1、盡管TKA是一種成功的手術(shù)，為了改善患者的療效，人們對其理論基礎(chǔ)和手術(shù)技術(shù)又重新燃起了興趣。

2、使用機(jī)械對線進(jìn)行TKA起源于現(xiàn)代膝關(guān)節(jié)假體的設(shè)計，其目標(biāo)是在假體的關(guān)節(jié)面上平均分配應(yīng)力。

3、使用運(yùn)動學(xué)對線技術(shù)來恢復(fù)正常膝關(guān)節(jié)的運(yùn)動學(xué)基于以下三個目標(biāo)：(1)恢復(fù)自然的股骨脛骨關(guān)節(jié)面；（2）恢復(fù)自然的下肢和膝關(guān)節(jié)的對線；（3）恢復(fù)自然的膝關(guān)節(jié)的松弛狀態(tài)。

4、使用間隙平衡技術(shù)時，膝關(guān)節(jié)的平衡主要通過截骨實(shí)現(xiàn)。為了在明確股骨假體旋轉(zhuǎn)對線之前矯正固定畸形或重建下肢力線，在進(jìn)行截骨前可能需要韌帶松解。

5、采用測量截骨法，股骨或脛骨都可以首先截骨，因?yàn)樗械慕毓嵌枷嗷オ?dú)立。截骨時根據(jù)骨性標(biāo)志、假體設(shè)計和患者的解剖結(jié)構(gòu)進(jìn)行的。

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機(jī)械對線（Mechanical Limb Alignment MA）

產(chǎn)生于John Insall的現(xiàn)代膝關(guān)節(jié)髁假體，通過垂直機(jī)械軸進(jìn)行截骨，平均分配膝關(guān)節(jié)內(nèi)外側(cè)間室的壓力，以減少磨損，延長假體壽命。但是并沒有重建自然狀態(tài)的膝關(guān)節(jié)解剖及運(yùn)動學(xué)，結(jié)合聚乙烯技術(shù)的改進(jìn)，在達(dá)到良好的長期效果的情況下，這樣做似乎“沒有必要”。 

表1：機(jī)械對線的利弊

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運(yùn)動學(xué)對線（Kinematic Limb Alignment KA）

采用機(jī)械對線進(jìn)行TKA的病人中，大約有20%的病人表示不滿意。運(yùn)動學(xué)對線試圖通過恢復(fù)自然的膝關(guān)節(jié)運(yùn)動學(xué)來提高病人的滿意度。

膝關(guān)節(jié)屈伸活動的旋轉(zhuǎn)軸并非精確地垂直于矢狀面，而是由股骨內(nèi)外髁的中心決定的。脛骨近端也是復(fù)雜的三維結(jié)構(gòu)。因此，經(jīng)典的手術(shù)技術(shù)將股骨髁假體與脛骨平臺假體共線放置就產(chǎn)生了疑問。而且假體的生產(chǎn)者也沒有考慮在自然狀態(tài)下膝關(guān)節(jié)的位移，當(dāng)以TEA為參照時，脛骨平臺假體往往存在旋轉(zhuǎn)對位的異常。

左側(cè)KA，重建了膝關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸；右側(cè)MA，橘紅色線表示術(shù)后關(guān)節(jié)面與正常狀態(tài)的不一致。

采用運(yùn)動學(xué)對線，總的目標(biāo)是恢復(fù)正常膝關(guān)節(jié)的運(yùn)動學(xué)和旋轉(zhuǎn)軸，同時需要考慮到骨關(guān)節(jié)炎軟骨磨損的情況。正常膝關(guān)節(jié)運(yùn)動學(xué)的恢復(fù)基于以下三個目標(biāo)：（1）恢復(fù)自然的股骨脛骨關(guān)節(jié)面；（2）恢復(fù)自然的下肢和膝關(guān)節(jié)的對線；（3）恢復(fù)自然的膝關(guān)節(jié)的松弛狀態(tài)。當(dāng)恢復(fù)膝關(guān)節(jié)正常的關(guān)節(jié)面時，就避免TKA術(shù)后假體的旋轉(zhuǎn)軸與股骨的天然旋轉(zhuǎn)軸的不一致。

采用機(jī)械對線技術(shù)，由于改變了膝關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)對線，常會導(dǎo)致膝關(guān)節(jié)周圍韌帶長度和張力的變化。從理論上講，就會導(dǎo)致患者感覺疼痛、僵硬或不穩(wěn)定，從而導(dǎo)致TKA術(shù)后不滿意的患者比例增加。在一些固有內(nèi)翻的病人，術(shù)后內(nèi)側(cè)張力顯著增加，可能是造成病人不滿意的原因。

膝關(guān)節(jié)KA示意圖。紫紅色為髕骨旋轉(zhuǎn)軸，綠色為脛骨旋轉(zhuǎn)軸。置換前后保持一致。

運(yùn)動學(xué)對線的早期方法是使用基于CT掃描的PSI技術(shù),由于成本高而被放棄。 轉(zhuǎn)而采用普通膝關(guān)節(jié)假體實(shí)現(xiàn)運(yùn)動學(xué)對線。由于運(yùn)動學(xué)對線需要估計關(guān)節(jié)軟骨的磨損程度，采用普通假體時估計磨損的方法，因此影響了截骨的精度。

運(yùn)動學(xué)對線的潛在好處是理論上恢復(fù)了正常的膝關(guān)節(jié)運(yùn)動學(xué)，手術(shù)的可重復(fù)性好，假體的負(fù)荷分布以及術(shù)后軟組織張力正常。 早期結(jié)果研究表明，與MA相比，使用運(yùn)動學(xué)對線技術(shù)進(jìn)行TKA手術(shù)，短期生存率相似。運(yùn)動學(xué)對線的局限性包括糾正嚴(yán)重固定畸形的能力有限，較陡的學(xué)習(xí)曲線以及采用根據(jù)MA設(shè)計的膝關(guān)節(jié)假體，術(shù)后輕度內(nèi)翻可能增加早期失敗率，并且缺乏長期的生存率數(shù)據(jù)。

一個經(jīng)常被忽視問題是，運(yùn)動學(xué)對線可以通過改變手術(shù)技術(shù)或通過改變假體設(shè)計來實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)有的大多數(shù)文獻(xiàn)都集中在外科手術(shù)技術(shù)的討論；但制造商可以提供不依賴外科手術(shù)技術(shù)的假體設(shè)計以重建股骨的外翻角和脛骨內(nèi)翻角，從而重建出自然膝關(guān)節(jié)的運(yùn)動學(xué)。對于實(shí)現(xiàn)運(yùn)動學(xué)對線，存在手術(shù)技術(shù)和假體設(shè)計何種方式更好的問題。不幸的是，目前幾乎沒有證據(jù)來比較，這將是未來的一個研究方向。

在被正式明確和廣泛接受之前，運(yùn)動學(xué)對線還需要其他研究（特別是長期生存數(shù)據(jù)）的支持。雖然早期結(jié)果至少與傳統(tǒng)的機(jī)械對線相當(dāng)甚至更好，由于對假體的長期生存率仍然了解甚少，因此應(yīng)謹(jǐn)慎對待早期的結(jié)果。此外，聚乙烯墊片的選擇也是另一個影響因素，當(dāng)采用運(yùn)動學(xué)對線技術(shù)時，對于使用PS假體或CR假體仍然缺乏相關(guān)的證據(jù)支持。

表2　運(yùn)動學(xué)對線的利弊

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軟組織松解

間隙平衡和測量截骨都依賴于軟組織的松解來達(dá)到最佳的膝關(guān)節(jié)軟組織平衡。在矢狀面和冠狀面都需要進(jìn)行必要的松解。 在矢狀面中，如果膝關(guān)節(jié)伸直間隙較小而屈曲間隙適當(dāng)，松解方式是剝離后關(guān)節(jié)囊；如果膝關(guān)節(jié)屈曲間隙較小，伸直間隙適當(dāng)，則需要松解后交叉韌帶。 外科醫(yī)生必須牢記，軟組織松解不能解決主要的矢狀面失衡問題?？赡苄枰淖児晒羌袤w的大小或進(jìn)行其他股骨和脛骨截骨來矯正。

在冠狀面，異常的機(jī)械應(yīng)力和進(jìn)行性退行性形變會影響軟組織。在凹面，軟組織將保持不變或攣縮。 在凸面，軟組織將變薄或松弛。

經(jīng)典的內(nèi)側(cè)松解包括MCL淺層的骨膜下剝離，甚至包括鵝足和后內(nèi)側(cè)角。松解的軟組織會在新的平衡位置愈合。 一些學(xué)者主張減少骨膜下松解的范圍，代之以用刀或針進(jìn)行pie-crust技術(shù)來延長MCL。該技術(shù)高度依賴操作者的經(jīng)驗(yàn)，并存在醫(yī)源性MCL損傷的風(fēng)險，因此有必要進(jìn)行進(jìn)一步的研究。

在外翻膝，攣縮的外側(cè)結(jié)構(gòu)包括髂脛束、前外側(cè)韌帶、外側(cè)副韌帶（LCL），后外側(cè)角和腘肌腱。與內(nèi)側(cè)不同，外側(cè)結(jié)構(gòu)無法進(jìn)行骨膜下剝離松解。后外側(cè)關(guān)節(jié)囊可以在脛骨水平處橫向切開，由于腓總神經(jīng)距離后外側(cè)角＜1cm，因此必須仔細(xì)操作。髂脛束、外側(cè)副韌帶及其他外側(cè)緊張結(jié)構(gòu)都可以用pie-crust技術(shù)松解。應(yīng)努力保持腘肌腱的完整，因?yàn)槠涫窍リP(guān)節(jié)的動態(tài)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。

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間隙平衡手術(shù)技術(shù)

間隙平衡技術(shù)主要通過截骨實(shí)現(xiàn)膝關(guān)節(jié)平衡。在明確股骨假體旋轉(zhuǎn)對線前，需要進(jìn)行韌帶松解并去除骨贅，以糾正固定的畸形或恢復(fù)機(jī)械對線。間隙平衡的最常見方法是伸直間隙優(yōu)先，然后是屈曲間隙；當(dāng)然，也可以采用屈曲間隙優(yōu)先的方法。

首先，顯露MCL深層并進(jìn)行骨膜下剝離。然后根據(jù)需要選擇外翻3°至7°進(jìn)行股骨遠(yuǎn)端截骨。脛骨近端截骨完全垂直于機(jī)械軸。 然后，去除脛骨平臺和股骨髁的所有骨贅。 為了便于處理股骨后髁骨贅，可能需要對股骨后髁進(jìn)行較少的截骨。 然后使用撐開器評估伸直間隙的平衡和力線。按順序進(jìn)行軟組織松解，直到達(dá)到完美的平衡。然后將膝關(guān)節(jié)置于屈曲90°，并用撐開器撐開，維持側(cè)副韌帶適當(dāng)張力。 設(shè)置股骨假體旋轉(zhuǎn)，并使用合適尺寸的4合1截骨模塊。 設(shè)置股骨旋轉(zhuǎn)對線時，醫(yī)生要確保對稱的屈曲間隙，該屈曲間隙的大小與伸直間隙應(yīng)完全相等?？梢酝ㄟ^骨性標(biāo)志如Whiteside線和TEA作為輔助驗(yàn)證，以防止手術(shù)技術(shù)的重大失誤。

當(dāng)采用屈曲間隙優(yōu)先時，醫(yī)生會在標(biāo)準(zhǔn)的膝關(guān)節(jié)顯露后，完全垂直于脛骨機(jī)械軸進(jìn)行脛骨近端截骨。醫(yī)生應(yīng)該牢記，內(nèi)翻截骨會導(dǎo)致股骨假體內(nèi)旋而外翻截骨會導(dǎo)致股骨假體外旋。同樣，應(yīng)去除所有骨贅，并在屈曲90°時維持副韌帶張力。仍然采用骨性標(biāo)志如Whiteside線和TEA作為輔助驗(yàn)證，以避免大的誤差。接下來，進(jìn)行后髁截骨，并測量屈曲間隙。膝關(guān)節(jié)伸直，并采用撐開器確保股骨遠(yuǎn)端間隙和伸直間隙相等。然而，醫(yī)生必須認(rèn)識到，對于膝關(guān)節(jié)外翻畸形，屈曲間隙優(yōu)先的技術(shù)很可能導(dǎo)致股骨假體的內(nèi)旋對線不良。

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測量截骨手術(shù)技術(shù)

股骨或脛骨都可以首先截骨，因?yàn)樗械慕毓嵌枷嗷オ?dú)立。截骨是根據(jù)骨性標(biāo)志、植入物尺寸和患者解剖結(jié)構(gòu)進(jìn)行的。在完成所有截骨后，使用間隔物進(jìn)行軟組織松解以達(dá)到完美的平衡。

測量截骨技術(shù)的術(shù)前設(shè)計

當(dāng)使用測量截骨技術(shù)定位股骨假體旋轉(zhuǎn)時，股骨的骨性標(biāo)志非常重要。 包括TEA、Whiteside線和后髁連線。一般認(rèn)為，股骨假體應(yīng)該平行于TEA，垂直于Whiteside線。對于脛骨平臺截骨的厚度至少應(yīng)考慮到脛骨假體的厚度?？梢愿鶕?jù)外科醫(yī)生的對線思想（MA或KA），將脛骨截骨垂直于機(jī)械軸或稍內(nèi)翻。在所有截骨完成后，采用軟組織松解來達(dá)到膝關(guān)節(jié)的平衡。

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間隙平衡：支持者 

間隙平衡在股骨的旋轉(zhuǎn)對線上可能優(yōu)于測量截骨。尸體研究表明，髁上軸是不明確的，并且比Whiteside線或間隙平衡技術(shù)產(chǎn)生更多的股骨假體的外旋。因此，間隙平衡技術(shù)可能是實(shí)現(xiàn)膝關(guān)節(jié)平衡的最可重復(fù)的術(shù)式，因?yàn)樗皇懿幻鞔_或定義不清的骨性標(biāo)志的影響。但也有研究表明兩者之間無顯著差異。

在一項(xiàng)對股骨髁lift-off的研究，比較了采用間隙平衡法進(jìn)行的20例全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)（均采用PS假體）和采用測量截骨法進(jìn)行的40例全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)（20例采用PS，20例采用CR）。透視下檢查膝關(guān)節(jié)，并使用3D模型進(jìn)行運(yùn)動學(xué)分析，以確定屈曲0°，30°，60°和90°時股骨lift-off的距離。采用間隙平衡的膝關(guān)節(jié)中沒有一個超過0.1 mm。相比之下，CR假體中60％，PS假體中有45％的最大lift-off為0.9mm，CR假體的最大距離為3.1mm，PS假體的最大距離為2.5mm。但是，尚不清楚這些運(yùn)動學(xué)差異與臨床結(jié)果之間的關(guān)系。

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間隙平衡：反對者

當(dāng)使用間隙平衡法時，醫(yī)生必須對脛骨近端進(jìn)行完全準(zhǔn)確的截骨，否則就有可能導(dǎo)致股骨假體的旋轉(zhuǎn)不良。股骨假體旋轉(zhuǎn)不良會出現(xiàn)屈曲時一側(cè)填塞。間隙平衡還可能導(dǎo)致伸直間隙增寬或減小，這會改變關(guān)節(jié)線并使其在整個運(yùn)動范圍內(nèi)難以平衡。過寬的伸直間隙會導(dǎo)致后髁截骨增加，減少后髁的偏距，這會增加撞擊的可能和限制最大的屈曲角度。

韌帶結(jié)構(gòu)的功能不全將導(dǎo)致錯誤的截骨。比如，由于MCL損傷而使內(nèi)側(cè)比外側(cè)具有更大的屈曲間隙，這將導(dǎo)致股骨外后髁截骨過多及股骨假體內(nèi)旋。反之，外側(cè)結(jié)構(gòu)松弛將導(dǎo)致股骨假體過度外旋。此外，用間隙平衡技術(shù)矯正內(nèi)翻畸形時會導(dǎo)致膝關(guān)節(jié)屈曲位內(nèi)翻。

當(dāng)重建股骨解剖時，間隙平衡也不可靠，因?yàn)槠鋬H強(qiáng)調(diào)韌帶平衡而不是參考骨性解剖結(jié)構(gòu)。有研究表明，即使采用間隙平衡技術(shù)得了良好的屈伸間隙，相對TEA的股骨髁假體旋轉(zhuǎn)也從外旋5.9°到內(nèi)旋7.4°不等。

應(yīng)該注意到，膝關(guān)節(jié)屈曲90°時，伸膝裝置的半脫位會使外側(cè)軟組織過度緊張，超出生理范圍，可能導(dǎo)致股骨的截骨異常。股骨假體的旋轉(zhuǎn)對位異常會造成異常的膝關(guān)節(jié)生物力學(xué)、髕股及股脛關(guān)節(jié)的不穩(wěn)定性，關(guān)節(jié)纖維化及膝關(guān)節(jié)疼痛。

最后，間隙平衡技術(shù)不是重建關(guān)節(jié)線的可靠方法。有研究表明，與采用計算機(jī)導(dǎo)航的測量截骨相比，間隙平衡導(dǎo)致關(guān)節(jié)線明顯升高（間隙平衡法為2.18mm，而測量截骨僅為0.63 mm）。

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測量截骨：支持者

現(xiàn)代優(yōu)良的手術(shù)輔助工具可以實(shí)現(xiàn)精確的截骨。與間隙平衡相比，工具的改進(jìn)使得手術(shù)操作更加簡單高效。測量截骨的其他益處包括更好地恢復(fù)關(guān)節(jié)線，更好的髕骨軌跡以及減少手術(shù)過程中的繼發(fā)失誤。采用間隙平衡技術(shù)，由于膝關(guān)節(jié)外側(cè)結(jié)構(gòu)較內(nèi)側(cè)松弛，通過撐開裝置會使外側(cè)過度張緊。平行于髁上軸安裝股骨假體可減少股骨髁的lift-off。有研究表明，當(dāng)股骨假體與髁上軸平行時，在90％的病人可以帶來矩形的屈曲間隙。相比之下，使用Whiteside線時為83％，使用后髁連線時為70％。測量截骨還可以避免手術(shù)中的繼發(fā)性失誤。間隙平衡技術(shù)的一個關(guān)鍵是完全垂直于脛骨機(jī)械軸進(jìn)行截骨。因此，脛骨截骨中的任何錯誤都將在接下來的間隙平衡手術(shù)中被延續(xù)，對股骨髁假體的旋轉(zhuǎn)對線產(chǎn)生不良影響。

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測量截骨的不足：

測量截骨的主要不足包括屈伸間隙不平衡及膝關(guān)節(jié)不穩(wěn)定，醫(yī)生之間的對骨性標(biāo)志評估的差異性以及醫(yī)源性韌帶損傷。當(dāng)屈伸間隙不均等時，只能通過軟組織松解。因此存在屈曲間隙非矩形的可能。

不對稱屈曲間隙可能與投照角度有關(guān)，也與股骨髁lift-off和聚乙烯墊片磨損有關(guān)。所有測量結(jié)構(gòu)的參考線均存在變異和觸摸辨識的差異。

此外，當(dāng)股骨髁發(fā)育不良或嚴(yán)重磨損時（如外翻膝），如果僅基于后髁連線，則股骨假體將內(nèi)旋。測量截骨技術(shù)具有更高的醫(yī)源性韌帶損傷風(fēng)險。

韌帶松解對測量截骨技術(shù)至關(guān)重要，因?yàn)槲词褂酶淖兘毓堑姆绞絹磉_(dá)到平衡而僅使用軟組織松解來達(dá)到平衡。因此，當(dāng)醫(yī)生更大程度地進(jìn)行軟組織松解以追求平衡時，存在醫(yī)源性韌帶損傷的相關(guān)風(fēng)險。

圖示滑車發(fā)育不良（紅色箭頭），無法明確Whiteside線，采用間隙平衡技術(shù)調(diào)整截骨模塊達(dá)到良好的間隙平衡。

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小結(jié)

傳統(tǒng)的全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)被認(rèn)為是減輕關(guān)節(jié)炎患者膝關(guān)節(jié)疼痛和改善功能的非常成功的外科治療。盡管如此，全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)后對結(jié)果不滿意的患者越來越受到關(guān)注。

具體而言，由于近來一些關(guān)于運(yùn)動學(xué)對線的高質(zhì)量的研究，人們對全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)中肢體運(yùn)動學(xué)對線方式的關(guān)注越來越高。

研究表明，與傳統(tǒng)MA相比，KA可以更好地緩解疼痛、改善功能、運(yùn)動范圍及患者術(shù)后的體驗(yàn)。無論是單純的間隙平衡技術(shù)還是綜合采用各種技術(shù)，都可以實(shí)現(xiàn)人工膝關(guān)節(jié)良好的平衡。無論使用哪種技術(shù)，手術(shù)的目的都是外科醫(yī)生采用最熟悉的方式來實(shí)現(xiàn)TKA準(zhǔn)確的力線和良好的平衡。