调整限制性运动学对线在导航辅助TKA中的初步应用

作者：徐耀增

来源：苏州大学第一附属医院

全膝关节置换术（TKA）是治疗终末期膝关节疾病成熟有效的手术技术。下肢力线是TKA术中截骨的指导参数，关系到膝关节运动模式和假体远期生存率，是TKA中成败的关键所在。

一、TKA力线选择

数十年来，机械轴对线（MA）一直被作为TKA精准对线的金标准，通过分别垂直于胫骨和股骨机械轴截骨，构建符合生物力学的人工膝关节。MA-TKA具有良好的假体长期生存率，但仍有10%~20%的患者对疗效不满意，原因在于MA-TKA改变了膝关节的旋转中心、关节线倾角、原始力线和髌骨对应关系等。因此，为追求更优的膝关节运动学和功能结果，有学者提出了其他对线技术。

图1

目前已报道的TKA力线选择包括：

①调整机械轴对线（aMA），在MA基础上衍生而来，胫骨截骨面与胫骨机械轴呈90°，通过调整股骨侧截骨量和假体位置，保留冠状面上轻度关节畸形（<3°）；

②运动学对线（KA），基于患者个性化的股骨屈曲轴、胫骨平台旋转轴和髌骨屈曲轴三轴定位，实现完全解剖位置的TKA假体植入，恢复患者自然的下肢力线；

③限制性运动学对线（rKA），遵循KA的主要技术原则，保留股骨侧假体的运动轴对线，通过微调胫骨侧假体的位置来调整下肢力线和关节面倾斜度；

④解剖轴对线（AA），特点是保留关节面2°~3°倾斜，恢复生理关节线；

⑤功能学轴线（FA），机器人辅助精准截骨和安放假体位置恢复关节线高度、膝关节生理内翻倾斜度和内外侧屈伸间隙平衡，恢复下肢力线于0°±3°安全范围内。

研究表明这些TKA对线技术的应用能够取得良好的临床疗效，但是应用于严重畸形病例仍具有一定的局限性。原因在于aMA、rKA、AA和FA这四类对线技术的目标下肢力线范围在0°±3°内，仅通过截骨矫正畸形程度有限，仍需适当松解软组织以恢复屈伸间隙的平衡。此外，KA对线技术仅通过截骨进行解剖重建，术后残留畸形度数往往超出0°±3°范围，而目前下肢力线的安全范围尚无绝对统一标准。

图4 aMA对线

二、arTKA初步应用结果

笔者团队基于导航下TKA，首次提出了一种新的对线技术，即调整限制性运动学对线（arKA）。通过rKA和aMA截骨及调整假体安放位置，以恢复关节线高度和生理性内翻，且采用最佳平衡概念实现内外屈伸间隙平衡。该技术是从运动学对线基础上衍生而来，胫骨侧、股骨侧截骨均做调整，股骨侧截骨理念同aMA，胫骨侧截骨理念同rKA，通过单纯截骨，避免松解侧副韧带来实现软组织平衡。

图2 arKA对线

McEwen的一项研究发现，屈曲间隙外侧松弛度大于内侧2mm以上的患者，有更好的牛津膝关节评分和膝关节损伤与骨关节炎功能评分结果。arKA对线采取了最佳平衡理念代替传统的矩形间隙平衡，得出最佳软组织平衡为：伸直位外侧间隙大于内侧间隙1~2mm，屈曲90°位外侧间隙大于内侧间隙2~3mm，屈曲间隙大于伸直间隙1mm。该软组织平衡理念较传统矩形对称的间隙平衡更符合人体膝关节运动学，当屈曲间隙内外侧松弛度差值>2 mm时有更高的功能评分。

笔者团队回顾性分析2019.10-2021.09，导航辅助TKA应用arKA对线的14例连续病例，选取同期同一手术团队应用aMA对线的27例连续病例作为对照组，初步应用结果如下表。两组患者术前一般资料比较差异均无统计学意义(p>0.05)，具有可比性。

arKA组术中胫骨平台截骨角度、平台外侧截骨量、屈曲间隙外侧松弛度、屈曲间隙内外松弛度差明显大于aMA组，差异均有统计学意义（p<0.05）。

两组手术时间、切口长度、手术前后血红蛋白差值、引流量、引流时间和术后住院时间比较，差异均无统计学意义（p>0.05）。

arKA组术后HKAA、cTCA明显小于aMA组，arKA组cFCA明显大于aMA组，差异均有统计学意义（p<0.05）。

两组术后功能评分均较术前显著改善，不同时间点随访功能结果差异均无统计学意义（p>0.05）。

由此，初步得出结论，导航辅助TKA应用arKA对线的可行性和有效性得到初步证实。该对线技术充分尊重周围软组织，为处理严重膝关节畸形提供了一种新的力线选择，在保护膝关节周围软组织和调控间隙平衡方面更具优势。

三、典型病例

一期双侧内翻膝aMA+arKA典型病例一例。王x，女性，80岁，因“双膝疼痛10余年，加重3月”入院。

PE：双膝内翻畸形，左膝稍肿胀，左膝活动度屈曲100°，伸直0°，内侧关节间隙压痛（+），浮髌试验（-），右膝稍肿胀，活动度屈曲100°，伸直0°，内侧关节间隙压痛（+），浮髌试验（-），双下肢皮肤感觉及末梢血运正常。

手术方案：左侧aMA，右侧arKA

图6图7 术前

图8 术前影像(R)

图9 完成导航注册后获得患者畸形角度(R)

图10 胫骨平台规划、截骨(R)

图11间隙测量(R)

图12 股骨远端规划(R)

图13 参照规划精确截骨(R)

图14 下肢力线(R)

图15 术后影像(R)

图16-17 术后

视频1+2 术后4天

四、总结

1. TKA的对线选择包括，MA（机械轴对线），aMA（调整机械轴对线），KA（运动轴对线），rKA(限制性运动轴对线)，AA（解剖轴对线），FA（功能学对线）。力线选择取决于软组织平衡。

2. 调整限制性运动轴对线（arKA）=aMA+rKA。

3. arKA对线技术充分尊重周围软组织，为处理严重膝关节畸形提供了一种新的力线选择，采用最佳平衡技术代替间隙平衡技术，并取得满意的临床疗效。

4. 严重内翻膝处理策略采用三步解决法：①arKA力线；②最佳平衡；③术后目标力线内翻残留3°~6°。

对于为何术后目标力线内翻残留3°~6°，Vanlommel的一项研究连续观察了132名（143膝）术前是内翻膝的患者，平均随访7.2年。根据术后下肢力线将其分为三组，中立组（0-3°），轻度内翻组（3-6°）和严重内翻组（>6°）。对比发现残留轻度内翻组的KSS评分及WOMAC指数均较中立组和严重内翻组明显更好。

5. 对于力线与平衡两者之间的关系是“平衡决定力线”，首先要充分尊重膝关节周围软组织，软组织平衡>中立位力线;其次要把“软组织手术”变成单纯的“截骨手术”。

作者简介

徐耀增，主任医师/教授、博士生导师，苏州大学附属第一医院关节外科首席专家

以ERAS（快速康复）理念为前提，实现精准，微创的关节外科治疗，建立了关节外科计算机辅助导航手术示范中心，及成立国内首家SuperPATH微创关节置换国际培训中心。

学术任职：中华医学会骨科学分会关节外科学组委员，江苏省医学会骨科学分会骨关节炎学组组长，苏州市医学会骨科学分会关节学组组长，泛长三角保膝专家委员会联盟副主任委员，白求恩公益基金会关节外科专业委员会 副主任委员，中国老年保健协会骨关节保护与健康分会副主任委员，中国医师协会骨科医师分会髋关节学组委员等。

科研学术：已发表学术论文200余篇，其中SCI收录的论文60篇（一区29篇）。主持国家自然科学基金5项，其它省部级课题5项。获得授权国家发明专利6项。获得科技奖项14项，其中国家科技进步二等奖1项，教育部科技进步一等奖1项，江苏省科技进步一等奖1项，江苏省卫生厅新技术引进二等奖3项，省部级科技进步三等奖6项，苏州市级科技进步二等奖2项。