jié)置換術(shù)的最基本也是最重要的概念。脛股角是

12、股骨解剖軸線與脛骨解剖軸線在膝關(guān)節(jié)中心相交形成的向外側(cè)的夾角，此夾角平均為174°。在正常的生理情況下，當(dāng)人體站立位時(shí)，股骨頭的中心、膝關(guān)節(jié)的中心及踝關(guān)節(jié)的中心應(yīng)處干同一條直線，此直線即為下肢的力學(xué)軸線或稱機(jī)械軸(mechanicalaxis)：且此時(shí)經(jīng)膝關(guān)節(jié)平面的水平軸(transverseaxis)則應(yīng)與地面相平行。經(jīng)股骨干的股骨解剖軸與上述下肢機(jī)械軸在膝關(guān)節(jié)中心相交形成平均約為6°的外翻角，根據(jù)股骨頸干角和股骨頸及股骨干長(zhǎng)度的不同，此角度可能會(huì)有變化。正確地認(rèn)識(shí)和理解股骨勺丁竹韻、解剖軸與下肢機(jī)械軸及其角度的意義對(duì)于在膝關(guān)節(jié)置換術(shù)中重建正常的對(duì)線是至關(guān)重要的。（圖示）

13、在病理情況下，由于膝關(guān)節(jié)的內(nèi)/外翻，正常的脛股角將發(fā)生變化，而下肢的機(jī)械軸將不可能通過(guò)膝關(guān)節(jié)的中心，這正是我們?cè)谙リP(guān)節(jié)置換術(shù)的術(shù)前計(jì)劃和手術(shù)中需要通過(guò)測(cè)量和截骨解決的問(wèn)題。通過(guò)計(jì)算和測(cè)量準(zhǔn)確的截骨才能使下肢力線獲得正確的重建。下肢力線的重建是確保手術(shù)成功的關(guān)鍵，也是避免術(shù)后因應(yīng)力不均而造成松動(dòng)的重要環(huán)節(jié)。關(guān)節(jié)線（jointline）是膝關(guān)節(jié)對(duì)線的另一重要內(nèi)容。在冠狀面的關(guān)節(jié)線升高和降低將影響到髕骨和滑車的相對(duì)位置，導(dǎo)致高位或低位髕骨。因此，TKA手術(shù)中重建關(guān)節(jié)線的正常高度也是TKA手術(shù)中的重要環(huán)節(jié)（圖示）。一般來(lái)說(shuō)，關(guān)節(jié)線的降低比關(guān)節(jié)線的升高更有害。另一方面，解剖上的脛骨關(guān)節(jié)線在矢狀面上雖有一

14、定的后傾角度，但如果考慮到半月板的因素，事實(shí)上脛骨關(guān)節(jié)面的后傾幾乎為零。盡管許多膝關(guān)節(jié)假體強(qiáng)調(diào)脛骨的后傾，但已有足夠的證據(jù)表面，脛骨后傾并無(wú)十分必要。圖示下肢對(duì)線（二）膝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)膝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)除了依賴于膝關(guān)節(jié)骨，哇結(jié)構(gòu)本身的特殊構(gòu)造以外，還有賴于前/后交叉韌帶的制約、內(nèi)/外側(cè)副韌帶的平衡、以及伸膝裝置與股四頭肌及腘繩肌的力量均衡。除了高限制型和鉸鏈假體在設(shè)計(jì)上較少地依賴于膝關(guān)節(jié)本身的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)以外，其他的非限制性假體和部分限制性假體均對(duì)膝關(guān)節(jié)本身的穩(wěn)定性有一定的要求。尤其是內(nèi)/外側(cè)副韌帶的平衡和穩(wěn)定作用對(duì)膝關(guān)節(jié)置換術(shù)后維持人工關(guān)節(jié)的正常功能非常重要。因此，術(shù)前對(duì)膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的檢查和關(guān)節(jié)

15、穩(wěn)定性的評(píng)估對(duì)選擇假體和確定手術(shù)方案具有重要的意義。（圖示）（三）髕股關(guān)節(jié)的解剖特點(diǎn)髕骨是伸膝裝置中的重要結(jié)構(gòu)，對(duì)增加股四頭肌的力臂和作功具有重要意義。由于股四頭肌的力線與髕腱縱軸線之間存在一個(gè)外翻角度即股四頭肌角（Q角），因而，髕骨存在著向外側(cè)移位的傾向。事實(shí)上，在許多伴有髕股關(guān)節(jié)退變的膝關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎的病例中，都有不同程度的外側(cè)支持帶緊張和髕骨外側(cè)傾斜和/或外側(cè)位移。在人工膝關(guān)節(jié)置換的手術(shù)中，應(yīng)該考慮到髕骨脫位的可能，因而全膝置換時(shí)重建正確的髕骨-滑車軌跡是非常重要的，必要時(shí)采用外側(cè)松解等方法。另一方面，在解剖上的髕骨關(guān)節(jié)面的最高點(diǎn)并非位于髕骨的中心而是偏內(nèi)側(cè)，因此，髕骨置換時(shí)應(yīng)考慮到這一解

16、剖特點(diǎn)。（圖示）由于TKA手術(shù)后的失敗有相當(dāng)部分是髕骨問(wèn)題，而且髕骨置換與否在全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)中仍然是有爭(zhēng)論的課題，但髕股關(guān)節(jié)作為膝關(guān)節(jié)的一個(gè)重要組成部分，在膝關(guān)節(jié)置換術(shù)中與脛股關(guān)節(jié)同樣具有重要的意義。圖示髕骨關(guān)節(jié)面的位置己Si換翳骨正當(dāng)帳骨此外，與髖關(guān)節(jié)不同，由于膝關(guān)節(jié)周圍尤其是前方缺乏肌肉保護(hù)，切口裂開后將可能造成假體外露，加之膝后有重要的血管神經(jīng)組織等解剖特點(diǎn)，使膝關(guān)節(jié)置換與髖關(guān)節(jié)置換術(shù)有較大的不同。三、膝關(guān)節(jié)的生物力學(xué)特點(diǎn)了解膝關(guān)節(jié)的生物力學(xué)特點(diǎn)對(duì)理解人工膝關(guān)節(jié)假體的設(shè)計(jì)原理和手術(shù)操作原則是至關(guān)重要的。由于上述的解剖特點(diǎn)，決定了膝關(guān)節(jié)在負(fù)荷、運(yùn)動(dòng)及穩(wěn)定等生物力學(xué)特性上的復(fù)雜性。（一）膝關(guān)

17、節(jié)的負(fù)荷膝關(guān)節(jié)的負(fù)荷隨人體的運(yùn)動(dòng)和步態(tài)方式有很大的變化，膝關(guān)節(jié)站立位的靜態(tài)受力（雙足著地）為體重的043倍，而行走時(shí)可達(dá)體重的302倍，上樓時(shí)則可達(dá)到425倍。正常膝關(guān)節(jié)作用力的傳遞借助于半月板和關(guān)節(jié)軟骨的蠕變使脛股之間的接觸面增大，從而減少了單位面積的力負(fù)荷。在冠狀面上，當(dāng)一足站立時(shí)，人體的重力沿垂直重心線傳遞并經(jīng)過(guò)膝關(guān)節(jié)的內(nèi)側(cè)（圖示）。這一重力作用使股骨傾向脛骨內(nèi)側(cè)髁。此時(shí)，闊筋膜張肌和臀大肌通過(guò)髂脛束靠外側(cè)力來(lái)保持平衡，這些力的和代表膝關(guān)節(jié)在此面上的總的支持力，其合力則是經(jīng)過(guò)膝關(guān)節(jié)中心。早期PCA膝關(guān)節(jié)系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)重建生理解剖，即考慮脛骨截骨面的2-3°內(nèi)翻。但對(duì)人工關(guān)節(jié)而言，絕大

18、多數(shù)醫(yī)生和工程師贊成將脛骨截骨平面與脛骨長(zhǎng)軸垂直，以獲得均衡的負(fù)荷。力的不平衡和合力方向的改變將造成脛骨內(nèi)外側(cè)髁的受力不均，從而產(chǎn)生膝關(guān)節(jié)內(nèi)/外翻。而人工關(guān)節(jié)置換術(shù)后的力學(xué)失衡將導(dǎo)致脛骨假體的松動(dòng)。（二）膝關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)模式膝關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)模式并非一個(gè)簡(jiǎn)單的屈伸運(yùn)動(dòng)，而是一個(gè)兼有屈伸、滾動(dòng)、滑動(dòng)、側(cè)移和軸位旋轉(zhuǎn)的復(fù)雜的多自由度的運(yùn)動(dòng)模式。因此，模仿膝關(guān)節(jié)的生物學(xué)運(yùn)動(dòng)的假體設(shè)計(jì)是極其復(fù)雜的，單純的鉸鏈?zhǔn)皆O(shè)計(jì)是無(wú)法達(dá)到或接近正常的膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的。（圖示）竹韻團(tuán)示舔蕓節(jié)活啟標(biāo)式圖AddkiOifirifSztv120"諾關(guān)節(jié)慣面時(shí)運(yùn)動(dòng)中心在矢狀面，膝關(guān)節(jié)的伸屈運(yùn)動(dòng)并非圍繞著同一個(gè)旋轉(zhuǎn)中心，而是根據(jù)運(yùn)

19、動(dòng)的過(guò)程產(chǎn)生多個(gè)瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)中心。當(dāng)接觸面的質(zhì)點(diǎn)速度方向切于關(guān)節(jié)面時(shí)，運(yùn)動(dòng)的阻力最小，并可在根據(jù)接觸面的垂線上求出瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)中心，如瞬時(shí)中心不在此線上，膝關(guān)節(jié)將出現(xiàn)滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)。在正常的膝關(guān)節(jié)上，任何瞬時(shí)中心的速度方向?qū)⑶杏陉P(guān)節(jié)接觸面，在膝關(guān)節(jié)由伸而屈的過(guò)程中，連續(xù)標(biāo)出每個(gè)運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)中心，則會(huì)在股骨髁上形成一個(gè)“形軌跡。（圖示）（三）脛股及髕股關(guān)節(jié)力學(xué)特點(diǎn)正常脛股關(guān)節(jié)間力的傳遞和應(yīng)力分布與正常的半月板和關(guān)節(jié)軟骨的功能密切相關(guān)。在膝關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)和受力相中，由于半月板隨著關(guān)節(jié)活動(dòng)的相對(duì)位移，以及具有粘彈特性的正常半月板和關(guān)節(jié)軟骨組織的應(yīng)變，使關(guān)節(jié)間的壓強(qiáng)變化趨于緩和。而這一點(diǎn)正是目前人工膝關(guān)節(jié)假體所難以模

20、仿的特性。盡管有以O(shè)xford半月板型膝關(guān)節(jié)假體以及以LCS可活動(dòng)襯墊假體為代表的摹擬可活動(dòng)的半月板的膝關(guān)節(jié)假體，但距離人體的半月板和軟骨結(jié)構(gòu)與功能尚有很大的區(qū)別。此外，膝關(guān)節(jié)在水平面的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是以內(nèi)側(cè)髁為中心，這種旋轉(zhuǎn)方式使得膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)間隙易于發(fā)生退變，這也是膝關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎病變往往以內(nèi)側(cè)間隙為重，甚至出現(xiàn)典型的內(nèi)側(cè)單腔室骨關(guān)節(jié)炎和膝內(nèi)翻畸形。現(xiàn)代的假體設(shè)計(jì)通常將脛骨的截骨面垂直于脛骨并與地面平行，而忽略解剖上存在的3°內(nèi)翻，其目的正是期望獲得中央旋轉(zhuǎn)軸。髕股關(guān)節(jié)是參與膝關(guān)節(jié)伸屈運(yùn)動(dòng)的重要結(jié)構(gòu)，在膝關(guān)節(jié)活動(dòng)中有著特殊的章義。髂骨除了傳遞股四頭肌的拉力和承受髕韌帶的張力以外，其關(guān)節(jié)面本

21、身在膝關(guān)節(jié)屈曲運(yùn)動(dòng)時(shí)承受的應(yīng)力和關(guān)節(jié)面上的應(yīng)力分布是髕股關(guān)節(jié)生物力學(xué)研究的重點(diǎn)。髕骨的外側(cè)傾斜和外側(cè)移位是髕股對(duì)合異常的主要存在形式，其原因可能包括股骨髁的發(fā)育異常、髕骨發(fā)育異常及高位髕骨、膝外翻和Q角異常增大、內(nèi)側(cè)支持帶松弛、外側(cè)支持帶攣縮等多種因素。髕骨外位實(shí)際上是程度不同的髕骨半脫位，在伸直位時(shí)，髕骨很容易向外側(cè)推動(dòng)，在屈膝20°時(shí)，可發(fā)現(xiàn)髕骨中央嵴與滑車凹的最低點(diǎn)不E竹韻呈對(duì)應(yīng)關(guān)系而向外側(cè)移位，其移位的程度對(duì)評(píng)價(jià)髕骨半脫位很有意義。因此，在屈膝20°-30°度時(shí)對(duì)髕股對(duì)臺(tái)關(guān)系的評(píng)價(jià)是關(guān)節(jié)檢查中對(duì)髕股異常對(duì)合診斷的關(guān)鍵。研究表明，髕股異常對(duì)臺(tái)的直接結(jié)果是導(dǎo)致

22、關(guān)節(jié)面應(yīng)力或稱髕股接觸壓(patellofemoralcontactforce，PFCF)的分布異常。一方面，關(guān)節(jié)面局部的應(yīng)力集中可致關(guān)節(jié)軟骨的病損，另一方面，關(guān)節(jié)面的接觸壓降低和失去接觸也會(huì)導(dǎo)致軟骨的退變。由于軟骨面的退變導(dǎo)致的軟骨厚度的喪失還可導(dǎo)致正常軟骨面的應(yīng)力重新分布，導(dǎo)致整個(gè)軟骨病損的擴(kuò)展。據(jù)此，可以認(rèn)為髕股對(duì)合異常所致PFCF的分布不均是導(dǎo)致軟骨病變的潛在病因。同樣，髕股對(duì)合異常也是導(dǎo)致TKA術(shù)后髕骨并發(fā)癥的主要原因。髂骨關(guān)節(jié)面上的應(yīng)力分布不均是產(chǎn)生髕股關(guān)節(jié)面軟骨退變的直接原因。在正常的生理情況下，膝關(guān)節(jié)由伸而屈至90°的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，髕股接觸壓逐漸加大，而超過(guò)90

23、6;后又逐漸減小。由于正常髕股關(guān)節(jié)的接觸面隨PFCF的增加而增大，因而，作用于髕股關(guān)節(jié)面的應(yīng)力得以分散，其壓強(qiáng)的變化不大。在膝關(guān)節(jié)置換時(shí)，髂骨與股骨滑車的在不同位相上的匹配度是假體設(shè)計(jì)上的重要指標(biāo)，通過(guò)合理的假體設(shè)計(jì)、髕骨內(nèi)置和股骨假體的外旋位安裝可使髕骨假體更容易與滑車相匹配。(圖示)粧超慨悴與脳佇汨車的匹配（四）膝關(guān)節(jié)的力學(xué)穩(wěn)定由于前述膝關(guān)節(jié)的骨性結(jié)構(gòu)、半月板，關(guān)節(jié)囊及附屬韌帶結(jié)構(gòu)的共同作用，膝關(guān)節(jié)可以保持靜態(tài)與動(dòng)態(tài)的穩(wěn)定性。膝關(guān)節(jié)在完全伸直位，關(guān)節(jié)將發(fā)生扣鎖，而獲得最大的關(guān)節(jié)穩(wěn)定性，這是因?yàn)橄ヌ幱谕耆熘蔽粫r(shí)，股骨在脛骨上向內(nèi)旋轉(zhuǎn)；而于過(guò)度屈曲位時(shí)，股骨則向外旋轉(zhuǎn)，此時(shí)將通過(guò)關(guān)節(jié)面的咬合

24、和交叉韌帶的制導(dǎo)作用增加關(guān)節(jié)的穩(wěn)定。在人工膝關(guān)節(jié)假體設(shè)計(jì)中，人工關(guān)節(jié)的機(jī)械穩(wěn)定性與關(guān)節(jié)的自由活動(dòng)度是一對(duì)矛盾。為了獲得更大的自由活動(dòng)度，往往需要犧牲人工關(guān)節(jié)本身的穩(wěn)定性設(shè)計(jì)。因而，人工關(guān)節(jié)植入后的穩(wěn)定更多地依賴于關(guān)節(jié)的周圍結(jié)構(gòu)的正常尤其是側(cè)副韌帶的平衡。應(yīng)該指出的是，全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)后的膝關(guān)節(jié)無(wú)論是否保留了PCI,都是ACL缺如的膝關(guān)節(jié)，其前方穩(wěn)定性有賴于伸膝裝置的穩(wěn)定尤其是股四頭肌的力量。同時(shí),由于失去了交叉韌帶的“扣鎖機(jī)制”,其本體穩(wěn)定感覺將較正常膝關(guān)節(jié)差。第二節(jié)膝關(guān)節(jié)置換術(shù)的適應(yīng)證與禁忌證膝關(guān)節(jié)置換術(shù)根據(jù)以人工假體置換不同的病變關(guān)節(jié)部位可分為單髁r竹韻置換、全膝關(guān)節(jié)置換(可包括或不包括髕骨

25、置換)、股骨髁或脛骨髁大塊切除后的帶干的特制假體置換。單髁置換術(shù)多用于重度的單腔室關(guān)節(jié)病變而另一側(cè)關(guān)節(jié)間隙及髕股關(guān)節(jié)基本正常的病例。其目的是盡可能地保留正常的關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)，減少手術(shù)創(chuàng)傷，以期獲得更好的功能恢復(fù)，并為今后的全關(guān)節(jié)置換留有余地。但單髁置換的技術(shù)要求較全關(guān)節(jié)置換術(shù)更高，且文獻(xiàn)報(bào)告的遠(yuǎn)期療效的優(yōu)劣差距較大。帶干的膝關(guān)節(jié)假體主要應(yīng)用于腫瘤的瘤段切除后的關(guān)節(jié)功能重建和嚴(yán)重骨缺損的膝關(guān)節(jié)翻修，由于個(gè)體差異的因素，此類假體往往需要特殊定制。在膝關(guān)節(jié)置換外科中，全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)是最典型和最基本的手術(shù)，其原理同樣適用于其他類型的假體置換手術(shù)。因此，該手冊(cè)將以全膝關(guān)節(jié)置換(TKA/TKR)為主要描述對(duì)象。

26、膝關(guān)節(jié)置換術(shù)的目標(biāo)是解除關(guān)節(jié)疼痛、改善關(guān)節(jié)功能、糾正關(guān)節(jié)畸形和獲得長(zhǎng)期穩(wěn)定。主要適應(yīng)證包括：1退變性膝關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎(OA):老年性膝關(guān)節(jié)OA占全膝置換術(shù)的最大比例。對(duì)于站立位x片膝關(guān)節(jié)間隙已明顯狹窄和/或伴有膝關(guān)節(jié)內(nèi)/外翻/屈曲攣縮畸形，其癥狀已明顯影響關(guān)節(jié)活動(dòng)和生活能力的病例，經(jīng)保守治療不能改善癥狀者，可考慮施行全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)。對(duì)單腔室OA可考慮進(jìn)行單髁置換術(shù)。經(jīng)脛骨高位截骨術(shù)后仍不能改善癥狀的單腔室OA也可施行全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)。2類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎(RA)和強(qiáng)直性脊柱炎(AS)的膝關(guān)節(jié)晚期病變：RA或AS常可累及雙側(cè)膝，關(guān)節(jié)。對(duì)出現(xiàn)關(guān)節(jié)畸形的晚期病例，在關(guān)節(jié)融合之前，可有明顯的關(guān)節(jié)疼痛癥狀。由于患者的平均年齡較OA病人輕，選擇全膝關(guān)節(jié)置換可以避免關(guān)節(jié)的強(qiáng)直性融合，明顯地改善關(guān)節(jié)功能，提高患者的生存質(zhì)量。但由于RA/AS患者的關(guān)