假体的设计
在全膝关节置换术中,假体组件的定位是影响其使用寿命的主要因素。组件对线的根本目的是重新构造下肢的正常机械力学轴,以获得一个平衡、稳定的膝关节。对线对于膝关节承重方面是至关重要的,不只对关节面,还应考虑假体与截骨面之间的对线。为了尽可能获得与正常结构的相似性,股骨远端假体的尺寸、形状也是同等重要的。股骨组件的形状、位置、尺寸和定位同样对假体的机械力学与寿命相关。
早期的膝关节假体设计曾经尝试完全模仿正常膝关节的对线,但经过临床验证是一个错误的对线,其主要原因是只考虑了单纯一个状态下的膝关节对线。事实上,膝关节在动态运动的过程中关节的平衡是不断变化的。这就需要我们不但要在假体设计上考虑这一因素,而且在术中膝关节组件的安放及截骨量的多少也应在术前制定详尽的计划。股骨对线、胫骨对线、外翻对线、矢状位及旋转对线甚至在髌骨置换中的髌骨对线在全膝关节置换术都起着关键性的作用,也影响着手术短期及长期的成功。
假体本身的限制性属于机械性稳定,而下肢力线的重建及软组织的平衡所提供的稳定性属于生物性稳定。从功能及远期效果方面来看,生物性稳定起着更为重要的作用。同时,为了追求较低的松动率及提高膝关节的活动范围,假体设计越来越趋于小及精确。这种低限制性假体为了保证其术后假体的稳定性就更依赖于膝关节周围软组织的平衡。
假体的选择对于患者来说是至关重要的。合适的假体不但能获得较好的术后及膝关节功能恢复,而且能在很大程度上减小手术难度。对于假体的材料,股骨远端及胫骨近端采用的是合金,衬垫为聚乙烯高分子材料。钴合金和钛合金是目前人工膝关节中最为常用的两种金属。这两种材料在抗疲劳强度、弹性模量、耐磨性等方面都具有良好的性能,加之先进的制作工艺,使膝关节假体寿命越来越长并能更好的适应人体正常结构。人工膝关节假体经过几十年的发展,今天的可活动衬垫假体以及单髁假体,在人工膝关节假体的活动度、稳定性以及使用寿命方面有了卓越的进步。