四、无菌性松动

在非感染状态下出现的假体周围骨质破坏，进而产生的假体松动称之为无菌性松动。在膝关节晚期失败的病因中，无菌性松动占到了31%～55%。无菌性松动的出现使得临床医师在回答患者关于TKA术后使用寿命这一问题时通常面临尴尬和疑惑。TKA术后出现无菌性松动受到假体材料、医师手术技术、假体固定模式等多因素的影响，但是大量的临床研究已证实下肢力线异常和聚乙烯磨损微粒被认为是最重要的风险因素，在所有相关因素中发生率最高。在排除这两种因素之后，运用现代的假体设计与工艺，复合正确的手术技术，60～65岁的患者接受TKA治疗后出现无菌性松动的风险较低。更为年轻的患者，在TKA术后出现无菌性松动的风险随患者年龄下降而逐步上升。

TKA术后膝关节在矢状位、冠状位还有股骨假体旋转位置不良（同前述）被证明和TKA术后功能不良和无菌性松动具有密切的联系。

具体而言，胫骨假体在冠状位上出现3°及以上的内外翻角度误差，股骨假体在冠状位上出现3°及以上的外翻误差，将导致膝关节假体局部剪切应力的增加，Ritter等报道6070例患者如果出现内外翻畸形，失败率明显增加，其假体失败的风险最高增加至6.9倍。

仅有少数学者研究认为，假体力线失误和假体的无菌性松动率没有直接的相关性，力线绝对正确并不提高假体的生存率。Parratte报道了398例TKA 15年随访结果，106例力线偏差患者（在±3°之外）其生存率和力线正常患者无明显的差异。但这一研究样本量不大，对其结论的采信须更谨慎。

造成冠状面力线误差的原因除了手术技术因素之外，最常见的原因是采用固定而非个体化股骨外翻角进行股骨远端截骨。对于内翻膝，很多医生习惯采用5°外翻角截骨；外翻膝则采用3°外翻角进行截骨。但是每一例患者，自身发育不同，股骨外翻角也不尽一致。Gokhan报道13 546例CT三维重建测量膝关节置换患者股骨外翻角测量数据，结果显示：股骨外翻角变化范围为1°～16°，平均值5.7°+2.3°，13.8%的患者处于3°～5°的范围之外；Nam报道495例初次TKA发现28.6%的患者在5°±2°范围之外。Mullaji研究了250例骨关节炎患者的下肢全长力线，发现18.8%的患者其股骨外翻角度>9°。Deakin发现男性内翻膝的股骨外翻角度更大，女性外翻膝的股骨外翻角度更小，平均5.7°，变化范围为2°～9°。

因此我们建议术前通过下肢负重全长片或者下肢三维CT扫描确定患者股骨外翻角度，术中按照测量角度值进行股骨远端截骨。在冠状面截骨时，需要牢记“失之毫厘，谬以千里”这一原则，把每一颗钉，每一毫米截骨都尽量做到准确，避免各个细节上累积形成大的误差。但即使是这样，在一些小的误差无法完全避免的时候，精确的术前测量将帮助我们避免犯更大的错误，减少冠状面力线误差发生的几率。

胫骨平台后倾角>8°，将导致股骨出现前后向的滑动，形成磨损；与之相反的是在胫骨截骨失误造成前倾的时候，由于屈膝后滚的应力增加，同样将导致衬垫磨损的加剧。

为了避免在TKA术中出现上述的问题，计算机导航辅助下的TKA术被引入，计算机导航在获得股骨假体旋转准确性方面虽然可以得到一定的改善，但是其效率相对传统技术偏低。术中需要较长的时间来注册和使用导航系统，通常意味着更长时间的手术和定位钉相关骨折风险的增高，导致潜在的感染风险的增高，因此计算机导航辅助下TKA尚未广泛的开展。

个体化定制手术器械（personalized customization surgical instruments，PSI）应运而生，这一技术通过术前三维重建数据设计截骨线，3D打印出符合骨骼表面轮廓的截骨导板，旨在增加假体位置准确性的同时减少导航所占用的时间。这一技术在部分文献的报道中有着良好的临床效果，减少了假体位置不良的发生率。循证医学Ⅰ级临床证据显示，PSI膝关节置换中股骨假体的旋转稳定性结果良好，胫骨假体位置良好。

截至目前，共有7篇meta分析显示，使用PSI技术后，在冠状位上的力线精准性方面相对于传统技术有明显的优势。能够显著减少力线偏出3°安全范围的发生几率。同时在股骨假体旋转角度精准性方面也有明显的提升。这对提高髌股关节轨迹和生物力学有很大的帮助。

但也有报道，使用PSI之后与使用传统手术器械相比，假体位置的准确性无明显的差异。在部分手术中，医生会中途放弃使用PSI，原因是在胫骨或者股骨侧出现明显的切割错误。这一情况的发生率在16%～22%。在假体安装位置上，PSI没有体现出其明确的优势，同时在胫骨后倾截骨控制上，PSI出现后倾截骨错误的可能性更大一些。和股骨远端截骨屈曲角度更大，更容易出现0°后倾和内翻截骨错误。其发生的比例约在17%左右。

PSI出现准确性的问题，可能的原因包括：手术医师在使用过程中出现问题；基于MRI扫描图像数据生成的PSI工具中，其视窗仅22cm，因此在空间结构上可能会出现一定程度的失误。

但是大部分学者认为，即使是和计算机导航相比出现失误的几率增加，但是使用PSI之后，假体位置的准确性和传统器械相比还是具备一定的优势。PSI技术首要的优势在于减少器械和消毒的费用，提高力线的精准性，减少失血，提高手术的效率。

在截骨正确的前提下，韧带平衡不好导致应力集中后其磨损量会出现明显的上升。未能恰当地平衡交叉韧带和侧副韧带将引起不稳定和畸形。当内翻膝患者内侧副韧带、半膜肌止点等结构松解不足，导致内翻畸形未能完全矫正，或者外翻膝患者外侧副韧带、髂胫束、后外侧结构（腘肌腱、腘腓韧带等）等结构松解不足导致外翻畸形未能完全矫正，都会导致内外侧关节间室应力增加，磨损显著加重。在使用交叉韧带保留型假体时，后交叉韧带紧张将导致屈膝应力增加，聚乙烯磨损增加；而后交叉韧带过度松弛，或者部分断裂漏诊，将可能导致前后向失稳，同样导致聚乙烯磨损加剧。