固定平台型和移动平台型假体全膝关节置换术后临床效果的分析比较
作者：王晓峰，陈百成，师晨霞，高石军，邵德成，王飞，李 彤，陆博，陈竟青
【摘要】 ［目的］对应用移动平台型假体和固定平台后稳定型假体全膝关节置换术(total knee arthroplasty，TKA)后进行随访对照研究，分析这两种假体TKA术后的临床效果。［方法］ 对2003年1月～2004年12月间诊断为膝骨性关节炎的患者，随机应用固定平台后稳定型假体(scorpio)和移动平台型假体(Gemini MKⅡ )行TKA手术。记录术前及随访时术膝的膝关节评分、疼痛评分、功能评分、髌骨评分和膝关节活动度，及股骨角、胫骨角、膝外翻角、胫骨平台后倾角、髌骨高度。［结果］术前固定平台组和移动平台组的年龄、体重指数、患膝内翻畸形、最大屈曲度及屈曲挛缩度均无统计学差异(P>0.05)。术后平均随访31个月，固定平台组和移动平台组的术前术后膝关节评分、疼痛评分、功能评分、髌骨评分均无统计学差异(P>0.05)，都明显改善了患膝的症状和功能。固定平台组和移动平台组的术后最大屈曲度（108°±9.3°，99.5°±10.1°）间存在显著性差异(P<0.05)。两组的股骨角、胫骨角、膝外翻角、胫骨平台后倾角、术前术后髌骨高度无显著性差异(P>0.05)。［结论］平均随访31个月时固定平台后稳定型假体和移动平台假体TKA均明显改善了患膝的症状和功能，两组的膝关节评分、功能评分、疼痛评分、髌骨评分及X线片检查评价均无显著性差异。固定平台组的术后最大屈曲度大于移动平台组的术后最大屈曲度。
【关键词】 关节成形术；置换； 膝；膝假体；固定平台；移动平台
Comparison of the clinical results of fixed?bearing and mobile?bearing total knee arthroplasty
Abstract：［Objective］The purpose of this prospective randomized study was to compare the postoperative recovery and early clinical results of 2 groups of patients undergoing total knee arthroplasty (TKA): one group received a fixed?bearing posterior?stabilized prosthesis (scorpio) and the other group received a mobile?bearing prosthesis (Gemini MKⅡ).
［Method］From January 2003 to December 2004，patients with osteoarthritis were assigned at random to receive fixed?bearing TKA or mobile?bearing TKA.
At each follow?up recorded the total knee score，pain score，patient function score，patellar score and the range of motion of the knee.And anteroposterior and lateral radiographies were taken to evaluate the position of the prosthesis.［Result］There was no significant difference between the two groups for age，BMI，virus deformity，maximum knee flexion and flexion contracture preoperatively (P>0.05).The patients of 2 groups were followed up averaged 31 months.These was no significant difference between the 2 groups (P>0.05) at preoperatively and postoperatively the total knee score，preoperatively and postoperatively pain score，preoperatively and postoperatively patient function score，and preoperatively and postoperatively Patellar score.The postoperative maximum flexion of the fixed?bearing group and the mobile?bearing group was 108°±9.3° and 99.5°±10.1° respectively.There was ignificant difference between the 2 groups for the postoperative maximum flexion (P<0.05).There was no significant difference of between the 2 groups (P>0.
05) at the femoral valgus angle，the tibial angle，the tibial slope angle，and preoperatively and postoperatively the patellar height (Install?Salvati ratio).［Conclusion］The short?term results of the fixed?bearing posterior stabilized prosthesis and the mobile?bearing prosthesis TKA were successful.There was no significance difference between the two groups for the total knee score，function score，pain score，patellar score and radiographic results.The postoperative maximum flexion in fixed?bearing group was higher than that in mobile?bearing group.
Key words：arthroplasty; replacement，knee; knee prosthesis; fixed?bearing; mobile?bearing
全膝关节置换术(total knee arthroplasty，TKA)是老年人膝骨性关节炎（OA）的一种效果优良的方法。固定平台型假体TKA术后10～15年的假体存活率达到约95%［1］。移动平台型假体的应用晚于固定平台型假体，其设计目的是降低聚乙烯垫的磨损［2］。目前有的临床研究认为移动平台型假体优于固定平台型假体［3］，而有的研究则认为移动平台型假体的术后效果并不比固定平台型假体的好［4］。
本研究通过平均31个月的随访，对移动平台型假体和固定平台后稳定型假体TKA术后效果进行了分析比较，目的在于比较这两种假体TKA术后的早期疗效。
1临床资料
1.1 一般资料
将2003年1月～2004年12月间在本科确诊为OA且患膝既往无手术史的患者，随机应用固定平台后稳定型假体或移动平台型假体。然后按其应用的假体的不同分为两组：固定平台型假体组和移动平台型假体组。固定平台型假体组53人（55膝），其中男18人，女35人，年龄59～78岁，平均68.5岁；移动平台型假体组49人（53膝），其中男15人，女34人，年龄61～77岁，平均69岁。
固定平台后稳定型假体使用的是scorpio假体，移动平台型假体使用的是Gemini MKⅡ假体(图1)。所有的TKA手术均由同一位富有经验的术者严格按照手术操作要求完成，术后由同一位康复师按相同的康复计划指导患者功能训练。术后平均随访31个月（21～45个月）。
1.2 观察指标
1.2.1临床指标
根据美国膝关节学会评分系统(Knee Society Scoring System)［5］对患膝进行术前及术后随访时的膝关节评分、疼痛评分、功能评分。根据Kim等［6］描述的髌骨评分系统(patellar score system)进行术前及术后随访时的髌骨评分。
1.2.2 X线片检查指标
术后随访时在透视监视下拍摄术膝负重正侧位X线片。在X线片上记录股骨角、胫骨角、膝外翻角、胫骨平台后倾角及髌骨高度（Insall?Salvati比值）（图2）。
2.3 统计学分析
应用两样本均数比较的t检验对计量资料进行统计学分析。对计数资料则应用x2检验进行统计学分析。以P<0.
05认为差异具有显著性统计学意义。用SAS 6.
12软件进行统计学分析。
2 结果
2.1 临床结果
两组患者平均随访31个月，术前及最后随访时的检查结果见表1。固定平台组的体重指数和患膝内翻畸形与移动平台组相比无统计学差异（t=1.442，P=0.1523；t=1.315，P=0.1913）。表1 两组术后的临床结果（略）
固定平台组和移动平台组的术前膝关节评分、术后膝关节评分、术前疼痛评分、术后膝疼痛评分间无统计学差异。术前固定平台组中患膝严重疼痛者占87.3%，移动平台组为90.6%，术后患膝疼痛均明显改善。术后固定平台组中无疼痛和轻度疼痛者分别为87.3%、12.7%，移动平台组的为86.8%、13.2%，两组中均无中等和严重疼痛者。
术前固定平台组和移动平台组的患膝屈曲挛缩分别为8.5°±4.6°、8.4°±5.3°，最大活动度分别为82.7°±14.5°、80.2°±17.1°，两组相比均无统计学差异（t=0.5187，P=0.6051；t=0.8205，P=0.4138）。术后屈曲挛缩分别平均为1°±1.6°（固定平台组）和0.5°±1.4°（移动平台组），两组间无统计学差异。固定平台组和移动平台组的术后最大屈曲度分别平均为108°±9.3°、99.5°±10.1°，两组间存在显著的统计学差异（t=2.410，P=0.017）。
固定平台组和移动平台组的术前功能评分、术后功能评分均无显著性差异。术前固定平台组和移动平台组分别有9.1%、9.
4%的患者只能在户内活动，72.7%、67.9%的患者行走距离小于100 m；术后两组分别有36.4%、35.8%的患者行走距离不受限，47.3%、52.8%的患者可行走1 km以上。术前固定平台组和移动平台组的患者上下楼时100%需要辅助，术后则分别有80%、83%的患者可正常上下楼。术前行走时83.6%的固定平台组患者和85.6%的移动平台组患者需要手杖或拐，而术后两组则分别有90.9%、92.5%的患者行走时不需要辅助。
固定平台组和移动平台组的术前髌骨评分、术后髌骨评分间无统计学差异。
2.2 X线片检查结果
固定平台组和移动平台组术后随访的X线检查结果见表2。表2 两组术后的X线片结果（略）
固定平台组和移动平台组的股骨角、胫骨角、胫骨平台后倾角间无统计学差异。两组的术前髌骨高度0.94（0.81～1.21）cm和0.
95（0.8～1.24）cm、术后髌骨高度0.93（0.75～1.20）cm和0.
94（0.77～1.2）cm间也没有显著性差异。
3 讨论
对于严重膝骨性关节炎患者，全膝关节置换术(TKA)可以有效的缓解膝关节疼痛、改善膝关节功能。固定平台型TKA术后10～15年的假体存活率（survival rate）达到约95%［1］。其远期失败的主要原因是聚乙烯平台的磨损和假体的松动。移动平台型假体的设计和应用晚于固定平台型假体。移动平台的设计目的是通过增加假体关节面间的形合度(conformity)和允许聚乙烯垫在胫骨假体上移动，以减少聚乙烯垫上下表面及骨－假体界面的应力，进而达到减少磨损的目的。
多项实验室研究表明移动平台型假体比固定平台型假体具有潜在的优势。应用膝关节模拟装置和恢复性（retrieval）研究表明，与固定平台型假体相比，移动平台型假体可降低聚乙烯垫的线性磨损率［7］。在静态和动态情况下，固定平台和移动平台假体TKA术后的有限元分析表明，移动平台型假体在各种实验运动方式中，其聚乙烯平台的应力均较小［8］。在模拟的扭转应力和假体位置旋转不良的情况中，移动平台型假体的接触应力分布和峰值均比固定平台型假体的小［9］。D’Lima等［9］的研究表明，增加移动平台型假体关节间的形合度并不损害关节的运动学，而在固定平台型假体中则不然。
虽然在实验室研究中移动平台型假体在耐磨损和关节运动学方面优于固定平台型假体，但是在临床研究中的观点却并不一致。目前还没有研究报道称移动平台型TKA的机械失败率比固定平台假体的好。Bugbee等［10］报道经4～10年的随访，固定平台AMK假体的存活率为99%。Watanabe T等［11］对双膝分别采用固定平台型假体和移动平台型假体TKA术后患者中期随访结果显示两种假体无明显差异。Kim等［4］对AMK（固定平台）假体和LCS（移动平台）假体平均随访7.4年（6～8年），两组假体的存活率均为98%。多项临床对照研究对这两种类型假体的评价也不相同。Kim等［4］应用AMK固定平台假体和LCS移动平台假体对116例患者行双膝同时置换（左、右膝应用不同的假体）。经平均7.4年的随访研究后认为，两种假体TKA术后在膝关节评分、假体存活率和患者主观感受方面无差异。而Price等［3］分别采用AGC固定平台假体和TMK移动平台假体对39例患者行双膝同时置换，并随访1年后认为移动平台假体组在膝关节疼痛评分和患者主观感受方面明显优于固定平台假体组。柴卫兵等［12］对78膝行可旋转衬垫人工膝关节置换术后平均随访2.7年，认为可旋转衬垫人工膝关节最接近膝关节生理状态，活动中股骨假体与可旋转衬垫间匹配良好，应力分布均匀，聚乙烯衬垫的磨损减少。
聚乙烯平台脱位是导致移动平台假体TKA失败的一个不利因素。Biau D 等［13］研究认为移动平台假体半脱位和脱位的危险是一个值得关心的问题，也是其TKA术后早期翻修的原因之一。Kim等［4］对116例移动平台TKA患者随访6～8年，聚乙烯垫的脱位率为1%。有研究对移动平台假体的磨损率较低提出质疑：尽管实验报道聚乙烯的线性磨损降低了，但是由于增加了关节面间的接触面积，即相互摩擦的面积增大了，其在体内的磨损颗粒量会减少还是会增多［14］Huang CH等［15］研究认为虽然移动平台假体在理论上存在优势，但是在临床上尚没有证实它优于固定平台假体。
在本研究中，经过31个月的随访观察，固定平台和移动平台假体TKA术后都明显的改善了患膝的症状和功能，这两种假体在膝关节评分、疼痛评分、功能评分、髌骨评分及X线片检查结果方面均没有明显差异。但是移动平台假体组TKA术后的最大屈曲度小于固定平台假体组的最大屈曲度。这两种类型假体的远期存活率和磨损等情况有待于长期观察比较。
【】
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