引用本文： 閆冰, 王永才, 王紅川, 劉凱, 蔣俊威. Genesis Ⅱ高屈曲膝假體與普通假體在全膝關節置換術中的早期療效比較. 華西醫學, 2015, 30(5): 869-872. doi: 10.7507/1002-0179.20150250 復制
膝關節活動度是全膝關節置換術（TKA）后療效評價的一個重要指標。在各種影響TKA術后活動度的因素中，假體設計與其關系密切。GenesisⅡ高屈曲假體（美國Smith & Nephew公司）與普通假體的不同之處主要在于股骨后髁屈度較小，利于后滾和屈曲，從而更好地模仿膝關節的生理學和生物力學特點，理論上可以使膝關節在術后達到正常甚至更大的關節活動度。Banks等[1]通過計算機輔助下熒光透視，研究了121例TKA術后股骨后滾和屈曲度的關系，結果顯示兩者密切相關，后滾增加1 mm，屈曲增加1.4°。但曾羿[2]的研究指出目前現有的臨床研究結果尚無法判斷高屈曲度膝關節假體是否能確實改善術后膝關節屈曲度，尚需要進一步的研究。因此本研究對我院2007年9月－2011年12月使用Genesis Ⅱ高屈曲假體與普通假體行初次TKA的患者進行回顧性對比研究，旨在研究高屈曲假體能否增加術后活動度。
1 資料與方法
1.1 一般資料
對我院2007年9月－2011年12月初次行TKA的80例患者（85膝）隨訪。納入標準為膝關節骨關節炎，體質量指數在20～30 kg/m2之間，內外翻畸形、屈曲畸形＜20°；排除標準為類風濕關節炎、創傷后關節炎，有高位脛骨截骨手術史。符合標準的患者隨訪到60例（60膝），其中32例使用Genesis Ⅱ高屈曲假體（美國Smith & Nephew公司），28例使用Genesis Ⅱ普通假體（美國Smith & Nephew 公司），兩組患者術前一般情況差異無統計學意義（P＞0.05）。見表 1。
表1
兩組患者術前一般資料
1.2 手術方法及術后康復
手術均由同一組高年資醫生完成。兩組患者均采用正中切口、內側髕旁入路，顯露關節囊后向外翻轉髕骨暴露膝關節，屈膝90°脫位行脛骨、股骨截骨。股骨截骨時使用髓內定位器取6°外翻角，以股骨內外髁中點連線為基準放置股骨前后方截骨模板，連線與股骨前后軸線垂直。這與其他假體的截骨方式不同，即不需要自股骨內外髁中點的連線外旋3°放置截骨模板進行股骨截骨。在行脛骨截骨時，注意脛骨后傾角一般不超過7°。截骨后清除后方骨贅，使用骨水泥固定假體，不行髕骨置換，在屈膝位縫合關節囊及皮膚。麻醉清醒后即行股四頭肌等長收縮鍛煉，所有的患者在術后第1天使用助行器部分負重行走及開始主動的膝關節活動度鍛煉。
1.3 臨床療效及影像學評價
使用標準的量角尺（40 cm）測量其主動膝關節活動度。測量方法為囑患者在臥位盡可能主動屈曲膝關節，將量角尺的中心放在股骨外側髁處，測量線近端對準股骨大轉子、遠端對準外踝[3]。測量2次，測量后相差5°內則記錄平均值。術前和隨訪時用美國特種外科醫院（HSS）評分進行評價，優為≥85分，良為70～84分，可為60～69分，差為＜60分。所有患者均按照統一方法拍攝膝關節前后位、側位片。根據美國膝關節協會推薦的方法[4]進行評價：α角（即股骨假體內外髁的連線和股骨長軸連線間的夾角）評價假體位置及力線對位、β角（即脛骨角，為脛骨平臺假體與下肢力線間的夾角）、Ω角（即膝外翻角，為股骨和脛骨間的夾角）、γ角（即脛骨假體前屈角，為股骨假體方向同股骨長軸間的夾角）、σ角（即90°-脛骨平臺后傾角）；評價關節線高度（校正術前、術后X線片不同放大倍數后計算關節線高度的改變，術前為腓骨頭尖端到股骨髁外側邊緣的距離，術后為腓骨頭到股骨假體外側邊緣的距離）；評價脛骨平臺后傾角；屈膝30°拍攝髕骨軸位片[5]，評價髕骨位置有無錯位、傾斜，而評價髕骨有無半脫位則是在髕骨軸位X線片上比較髕骨中心與股骨滑車溝中心的位置。
1.4 統計學方法
使用SPSS 16.0軟件完成統計學分析。連續數據的正態性檢驗采用Kolmogorov-Smirnov檢驗，符合正態分布的數據用均數±標準差表示，組間比較采用t檢驗，非正態分布數據以Mann-Whitney U檢驗進行檢驗；分類數據用Fisher確切概率法進行分析。檢驗水準α=0.05。
2 結果
60例患者隨訪2.0～4.0年，平均2.7年，其中高屈曲膝假體組隨訪2.0～3.8年，平均2.8年；普通假體組隨訪2.0～4.0年，平均2.6年；兩組間差異無統計學意義（P＞0.05）。
兩組患者切口均Ⅰ期愈合，無切口及深部感染。3例發生術后深靜脈血栓形成，其中高屈曲假體組1例（3%），普通假體組2例（7%），發生率差異無統計學意義（P=0.594），兩組經抗凝等治療后癥狀明顯緩解。兩組末次隨訪時的膝關節活動度、活動度增加量、HSS評分、股骨后髁偏心距差異均無統計學意義（P＞0.05）。末次隨訪拍攝X線片見假體位置良好，兩組間假體位置差異均無統計學意義（P＞0.05），均無脫位，未見透亮線，無患者假體松動，假體周圍均未發現骨溶解征象。所有的髕骨也未出現傾斜、錯位、半脫位。見表 2、圖 1。
圖1
72歲女性左膝骨關節炎患者使用高屈曲膝假體TKA手術前后X線片及術后彩色像
a. 術前前后位X線片 b. 術后2.8年隨訪時前后位及側位X線片，顯示假體固定良好、無松動，未見透亮線和骨溶解征象，側位片顯示膝關節屈曲良好（127°） c、d. 患者屈伸活動彩色像，顯示隨訪時患者屈伸活動良好
表2
兩組患者末次隨訪療效比較（3 討論
TKA術后活動度的影響因素主要包括4個方面[6]：① 假體設計：是否保留后交叉韌帶、旋轉或者固定平臺、高屈曲或標準假體等；② 手術技術：骨贅去除情況、脛股平臺后傾、假體安放位置等；③ 患者因素：患者性別、年齡、體質量指數及術前膝關節活動等；④ 術后康復。本研究術前一般情況無明顯差異，采用同一組手術醫生手術，術后采用統一的康復方法，盡量排除了膝關節活動度的影響因素，增加了分析的準確性。
本研究使用的Genesis Ⅱ高屈曲型膝假體為解剖型、后交叉韌帶替代型設計，其股骨髁更深、更靠外的滑車溝使得髕股關節運動更佳，其股骨髁的外旋設計使得脛股旋轉對線更佳、且可防止股骨前外側皮質的凹陷。該假體穩定性依賴于關節幾何學和杠桿-立柱作用機制，故其股骨-脛骨關節面的形合度優于傳統假體設計[7]。與普通型假體相比，GenesisⅡ高屈曲型假體主要是靠增加股骨后髁偏心距從而增加屈曲時假體接觸面積和加深脛骨假體上的髕腱凹槽從而使其在較大屈曲時達到聚乙烯襯墊邊緣這兩個方面來增加術后膝關節屈曲度。而這種高屈曲膝假體的設計是否能真正使患者膝關節真正達到高屈曲，是目前研究的熱點。
本研究短期隨訪結果表明，Genesis Ⅱ高屈曲膝假體并不增加患者術后活動度，與多項研究結果[8-10]類似。Malik等[8]對100例患者進行隨機對照研究，術后6周、4個月及1年普通假體組和高屈曲假體組患者膝關節活動范圍均相似。但Gupta等[11]及Thomsen等[12]的研究則相反。Thomsen等[12]對36例患者研究發現術后6周及3個月高屈曲假體組和普通假體組患者膝關節活動范圍無明顯差異，但術后6個月及1年時高屈曲假體組患者膝關節活動度顯著優于普通假體組。Meta分析方面，Fu等[13]、彭慧明等[14]的Meta分析結果認為高屈曲膝假體與標準假體術后膝關節活動度無明顯差別。而Gandhi等[15]研究提示，與普通型膝假體相比，高屈曲型膝假體置換術后膝關節活動度更佳。分析本研究未得出高屈曲膝假體術后膝關節活動度更佳的原因，Massin等[16]的研究得出在股骨后髁偏心距減少、股骨前滾的情況下，膝關節屈曲度將會明顯下降，說明這兩者間存在協同作用，要得到膝關節屈曲度的最大化，必須同時優化這兩個因素。本研究兩組間患者均獲得良好的術后活動度，且術后股骨后髁偏心距無差異，故使用高屈曲膝假體尚未明顯增加術后活動度。
有觀點認為，增加屈曲度的同時會帶來一定的并發癥風險。有研究指出，膝關節高度屈曲時會增加聚乙烯墊片后方的應力，造成后方聚乙烯磨損增加，增加骨溶解的發生率，降低假體的生存率[17]。同時，膝關節高度屈曲時，其兩側的副韌帶相對松弛，可能會增加膝關節不穩的發生率，術后過大的屈曲角度會增加髕股關節面的應力，增加髕骨假體磨損。Han等[18]對47例（72膝）使用高屈曲度假體的患者進行短期隨訪，結果發現27膝（38%）出現無菌性松動，其中15膝（21%）需行翻修手術，結果表明假體松動組在膝關節最大屈曲角度、下蹲和盤腿比例等均明顯高于正常組，認為假體在高度屈曲時受到過大的應力是造成假體松動的主要原因。本研究結果表明兩組均無假體松動、無骨溶解發生，且并發癥發生無差別，與Han等[18]的結果不同。分析原因，這種Genesis膝關節假體的最大特點是中立位截骨及股骨假體后髁設計不對稱，改變了傳統假體作股骨截骨時必須作外旋3°的調整，從而克服了傳統假體在外旋位放置后膝關節活動時旋轉對線不良的問題，良好的股骨假體位置減少了術后并發癥的發生。
綜上所述，本研究短期隨訪結果表明高屈曲膝關節假體并不增加術后活動度，且不增加相應的并發癥，但尚需中長期隨訪研究高屈曲膝關節假體能否真正提高膝關節活動度。
膝關節活動度是全膝關節置換術（TKA）后療效評價的一個重要指標。在各種影響TKA術后活動度的因素中，假體設計與其關系密切。GenesisⅡ高屈曲假體（美國Smith & Nephew公司）與普通假體的不同之處主要在于股骨后髁屈度較小，利于后滾和屈曲，從而更好地模仿膝關節的生理學和生物力學特點，理論上可以使膝關節在術后達到正常甚至更大的關節活動度。Banks等[1]通過計算機輔助下熒光透視，研究了121例TKA術后股骨后滾和屈曲度的關系，結果顯示兩者密切相關，后滾增加1 mm，屈曲增加1.4°。但曾羿[2]的研究指出目前現有的臨床研究結果尚無法判斷高屈曲度膝關節假體是否能確實改善術后膝關節屈曲度，尚需要進一步的研究。因此本研究對我院2007年9月－2011年12月使用Genesis Ⅱ高屈曲假體與普通假體行初次TKA的患者進行回顧性對比研究，旨在研究高屈曲假體能否增加術后活動度。
1 資料與方法
1.1 一般資料
對我院2007年9月－2011年12月初次行TKA的80例患者（85膝）隨訪。納入標準為膝關節骨關節炎，體質量指數在20～30 kg/m2之間，內外翻畸形、屈曲畸形＜20°；排除標準為類風濕關節炎、創傷后關節炎，有高位脛骨截骨手術史。符合標準的患者隨訪到60例（60膝），其中32例使用Genesis Ⅱ高屈曲假體（美國Smith & Nephew公司），28例使用Genesis Ⅱ普通假體（美國Smith & Nephew 公司），兩組患者術前一般情況差異無統計學意義（P＞0.05）。見表 1。
表1
兩組患者術前一般資料
1.2 手術方法及術后康復
手術均由同一組高年資醫生完成。兩組患者均采用正中切口、內側髕旁入路，顯露關節囊后向外翻轉髕骨暴露膝關節，屈膝90°脫位行脛骨、股骨截骨。股骨截骨時使用髓內定位器取6°外翻角，以股骨內外髁中點連線為基準放置股骨前后方截骨模板，連線與股骨前后軸線垂直。這與其他假體的截骨方式不同，即不需要自股骨內外髁中點的連線外旋3°放置截骨模板進行股骨截骨。在行脛骨截骨時，注意脛骨后傾角一般不超過7°。截骨后清除后方骨贅，使用骨水泥固定假體，不行髕骨置換，在屈膝位縫合關節囊及皮膚。麻醉清醒后即行股四頭肌等長收縮鍛煉，所有的患者在術后第1天使用助行器部分負重行走及開始主動的膝關節活動度鍛煉。
1.3 臨床療效及影像學評價
使用標準的量角尺（40 cm）測量其主動膝關節活動度。測量方法為囑患者在臥位盡可能主動屈曲膝關節，將量角尺的中心放在股骨外側髁處，測量線近端對準股骨大轉子、遠端對準外踝[3]。測量2次，測量后相差5°內則記錄平均值。術前和隨訪時用美國特種外科醫院（HSS）評分進行評價，優為≥85分，良為70～84分，可為60～69分，差為＜60分。所有患者均按照統一方法拍攝膝關節前后位、側位片。根據美國膝關節協會推薦的方法[4]進行評價：α角（即股骨假體內外髁的連線和股骨長軸連線間的夾角）評價假體位置及力線對位、β角（即脛骨角，為脛骨平臺假體與下肢力線間的夾角）、Ω角（即膝外翻角，為股骨和脛骨間的夾角）、γ角（即脛骨假體前屈角，為股骨假體方向同股骨長軸間的夾角）、σ角（即90°-脛骨平臺后傾角）；評價關節線高度（校正術前、術后X線片不同放大倍數后計算關節線高度的改變，術前為腓骨頭尖端到股骨髁外側邊緣的距離，術后為腓骨頭到股骨假體外側邊緣的距離）；評價脛骨平臺后傾角；屈膝30°拍攝髕骨軸位片[5]，評價髕骨位置有無錯位、傾斜，而評價髕骨有無半脫位則是在髕骨軸位X線片上比較髕骨中心與股骨滑車溝中心的位置。
1.4 統計學方法
使用SPSS 16.0軟件完成統計學分析。連續數據的正態性檢驗采用Kolmogorov-Smirnov檢驗，符合正態分布的數據用均數±標準差表示，組間比較采用t檢驗，非正態分布數據以Mann-Whitney U檢驗進行檢驗；分類數據用Fisher確切概率法進行分析。檢驗水準α=0.05。
2 結果
60例患者隨訪2.0～4.0年，平均2.7年，其中高屈曲膝假體組隨訪2.0～3.8年，平均2.8年；普通假體組隨訪2.0～4.0年，平均2.6年；兩組間差異無統計學意義（P＞0.05）。
兩組患者切口均Ⅰ期愈合，無切口及深部感染。3例發生術后深靜脈血栓形成，其中高屈曲假體組1例（3%），普通假體組2例（7%），發生率差異無統計學意義（P=0.594），兩組經抗凝等治療后癥狀明顯緩解。兩組末次隨訪時的膝關節活動度、活動度增加量、HSS評分、股骨后髁偏心距差異均無統計學意義（P＞0.05）。末次隨訪拍攝X線片見假體位置良好，兩組間假體位置差異均無統計學意義（P＞0.05），均無脫位，未見透亮線，無患者假體松動，假體周圍均未發現骨溶解征象。所有的髕骨也未出現傾斜、錯位、半脫位。見表 2、圖 1。
圖1
72歲女性左膝骨關節炎患者使用高屈曲膝假體TKA手術前后X線片及術后彩色像
a. 術前前后位X線片 b. 術后2.8年隨訪時前后位及側位X線片，顯示假體固定良好、無松動，未見透亮線和骨溶解征象，側位片顯示膝關節屈曲良好（127°） c、d. 患者屈伸活動彩色像，顯示隨訪時患者屈伸活動良好
表2
兩組患者末次隨訪療效比較（3 討論
TKA術后活動度的影響因素主要包括4個方面[6]：① 假體設計：是否保留后交叉韌帶、旋轉或者固定平臺、高屈曲或標準假體等；② 手術技術：骨贅去除情況、脛股平臺后傾、假體安放位置等；③ 患者因素：患者性別、年齡、體質量指數及術前膝關節活動等；④ 術后康復。本研究術前一般情況無明顯差異，采用同一組手術醫生手術，術后采用統一的康復方法，盡量排除了膝關節活動度的影響因素，增加了分析的準確性。
本研究使用的Genesis Ⅱ高屈曲型膝假體為解剖型、后交叉韌帶替代型設計，其股骨髁更深、更靠外的滑車溝使得髕股關節運動更佳，其股骨髁的外旋設計使得脛股旋轉對線更佳、且可防止股骨前外側皮質的凹陷。該假體穩定性依賴于關節幾何學和杠桿-立柱作用機制，故其股骨-脛骨關節面的形合度優于傳統假體設計[7]。與普通型假體相比，GenesisⅡ高屈曲型假體主要是靠增加股骨后髁偏心距從而增加屈曲時假體接觸面積和加深脛骨假體上的髕腱凹槽從而使其在較大屈曲時達到聚乙烯襯墊邊緣這兩個方面來增加術后膝關節屈曲度。而這種高屈曲膝假體的設計是否能真正使患者膝關節真正達到高屈曲，是目前研究的熱點。
本研究短期隨訪結果表明，Genesis Ⅱ高屈曲膝假體并不增加患者術后活動度，與多項研究結果[8-10]類似。Malik等[8]對100例患者進行隨機對照研究，術后6周、4個月及1年普通假體組和高屈曲假體組患者膝關節活動范圍均相似。但Gupta等[11]及Thomsen等[12]的研究則相反。Thomsen等[12]對36例患者研究發現術后6周及3個月高屈曲假體組和普通假體組患者膝關節活動范圍無明顯差異，但術后6個月及1年時高屈曲假體組患者膝關節活動度顯著優于普通假體組。Meta分析方面，Fu等[13]、彭慧明等[14]的Meta分析結果認為高屈曲膝假體與標準假體術后膝關節活動度無明顯差別。而Gandhi等[15]研究提示，與普通型膝假體相比，高屈曲型膝假體置換術后膝關節活動度更佳。分析本研究未得出高屈曲膝假體術后膝關節活動度更佳的原因，Massin等[16]的研究得出在股骨后髁偏心距減少、股骨前滾的情況下，膝關節屈曲度將會明顯下降，說明這兩者間存在協同作用，要得到膝關節屈曲度的最大化，必須同時優化這兩個因素。本研究兩組間患者均獲得良好的術后活動度，且術后股骨后髁偏心距無差異，故使用高屈曲膝假體尚未明顯增加術后活動度。
有觀點認為，增加屈曲度的同時會帶來一定的并發癥風險。有研究指出，膝關節高度屈曲時會增加聚乙烯墊片后方的應力，造成后方聚乙烯磨損增加，增加骨溶解的發生率，降低假體的生存率[17]。同時，膝關節高度屈曲時，其兩側的副韌帶相對松弛，可能會增加膝關節不穩的發生率，術后過大的屈曲角度會增加髕股關節面的應力，增加髕骨假體磨損。Han等[18]對47例（72膝）使用高屈曲度假體的患者進行短期隨訪，結果發現27膝（38%）出現無菌性松動，其中15膝（21%）需行翻修手術，結果表明假體松動組在膝關節最大屈曲角度、下蹲和盤腿比例等均明顯高于正常組，認為假體在高度屈曲時受到過大的應力是造成假體松動的主要原因。本研究結果表明兩組均無假體松動、無骨溶解發生，且并發癥發生無差別，與Han等[18]的結果不同。分析原因，這種Genesis膝關節假體的最大特點是中立位截骨及股骨假體后髁設計不對稱，改變了傳統假體作股骨截骨時必須作外旋3°的調整，從而克服了傳統假體在外旋位放置后膝關節活動時旋轉對線不良的問題，良好的股骨假體位置減少了術后并發癥的發生。
綜上所述，本研究短期隨訪結果表明高屈曲膝關節假體并不增加術后活動度，且不增加相應的并發癥，但尚需中長期隨訪研究高屈曲膝關節假體能否真正提高膝關節活動度。
