平衡单间室膝关节置换术后外侧间室接触力与面积增加可能加速关节炎进展：一项尸体标本生物力学研究

本研究针对单间室膝关节置换术(UKA)后外侧间室关节炎进展风险，通过尸体标本对比传统与机器人辅助(CORI?)技术，首次同步测量内外侧间室接触压力、力和面积。结果显示即使"平衡"状态下，外侧间室承受更高接触力(峰值97.84N vs 83.01N)和面积(134.38mm2 vs 44.65mm2 )，而内侧压力达1863.83KPa，提示现行平衡标准需优化以改善远期预后。

　　

膝关节骨关节炎是导致老年人残疾的主要病因之一，单间室膝关节置换术(UKA)因其创伤小、恢复快等优势，已成为替代全膝关节置换术(TKA)的重要选择。然而临床数据显示，UKA的远期翻修率是TKA的2-3倍，其中38-84%源于假体无菌性松动，15-35%源于对侧间室关节炎进展。传统观点认为手术技术不足导致的间室不平衡是主因，但即便采用新兴的机器人辅助技术，翻修率仍居高不下。这提示我们可能尚未完全理解UKA术后膝关节的生物力学改变机制。

为揭示这一机制，由Farid Amirouche领衔的研究团队在《The Knee》发表了一项开创性研究。该研究首次在尸体标本上同步测量UKA术后内外侧间室的接触压力、接触面积和作用力，对比传统截骨导板与CORI?机器人辅助技术的效果。通过16具新鲜冷冻下肢标本（8例传统/8例机器人）和FlexiForce传感器系统，在90°至0°伸展过程中采集生物力学数据。

【主要技术方法】
研究采用配对的16具新鲜冷冻下肢标本，随机分为传统截骨导板组和CORI?机器人辅助组。通过FlexiForce传感器同步测量内外侧间室在90°、60°、45°、30°和0°屈曲角度下的接触压力(KPa)、接触面积(mm²
)和作用力(N)。数据经统计学分析比较组间差异。

【Specimen Procurement and Preparation】
16具包含髋关节至足部的完整下肢标本经严格筛选排除膝关节病变，-22°C保存，实验前24小时解冻。所有标本由同一位经验丰富外科医师实施内侧UKA，确保"术中平衡"标准一致。

【Ccontact pressure】
数据显示内侧间室压力从90°屈曲时的251.73KPa骤增至0°时的1863.83KPa(p<0.05)，增幅达4倍；而外侧间室仅从319.83KPa增至733.94KPa。值得注意的是，两种手术技术在所有角度的压力分布无统计学差异(p>0.05)。

【Results】
三个关键发现：1)外侧间室接触面积始终大于内侧(81.46→134.38mm²
vs 43.91→44.65mm²
,p<0.05)；2)外侧间室作用力全程更高，0°时达97.84N vs内侧83.01N；3)内侧超高压力与外侧超大面积形成"生物力学错配"，但机器人技术未改善此现象。

【Discussion】
研究揭示了UKA术后独特的载荷分布模式：内侧因半月板切除和假体低顺应性导致高压集中，外侧则因载荷转移承受更大接触面积和总作用力。这种"高压小面积-低压大面积"的错配可能解释临床观察到的两大失败模式：高压导致假体松动，外侧超载加速关节炎进展。令人意外的是，机器人辅助技术虽精准控制截骨和假体定位，却未能改变这种根本性的生物力学失衡。

【Conclusion】
该研究首次量化了UKA术后"平衡"状态下的生物力学失衡特征，为翻修率高发提供了机制解释。结果表明当前平衡标准需要重新评估，应发展能恢复天然载荷分布的新型假体设计和平衡算法。这些发现将推动UKA技术从"形态学平衡"向"生物力学平衡"的范式转变，对提升假体10年生存率具有重要指导价值。