作者：山东第一医科大学第二附属医院关节与运动医学科 李亚楠
对于膝骨性关节炎终末期的患者,目前临床上以
测量方法
目前，JL高度的测量方法没有统一标准，寻找准确可靠的解剖标志点是准确测量JL的重要前提，股骨内收肌结节、股骨內髁、股骨外髁、腓骨头、胫骨结节和髌骨下极都是测量中经常用到的解剖参考标志。Figgie等报告手术前、后均拍摄膝关节非负重侧位X线片，在术前侧位X线片上平行于胫骨平台负重关节面作一条直线，测量它到胫骨结节的垂直距离（L）；在术后侧位X线片上平行于胫骨假体负重关节面作一条直线，测量它到胫骨结节的垂直距离（L′），L-L′即为JL的改变量。Hofmann等提出的方法是测量从股骨AT至股骨远端JL的距离。Maderbacher等认为，股骨内髁和股内收肌结节（AT）是测量膝JL最为准确的解剖标志，而且不受膝关节屈伸位置的影响。DiMatteo等通过系统综述指出，AT比值也可以帮助术者重建正确的JL和实现韧带平衡。即使在复杂的翻修病例中，亦可安全定位AT。
最近，Tuecking等运用3D表面扫描技术在人工骨模型上分析TKA术后的内、外侧JL差异，并与术前、术后的三维扫描和全股骨X线片进行比较。在X线片测量内、外髁至股骨最远端点的垂直距离。结果X线片测量显示，与三维体表扫描测量相比，内侧平均差0.9mm，外侧平均差0.6mm。测量精度的可靠性为≤1mm。认为这种JL测量方法具有足够的可靠性和准确性，可提供TKA术中内、外侧JL改变的独立的信息。Aljuhani等对130个正常膝关节进行MRI研究，测量并记录JL、内上髁、外上髁等。研究显示，外上髁至膝JL的绝对距离为（24.4±2.8）mm，是测量膝JL最可靠、最精确的骨性标志。综上所述，究竟哪个解剖标志点更准确，目前说法不一，各解剖参照点均有其优缺点，术者应根据具体情况选取，但大多数学者认为AT可作为定义JL的可靠标志。
生物力学研究
生物力学研究显示，关节线改变可影响髌股关节接触面积，同时改变伸膝装置力学特性。徐长明等以尸体为对象的研究指出，TKA后，JL高度为+4、+6mm时的外侧髌股关节峰值压强显著高于JL高度为0、+2mm时的峰值压强（P<0.05）；JL高度为+6mm时的内侧髌股关节峰值压强显著高于JL高度为0、+2、+4mm时的峰值压强（P<0.05）。因此，TKA中，JL的高度抬高>4mm就会进一步导致髌股关节的峰值压强增加，应该尽量将JL的变化控制在4mm之内。魏文兴等研究指出，TKA后假性低位髌骨会导致髌股关节接触应力增高，进而增加了术后膝前疼痛、髌股关节炎等并发症的发生风险，TKA后假性低位髌骨主要是因关节线抬高所致。但该研究仅纳入2名志愿者数据，且为静态条件下的3个膝关节屈曲角度，结论仍需扩大样本量、尸体标本生物力学研究和临床研究进一步证实，为防治TKA后假性低位髌骨提供参考。Kwak等将16具（8对）新鲜冰冻尸体膝关节固定在定制的下蹲膝关节模拟器上，测量膝关节屈曲中段时股骨后滚及内侧副韧带变化。每具尸体的一侧膝关节随机分配至KATKA组（JL恢复到关节炎前状态），另一侧膝关节分配至MA-TKA组（JL垂直于机械轴）。结果发现，KA-TKA术后恢复的JL能有效地再现膝关节原有的中屈后滚和MCL应变，而MA-TKA术后改变的JL不能再现膝关节原有的中屈后滚和MCL应变。比起接受MA-TKA的患者，接受KA-TKA的患者在日常活动中获得更好的结局和更自然的膝关节感觉。然而，恢复关节炎前的JL能否模拟自然的中间屈曲生物力学仍不清楚，仍需进一步进行相关机制的研究。
临床研究
关节线高度与膝前痛 膝前痛是TKA术后的主要并发症之一，当JL抬高时，造成假性髌骨低位，导致髌骨运动轨迹不良，进而可能引起膝前痛。Dos-Santos回顾性分析612例接受TKA的患者信息，其中64个膝关节发生假性髌骨低位，发生率为10.5%，屈曲挛缩和膝前痛发生率较高（P=0.039），且功能评分较低。因此，通过重建JL的自然位置来预防假性髌骨低位是非常重要的。同样，魏文兴等研究指出，TKA术后假性髌骨低位会影响髌股关节生物力学，保持JL位置、避免假性髌骨低位的发生，有利于降低因髌股关节应力增高导致的膝前疼痛、髌股关节炎等并发症发生风险。
关节线高度与活动度 JL的恢复有利于TKA后膝关节活动度的恢复。Han等回顾性分析166例（144例患者）TKA术后至少2年的临床资料，结果有14膝（8.4%）股骨JL抬高>5mm，79膝（47.6%）胫骨JL抬高>5mm。线性混合模型显示，股骨JL位置是影响TKA术后活动度变化的唯一显著因素。Lieshout等通过系统综述得出，初次TKA后平均JL抬高3.0mm，翻修术后为3.6mm，术后膝关节协会评分与JL高度呈负相关，认为术后JL改变的高度不应超过4mm。另有研究指出，屈曲畸形患者初次膝关节置换术后关节线改变较无屈曲畸形患者明显，屈曲组13例（24.5%）关节线改变超过4mm，非屈曲组关节线改变均未超过4mm，且术后关节线具有升高趋势。然而，有研究指出，术前抬高5mm的病例，其疗效评分较关节线抬高<5mm的病例差，但就关节活动度而言差异无统计学意义，仍需进一步临床研究。
关节线高度与下蹲能力 Li等回顾性分析300例使用高屈曲假体初次TKA且随访至少3年的患者资料，根据下蹲姿势和负重时膝关节屈曲角度，将患者分为两组（不能下蹲组和能下蹲组），结果显示，不能下蹲组术前关节活动度、关节线改变分别为（82.9±12.6）°、（3.2±1.1）mm，能下蹲组分别为（107.0±9.6）°、（1.8±0.9）mm，多因素分析显示，术前膝关节活动度和JL位置是TKA术后下蹲能力的独立影响因素。Klemt研究了30例单侧双交叉韧带保留TKA患者在单腿深弓步和坐-站过程中使用经过验证的计算机断层扫描和双透视成像系统进行评估，结果显示JL抬高与单腿深弓步的最大屈曲角度、单腿深弓步的最大内翻关节角度和坐-站角度呈显著负相关。JL抬高与膝关节运动学和患者结局报告评分均呈线性负相关。可见虽使用高屈曲假体，如果不控制关节线的改变量，仍不能改善术后下蹲能力及关节活动度。
关节线高度与中间屈曲不稳定 中间屈曲不稳定最早是由Martin和Whiteside提出的，当JL从其自然位置上升时，在膝关节活动的中间范围内观察到不稳定。随后，Luyckx等的一项尸体膝的研究指出，尽管在伸直和90°屈曲时膝关节平衡良好，但在JL升高的标本中，冠状面中屈曲松弛明显增加。并发现在膝关节屈曲30°时内侧JL每增加2mm，膝关节韧带松弛度亦增加（2mm增加64%，4mm增加111%）。而且，由此产生的JL抬高增加了中屈松弛，即使增加垫片厚度也不能缓解冠状面的松弛。相反，Minoda等在一项计算建模的临床研究中发现，内翻型膝关节
关节线高度改变的原因分析
及松洁等研究发现，最容易造成JL升高的原因是术中股骨远端截骨过多，尤其术前存在屈曲畸形时，软组织松解不够彻底，依靠增加股骨远端截骨量来纠正畸形，就会出现JL升高。常见的JL下降的原因是术中胫骨近端截骨过度，胫骨平台畸形严重甚至有骨缺损时，为了消除缺损盲目增加胫骨侧截骨量，就会出现JL下降。
关节线高度改变的预防策略
间隙平衡（GB）技术和测量截骨（MR）技术 MR技术由Hungerford于20世纪80年代初提出，不准确的关节线可能会导致难以放松韧带来平衡膝关节，甚至可能导致过度或不完全的平衡。MR技术强烈提示应保留后交叉韧带，并在截骨到位后平衡外侧副韧带。GB技术是由Freeman在1986年提出的，最初，胫骨垂直于机械轴切割，然后在不依赖任何解剖标志的情况下切除后髁和远髁，产生对称的矩形屈伸间隙。虽然改良GB技术首先平衡了伸直间隙，但在一些严重畸形的膝关节中，仍可能导致JL抬高。Van等提出了优先屈曲平衡技术，该技术通过恢复内侧后髁偏心距和内侧JL来维持内侧副韧带的等长，是防止中屈曲松弛的必要条件。同样Mi⁃gliorini进行了一项荟萃分析研究，以探讨GB与MR相比的优势，研究的重点是临床和功能评分，影像学测量和进一步的并发症。结果显示，GB和MR在TKA中获得了相似的疗效，GB组JL有抬高趋势。Hao等回顾性分析30例接受MR技术，30例接受GB技术，30例接受混合技术（融合了MR和GB技术优点）的临床资料，评估3组患者的JL水平等，研究发现，混合技术更有助于维持JL原有高度，与MR技术相似。然而，Kelft等比较了使用先屈曲平衡技术与经典间隙平衡技术TKA术后患者的冠状面力线、JL高度和髁突后偏心距，结果显示，使用经典间隙平衡技术时，后髁偏心距减少，而使用先屈曲平衡技术时，后髁偏心距没有变化，JL高度和冠状位力线差异无统计学意义。综上所述，混合技术是首先通过MR技术确定股骨远端解剖标志，然后通过GB技术对软组织张力进行检查和平衡，这种理念在手术中经常被有经验的外科医师所采用，测量截骨技术和间隙平衡技术均有各自的优缺点，在膝关节后内侧存在大量骨赘的病例，韧带没有完全平衡时，宜采用MR技术。而在股骨滑车发育不良、Wh⁃iteside线和外科经股骨上髁轴辨认困难的病例，宜采用GB技术，避免股骨侧过多截骨，而导致JL抬高。
假体 不同假体恢复膝关节固有JL的结果不同。Lee等回顾性分析60例接受TKA翻修并获得1年以上随访的病例，根据假体后移距离分为3组：I组（偏移量2mm），II组（偏移量4.5mm），III组（偏移量2、4、6mm）。结果：III组的JL抬高显著低于其他组，与股骨直型假体相比，偏心型假体在TKA翻修术中JL位置抬高幅度较小。刘凯等对使用后交叉韧带牺牲型Innex（Zimmer,Warsaw,In-diana）假体行TKA的88例（98膝）患者行平均5年的随访，观察假体位置、关节线高度改变、胫骨平台后倾角、髌骨位置，有无假体松动、骨溶解，结果患者术前的膝关节活动度平均91°（45°~130°），随访时膝关节活动度平均108°（90°~132°）；术前HSS评分为49分（18~86分），随访时提高到90分（54~98分），关节线高度的改变为4.2mm（-15~14mm），胫骨平台后倾角平均5.4°。所有的髌骨未出现错位、倾斜、半脱位。截至随访时，无1例因松动、骨溶解或其他原因翻修。认为Innex假体中期疗效良好，长期效果仍需进一步随访。综上，不同假体置换也存在着不同比例的关节线抬高问题，有关偏心假体的临床效果仍需进一步研究。
3D打印、导航及机器人 随着科技的进步，有研究发现，机器人技术显著提高了TKA的准确性，与传统方法相比，几乎实现了JL的解剖位置。Song等在无影像导航下进行93例初次TKA，在膝关节屈曲0°和90°时控制软组织平衡，结果各内、外侧间室屈伸间隙差值及屈伸内侧间隙差值均为3mm，所有膝关节均无屈曲中段不稳定，术后JL高度保留良好。Vaidya等前瞻性、随机对照研究指出，传统TKA可提高JL，而机器人辅助TKA可准确恢复JL，从而获得更好的髌股运动学。然而，Kim等回顾性分析了975例机器人辅助TKA和990例传统TKA的临床资料，平均随访13年，JL的改变和股骨后髁偏心距，两组差异无统计学意义，并且在至少10年的随访中，发现功能评分、无菌性松动、总体生存率和并发症方面两组没有差异，考虑到机器人辅助TKA的额外时间和费用，不建议广泛应用。可见机器人技术的使用可能更好地保留自然JL，不过仍需大样本、多中心的研究。
小结与展望
TKA已经成为缓解终末期膝关节炎的有效治疗方法，对于JL高度改变的认识和处理仍存在不足，目前尚无统一解剖标志点。随着对膝关节解剖和生物力学的认识不断增加、手术技术的优化、假体设计的改善、导航及机器人等更精准的技术进一步完善，相信预防JL高度改变的策略一定会不断优化，TKA后可能会有更自然的膝关节出现。
来源：中国矫形外科杂志2024年12月第32卷第24期
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