全膝关节置换术中组件放置角度对中长期临床结果的影响:一项平均8年随访研究

【字体: 时间:2025年10月10日 来源:Archives of Orthopaedic and Trauma Surgery 2.1

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  本刊推荐:为解决全膝关节置换术(TKA)中组件放置角度对中长期疗效影响不明确的问题,研究人员开展了一项平均随访8年的回顾性研究。结果表明,股骨组件外翻(alpha角)和胫骨组件内翻(beta角)放置会显著降低术后膝关节屈曲角度、活动范围(ROM)及KOOS-Sports/Rec功能评分,并增加VAS疼痛评分。这项研究为TKA术中精准定位提供了重要的临床依据。

  
在骨科领域,全膝关节置换术(TKA)被誉为20世纪最成功的外科手术之一,能够有效终末期膝关节疾病患者的重获行走能力。然而令人惊讶的是,即使手术技术日益精进,仍有约20%的患者对术后膝关节功能不满意。这种"成功手术"与"患者不满意"之间的巨大落差,成为了困扰关节外科医生的一大难题。
传统的机械对线(MA-TKA)技术要求将股骨和胫骨组件放置在与骨骼机械轴垂直的位置,历史上认为组件放置角度误差在3°以内都是可以接受的。但随着对膝关节生物力学研究的深入,医生们开始思考:这些被传统认为"可接受"的角度偏差,是否真的不会影响患者的长期体验?特别是近年来,解剖对线TKA概念兴起,主张将股骨放置在3°外翻、胫骨放置在3°内翻的位置以重建患者生理关节线,这一理念与传统机械对线形成了鲜明对比。
正是在这样的学术争议背景下,日本冈山大学医学齿药学综合研究科整形外科学的Koki Kawada等学者开展了一项独具匠心的研究,他们的成果发表在《Archives of Orthopaedic and Trauma Surgery》上,为我们理解组件放置角度对TKA中长期效果的影响提供了宝贵的证据。
研究人员采用了回顾性队列研究设计,纳入了2010年5月至2018年6月期间使用FINE Total Knee System进行初次TKA的48膝38例患者。这些患者接受了平均98.5个月的长期随访,期间研究人员系统性地评估了膝关节活动范围(ROM)、膝关节损伤和骨关节炎结局评分(KOOS)和视觉模拟评分(VAS)疼痛评分等指标。
这项研究的技术方法主要包括:使用后稳定型假体设计,所有手术均采用机械对线技术,股骨侧使用髓内定位系统,胫骨侧使用髓外定位系统,目标后倾角为3°,目标股骨旋转为后髁轴外旋3°。通过X线影像评估组件放置角度,包括股骨组件外翻角(alpha角)、胫骨组件内翻角(beta角)、股骨组件屈曲角(gamma角)和胫骨组件后倾角(sigma角)。采用Spearman相关系数分析放射学评估与临床结果之间的相关性。
研究结果方面,论文通过多个维度展示了重要发现:
膝关节活动范围的纵向变化
结果显示,膝关节伸展、屈曲和活动范围(ROM)从术前到术后均有显著改善,术后3年后这些指标保持稳定,无显著变化。这表明TKA手术确实能够持久地改善膝关节的运动功能。
临床评分的纵向变化
有趣的是,KOOS日常生活活动(ADL)评分在术后5年和最终随访时较术后3年显著恶化,而KOOS-Symptoms评分在最终随访时较术后5年显著改善。这一发现提示我们,TKA后的功能恢复可能不是一个线性过程,而是存在不同时间点的波动变化。
组件放置角度与术后3年临床结果的相关性
alpha角与术后3年的膝关节屈曲角度(r=-0.323, p=0.025)和ROM(r=-0.352, p=0.014)呈显著负相关,意味着股骨组件外翻角度越大,膝关节的屈曲能力和活动范围就越差。同时,sigma角与KOOS-Symptoms评分也呈负相关(r=-0.304, p=0.036),表明胫骨组件后倾角度过大会加重症状。
最终随访时组件放置角度与临床结果的相关性
到平均8年随访时,alpha角仍然与膝关节屈曲角度(r=-0.357, p=0.013)、ROM(r=-0.337, p=0.019)和KOOS-Sports/Rec功能(r=-0.349, p=0.015)呈负相关,同时与VAS疼痛评分呈正相关(r=0.307, p=0.034)。更令人关注的是,beta角与KOOS-Pain(r=0.303, p=0.036)和KOOS-Symptoms(r=0.397, p=0.005)呈正相关,这表明胫骨组件内翻放置也会对长期临床结果产生负面影响。
目标alpha角内群与外群比较
将患者分为目标alpha角内群(98°≤a≤100°)和外群(α<98°,100°<α)后进行比较,发现外群的koos-adl评分显著更好(p=0.011)。这一反直觉的结果可能与外群中大多数病例(23膝)为alpha角<98°(即相对内翻放置),而只有5膝为alpha角>100°(过度外翻放置)有关。
研究结论和讨论部分强调了几个重要观点:在术后早期(3年),股骨组件外翻放置会显著恶化膝关节屈曲功能,胫骨组件后倾角度则影响临床症状评分。到平均8年随访时,股骨组件外翻放置继续对膝关节屈曲产生负面影响,而且无论是股骨组件外翻还是胫骨组件内翻放置,都会对临床评分产生负面效应。
这些发现具有重要的临床意义。首先,它挑战了传统认为3°以内的组件放置误差可以接受的观点,表明即使在这个范围内,角度偏差仍然会对中长期效果产生影响。其次,研究结果支持了过度外翻放置股骨组件(≥8°)与高翻修率相关的既往报道,为临床操作提供了具体的警示。第三,关于胫骨组件内翻放置,即使是在7°以内,研究也显示其与临床评分恶化相关,这与一些认为内翻放置可接受的观点形成了对比。
研究人员特别讨论了可能的作用机制:在后稳定型TKA中,为了实现更接近生理膝关节运动的 medial pivot pattern(内侧轴心模式),股骨组件外翻和胫骨组件内翻导致的关节线内侧倾斜可能是可取的。然而,既往研究表明,在后稳定型TKA中,关节线内侧倾斜会增加外侧接触力和后立柱应力,在膝关节屈曲时尤其明显,这可能导致不良的长期结果。
研究的局限性包括回顾性设计、样本量相对较小、失访病例、缺乏术前临床评分以及未评估组件旋转位置等。然而,其优势在于除了最终随访评估外,还包括了短期点(3年、5年)的中期评估,同时涵盖了放射学评估和患者报告的临床评分,使得研究能够全面表征疼痛、生活质量影响和日常活动能力。
这项研究为我们提供了宝贵的临床启示:在MA-TKA中,有必要避免股骨组件外翻放置和胫骨组件内翻放置。医生应该追求更精确的组件定位,即使是很小的角度偏差也可能在长期随访中产生显著影响。未来的研究需要结合术后计算机断层扫描,考虑更合适的组件放置目标角度,包括旋转位置的综合评估。
总之,Kawada等人的研究为我们理解TKA组件放置角度与中长期临床结果之间的关系提供了重要证据,强调了手术精准性的重要性,为改善患者术后满意度和长期功能结果指明了方向。在追求TKA技术完美的道路上,每一个角度的精确计算都可能成为决定患者术后十年生活质量的关键因素。
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