综述：功能性膝关节表型分析：全膝关节置换术中实现患者个性化治疗的范例

《Journal of Joint Surgery and Research》：Functional knee phenotyping: A paradigm for patient-specific alignment in total knee arthroplasty

基于功能膝关节表型的患者特定对齐策略在膝关节置换术中的应用研究。传统机械对齐因忽视个体解剖差异导致软组织失衡，该策略通过HKA、FMA、TMA和JLCA多参数评估，在安全区域内实现患者特异性对齐，显著改善关节线重建和软组织平衡，但需长期多中心验证。

　　在现代骨科手术中，全膝关节置换术（Total Knee Arthroplasty, TKA）的对齐策略经历了从传统的机械对齐（Mechanical Alignment, MA）向更加个体化的患者特异性对齐（Patient-Specific Alignment, PSA）转变的过程。这一转变不仅反映了医学技术的进步，也体现了对膝关节生物多样性日益深入的理解。MA作为一种长期被广泛采用的标准化方法，其核心理念是通过骨切割达到一个“中性”或“理想”的机械轴线，从而实现膝关节的对称性与稳定性。然而，随着影像学技术的发展，越来越多的研究表明，MA并不能满足所有患者的解剖需求，因为膝关节的天然结构在不同个体之间存在显著差异。这种差异不仅体现在冠状面的对齐方式上，还包括关节线倾斜度（Joint Line Obliquity, JLO）和软组织平衡等多个方面。

传统的MA方法往往忽视了膝关节在生理状态下的多样性，而这种忽视可能导致术后关节功能的失衡。例如，在一些患者中，即使手术实现了“中性”对齐，仍可能因为未考虑到个体化的解剖特征而导致软组织张力异常或关节稳定性不足。因此，近年来学者们开始探索基于功能膝关节表型（Functional Knee Phenotype, FKP）的患者特异性对齐策略，这一策略强调根据患者的解剖特征和功能需求来定制手术方案，而非采用统一的标准。FKP的概念源于对大量非骨关节炎患者的影像学分析，研究发现，即使在年轻健康人群中，膝关节的冠状面对齐和关节线倾斜度也存在广泛的个体差异。这些差异表明，传统的“内翻/中性/外翻”分类法无法准确反映膝关节的自然状态，因此需要一种更精细的分类方法。

基于FKP的PSA策略不仅关注对齐的准确性，还强调在手术过程中尊重膝关节的生物特征。例如，对于某些患者，其天然的膝关节可能表现为轻度内翻，而这种内翻在特定的安全范围内是可以接受的，因为它有助于维持膝关节的稳定性。同样，外翻的关节线倾斜度在某些情况下也可以被保留，前提是它不会影响膝关节的功能或导致软组织不平衡。这一理念的核心在于，手术的目标不是简单地追求“中性”对齐，而是根据患者的解剖特点和功能需求，选择一个既能恢复膝关节自然状态，又能确保术后稳定性的对齐方式。

在实际操作中，基于FKP的PSA策略通常采用一种“胫骨优先、间隙平衡”的方法。首先，根据术前影像学评估确定患者的膝关节表型，包括髋-膝-踝角（Hip-Knee-Ankle Angle, HKA）、股骨机械角（Femoral Mechanical Angle, FMA）、胫骨机械角（Tibial Mechanical Angle, TMA）以及关节线收敛角（Joint Line Convergence Angle, JLCA）。这些参数不仅帮助医生理解患者的膝关节结构，也为术中调整提供了明确的依据。通过这些参数，医生可以设定一个既符合患者解剖特点，又在安全范围内对齐的目标，从而避免过度矫正或不合理的骨切割。

在手术过程中，医生首先进行胫骨的切割，以恢复计划中的胫骨机械角，从而重建预期的关节线倾斜度。随后，股骨的切割会根据胫骨的调整情况进行，以确保在屈曲、伸展和90°位时关节间隙的平衡。这一过程通常需要使用试件进行反复测试，以验证对齐效果是否符合术前计划。同时，医生会特别关注股骨的旋转对齐，因为旋转的偏差可能会影响膝关节的稳定性以及髌股关节的运动轨迹。在这一过程中，术前设定的参数如HKA、FMA、TMA和JLCA会被再次测量，以确保术中对齐与术前计划的一致性。

除了对齐的准确性，基于FKP的PSA策略还强调软组织平衡的重要性。在传统MA方法中，为了达到所谓的“中性”对齐，往往需要进行较多的软组织松解，这可能增加术后并发症的风险。而PSA方法则通过更精确的骨切割和对齐，减少不必要的软组织松解，从而降低手术创伤并提高术后恢复的质量。例如，在某些病例中，即使患者的膝关节表现为轻度内翻，只要其处于安全范围内，医生就可以选择保留这一结构，而不必强行矫正为中性。这种策略不仅减少了手术的侵入性，还可能改善术后膝关节的功能和舒适度。

此外，基于FKP的PSA策略还关注髌股关节的稳定性。在手术过程中，医生会根据患者的解剖特征，如滑车形态、髌骨高度以及胫骨结节-滑车沟距离等，来调整假体的放置方式，以确保髌股关节的正常运动轨迹。在某些情况下，医生可能会选择不进行髌骨成形术，除非存在明显的滑车发育不良或髌股关节磨损。这种选择性的处理方式有助于保留膝关节的自然结构，同时避免不必要的手术干预。

然而，基于FKP的PSA策略并非没有挑战。一方面，这种策略需要医生具备较高的技术水平和对膝关节解剖结构的深入理解，才能在术中准确地实现个体化的对齐目标。另一方面，由于膝关节的生物多样性，PSA策略的推广和应用仍面临一定的障碍。例如，目前尚缺乏统一的、基于证据的框架，将术前的表型分析转化为具体的术中操作指南。此外，长期随访数据的不足也使得PSA策略的疗效评估存在一定的不确定性。因此，未来的研究需要进一步探讨PSA策略在不同患者群体中的适用性，并通过多中心数据集和注册系统的整合，来验证其长期的临床效果。

从技术发展的角度来看，导航系统和机器人辅助技术在PSA策略的实施中扮演了重要角色。这些技术不仅提高了骨切割的精确性，还帮助医生在术中实时监测对齐情况，确保手术结果与术前计划一致。然而，这些技术的应用仍然需要医生在术中保持对整体手术流程的控制，避免过度依赖设备而忽视个体化的判断。未来，随着人工智能技术的发展，可能会出现更智能的辅助系统，能够根据术前影像数据和术中测量结果，自动识别安全的对齐范围，并预测可能的术后并发症，从而进一步优化PSA策略的应用。

总的来说，基于FKP的PSA策略代表了全膝关节置换术领域的一次重要变革。它不仅尊重了膝关节的生物多样性，还通过个体化的对齐目标和精细的软组织平衡，提高了术后膝关节的功能和稳定性。尽管目前这一策略仍处于发展阶段，但其在临床中的应用已经展现出良好的前景。未来，随着更多高质量的研究数据的积累，以及辅助技术的不断进步，PSA策略有望成为全膝关节置换术的标准实践之一。