髌股骨关节成形术：从设计考虑到手术技术

　　前言

　　单独的髌股骨关节炎是一种罕见的疾病，且最佳的手术治疗选择一直有高度争议。髌股骨关节成形术近年来逐渐广泛应用于临床，然而其术后结果的差异性相当大，导致此治疗方式备受质疑。此研究针对各种类型的髌股骨关节植入物，结合其适应症及手术技术进行详细说明。文章中回顾了不同植入物的术后结果与并发症，并对此类髌股骨植入物的翻修结果进行了探讨。

　　历史与设计考虑

　　MacKeever于1955年首次建议使用Vitallium髌骨表面置换植入物。尽管术后初期有不错的效果，但之后因其快速造成股骨滑车的磨耗而放弃使用。直到1970年，Richards系统（Smith-Nephew-RichardsTM）的推出才又让髌股骨关节的植入物重新回到临床应用。髌股骨间复杂的运动学，包含髌骨在矢状面、轴向面以及冠状面的移动。髌股骨关节的设计目标是为了重现膝关节弯曲，高度限制的设计会减少自然的髌骨活动，使髌股骨间的受力增加，导致过快的聚乙烯磨耗；而低限制的假体设计，髌骨活动的自由度较大，亦会增加髌骨半脱位或脱位的风险。

　　按照股骨滑车的处理方式分类，髌股骨假体的型态主要有两类：表面置换型以及前侧切除型。表面置换型（第一代产品）是简单将原本的软骨区域替换，其软骨下骨无显著的形状变化；主要是表面置换型是采镶嵌的方式固定在股骨滑车，因此其摆放位置会与患者本身滑车解剖有关。像Spherocentric、LCS、以及Autocentric等系统是属于非对称型的表面置换假体，而RichardsIII与Lubinus则是属于对称型假体。

　　前侧切除型（第二代产品）则是采用类似人工全膝关节置换时股骨前侧的切骨模式再将假体固定在切骨面上；此类型的产品设计是以人工全膝关节股骨组件的股骨滑车作为蓝图。与表面置换不同，此类型假体是将膝关节前腔进行完整置换。非对称滑车型的假体包含HermesTM、VanguardTM、JourneyCompetitorTM、LeicesterTM或GenderTM等，对称型假体包含AvonTM等。股骨组件对位必须要偏外翻，与下肢力学轴一致，而非股骨滑车轴。

　　髌股骨关节假体的几何外型是依据解剖结构特殊设计，其与关节的生物力学密切相关。滑车组件方面，当其为不对称型态时，通常在外侧凸缘会有抬升设计，用以抵抗股四头肌所产生的外侧力量。滑车覆盖量较少的组件型态，其髌骨轨迹会明显受到膝关节弯曲/伸展的影响。部份设计会将股骨组件超过原本的滑车解剖范围向近端延伸，目的是确保膝关节全伸展时让股骨组件与髌骨扣仍维持接触。类似的道理，当组件的覆盖范围向远程扩展时，即可防止膝关节深度弯曲时髌骨扣与股骨髁仍保留的软骨发生接触。

　　不同型态假体的滑车沟外型差异相当大，例如高限制型的RichardsIIITM属于较分开的外型，AvonTM则是属于非限制型的假体。髌骨组件方面，髌骨扣多设计为圆顶型，有对称及非对称型两款。理论上，球形穹顶设计可以让髌骨在滑车活动时自动定心，化解任何残留的倾斜情况。假如置换髌股骨假体的患者需要接受再置换术时，其髌骨组件仍可以与全人工膝关节的股骨组件匹配。

　　适应症

　　如同单髁人工膝关节置换，髌股骨关节置换的成功与否大部分取决于患者的选择。此手术适用于因创伤导致单独髌股骨关节炎或是先天滑车发育不全以及髌骨半脱位产生髌股骨关节炎的患者。髌股骨关节成形术的禁忌症，包括钙沉着症、膝关节内侧或外侧的胫股骨关节有显著的关节炎证据或疼痛、明显的胫股骨对位不当。另外，感染性关节炎是一项绝对的禁忌症，其通常会影响复数关节，而非仅集中在髌股骨关节处。影像学检查必须包含负重的前后位片与侧位片；另外侧位片需要包含对切线位片（膝关节弯曲45°）。

　　在特定情况可使用关节断层造影判定软骨情况。应用骨闪烁显象术（bonescintigraphy）以及SPECT/CT骨显像可在术前评估疼痛的来源。目前仍无足够的资料判定慢性的前侧松弛会如何影响髌股骨关节置换的功能及使用寿命。而患者的年龄亦是此类手术需要考虑的问题，部分学者认为髌股骨关节置换的适用年龄应在60岁以下，然而并无强烈证据显示年龄会影响置换结果。部分研究指出，因滑车发育不良而置换髌股骨关节者有较佳的临床结果，因此认为滑车发育不良是最理想的适应症。相反地，近来有一篇关于185例置换RichardsII假体的13年临床结果报告指出，初诊病因、年龄与翻修率间并无显著关系。

　　理论上，髌骨骨折引起的关节炎通常会有髌骨下移的情况，而此现象会导致髌股骨关节置换术后的不良影响。有些学者认为髌骨下移是髌股骨关节置换术的禁忌症，但并无客观的数据支持。

　　手术技术

　　表面置换型与前切型植入物是两种不同的手术技术。表面置换型的手术第一步是试模确认组件尺寸。尺寸选择的标准是要置换组件尽可能覆盖自滑车上缘至髁间凹前缘，并尽量包覆至滑车的侧边界。组件应尽量调整符合人体滑车，避免发生内转的情况。滑车槽并不需要用特定工具进行处理；在确定滑车与骨髁间移动无阻碍的前提下，滑车上缘末端嵌入至前方皮层。髌骨方面则采用标准的方式处理。

　　笔者较偏好采用前切型植入物，因其手术技术有再现性，且有搭配的特定工具；目前前切型植入物为髌股骨关节置换的主流。前切型植入物要有足够长的切口才能进行截骨工具及导引件定位，多数情况下，术中会将髌骨维持在外侧脱位的位置。依照正常处理标准，使用髓内引导定位的前侧切骨导件进行股骨的切骨处置（图8）。手术中可选择以下几种切骨方式，注意不要伤到前方皮质：

　　平行于参考平面（例如后侧的股骨髁轴等）执行“解剖式”的前方切骨，之后将髌骨侧支撑带松解重新定位；必要时可行胫骨粗隆截骨术。

　　相对于髌骨平面执行更多外转的“功能性”前方切骨，此举可合并更多的股骨组件外移，避免在髌骨重新定位时触及伸肌装置。

　　在较新的植入物设计中，前切骨的导引件与股骨髁间的连结是透过扩孔的髓内导引工具相接（图9）。之后使用试模确认其与前交叉韧带互不干涉、与股骨髁的软骨间无错位。髌骨的处理同人工全膝关节的程序。为避免初始的半脱位，髌骨扣组件可略摆于偏内侧。在髌骨半脱位或是倾斜的病例中，可将胫骨粗隆内移，因为髌骨对位有严重缺陷时会导致髌骨不稳定。在髌骨对位不佳的病例或许采用外侧入路合并胫骨粗隆截骨术更好。严重髌骨高位（patellaalta）的病例可将胫骨粗隆移至较远程，尤其是髌骨在膝关节全伸展仍无法与滑车接合的病例。上述的处理方式可通过术前评估进行规划，不过部分病例则因无法正常追踪髌骨轨迹而仅能在术中进行最后调整。