骨科精读 | 全膝关节置换的手术原则及技巧，一篇总结到位！

人工膝关节置换术（Knee replacement surgery）是骨科目前最常用且疗效确切的技术之一。TKA手术可以说是一个毫米级的手术，要想达到患者术后满意，精确的手术技巧是保证成功的必要条件。

膝关节置换术原则

• 建立下肢力线

• 正确关节线

• 软组织平衡

• 相等伸屈位间隙

• 正确髌骨轨迹

• 正确选择假体

一力线二间隙三骨面四平八稳

关键点

关键一、切骨与对线：正确判断定位系统

关键二、软组织平衡：伸直、屈曲对称的矩形间隙

关键三、矫正膝关节外畸形  

01

正确的下肢力线

下肢力线：三关节中心

假体置换后正确力线：经膝关节  

均匀的应力分布

平衡的韧带张力

降低磨损

膝关节的机械轴线和解剖轴线

髋、膝关节内、外翻时会影响力线

标准的骨性对线

股骨的解剖轴——应力轴=5～7°

胫骨的解剖轴——应力轴=0 °

假体对线

股骨远端切骨垂直于力学轴线

胫骨切骨垂直于胫骨力学轴线

下肢力线矫正顺序

髋、膝关节同时病变时：应先做髋，确定髋关节旋转中心

股骨、胫骨（关节外）畸形影响力线：应同时矫正股骨畸形

踝关节内外翻畸形：应矫正 

02

正确的关节线和胫骨切骨量

关节线升高或降低将影响髌骨和滑车的位置

胫骨切骨10mm，从胫骨突起处测内翻膝测外侧平台后缘

关节线的上升和髌骨厚度的增加阻碍屈膝

髌骨厚度增加20%， 74%的病人难以屈膝超过100°

关节线上升≤10mm，32%屈膝超过120°

关节线上升＞10mm ，7%能屈膝超过120 °

03

切骨与伸屈间隙

正确地切骨易于建立对称的伸屈矩形间隙

髓内与髓外定位

股骨——髓内定位

胫骨——髓外定位（特别胫骨弓形明显）

                髓内定位（压配型髓内延长柄）

切骨顺序和切骨量

先做股骨通过股骨假体相对于胫骨髓外对位装置的旋转建立屈曲间隙。

先做胫骨用关节间隔垫来获得对称的平衡伸直间隙。

股骨远端切骨量少于9mm

避免关节线上升或伸膝间隙大

股骨髓内定位进化

PCL止点上方约1cm处，常偏内几mm

股骨侧测量

• 后参照系统（最可靠）

• 恢复屈曲位的关节线

• 平衡后交叉韧带

• 减少中度屈曲时的松弛

股骨远端外翻角

外翻角的确定：

是髋关节中心与膝关节中心连线的垂直线

髋关节内外翻会影响股骨远端外翻角

髋关节外翻型5°，内翻型7°

股骨侧假体旋转对线的确定

1、Whiteside线（经滑车槽轴线）

2、经内外上髁连线

3、后髁连线3°外旋

4、通过外旋对线获得屈曲间隙对称的方法

股骨假体旋转轴对膝关节的影响

膝关节负重下从0°至90 °屈曲时

股骨假体内旋

• 髌骨半脱位

• 增加内侧胫股关节压力

• 增加后交叉韧带张力

股骨假体外旋

• 恢复髌骨轨迹

• 减少内侧胫股关节应力

• 减少后交叉韧带张力

胫骨假体旋转对位的确定

1、胫骨结节为基准，中心点在胫骨结节中内1/3交界处：固定平台忽略了膝关节站立伸直或负重时，股骨与胫骨关节匹配形合度；旋转平台假体时有效。

2、固定平台假体时，建立股骨的合适旋转在 膝关节伸直位时确定胫骨侧旋转。

髓外定位胫骨力线确定

近端：胫骨内外侧皮质的中心易出现的错误是偏内

远端：踝穴中心点内外踝间距离偏内侧3mm

胫骨力线正确才能避免胫骨切骨内外翻和获得相等的伸屈矩形间隙。

胫骨后倾

文献报道：胫骨后倾0°-15°的差异一般3 °-5°，假体后倾角度与术前后倾角度一致最好

胫骨后倾优点：打开屈曲间隙屈曲时胫骰关节接触面大

胫骨后倾缺点：伸直膝时，胫股关节面过伸屈膝时，股骨相对于胫骨的过多后滚

三种情况胫骨不应后倾

1、严重的屈曲挛缩畸形，后倾不利于矫正屈曲挛缩

2、胫骨存在前倾、高位截骨或骨折畸形愈合后

3、有限过伸的假体，个别后稳定型假体，过伸致post-cam撞击

切骨后伸屈间隙不等的调整（包括屈曲畸形）

伸直间隙紧，切除股骨髁后方骨赘

后方骨赘的存在会导致早期撞击，影响膝关节屈曲

04

切骨后伸屈梯形间隙

内翻畸形

外翻畸形

软组织平衡的设计

• 韧带松解或紧缩

• 恢复骨性对线

• 伸屈间隙对称

• 选择合适假体

• 恢复正常的髌骨轨迹

膝内翻

• 先做伸直位平衡

• 松解内侧关节囊  MCL

• 截骨

• 切除内侧骨赘，内后角骨赘

• 平衡内外侧间隙

膝外翻

• 病因源自股骨，外侧髁的远端和后侧发育不良

• 股骨远端截骨角度≤5°

• 屈曲位时内侧松弛外侧紧张

• 确定股骨外旋、适当松解外侧副韧带

严重膝外翻畸形

• 伸直位时内侧松弛

• 行内侧结构的紧缩或外侧结构的松解

膝外翻畸形Krackow分型

Ⅰ型：外侧骨缺损，外侧软组织挛缩，内侧有完整的软组织稳定结构(90-95%)

Ⅱ型：外侧骨缺损，外侧软组织挛缩、内侧软组织固定装置松驰，较少见。

Ⅲ型：胫骨近端外翻截骨时畸形过度矫正或胫骨平台骨折所致

膝外侧松解的软组织：

• 后外侧关节囊

• 髂胫束

• 外侧副韧带

• 腓肠肌外侧头

• 股二头肌腱

• 腘肌腱

Ⅰ型外翻处理

内侧髌旁入路或外侧髌旁入路

移去股骨、胫骨骨赘

松解胫骨外侧和后外侧关节囊

关节近侧松解髂胫束网眼状松解，斜形 “Z”字延长

游离腓总神经，股二头肌腱“Z”字延长

外侧副韧带股骨附着部截骨

外侧腓肠肌股骨起点松解

Ⅱ型外翻畸形矫正

远端胫骨紧缩术

近端股骨侧紧缩术

Ⅱ型外翻的处理（Healy）

1、植入限制型假体：外侧软组织松解

2、非限制型的假体：外侧软组织松解、加厚胫骨垫片

3、非限制型假体：外侧软组织松解+内侧副韧带上提

Healy报道8例内侧副韧带上提术随访4-9年，无内侧副韧带松驰     

Ⅱ型外翻处理（Mayo Clinic）

• 内侧副韧带缩紧术

• 内侧副韧带向远端拉紧

• 非吸收缝线，胫骨内侧切骨以远1cm处缝合，缩紧术后膝稳定支架3周

Ⅱ型外翻处理（Hungerford）

• 内侧副韧带推移术

• 骨膜分离内侧副韧带，鹅足腱，在屈膝10°位，适当内侧张力下内侧副韧带复合体下移，用韧带骑缝钉固定

• 术后制动3周，指导下进行屈伸训练

Ⅲ型外翻畸形矫正

• 膝关节外侧常有手术时，包括外侧副韧带、股二头肌腱破坏。

• 此型外翻畸形采用人工膝关节置换必须慎重。

• 术前确定切骨线，胫骨上端切骨线为0°。外侧平台尽量切薄，而内侧平台则切骨很厚。

Ⅲ型外翻畸形矫正

内侧副韧带紧缩术

并发症

腓总神经损伤

常见于膝外翻畸形，发生率3%

原因：矫正不够，强行手法矫正、过度矫正，腓总神经牵拉损伤、缺血损伤

解决方法：术中适当显露腓总神经、术后采用CPM、采用限制性假体

05

正常髌骨轨迹

髌骨不置换：非炎症性关节炎，髌股关节对位良好，关节间隙存在，年轻、体重大和活动量大的男性病人

髌骨置换：类风性关节炎、痛风性关节炎、绒毛结节性滑膜炎关节炎、滑膜炎明显的骨关节炎、髌骨面呈象牙骨质

髌骨轨迹不良

髌骨切骨不匀称

髌骨倾斜：外侧支持带紧张

髌骨不稳：滑车翼浅，内侧副韧带松弛

髌骨轨迹不良

• 下肢残留外翻畸形

• 股骨假体外翻放置

• 髌骨高位

• 假体几何形状不良，解剖型

• 滑车翼易与髌骨匹配

06

假体选择

1）假体尺寸

（1）股骨

①测量尺寸比小号假体大一半或更多，选用大一号假体；

②测量尺寸比大号假体小一半或更多应选小号假体

③术前屈曲较差，保证假体前方与皮质骨平行，选小号假体

④股骨远端内外径比例比前后径更小时选小号假体

⑤股骨远端内外径比例比前后径更大时，选大号假体

（2）胫骨

胫骨假体应避免大同时最大程度覆盖骨面、任何假体过大向前向内突出都会引起突性疼痛。外侧向后突出几mm会造成腘肌腱撞击综合征。

2）假体限制性

部分限制型假体

• 全膝关节假体都存在不同程度的活动限制,包括CR假体

• 真正的非限制性假体是单髁假体

• 在膝关节翻修术中，部分限制型假体适用于通过软组织松解等手段能获得膝关节伸屈间隙和内外侧平衡、骨缺失不明显、骨质较好时。

高限制型假体

• 胫骨侧加粗加高的中央柱和股骨侧加宽加深的髁间凹槽相匹配,控制内外翻稳定,可部分代偿侧副韧带功能

• 常用于存在骨缺损和关节不稳的翻修手术

• 建议加用髓内柄以获得更高的稳定性

全限制型假体

• 机械稳定性高,常用于膝关节稳定性完全丧失的翻修手术.

• 单纯铰链膝仅能伸屈,远期松动率高;旋转铰链膝的伸屈和旋转活动度接近部分限制性假体.

3）固定与旋转平台假体

TKA 设计目标

减少聚乙烯表面磨损

提供稳定，持久的固定界面

恢复正常的运动学

假说：在胫骨托-胫骨垫片交界面，旋转平台TKR将多方向的膝关节活动转化为单一方向的旋转，同时在股骨-胫骨垫片交界面产生较少的多方向运动，从而较少磨损

目标：使用生理性膝关节模拟器，比较TKR设计对UHMWPE磨损的影响

旋转平台 TKA 优点

• 垫片的上方剪力和磨损减少

• 垫片的下方磨损减少，这由于低接触应力及高度抛光的钴铬表面 < 8 MPa   (Greenwald, AAOS ICL, 2003)

07

软组织平衡测试

髌骨轨迹测试

“无拇指原则”试验

膝关节屈曲时髌骨假体与滑车槽内侧面较好接触髌骨外侧倾斜、脱位，需做外侧松解

髌骨上极水平缝合一针关节囊，重复“无拇指”试验