膝关节由股骨髁、髌骨和胫骨组成,分为内侧间室、外侧间室和髌股关节,是人体最复杂的关节。膝单髁置换术是对病变的内侧或外侧间室进行表面置换,保存对侧间室,保留膝关节交叉韧带,具有手术创伤小、术后恢复快等优点。对于膝单髁置换术而言,获取最佳假体力线,恢复患者功能活动,不仅需要掌握膝关节基本解剖,更需要重视与膝单髁置换术相关的解剖特点。本章将介绍与膝单髁置换术有关的膝关节解剖。
一、膝关节胫骨近端解剖特点与临床意义
1.胫骨近端关节面解剖特点
胫骨近端宽厚,又称胫骨平台(tibial plateau),由内侧髁、外侧髁和髁间隆起组成。从形态上看,内侧髁较大,上关节面呈卵圆形,中部微凹;外侧髁较小,上关节面呈三角形,中部微凸(图4-1)。
图4-1 胫骨平台解剖
在膝单髁置换术中,胫骨假体选择大小至关重要,目的是完整覆盖胫骨平台。胫骨假体的选择应该尽量覆盖胫骨截骨面的前侧、后侧和内侧皮质,尤其是胫骨后侧和内侧皮质。胫骨假体覆盖面积大,避免应力集中,更有利于应力均匀传导,降低胫骨平台松动和骨折的风险,也可降低术后胫骨前内侧疼痛的发生率。实际操作中,以“宁大勿小”为原则,可以接受小于2mm 的边缘悬挂。如果假体过小,平台覆盖不足,导致术后假体下沉或假体周围骨折的风险增加。但是如果假体过大,悬挂超过2mm,会导致假体对周围软组织激惹,造成术后疼痛。Dai等对东亚人群进行分析发现,内侧平台前后径男性平均为52.4mm,女性平均为46.3mm,外侧平台前后径男性平均为47mm,女性平均为41mm。
膝内侧单髁置换术中,为使胫骨假体更好地覆盖胫骨平台表 面,胫骨垂直截骨线位于前交叉韧带胫骨止点内侧1~2mm,截骨时平行于矢状轴,避免假体出现内外旋。以牛津单髁治疗膝内侧间室病变为例,活动垫片会随膝关节屈曲活动向后移动,胫骨假体外旋导致垫片活动轨迹前宽后窄,屈曲位垫片撞击可能性增加。过度内旋或外旋(超过10°)会分别增加假体前后覆盖不足或假体前后悬挂概率。同时,垂直截骨线内旋 10°,存在医源性后纵韧带损伤风险。因此,胫骨截骨时,推荐平行于矢状轴的前后向截骨,避免外旋截骨(图 4-2)。
图4-2 垂直截骨示意
黑色截骨线:平行于矢状轴的前后方向截骨
蓝色截骨线:内旋截骨
红色截骨线:外旋截骨线
2.胫骨近端矢状面解剖特点
膝内侧和外侧胫骨平台具有不同后倾角度。内侧平台平均后倾 6.9°,中位值7.3°。外侧平台后倾较小,平均4.7°,中位值 4.9°图 4-1)。膝单髁置换术一般以恢复胫骨平台解剖后倾为标准,膝内侧单髁置换术平台假体后倾应设定为5°~7°,膝外侧单髁置换中,平台假体后倾略小,为3°~5° 图4-3)。有研究认为,对于存在前交叉韧带功能不全的患者,通过减少胫骨后倾可以限制胫骨前后移位,并与前交叉韧带正常的膝单髁置换术患者有相似的运动轨迹。
图4-3 胫骨平台后倾角度
a.内外侧胫骨髁后倾,外侧髁后倾<内侧髁
b. 内外侧髁解剖(侧面)
3.胫骨近端冠状面解剖特点
在冠状面上,内侧髁稍低于外侧髁,胫骨平台关节线与胫骨机械轴垂线存在3°内翻。目前对膝单髁置换术胫骨水平截骨角度存在争议,但无论是模拟胫骨平台自然内翻3°截骨,还是垂直于胫骨机械轴截骨,均可获得满意的临床疗效和假体生存率。膝单髁置换术的胫骨截骨导向器一般按垂直于胫骨机械轴设计,垂直于胫骨机械轴截骨操作更简单,可重复率更高,更容易以胫骨假体位置作为参考确定术中股骨假体的放置,因此推荐垂直于胫骨机械轴进行水平截骨(图 4-4)。
图4-4 垂直于胫骨机械轴水平截骨
二、膝关节股骨远端解剖特点与临床意义
膝关节股骨远端主要由股骨内侧髁、外侧髁、股骨滑车构成。股骨滑车又称髌面(patellar surface),位于两髁前面,在外侧髁上所占面积较大,纵向呈沟状,沟外侧部比内侧稍高,此面与髌骨面相合,可防止髌骨向外脱位(图 4-5)。
图4-5 股骨远端解剖
1.股骨远端关节面解剖特点
股骨远端关节面呈“八”字形,内侧髁关节面较宽,外侧髁关节面狭长,而且前方较突出。股骨内、外侧髁具有不同解剖轴线,内侧髁长轴与矢状面呈 22° 夹角,外侧髁远端长轴与矢状面基本一致。
2.股骨髁在矢状面解剖特点
股骨远端关节面为光滑凸面,中部扁平,曲率半径较大,后部及前部近似圆形,曲率半径较小。内、外侧髁关节面曲度不同:外侧股骨髁曲率变化较大,内侧股骨髁曲率半径变化范围较小,整体更接近于圆形。从关节面形态来看,外侧髁形状便于屈伸,内侧髁形状便于旋转。内、外侧髁关节面与髌面临界处分别具有斜行浅沟,外侧沟比内侧沟明显,在膝关节伸直时,可容纳内、外侧半月板前缘。
由于内侧股骨髁整体形状更接近圆形,球形股骨假体可以重建除了内侧髁最前端部分形状以外的所有形状,这也是牛津单髁球形股骨假体设计的解剖基础(图 4-6)。
图4-6 股骨内外侧髁(矢状面)
a. 股骨内外侧髁(黄色箭头为股骨内侧髁,蓝色箭头为股骨外侧髁);b. 股骨内外侧髁解剖
3.股骨远端冠状面解剖特点
在冠状面上,股骨内侧髁位置较低,但因股骨体向内倾斜,故内、外侧髁平面大致相等。如果外侧髁发育过短,可能产生膝外翻,且髌骨位置不稳。
外侧胫骨平台边缘相较于外侧股骨髁边缘更靠外,股骨外侧髁与胫骨外侧髁中轴线并不一致,股骨外侧髁中轴线更加偏内(图 4-7a)。因此,在膝外侧单髁置换术中,如果股骨假体放置于中轴线上,股骨假体相对于胫骨假体偏内,可能导致胫骨假体边缘载荷,也可能与胫骨髁间棘产生撞击(图 4-7c)。股骨假体应尽可能向外放置,紧贴股骨髁外侧缘,最大限度地提高胫骨 - 股骨假体在屈伸运动中的一致性(图 4-8b)。
图4-7 膝外侧间室(X 线片)
a. 正常膝关节冠状面;b. 膝外侧骨关节炎;c. 膝单髁置换术后
图4-8 股骨假体偏外放置,股骨假体中线,与胫骨假体中线一致
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*文章来源:《膝单髁置换术:理论与实践》涂意辉 薛华明 主编
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