图文详解：人工膝关节置换中常见的15个问题

   膝关节置换的术前影像学检查应注意什么?

膝关节的X线检查应包括膝关节正、侧位相，髌骨30°~45°轴位相，站立位双下肢全长正位相，它们不仅是一般性的诊断资料，更重要的是评估下肢对线、关节软骨情况、髌-股匹配的测量等，具有重要意义。被用于髓内定位，用模板测量假体大小及对骨缺损做出术前评估等。同时，还必须对双下肢，如髋、膝、踝及双足功能及结构破坏情况，作出正确的评估一个严重膝关节内、外翻畸形和髋关节强直的患者，先行膝关节置换，不仅操作困难也容易因力线对位不正确，引起置换关节的异常受力，造成松动而失败。

   膝关节物理检查内容有哪些?

(1)一般检查:通过望、触、动、量等常规手段对膝关节的外形，查看:有无内外翻和(或)屈曲挛缩，肿胀或关节积液、皮温、肌肉萎缩、触压痛、股四头肌与腘绳肌肌力、关节活动度、肢体对线等作出初步评估。

(2)韧带功能检查:抽屉试验和Lanchman试验是交叉韧带功能的最重要检查，利用KT-1000或2000等专用测量工具精确评估关节的松动情况;侧方应力试验是侧副韧带功能的主要检查手段。通过韧带功能检测，分析膝关节不稳的类型，为假体选择提供依据。

(3)膝关节测量:①下肢的对线、股四头肌的力线与髌腱纵轴线之间的外翻角度(Q角);②关节活动度(range of motion，ROM);③髌上10cm和(或)髌下10cm肢体周径;④髌骨位置及其内外侧活动度。左右膝关节测量值的差异具有临床意义。

(1)入路:①最常用的是Insall 膝关节前正中入路，在髌骨上极5~10cm处经髌骨前方向胫骨结节内侧缘作长为15~20cm的纵行皮肤切口;经髌骨内侧缘作关节囊的前内侧切口，止于胫骨结节内侧缘1.0cm处;屈膝将髌骨向外侧脱位;切除前后交叉韧带和半月板②由于Insall入路损害伸膝装置一髌上囊，影响术后康复，目前多主张尽可能采用髌旁内侧入路，也可以经股内侧肌下或经股内侧肌中间入路。

(2)内翻畸形矫正:内翻畸形是骨关节病患者最常见的畸形。术中首先通过彻底切除胫骨和股骨内髁缘的骨赘;再根据需要在胫骨内侧剥离和松解内侧副韧带以及“鹅足”结构获得内外侧平衡，通过剥离范围调整松解的程度;紧缩外侧副韧带或切断内侧副韧带有害无益。内翻畸形往往伴有胫骨内侧髁的缺损，少量的骨缺损可通过截骨调整获得平衡;大量骨缺损则需要通过植骨或使用垫片纠正。当病变膝关节存在内外翻畸形和(或)屈曲缩时，必须尽可能矫正畸形，通过相应的内侧、外侧松解和(或)后方关节囊松解达到软组织和韧带的张力平衡。

(3)外翻畸形矫正:外翻畸形较少见，但处理方法较内翻畸形复杂。采取外侧结构松解，主要在股骨外髁一侧完成。根据外侧缩的程度，松解外侧关节囊，松解和切断髂胫束附着点，松解外侧支持带和外侧副韧带，必要时松解或切断腘斜肌腱等，获得内外侧平衡,但尽可能保留外侧副韧带，维持外侧稳定性。注意保护总神经。

(4)屈曲挛缩畸形矫正:屈曲挛缩畸形常见于类风湿关节炎晚期和重度骨性关节炎。轻度屈曲挛缩畸形，可通过对股骨后髁及胫骨后缘的后方关节囊松解纠正，而重度的曲缩必须进行彻底的后方软组织松解和较多的股骨远端截骨加以矫正。包括松解或切除后交叉韧带，广泛松解后关节囊、松解腓肠肌腱等步骤。后方松解多在截骨完成后进行，保证良好膝反屈畸形处理:严格意义上，膝反屈是膝关节置换的禁忌证，常出现在小儿脊清晰地显露。髓灰质炎后遗症患者，多由于股四头肌肌力减弱而导致的畸形。必须进行膝关节置换的病例，可加用金属垫维持较高紧张度，从而保持关节的稳定，必要时使用铰链式假体。

   全膝置换术前膝关节的评估内容有哪些?

(1)术前精确的评估，通过系统全面的病史回顾及检查了解患膝存在的骨性畸形和软组织的功能状态，明确:MCL、LCL及PCL是否完好，伸膝装置是否完好，术中所用假体的大小及假体的限制程度等，从而制定完善的手术方案，包括手术入路、软组织松解方法、能否达到精确的软组织平衡以及假体的大小、限制类型的选择等。术中软组织平衡的程度与假体的限制性密切相关。

(2)关节的稳定性依赖于关节面的几何形状、关节面的固有限制性、关节囊、韧带以及周围的肌肉组织。总体而言，关节面越平，关节的固有限制性越小，关节的稳定性越依赖于周围的软组织及其平衡。因此，良好的软组织平衡对术后膝关节稳定性的获得非常重要。

(3)依靠假体限制性所提供的稳定属机械性稳定，而下肢力线的重建及软组织的平衡所提供的稳定属生物性稳定。显然从功能及远期效果而言，后者是人们所期望的。同时，为了减少松动率，假体的设计趋势为限制性越来越小，而低限制型假体的稳定更依赖于精确的软组织平衡。

   全膝置换术中如何建立伸屈膝间隙的平衡?

伸屈膝间隙的平衡可通过对挛缩软组织的松解而实现，而软组织松解的程度应逐步增加。伸膝间隙在经过恢复解剖轴线的股骨远端和胫骨近端截骨后，继而对紧张侧的韧带逐步松解直至伸膝间隙为矩形。

伸屈膝间隙的平衡可通过不同的方法实现。胫骨近端截骨平面的调整对伸屈间隙均有影响，股骨远端截骨平面的调整仅对伸膝间隙产生影响，而股骨后方截骨平面的调整仅对屈膝间隙产生影响。术中伸屈膝关节，测量伸直和屈曲位的关节间隙，评估软组织平衡情况。若膝关节能完全伸直，且伸直和屈曲间隙相同，或屈曲间隙大于伸直间隙<4mm，说明软组织已达到良好平衡，可按常规技术进行胫骨、股骨截骨。若膝关节能完全伸直，但膝关节屈曲间隙超过伸直间隙4~6mm，说明接近软组织平衡，可按常规平面进行胫骨截骨，但股骨远端需较常规多截骨2~4mm。若膝关节残留屈曲挛缩在10°以内，且屈曲间隙大于伸直间隙6mm以上，提示软组织未能达到平衡，此时可在胫骨侧少截骨2mm，而在股骨侧多截骨4mm，以获得最佳伸屈平衡，此类患者术后可能遗留少量膝关节屈曲李缩。

   人工全膝关节置换术的术中失误及早期并发症可能有哪些?

翁习生等曾分析了423例全膝关节置换术(TKA)术中失误及术后早期并发症的原因。由手术中失误，或出现术后早期并发症，发生率为4.02%。术中失误包括股骨髁劈裂骨折1例，股骨干穿孔2例，胫骨上端穿孔2例，截骨不当5例，髌骨穿孔1例。术后早期并发症包括术后早期感染1例，深静脉血栓3例，膝关节强直2例。

他们认为，TKA术中失误的原因在于配套器械使用不熟练;对膝关节变形的认识不足综合外科技术不全面等。而感染则涉及多个环节。他们认为，合理使用抗凝药物，正确进行术后康复训练，对预防深静脉血栓和获得满意的膝关节功能十分重要。

(1)常见的软组织病变:如髌周肌腱炎、滑囊炎、滑膜皱襞综合征、切口瘢痕内的神经瘤等。

(2)髌骨自身位置可以异常地出现在伸肌装置的高位或低位，使其滑动轨迹常，易于发生半脱位、撞击或复发性脱位;TKA手术时力线的改变可能更加剧这一问题。

(3)髌骨撞击综合征:痛性撞击发生在从屈曲位伸直时;在股四头肌腱与髌骨上极的连接部，发现明显突出的纤维结节。这种纤维结节发病原因可能与下列因素有关:股骨髁假体半径曲率的大幅度变化，股骨假体太大不匹配，或位于股骨假体前缘的股四头肌腱受到激惹。X线可以显示位于髌骨表面近端的髌骨假体的异常安置。外科去除纤维结节可缓解疼痛，但髌骨的翻修可能是必要的。

(4)后交叉韧带功能丧失，胫骨平台相对于股骨髁的后移增加，也可以导致膝关节不稳的症状和前膝痛。

(5)髌骨的应力骨折、创伤或骨坏死也可能成为前膝痛的病因。

(6)假体部件内在旋转不良、髌股关节间隙过紧、胫骨假体和股骨假体型号不匹配等。

(7)植入物过分悬突导致软组织受侵，如腘肌腱交锁卡压等。

(8)无菌性假体松动、灾难性失用和感染也一定要考虑。

(9)远离膝关节的病理因素如髋部病变、腰椎的放射痛也可以引起类似的前膝痛,需要注意鉴别。

(10)同时要排除血管异常如缺血、血管畸形、动脉瘤，尤其是有此类疾病的患者或高危人群。

TKA术前因素:①既往膝部手术史造成的瘢痕，影响局部血供，增加手术难度延长手术时间;②糖尿病等基础疾病控制不良;③类风湿关节炎、银屑病等应用激素或免疫抑制剂治疗;④合并慢性泌尿道感染，如前列腺炎、附件炎等;⑤患者高龄，体质差，营养不良等。

围手术期因素:①手术区备皮可造成多处擦伤致金黄色葡萄球菌繁殖;②黏附性朔料手术贴膜作用不确定，常居共生菌消毒后3~4小时会逐渐再现于手术野皮肤区;③部分表皮葡萄球菌和金葡菌对标准预防性抗生素耐药;④手术环境:空气中的带菌率、手术室人员数、周围人员移动情况;⑤术前驱血造成的低氧状态降低机体对微生物的抵抗力、同时也去除了未被组织摄取的预防性抗生素;⑥外侧副韧带松解、髌下脂肪垫切除等，可引起髌骨及周围软组织血供障碍;⑦假体因素:假体产生的磨屑可抑制巨噬细胞的吞噬能力，假体金属离子渗到周围组织可刺激细菌代谢，骨水泥单体漏出对宿主细胞包括淋巴细胞产生毒性，电刀操作以及骨水泥的聚合热造成骨和软组织坏死等。

术后因素:①功能锻炼不当，早期过度屈曲负荷，造成切口氧分压降低，皮瓣坏死;②远隔部位皮肤、尿道、口腔黏膜感染;③牙科手术可造成长达30分钟的暂时性菌血症:④关节不稳、假体松动增加大量磨屑:⑤糖尿病控制不良、糖皮质激素或免疫抑制剂应用等。

   如何早期诊断TKA 术后深部感染?

(1)首先高度重视具易感因素的患者，特别对TKA术后即有膝关节胀痛的患者应引起重视;术后长期慢性疼痛者，应高度怀疑感染。

(2)详细询问病史:多数患者发病后先有身体不适感，然后出现全身乏力，多个关节或肌肉酸痛，有时伴有午后低热，慢性感染急性发作时伴全身高热。局部表现:①急性感染可出现膝关节疼痛、肿胀、僵硬、切口处渗液，慢性感染形成窦道者，诊断较容易;②亚急性，低毒力细菌或隐匿性感染，常仅表现为膝关节疼痛，以负重时更多见。

(3)血液学检查:①血常规，TKA感染者仅16%出现白细胞计数升高，绝大多数患者正常;②在正常情况下，C反应蛋白应在术后2周内恢复正常，血沉一般在术后3~6个月降至正常，但75%的感染患者，ESR长期升高，再次手术成功或感染控制后，又可在3个月内恢复正常，因此，ESR、CRP是诊断深部感染的一个重要指标，术后若发现CRP高于正常超过1个月和(或)ESR增快持续3个月，就应考虑感染的存在。

(4)细菌学检查:关节抽吸液检查是诊断TKA术后深部感染和指导抗生素选择的最有效手段;抽吸时应注意无菌操作，避免使用局麻药，因为含利多卡因的保存剂对很多微生物有杀菌作用。经皮进针到假体后抽吸液体，当不能抽到液体时，可注人2~3ml林格溶液再进行抽吸，涂片检查或培养。关节液检查包括:细胞计数，葡萄糖含量，蛋白质含量，微生物检查。如果关节液中白细胞计数增多，而糖含量低于血糖，则提示感染。关节液培养阴性并不能排除感染，因为患者人院前可能已经被给予抗生素治疗。通常情况下细菌的培养时间是3~5日，细菌浓度低、培养时间短时，假阴性率增高。

真菌性假体周围关节感染（PJI）的术前和术后x线图像。（a-d）真菌性PJI病例的术前x线，包括切除关节置换术后大量骨缺损患者（a，病例1)，脓毒性假体松动患者（b，病例2)，翻修全髋关节置换术后使用异体骨移植物支撑架和钢丝钢板的患者（c和d中的箭头，c和d中的箭头）。（e-i）在清创（e，病例1)、2期翻修THA (f，病例2）和假体留置（h，病例3，病例4）中，使用Salem samp管联合iMap针在股骨和髋臼（箭头线和f）将micafungin灌注到感染部位。

(5)X线检查:①在感染的早期，X线平片往往无异常或仅为无特异性的软组织或膝关节肿胀;②晚期可见骨-骨水泥界面的破坏，假体与骨水泥之间有一透光带，其宽度在2mm或宽度进行性增大，表明假性松动(须鉴别感染性还是机械性松动);③感染性骨破坏，表现为局限性溶骨，此后播散到整个假体周围，并有骨膜反应;④多发性放射性密度降低等征象。

(6)放射性核素扫描:骨扫描可明显提高TKA后感染诊断的准确性。可及早地发现骨感染病灶，甚至可早在急性血源性骨髓炎发病24小时内就有阳性表现，较普通的X线平片可提早2~3周。

(7)组织学检查:冷冻切片是感染的可靠预测方法，应该在组织活检时完成。每高倍视野大于10个中性粒细胞，则考虑感染;如果中性粒细胞少于5个/HP，则很可能不是感染，如果中性粒细胞在5~10个/高倍视野，则须行其他检查加以鉴别。术中冷冻切片对诊新感染具有实用性和可靠性，有助于亚急性或隐匿性感染的诊断，感染者多表现为急慢性炎症反应，而非感染者多表现为纤维化、异物反应或慢性炎症反应。

   TKA 术后深部感染的治疗措施有哪些?

(1)TKA术后感染的治疗目标为:消灭感染，使膝关节达到无痛、恢复关节功能。

(2)抗生素应用:在确诊感染后，应通过引流液、关节穿刺液或感染伤口局部分泌物细菌培养的药敏试验结果有针对性的选用抗生素，通常与手术配合使用。由于单独应用抗生素治疗TKA术后感染疗效有限，有资料表明其感染清除率仅为27%，且长期应用可引起细菌的耐药性增强和菌群失调;多数患者仅表现为关节肿胀缓解，分泌物减少;无限期延缓手术干预常导致严重的骨丢失。因此，单独应用仅限于致病菌毒力差且对多种抗生素敏感、其他部位无关节移植(以防引起血源性播散)、假体无松动者，或不能耐受手术、寿命有限者。

(3)清创，保留假体:仅对骨和软组织清创，彻底清除滑膜，保留假体和骨水泥。适用于感染早期、低毒性感染、未出现骨感染迹象、假体无松动者。切开清创早期感染控制率约为60%，迟发性血源感染控制率为71%。术中彻底清理关节内炎性肉芽组织、滑膜，去除聚乙烯衬垫，进一步仔细清理，清理完毕后关节腔内置入新洁尔灭或稀释后的碘伏液浸泡3分钟，生理盐水冲洗干净后，必须置换新的聚乙烯衬垫，放置冲洗及引流管，合切口术后对流冲洗6~8周。目前认为局部无红肿、细菌培养阴性、血沉或C反应蛋白正常为停止冲洗引流的指征。

(4)一期假体再植术:适用于亚急性或慢性感染、伸膝装置完整、微生物对抗生素敏感、骨储备良好、临床及X线检查假体有松动表现但不能耐受多次手术者。去除假体，清除所有骨水泥后，清除炎性肉芽组织、滑膜、坏死的骨组织，置换新的假体，使用含抗生素骨水泥固定。丢失的骨组织可使用自体或异体骨移植。术后静脉抗生素持续应用不少于6周。但该法很难彻底清除感染隐患且使用抗生素骨水泥时，为防止骨水泥牢固性下降，不能应用足量的抗生素，感染清除率仅为77%。

(5)二期假体再植术:适用于亚急性或慢性感染、伸膝装置完整、无皮肤窦道、骨储各好、病原菌对抗生素敏感、临床及X线检查假体有松动表现、可耐受多次手术者，是治疗TKA术后深部感染的标准途径。其感染清除率90%以上。手术通常分3个步骤进行;①去除假体和骨水泥，关节内彻底清创，关节内放置抗生素骨水泥“假体”垫旷置，闭合关腔:②【期清创术后给予敏感抗生素静脉点滴，持续时间不少于3周;③当感染消退，局部软组织条件许可即可植入新的假体，新假体应以抗生素骨水泥固定，对于骨缺损应以抗生素浸泡的自体或异体骨植骨。

(6)关节融合术:①活动负荷大，功能要求高;②单侧膝关节病;③患者年轻;④缺乏伸肌功能:⑤缺少软组织覆盖又不能作重建覆盖手术;⑥免疫功能损害;⑦高毒力致病菌感染。对这部分病例行切开关节置换术，其术后膝关节功能改善均较差，故可考虑行关节融合术，它可成功消除感染，使膝关节达到无痛状态，但关节功能将丧失。固定方式中以内针技术成功率最好，为82%，其次是双臂外固定架，成功率为66%。

(7)截肢:适用于经抗生素长期治疗、反复清创后感染仍持续存在或发生败血症危及生命以及皮肤癌变的病例。该法作为补救措施，在其他方法无效或禁忌者才被迫采用。

总之，TKA术后出现感染无论对医生还是患者来说都是灾难性的，给患者带来巨大的生理、心理痛苦和经济负担。