膝关节单髁置换术中胫骨矢状截骨的研究进展
2026-01-15 来源:中国骨与关节损伤杂志

作者:广东医科大学附属医院关节外科      胡意辉


膝关节单髁置换术(UKA)为膝关节终末期孤立性骨性关节炎提供了一个有效的治疗方案,这是一种微创手术,在保留前交叉韧带的基础上通过最小切口完成病变关节表面置换,具有创伤小、出血少、术后恢复快等优点,能更好地维持膝关节的生理功能,与自然关节更为接近。回顾UKA的发展历程,早期由于手术技术和假体设计的局限,术后并发症发生率较高,患者常需长期依赖止痛药物进行症状控制。随着医疗技术的进步,特别是假体材料与设计理念的革新,UKA手术的长期效果得到显著改善,10年生存率已达到90%。然而,UKA手术量的增加也带来了新的挑战,临床观察发现假体无菌性松动、聚乙烯垫片异常磨损以及膝关节持续性疼痛等并发症仍然存在。深入分析导致上述问题的原因,胫骨矢状截骨的精准性被认为是关键因素之一,这一手术步骤不仅决定了胫骨假体的放置位置,还直接影响术后膝关节功能的恢复质量。目前,对于如何优化胫骨矢状截骨以获得最佳假体位置尚存在争议。深入探讨截骨技术与假体位置的关系,对于提高手术成功率具有重要的临床意义,不仅有利于术者更准确地把握手术要点,也为减少术后并发症提供了新的思路。笔者对国内外学者相关研究展开综述,旨在为UKA术中胫骨矢状截骨的精准实施提供理论支撑,报道如下。


UKA胫骨假体匹配研究现状


假体尺寸匹配要求      胫骨假体的合理匹配是决定UKA手术效果的核心要素,从假体尺寸选择到位置摆放,每个细节都可能影响患者术后康复进程。单髁胫骨假体的讨论逐渐增多,争议也较大,每位手术医师在胫骨截骨时均持有各自独特的见解,毋庸置疑的是,胫骨矢状截骨的精准度直接决定了假体的最终位置。文献报道证实,胫骨矢状截骨若偏内或超出限值的内旋或外旋,容易出现假体过度悬垂而造成内侧软组织激惹、垫片撞击和磨损加剧,最终导致术后膝关节持续疼痛、垫片发生脱位和关节功能受限等并发症。Kamenaga等在一项回顾性研究中发现,选择过大的胫骨假体尺寸是造成悬垂的重要原因。胫骨矢状截骨的手术操作同样也会影响最终的胫骨假体位置。如果胫骨假体在膝关节屈曲时过于偏内,则存在垫片撞击胫骨假体外侧壁的风险,容易导致垫片脱位。


众所周知,牛津假体最初是根据西方人的生理和解剖特点设计的。不同人种的解剖特点对假体选择提出了新的要求,以西方人群为基础设计的牛津UKA假体在亚洲患者中的应用面临挑战。Wu等的一项研究结果显示,即使用最小尺寸的假体,对于一些膝关节较小的亚洲人来说仍然过大。此外,研究发现胫骨假体内侧悬垂超过3mm会增加UKA术后短期翻修的风险,主要表现为软组织刺激和慢性疼痛。因此,在保证力学稳定性的前提下,应追求假体与截骨面最佳匹配,并建议外科医师尽量将胫骨假体相对于胫骨平台的悬垂距离控制在3mm以内。另一项研究指出,牛津UKA术中胫骨假体悬垂3mm及以上时,可能引起软组织刺激,进而导致膝关节持续疼痛。若胫骨假体覆盖不足,则可能增加假体下沉和松动的风险。胫骨假体与截骨后的胫骨表面之间的最佳匹配应尽量使胫骨假体与皮质骨的边缘保持一致,这是获得假体长期生存率的关键因素。Chau等的研究结果显示,胫骨内侧悬垂的发生率为9%,并首次证明了UKA术中胫骨假体内侧过度悬垂对临床结果评分的影响,其研究表明胫骨内侧悬垂≥3mm与临床评分恶化存在显著相关性,并建议避免假体过度覆盖不足,以防止假体松动及下沉。Gudena等的一项体外研究结果显示,胫骨假体悬垂从2mm增加到4mm时,内侧副韧带负荷几乎翻倍。Kim等提出了一些防止假体悬垂的建议,胫骨截骨后对假体和截除的完整骨块进行比较,以帮助确定假体尺寸。若胫骨假体与胫骨平台边缘不完全吻合,则应观察胫骨假体与胫骨平台之间的内侧边缘,防止胫骨假体内侧悬垂。


假体旋转对线位置控制      UKA术中胫骨假体旋转不良也可能导致屈曲时活动垫片撞击胫骨假体的外侧壁,进而导致骨组织覆盖不足和内侧悬垂过大,这种撞击可能造成股骨在垫片处发生半脱位,继而引起垫片相对于胫骨假体产生倾斜,大幅增加胫骨假体的负荷,最终导致胫骨假体外翻下沉。Small等在生物力学研究中证明,当胫骨假体向外旋转10°时的胫骨应力明显大于胫骨假体旋转0°时的应力,这一结果可能解释了假体过度外旋患者功能预后较差的原因。Zhou等收集了269例第三代牛津UKA手术信息,评估胫骨假体旋转对线对活动型UKA临床结局的影响,并探讨最佳的胫骨假体旋转对线区间;研究结果表明,胫骨假体外旋>6°时,UKA术后预后不佳;胫骨假体外旋<3°时,患者获得了更好的主观体验。Zhou等研究认为,UKA术中将胫骨假体放置在中性位置或0°~3°的轻度外旋范围可以获得令人满意的结果。在一些关于UKA胫骨旋转对线的研究报道中,由于UKA手术视野相对较小且缺乏理想的定位解剖标志,胫骨假体位置往往较理想位置表现出广泛的误差,并更倾向于向外旋转。Ng等报道了胫骨假体轴向旋转对线与临床结果之间的相关性,并提出了UKA假体旋转对线最佳范围的建议;研究发现,基于sAP线(髌腱内侧缘与胫骨内侧髁间结节的连线)进行截骨时,胫骨假体轴向旋转介于1°~8°外旋与明显更好的功能评分相关,其中胫骨假体在外旋4°~5°时观察到的功能评分最高;此外,研究还表明胫骨假体外旋角度的增加与较差的功能结果相关。Inui等评估了牛津UKA术中股骨与胫骨假体之间旋转对线不良与临床结果的关系,发现屈曲时胫骨假体相对于股骨假体的内旋角与膝关节KSS功能评分、膝关节KOOS评分中疼痛量表呈负相关;研究建议UKA术中除了注意假体的轴向对齐,还要注意屈曲位置时假体之间的旋转匹配,并提出通过使用导航系统来改善匹配结果。


UKA胫骨矢状截骨相关参考轴研究现状


UKA假体位置的精准性对手术成功及患者预后至关重要。目前,UKA术中胫骨矢状截骨大多依赖术者经验和肉眼判断,采用徒手操作完成截骨,不仅对术者的经验要求极高,还可能存在定位精度不足、力线恢复欠佳等问题,被认为是导致术后需要翻修手术的常见原因。因此,学者们对胫骨假体的旋转定位展开了深入研究,相继提出了不同的胫骨假体旋转参考轴,为UKA术中胫骨矢状截骨提供理论指导。


常规参考轴的适用性评估      牛津部分膝关节系统的操作手册建议,在胫骨矢状截骨时将往复锯对准髂前上棘。由于手术体位及无菌巾覆盖等原因,术者难以目视定位,容易造成矢状截骨误差。这使得胫骨假体旋转位置存在不确定性,增加了垫片脱位及医源性后交叉韧带损伤的风险。因此,不建议将髂前上棘用于指导单髁胫骨矢状截骨。Akagi等于2004年提出了一条连接髌腱在胫骨结节止点内侧缘与后交叉韧带在胫骨近端止点中点的直线,并将其命名为Akagi线。研究证明Akagi线与胫骨内侧髁间结节与髌腱内侧缘的连线是平行的。Akagi线最初用于全膝关节置换术中胫骨假体旋转参考,在UKA术中也可作为参考。研究报道UKA术中胫骨矢状截骨线相对Akagi线外旋5°以内能实现胫骨假体的良好覆盖,内旋或外旋超过10°时会出现不同程度的胫骨假体悬垂或覆盖不足,增加术后并发症发生风险。然而,由于切口限制,UKA术野仅能显露膝关节前内侧,观察髌腱止点和后交叉韧带止点较为困难,故术中利用Akagi线作为直接参考并非理想选择。Kawahara等提出了一种胫骨矢状截骨方式,其认为沿着髁间切迹的内侧壁进行胫骨矢状截骨是比较合适的,因为髁间切迹的内侧壁几乎与胫骨前后轴平行。然而,随着年龄增长、骨性关节炎发生或者其他病理因素的影响,髁间壁的骨质结构可能会发生变化,如骨赘形成、骨质疏松或其他退行性改变。骨赘可能会改变髁间切迹内侧壁与胫骨前后轴原本近似平行的位置关系,进而会给UKA术中以髁间切迹内侧壁为参考的胫骨矢状截骨带来困难,增加了手术操作的复杂性和不确定性,对手术效果产生不利影响。


新型参考轴的提出及其对假体定位的优化      Tsukamoto等发现了一条名为MIR线的参考线,其定义是连接胫骨内侧髁间结节与前交叉韧带在胫骨止点前缘的一个骨性隆起标志(Parsons’结节)内缘的直线。与AKagi线相比,MIR线存在特定的角度差异,相对于AKagi线外旋了4°~5°,这种角度上的差异使得MIR线在UKA术中可能发挥参考作用,但是其对于指导胫骨矢状截骨的实际效果仍需进一步验证。随后Tsukamoto团队提出了sAP线,即髌腱内侧缘与胫骨内侧髁间结节的连线。研究发现sAP线与AP线几乎平行,与MIR线相比,sAP线可能有利于胫骨假体与胫骨截面更好的拟合。在后续研究中,Tsukamo⁃to等对sAP线和MIR线在UKA胫骨矢状截骨中的应用进行了比较,结果显示参考MIR线的胫骨矢状截骨会导致胫骨假体相对于AP线外旋5.2°,而采用sAP线时,胫骨假体的平均外旋仅为0.6°。采用sAP线作为胫骨矢状截骨参考轴可以优化胫骨假体的安放位置,在UKA术中所涉及的众多解剖标志中,sAP线展现出独特的优势,其在手术视野中相对容易被识别,在手术显露过程中能够较为清晰地展现出来,且基本不受膝关节位置变化及骨赘的影响。中山大学附属第三医院关节外科团队创新性提出了内侧半月板前角足印区(FAM)这一全新的解剖标志,并将通过FAM外侧缘与前交叉韧带止点内侧缘的一条直线命名为FAMA线,其与Akagi线近乎平行。UKA术中实施胫骨矢状截骨操作时,采用FAMA线作为胫骨矢状截骨的参考轴可使胫骨假体获得更好的旋转位置,而且FAM和前交叉韧带附着点这两个解剖标志在手术过程中均能够直接被观察到,极大地方便了外科医师对UKA技术的研习与提升。


总结与展望


UKA术中胫骨矢状截骨受多种因素影响,包括解剖参考轴的选择、截骨方向及手术体位等。研究发现,无论是sAP线还是FAMA线在指导UKA胫骨矢状截骨方面均表现出较好的临床应用效果,但是最优的截骨方向仍需要更多研究来进一步证实。寻找合适的UKA胫骨矢状截骨参考轴并据此进行截骨操作具有重要的临床意义,一条理想的胫骨矢状截骨参考轴应当能在复杂的手术过程中为术者提供精确且可靠的定位依据,这不仅有利于术者更准确地判断胫骨近端的截骨方向,使截骨操作更加规范化、标准化,还能最大限度地降低人为判断误差和操作的不确定性,为胫骨假体的置入创造理想的基础条件,从而确保胫骨假体处于最佳位置。


来源:中国骨与关节损伤杂志2025年12月第40卷第12期

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