系列课程第十一讲
外侧固定平台单髁置换手术技术
前言
1975年,内侧单髁 (MUKA)和外侧单髁 (LUKA)几乎同时开展,至今已经50年。外侧间室 OA(LCOA)在膝关节OA(KOA)中发生率为5%-10%,但LUKA仅占膝关节置换的1%。由于外侧间室具有与内侧间室不同生物力学和运动学特性,以及独特的解剖结构,所以LUKA手术具有一定挑战性。LUKA技术要求较高,医生对LUKA不熟悉,早期报道的手术结果不佳,导致LUKA开展非常有限。
随着对外侧间室解剖和运动学的理解日益深刻,以及手术技术的进步,假体的改进,现代LUKA短期和中期随访结果甚至优于MUKA和TKA,LUKA正被越来越多的骨科医生关注。
本节围绕外侧单髁技术的基础知识和关键技术展开分享,以DyPeu Synthes Hp单髁膝关节系统为例,采用标准器械、胫骨髓外导向器、专用股骨远端锯切系统(间隔块技术),按照标准程序植入Hp单髁膝关节系统。手术技术将在以下10个步骤中进行描述和讨论。
1、体位
2、切口显露及骨赘处理
3、胫骨近端截骨
4、屈伸间隙测试
5、股骨远端截骨:间隔块法
6、股骨测量和三合一截骨
7、屈伸间隙再次测试
8、胫骨准备
9、骨水泥固定假体及最终垫片植入
10、切口闭合
外侧间室解剖学特点
外侧胫骨平台相对于股骨外侧髁向外侧突出 3-4mm, 股骨与胫骨解剖中线不一致。
可能导致两个假体中心不一致,股骨假体相对偏内。
屈伸间隙不平衡
屈膝时外侧的松弛,使得外侧髁可抬高多达7mm,而内侧仅为 2mm。
膝关节运动学特点
内侧和外侧腔室解剖结构的差异提供了膝关节的复杂运动。
膝关节生物力学学特点
外翻膝:在轻度和中度外翻膝,静态时外侧间室有较大负荷,动态时负荷转移至内侧;在重度外翻膝,静态和动态是外侧间室均有较大负荷。
内翻膝:动态和静态状态下,负荷主要在内侧。
外侧间室OA病理学特点
外侧单间室OA是一种屈曲性疾病。
症状:当从深坐的位置起身或在膝盖深屈的情况下爬楼梯时,疼痛明显。
负重正位X线片和相应的横横断位MR扫描显示 a)外侧间室OA b)内侧间室OA,线条表示经髁上轴(通髁线)和后髁轴(后髁线)。(a)显示外翻膝后髁线 11°内旋,(b)显示内翻膝后髁线 6°(正常值)。
膝关节锁定机制
锁定机制
The screw home mechanis
在膝关节伸直末期,在屈曲20°和完全伸直之间,胫骨发生外旋,导致前后交叉韧带紧张锁定膝关节。
(At the end of knee extension, between full extension and 20°of knee flexion, external rotation of the tibia occurs results in tightening of both cruciate ligaments, which locks the knee )
股骨假体定位必须适应锁定机制;
轻微外旋放置股骨假体,可以适应膝关节从屈曲到伸直运动时股骨的相对内旋;
在屈曲和伸直时股骨假体都将以胫骨为中心。
外侧单髁置换术适应证、禁忌症和生存率
适应证
禁忌症
炎性关节炎
固定外翻畸形
屈曲挛缩畸形 > 15°
外翻畸形 > 20°
被动活动范围 <110°
既往截骨矫形
禁忌症:PFJ沟槽样改变
当外侧PFJ表现为骨丢失伴骨硬化和纵向沟槽样改变时,被认为是禁忌症。
外侧间室OA治疗策略
生存率
在适当选择的患者中进行LUKA可获得良好的长期临床疗效和假体生存率。尽管偶尔需要翻修手术,但LUKA的生存率与MUKA相当。
外侧单髁置换手术过程
平卧体位:患者仰卧位,使用骨盆固定器固定下肢,髋关节屈曲30-40°,膝关节屈曲60-70°,髌骨位于正前方。
对相关解剖标志进行标记,包括髌骨、髌韧带、胫骨结节、关节线以及胫骨前缘。
标记髌旁外侧切口,上缘至髌骨上极,下缘至关节线下2-3cm。
切口
皮肤切口:髌骨前中外1/3皮肤切开。
外侧关节囊切开:与皮肤切口不在一个平面上,沿髌骨外缘1-2mm及髌腱外侧切开髌骨外侧支持带。
提示:
1、外侧入路:外侧髌旁入路可以直接观察外侧间室,因此可能比内侧入路更小,技术要求更低;外侧入路的一个主要缺点是许多骨科医生对该入路不熟悉,这可能导致手术时间增加;由于髌腱的阻挡作用,倾向于迫使垂直锯切外旋,限制建立正确的胫骨内旋截骨;但外侧髌旁入路已被证明是成功的入路,是近来开展LUKA最常见的术式
2、内侧入路:髌旁内侧入路为大多数骨科医生所熟悉,手术时舒适度更高;也是一种安全、有效、可扩展、可行的方法
3、内侧入路和外侧入路临床结局和翻修率没有差异,均可获得良好的临床效果,外侧入路术后屈曲角度较术前有更大的改善。对于术式的选择应基于术者的偏好,但要考虑到手术时患者可能存在的具体问题
显露
切除部分髌下脂肪垫。
若髌骨周缘存在较大骨赘,伸直膝关节翻转髌骨,进行髌骨成形术,电刀烧灼髌骨边界。
提示:如果髌骨存在半脱位,且呈沟槽样改变,中转手术,改为TKA。
显露胫骨侧
关节探查以下内容:前交叉韧带功能正常、外侧间室骨对骨、内侧间室全层软骨保留、 及低级别髌股关节炎。如发现前交叉韧带功能缺失、内侧间室负重区软骨磨损及外侧髌股关节严重磨损,需放弃单髁置换手术,改为全膝关节置换。
内旋胫骨,在电灼骨膜下剥离阔至胫骨近端后外侧角,允许放置Z形牵开器,提供胫骨外侧平台的良好暴露,以便安放胫骨截骨导板。
标记股骨假体前缘
完全伸直膝关节,识别并标记胫骨平台与股骨髁前侧接触点,此处为预计的股骨假体前缘。
显露股骨侧
膝关节伸直,拉开髌骨,髓腔内插入2.5mm克氏针。
随着膝关节不断屈曲,持续推开髌骨,直至屈曲110°,可见外侧股骨髁完全暴露。
提示:在膝关节屈曲过程中,需持续推开髌骨,防止髌骨骨折。
胫骨截骨
恰当的胫骨假体定位,且与自然的胫骨关节线匹配是UKA成功的关键。
垂直截骨宽度和旋转:应沿胫骨外侧棘并轻度内旋截骨,以适应膝关节锁定机制。
水平截骨深度:应尽可能少截骨,以最大限度地加大胫骨假体和骨质较硬的软骨下骨之间的接触面积 较深的截骨有可能使假体下沉到骨质较弱的干骺端骨。
后倾截骨角度:胫骨外侧平台的平均后斜角度为 4.8 - 5.8°,通过与自然的后倾角度匹配,最大限度地减少对软骨下骨的不对称应力,可以提高假体的寿命。
胫骨假体大小:胫骨假体应与平台尺寸匹配。应尽量减少胫骨悬垂,以避免撞击周围组织,特别是腘肌腱对悬垂的耐受性较差;同时要避免覆盖不足,以尽量减少假体下沉的可能性。
标记胫骨截骨线
一把Hoffman经过髁间窝插入胫骨平台后侧,将胫骨平台前脱位,充分显露外侧胫骨平台。
电灼标记胫骨垂直截骨的内侧范围(矢状面),从后交叉韧带(PCL)附着点的外 侧开始向前延伸,经过胫骨棘突外侧,最后延前交叉韧带附着点边缘往前。
这个纵向标记线设定了胫骨假体横断面的 旋转(内外旋)及截骨的宽度。
电灼标记胫骨水平截骨部位,在胫骨平台中央磨损最低点下方2-3mm处。
这个横向标记线设定了胫骨假体冠状面的倾斜(内外翻)及截骨的厚度。
安放置胫骨截骨导向器
完成胫骨髓外截骨导向器组合后,将抱踝器抱住踝关节,导杆的远端对准踝穴中央,踝轭指向第二趾,导杆与已标记的胫骨前缘平行(冠状面)。
调整胫骨截骨导向器近端截骨导板高度, 使其上表面与标记的水平截骨线齐平。
调节胫骨截骨导向器导杆远端,使其距离皮缘1.8cm,与胫骨前缘平行(失状面)。
有头钉固定截骨导板中央孔,避免固定双孔。
提示:
1、胫骨导杆冠状面的位置决定了胫骨假体的内外翻;
2、截骨导板高度决定了水平截骨的厚度;
3、胫骨导杆失状面的位置决定了胫骨假体的后倾。
胫骨近端垂直截骨
沿着已标记的纵线内旋10-15°做垂直截骨。
膝关节屈曲60°,钝性牵拉髌腱,有利于做胫骨内旋锯切。
提示:
1、在不破坏ACL完整性的情况下,垂直截骨应尽量向内侧靠近胫骨内侧棘突,以容纳较大尺寸的胫骨假体,防止胫骨平台骨折或内侧壁塌陷。
2、锯片方向与胫骨矢状轴剖面不一致,做内旋截骨。
胫骨近端水平截骨
胫骨外侧平台边缘插入Z形拉钩,沿着已标 记的横线做水平截骨。
厚度:尽可能薄,磨损最低点下方2-3mm处截骨,以能创造屈曲间隙9-10mm 为原则。
后倾:胫骨截骨导块上表面平行于胫骨平台斜坡,通常沿着自然后倾5-7°进行锯切。
提示:
1、胫骨近端水平截骨决定胫骨假体的内外翻、前后倾和垫片的厚度,与胫骨导杆位置密切相关;
2、胫骨截骨应尽可能保守(<5mm),以利用胫骨近端皮质的强度,并提供尽可能大的承载面积。
胫骨截骨技术要点及截骨块特征
截骨块与胫骨试模比较,确定胫骨假体尺寸。
截骨块具有后外侧OA的特征:中央偏后全层软骨丢失,前部相对保留软骨。
宽度:按照预先标记的纵线垂直截骨,截骨块内侧面最高点接近但不超过胫骨侧棘突的顶点,满足垂直截骨尽可能宽的原则。
厚度:按照预先标记的横线水平截骨,截骨块磨损最低点距离下表面2-3mm,不超过5mm,满足水平截骨 尽可能薄的原则。
内外翻:截骨导向器导杆与预先标记的胫骨前 缘平行(冠状面),截骨块外侧面与下表面交角为90°,满足水平截骨尽可能没有内外翻的原则。
内外旋:内旋10-15°垂直截骨,遵循膝关节Screw home 机制。
前后倾:截骨导向器导杆与胫骨前缘平行(失状面),截骨块1/3与后1/3厚度相同,满足水平截骨尽可能保持自然后倾3-5°的原则。
胫骨截骨目标
Mechanical hip-knee-ankle axis
1-3° 的外翻是 LUKA 的目标
Tibial coronal alignment
轻微的外翻是胫骨假体最稳定的倾斜度
Tibial component rotation
胫骨假体轴向旋转:内旋转 10-15°
Tibial slope
3-5° 后倾
Tibial resection depth
胫骨截骨厚度尽可能小,<5mm
测试屈曲、伸直间隙
测试屈曲间隙:关节屈曲110°,确保最薄的9mm 胫骨试模自由进出,无任何阻力(胫骨假体总厚度最小7mm,最大 11mm)。
关节屈曲20°,插入胫骨试模,测试伸直间隙。施加内翻应力时,测试块上方张开2-3 mm,且确保膝关节完全伸直位下肢力线无内翻。
提示:
1、当9mm的间隙测块可以轻松地滑进滑出屈曲间隙时,截骨厚度正确。如果9mm的胫骨试模必须紧紧抓住才能滑动,说明太紧,需要额外增加胫骨截骨;
2、屈曲间隙大于伸直间隙2-3mm;
3、在这一阶段,可对胫骨假体厚度、伸展间隙、下肢力线进行验证。
股骨远端截骨块
提示:
1、股骨远端截骨块厚度为7mm ;
2、由于股骨缺损而在股骨远端截骨块上方增加股骨缺损垫片;
3、根据胫骨试模厚度在股骨远端截骨块下方增加胫骨垫片。
股骨远端截骨块和垫片的使用说明:
1、股骨远端截骨块厚度为7mm;
2、如果需要使用7mm胫骨试模,不需要使用胫骨垫片;如果需要使用>7mm胫骨试模,则需要使用胫骨垫片;
3、当伸直间隙=胫骨试模厚度,不需要使用股骨缺损垫片;当伸直间隙>胫骨试模厚度,需要使用股骨缺损垫片;
4、股骨缺损垫片厚度有1mm、2mm和3mm,使用股骨缺损垫片张紧伸展间隙,并可有效地减少股骨远端截骨。使用1mm、2mm和3mm股骨缺损垫片,比假体假体置换的骨量分别要少1mm、2mm和3mm 。
举例说明股骨远端截骨块和垫片的使用:
1、胫骨截骨后,如果屈曲间隙=9mm,则需要使用7mm胫骨试模。如果伸直间隙=7mm,股骨远端截骨块不需要使用垫片;如果伸直间隙>7mm,股骨远端截骨块上方需要使用股骨缺损垫片,垫片厚度值=伸直间隙-7的差值;
2、胫骨截骨后,如果屈曲间隙>9mm,则需要使用>7mm的胫骨试模。比如屈曲间隙=10mm,恰当的胫骨试模为8mm,需要使用胫骨垫片1mm;如果伸直间隙=8mm,股骨远端截骨块不需要使用垫片;如果伸直间隙为10mm,股骨远端截骨块上方需要使用2mm股骨缺损垫片(10-8的差值)。依此类推。
安装股骨远端截骨块
根据实测屈伸间隙大小,算出股骨远端截骨量,选择合适厚度的股骨远端截骨块上方/下方垫片。
伸直膝关节,将连接垫片的远端截骨块插入伸直间隙,1枚带螺纹钉牢固固定。
提示:
1、合适的股骨远端截骨块填充胫骨和股骨之间的空间,使膝关节稳定,不要过伸。
2、如果未使用股骨缺损垫片,远端截骨块将切除6.7mm,与股骨假体远端相同的厚度;使用2mm的股骨缺损垫片,股骨远端截骨5.7mm。
股骨远端截骨
保持膝关节伸直位,一定持续压力下进行股骨远端截骨。一次锯透,但要避免锯切过深而损伤膝关节后侧软组织。
合适间隔块顺利插入伸直间隙。
提示:
1、复合截骨块要完全填充伸直间隙;
2、避免在膝关节在过屈或过伸位进行股骨远端截骨;
3、截骨后的伸直间隙应该小于屈曲间隙2-3mm;
4、股骨远端截骨线通常平髁间窝顶点。
安装股骨修整块
屈曲膝关节,将合适的股骨修整块紧贴股骨远端截骨面,股骨间隙评估块插入修整块下方,使期导板紧贴股骨后髁,1枚有头螺纹钉拧入顶部固定孔中,旋转修整块,直到 后髁与胫骨的截骨面平行。
1枚有头螺钉拧入外侧固定孔中,6mm钻头钻入前中间孔内中稳定修整块。
提示:
1、修整块轮廓与相应的股骨假体外形轮廓相匹配;
2、修整块尽可能偏外侧放置,与股骨外侧髁的外侧边缘齐平;
3、修整块紧贴股骨远端截骨面和股骨后髁,适当的修整块的前方应露出2-3mm的骨组织;
4、修整块的尺寸在两个尺寸之间,通常会选择较小尺寸。
股骨三合一截骨
在股骨修整块导向器的头端上方使用圆凿,创建一个3-5mm 深的圆槽;
按照如下顺序进行股骨截骨: 1、105°后方截骨 2、前方截骨 3、后斜面截骨;
提示:股骨后髁截骨时,上抬摆锯,避免后髁过多截骨。
安装股骨假体试模,测试屈伸间隙
安装股骨假体试模。
使用胫骨试模测试屈曲和伸直间隙。
提示:确认屈曲间隙>伸直间隙2-3mm
胫骨准备
使用系统手柄,插入与选定胫骨试模匹配的胫骨模板,敲击到位,确保与胫骨平台前缘齐平,紧贴外侧壁。
按照如下顺序进行胫骨准备: 1、胫骨钉孔钻准备胫骨固定钉孔并保持原位 2、往复锯预先准备龙骨槽 3、胫骨骨刀 挖除龙骨槽中的骨 4、胫骨龙骨试模通过插入槽内,敲击到位。
股骨表面钻孔、“鸡尾酒”注射
60毫升“鸡尾酒”注射在韧带止点、后关节囊和切口周缘。
骨表面钻孔,冲洗器彻底清洗,确保截骨面彻底清洁、干燥,以利于骨水泥固定。
提示:为确保术后的镇痛效果,“鸡尾酒”要足量,局部浸润范围要广。
安装胫骨假体
胫骨平台截骨面和胫骨假体背面均匀涂抹薄层骨水泥,骨刀压实。
将胫骨假体置于准备好的胫骨截骨面上,使用胫骨打击器将胫骨假体敲击到位。从胫骨假体的后部开始,往前移动。
清除胫骨假体周围溢出的骨水泥
提示:
1、胫骨假体应轻轻按压,轻轻敲击,切勿重锤,因为这样可能导致胫骨平台骨折。
2、需要确认所有的骨水泥都已从胫骨假体的近端表面移除,特别是在后方和侧壁的骨水泥,因为这些残留将阻止聚乙烯假体的正确组装 。
安装股骨假体
股骨假体背面均匀涂抹薄层水泥,通过抽吸 5mL骨水泥的注射器将骨水泥注入2个股骨钻孔内,用手指将股骨髁表面均匀涂抹骨水泥。
膝关节屈曲110°,将股骨假体安装到位,打压器压实,清除假体周围多余的水泥。
插入垫片
彻底清洁胫骨托表面,确定锁定区及中部卡轨无碎屑及骨水泥,插入垫片试模。
伸直膝关节,直到骨水泥固化,取出垫片试模。
骨水泥固化后插入聚乙烯垫片,后方滑入至最后端,下压前方到位,锁定垫片。
提示:确保无周围软组织卡压在垫片下方。
外侧单髁置换关键技术
关节技术1:垂直内旋截骨
内外旋:胫骨矢状锯切应轻微内旋约10 - 15°,以避免在伸膝时股骨假体与棘突撞击,在屈曲时与髌骨撞击;
也可以纵向劈开髌韧带,通过该裂隙进行胫骨矢状锯切 。
关节技术2:股骨假体与胫骨假体垂直放置
股骨假体尽可能向外侧放置,股骨与胫骨假体中心保持一致,并于胫骨假体垂直。
关节技术3:伸直位确定胫骨假体厚度
外侧副韧带屈曲位松弛
屈曲间隙>伸直间隙
内侧髁抬升仅2mm,外侧髁抬升可增加到7mm
增加垫片厚度很容易使外侧间室张开
在屈曲位要避免过度填塞而导致膝内翻
关节技术4:恢复关节线
重建关节线:意义重大,因为关节线的抬高可能导致不稳定。
可能抬高关节线的操作:
过度研磨股骨远端,试图匹配屈伸间隙;
屈曲位选择垫块厚度导致外侧间室过度填塞。
外侧间室在自然屈曲状态下松弛,将允许更厚的胫骨垫片插入。
所以外侧UKA应在伸直位选择垫片厚度,从而达到“平衡”。
要避免关节线抬高和外侧间室过度填塞 。
关节技术5:理想下肢力线
确定合适的术后力线对改善LUKA疗效非常重要;
过度矫正导致膝内翻,进而发生内侧进展性OA,而内侧OA是LUKA失败的最常见原因,应避免矫枉过正;
目标力线是恢复5°-7°生理性胫股角;
理想下肢力线为轻度矫正不足,保持轻度外翻 (<3°);
正确的方法:垫片厚度始终在伸直位进行判断,屈曲位可接受2-3mm的间隙。
病例分享
术前
术后6周
-END-
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