全膝关节置换术后关节松弛度的评估：张力装置、导航系统与机器人辅助评估方法的比较

《The Knee》：Assessment of joint laxity following total knee arthroplasty: A comparison of tensioner device, navigation, and robot evaluation

本研究比较了张力器、导航系统和机器人技术在评估全膝关节置换术后软组织平衡中的应用，发现在伸展位三种方法结果相似，而屈曲位张力器测量值更大，提示需根据关节位置选择评估工具。

　　

摘要

背景

适当的软组织平衡对于全膝关节置换术（TKA）至关重要。常用的评估软组织平衡的技术包括使用张力器设备、机器人和导航系统来测量关节间隙。我们比较了使用张力器、导航系统和机器人工具评估的软组织平衡结果。

方法

本研究纳入了81名接受双交叉韧带稳定型（BCS）TKA手术的患者。其中41名患者使用导航系统进行手术（N组），40名患者使用机器人进行手术（R组）。最终植入手术后，分别使用张力器设备（JLT）和导航系统（JLN）测量N组的关节松弛度，以及使用张力器设备和机器人（JLR）测量R组的关节松弛度。评估在膝关节屈曲10°、30°、60°和90°时进行。比较了两组中不同工具测得的关节松弛度。

结果

在所有屈曲角度下，两组之间的JLT测量结果均无显著差异。但在90°时，JLT的测量值大于JLN的测量值；在30°、60°和90°时，JLT的测量值也大于JLR的测量值。在膝关节屈曲60°时，JLT与JLR之间的差异大于JLT与JLN之间的差异；而在膝关节屈曲60°和90°时，外侧间隙的JLT测量值小于JLN的测量值。

结论

使用80 N的牵开力通过张力器设备测得的关节松弛度与在伸展位时使用机器人和导航系统测得的结果相似。然而，在屈曲位时，使用张力器设备测得的关节松弛度大于使用机器人和导航系统测得的结果。

引言

为了获得良好的全膝关节置换术（TKA）临床效果，适当的软组织平衡以及精确的截骨和植入操作是必不可少的[[1], [2], [3]]。多项先前的研究表明，在膝关节伸展、中间屈曲和90°屈曲范围内，冠状面的稳定性会影响术后临床结果和活动范围（ROM）[[4], [5], [6], [7]]。因此，外科医生在手术过程中创造适当的软组织平衡非常重要。一种常用的评估软组织平衡的技术是使用张力器设备来测量关节间隙[[8]]。另一种技术是使用基于计算机的工具，如机器人和导航系统[[9,10]]。

外科医生可以使用张力器设备定量评估软组织平衡。然而，计算机工具无法实现类似的量化，因为计算机化的软组织平衡评估是在手动施加的应力下进行的。而使用张力器设备时，软组织平衡是在牵开力下评估的；相比之下，基于计算机的工具是在内翻-外翻力下评估软组织平衡的。一些研究尝试比较了使用导航系统和张力器设备获得的关节松弛度测量结果[[11,12]]；然而，尚无研究比较过使用机器人和张力器设备在植入术后获得的关节松弛度测量结果。此外，使用导航系统和机器人系统进行的软组织评估之间的关系仍不清楚。在使用导航系统时，如果植入后施加了手动的内翻-外翻应力，显示屏上会显示关节开口“角度”；而机器人则会自动显示每个间隙的关节开口距离，尽管最终组件位置并未通过机器人进行记录。不过，机器人用于计算距离的程序对外科医生来说是未知的。

我们假设使用张力器、导航系统和机器人工具进行的评估结果会有所不同。因此，本研究分别使用这些工具评估了软组织平衡，并比较了结果。

方法

本研究已获得机构审查委员会的批准。所有患者均签署了书面知情同意书。

2022年5月至2023年10月期间，共有44例双交叉韧带稳定型（BCS）（Journey II BCS，Smith and Nephew，美国田纳西州孟菲斯）TKA手术使用导航系统（Precision N；Stryker Orthopedics，美国新泽西州马瓦）完成；2023年11月至2024年8月期间，另有46例BCS TKA手术由同一位资深外科医生使用机器人系统（CORI，Smith and Nephew，美国田纳西州孟菲斯）完成。

结果

表2显示了两组患者在膝关节屈曲10°、30°、60°和90°时的JLT测量值。在所有屈曲角度下，两组之间的JLT测量结果均无显著差异。

图4显示了N组内侧间隙的JLT与JLN的比较结果：在90°时，JLT的测量值大于JLN（P = 0.006）；而在10°、30°和60°时，两组之间无显著差异。R组内侧间隙的JLT与JLR的比较结果见图5。

讨论

本研究最重要的发现是：在伸展位时，使用80 N牵开力测得的两个间隙的JLT结果与使用手动内翻-外翻应力测得的JLN和JLR结果非常相似；而在屈曲位时，内侧间隙的JLT结果大于JLN和JLR的结果。

膝关节冠状面的稳定性是TKA术后成功结果的关键因素[[21,22]]。因此，外科医生在手术过程中创造适当的软组织平衡非常重要。

结论使用80 N牵开力通过张力器设备测得的内侧和外侧间隙的关节松弛度与在伸展位时使用手动内翻-外翻应力测得的结果相似。然而，在屈曲位时，使用张力器设备测得的关节松弛度大于使用基于计算机的工具测得的结果。外科医生应注意，使用机器人通过手动应力测得的关节松弛度可能与实际情况存在差异。

作者贡献声明

Hiroshi Inui：撰写——审稿与编辑、撰写——初稿、可视化、验证、软件、资源管理、方法学、调查、数据分析、概念化。Haruhiko Nakamura：调查。Ryota Takei：数据管理。Masaki Uchida：方法学。Kei Satou：验证。Tetsu Yamashita：可视化。Risa Matsumoto：调查。Kazuo Saita：监督。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的可能会影响本文研究的财务利益或个人关系。

致谢

我们感谢Enago Group对本手稿草稿的编辑工作（http://www.enago.jp）。