【摘要】 目的 探讨人工全膝关节假体设计的进展，比较各类假体及假体各种设计的疗效，为临床应用提供参考。方法 广泛查阅近年人工全膝关节置换 （total knee arthroplasty，TKA）假体设计的相关文献，并进行总结分析。结果 目前对于TKA 假体设计主要争议有：①是增加 假体的功能还是保留自然功能；②改善髌骨轨迹设计的利弊与问题；③高屈曲假体的利弊与价值； ④性别、种族假体的研究与价值。各类假体在早中期随访中均显 示较好的临床疗效，尚未见明显差异。结论 TKA 中假体设计应综合考虑，各类假体的优缺点尚需长期随访。    
【关键词】 人工全膝关节置换 假体选择 研究进展

1　高屈曲假体的利弊与价值
1.1高屈曲假体的优势
　 　全膝关节置换术的目的在于减轻疼痛, 以及对于严重关节炎的患者能够通过关节重建手术满足其活动功能的需求。无可置疑, 人工关节置换术是一项成功率较 高的外科手术, 在10至15年的存活率可达90%以上。一般来说，膝关节活动能达到90°即能满足一般行走、坐立、上下楼梯的要求。但对于较年轻的患者 来说, 将对膝关节有较多活动度的需求。在许多西方社会的日常活动中, 高活动膝关节是必须的功能，例如进行一些休闲运动。在亚洲, 因为风俗民情及宗教 信仰的不同, 高屈曲角度的膝关节活动十分常见。如日本日常生活中常见的跪坐姿势, 包括饮食、茶道等社交活动等; 而在印度地区, 则以盘腿坐姿最为常见。因此, 日常生活中的高屈曲活动中, 需要111°至165°屈曲的蹲姿、跪姿及盘腿坐姿, 以提供良好的稳定度[1]。
1.2传统假体存在的缺陷
　 　全膝关节置换术后所谓的高屈曲是指膝关节屈曲角度超过120°，然而高屈曲的实现除了病人自身的情况，如术前膝关节的屈曲角度及手术医师的水平，假体的 设计也十分重要。过去假体置入后，一般屈曲可以达到100°~110°，这也是假体设计的安全界限。而对于要求高度屈曲的患者，采用过去的普通假体可能会 产生如下问题:（1）假体的凸轮机制在膝关节深屈曲时容易发生不稳和脱位。（2）影响“后滚”：股骨假体的后翼过短和股骨假体偏心距（off-set）过 小，影响膝关节高屈曲时的后滚运动。（3）膝关节高屈曲时容易发生聚乙烯衬垫后方磨损：普通假体股骨部件后翼会在高屈曲时由于其与衬垫的形合度突然减小， 将与平台垫片发生撞击，导致股骨假体后翼嵌入垫片造成应力集中，加速聚乙烯衬垫的后方磨损。（4）股骨假体的髌骨轨道偏短、偏窄，使膝关节在深屈曲时，髌 骨无法顺利滑入轨道使得髌骨长轴与股四头肌腱及髌韧带之间的角度增大，导致髌骨受力增大。（5）普通假体在膝关节屈曲超过90°时，不仅髌骨的受力会骤 增，而且如果此时髌骨与股骨部件滑车部无法形成良好的关节面，在膝关节高屈曲的过程中，髌骨会滑入股骨髁间窝内，形成“髌骨填塞”。（6）当膝关节深屈曲 的时候，胫骨假体前缘还会与伸膝装置碰撞。
1.3高屈曲假体在设计上的改进
　　高屈曲假体，以 The Legacy Posterior Stabilized Flex Prosthesis(Zimmer, Warsaw, IN)为例，针对 上述问题做出了以下改进：（1）改进凸轮机制，增加跳跃距离，减少胫骨假体脊部的压力。（2）将后髁关节面延长，后髁曲率半径减小，增加关节面的吻合程 度，增大后方撞击时屈曲角度的同时，仍保留较大的接触面积，避免应力集中导致聚乙烯衬垫磨损。（3）髌骨滑槽加宽加深，改善髌股接触，避免髌骨填塞。同时 减小深度屈膝时的应力以及使髌骨在整个屈膝过程中能在滑槽中顺利的滑动。（4）在股骨部件上增大了后方的偏心距（off-set）。这将有助于避免膝关节 屈曲状态下股骨后髁与胫骨后部皮质的提前撞击，使股骨顺利完成后滚运动，进而获得TKA术后的最大膝关节屈曲度。Arabori 等的TKA在体运动学研 究结果表明，接受PCL 保留型假体的TKA术后，股骨后髁偏心距的大小与膝关节屈曲度是有关系的，增加股骨后髁偏心距可以使膝关节屈曲度增加。（5）在 胫骨垫片前方做出凹陷，使伸膝装置在深屈膝时不与胫骨垫片发生撞击。这些改进使该型假体理论上能获得155°的安全屈曲[2]。
1.4高屈曲假体与传统假体的比较
　 　魏鸿文、郑诚功在分析近年来国内外有关高屈曲假体和传统假体比较的文章后认为，目前高屈曲人工膝关节设计较传统人工膝关节设计能够提供较高的弯曲活动 度; 另外, 在早期临床研究方面, 有结果指出后稳定型假体要比后十字韧带保留型假体有较高的活动度, 可动式的平台设计也能提高术后的屈曲角度，然而 在临床评分方面则无明显差异。针对蹲姿、跪姿及盘腿坐姿等高屈曲膝关节角度进行的接触分析发现，现有人工关节设计在高屈曲动作时并不能满足胫股骨相对接触 或运动的需求, 所以在设计上必须考虑高屈曲角度时, 股骨相对胫骨的旋转造成外侧半脱位的情形[2]。，李瑾等回顾分析 2005 年4 月－ 2007 年10 月采用高屈曲度假体行人工全膝关节置换的23 例27 膝患者（高屈曲度组）与同期行普通后稳定假体置换的 35 例41 膝患者（后稳定组）进行了平均32.8个月的疗效比较：两组术后3、12、24 个月的HSS 评分、WOMAC 评分、膝关节最大屈曲 度、关节活动度比较，差异均无统计学意义（P ＞ 0.05）。但是膝前痛发生率较小，原因是高屈曲假体设计的改进使髌骨轨迹得以改善，降低髌股关节应 力，减少膝前痛[3]。白波等对比高屈曲度假体( PFC - RPF)与传统旋转平台假体( PFC - RP) 全膝关节置换 术( TKA )早期临床效果的差异，患者术后随访的HSS评分、髌骨评分、膝前痛评分、髌骨功能评分均无统计学意义 ( P > 0. 05), 但是单膝置换采用PFC - RPF者屈曲度优于PFC- RP, 双膝同时置换屈曲度差别不明显[4]。Richard W等也发表了2.7年的短期随访结果，他对普通后稳定型假体与高屈曲假体进行比较，发现两者在活动度、膝前痛以及术后功能评分方面并无显著差异，而长时间的随访内容则主要集中在假体的寿命以及聚乙烯衬垫磨损的情况[5]。
2　改进股骨滑车部件的设计改善髌股轨迹降低髌股关节并发症
2.1改善髌骨轨迹
　 　髌骨半脱位是全膝关节置换术后的一种并发症。Michael Tanzer等认为膝关节假体的设计对髌骨的生物学特性有重要的影响，他们对比了5种不同 的股骨假 体：MG II = Miller/Galante II prosthesis (Zimmer, Warsaw, Ind.),AMK = Anatomic Modular Knee System (DePuy, Warsaw,Ind.), Ortholoc = Whiteside Ortholoc Modular prosthesis(Wright Medical Technology, Arlington, Tenn.), PFC = press- fitcondylar prosthesis (Johnson & Johnson, Warsaw, Ind.) and IBII = Insall– Burstein II prosthesis (Zimmer)）在全膝关节置换术后对未进行置换的髌骨的轨迹以及受力的影响，并试图发现不利于髌骨轨 迹的股骨假体设计特点。他们发现在膝关节屈曲15°到30°时，使用MG II假体的髌骨轨迹明显外移，然而在30°时AMK，MG II，PFC假体的 髌骨轨迹也会外移。平均来说，使用这些假体会使髌骨轨迹较正常膝关节而言其轨迹向外侧偏移3~5毫米。在膝关节屈曲60°到105°的时候，髌骨内外侧移 动轨迹与正常膝关节相似。髌骨的旋转在膝关节屈曲30°到105°时与正常膝关节相似，只有在屈曲0°到15°时使用IBII、PFC、 Ortholoc prostheses假体的髌骨与正常膝关节相比，髌骨明显旋转。不同假体导致髌骨翘起的程度不一样。与正常膝关节相 比，Ortholoc prostheses假体在屈曲15°到105°、IBII假体屈曲60°到105°、PFC假体屈曲90°到105°时髌骨向内 侧翘起增加。他们认为：解决的办法同样是加深股骨假体上的髌骨滑槽并使之更符合解剖结构，从而使髌骨能在膝关节深屈曲时更顺利地滑入髁间窝[6]。除此以外还可以加宽股骨部件前翼，覆盖整个股骨前侧的关节面，使得相对髌骨而言，股骨假体滑车翼的自由度比较大，避免髌骨只要有轻度的轨迹不良就将导致倾斜或半脱位。
2.2降低髌股关节并发症
　 　全膝关节置换术后假体10年存活率超过95%。然而，包括髌股关节方面的并发症，如髌骨弹响和滑膜嵌顿却是无法避免的。其中髌骨弹响的一个重要原因就是 由于连接股四头肌腱及髌骨上缘的软组织结节增生而造成的，这也是膝关节高屈曲时髌骨填塞的结果。当膝关节高屈曲时，这个结节会处于股骨假体的髁间窝内，当 膝关节从屈曲30°到45°的时候，这个结节会回到髌骨上缘，发出弹响并产生疼痛。这种现象在普通假体，如original ⅠB的发生率高达21%，究 其原因，这种假体的髌骨滑槽向股骨髁间窝的前上缘过度太突然，所以一个较短的滑槽和一个移行曲度较陡的股骨髁间窝前上缘容易引起纤维结节导致髌骨弹响征 [7]。其他一些并发症如疼痛、交锁、半脱位往往是由股骨滑车部件的几何学方面的缺陷所致。所以，如何通过改进股骨滑车部件的设计，从而降低髌股关节并发 症是十分值得研究的。
　　Henry D等在文献中总结到，针对第一代假体的不足而出现的第二代假体，其改进的地方有：（1）加深髌骨滑槽。 （2）使股骨假体的滑车曲率半径更接近正常的解剖结构，避免滑车翼的近侧部分与股骨前皮质吻合欠佳，导致髌骨撞击、弹响和运动轨迹不良发生率增加。而更先 进的第三代假体，其进一步改进的地方有：（1）将假体的凸轮结构向后移动，允许进一步加深髌骨滑槽。（2）股骨假体分左右两侧设计，允许髌骨滑槽的方向倾 斜（7°）。(3)延长股骨部件前方的滑车翼，使髌骨在膝关节伸直时仍能与滑车部件相接触，避免髌骨在膝关节屈曲时先与股骨前侧皮质接触，再与滑车部件接 触，从而发生交锁和弹响。（4）增加股骨假体的型号，以增大假体的匹配程度[7]。

3　性别假体的研究与价值
　　许多医生尝试通过解剖学 结构的恢复提高TKA术后的功能，有很多研究表明男性与女性在膝关节解剖方面存在一定的差异。这其中包括：股骨远近端比例的变化、Q角的差异、股骨滑槽的 形态等。于是，有人研究出了有性别之分的假体，从而为医生和病人提供更多的选择。这包括不同的假体尺寸、不同的外形比例，以及不同的股骨滑槽设计等特点。 然而两性之间究竟有多少解剖结构上的差异呢？如果真的存在差异的话，那么使用有性别差异的假体能否获得更好的功能、更高的假体存活率以及更好的术后效果 呢？
3.1男女性膝关节的解剖差异
　　Aaron J.等在查阅了253篇文献后发现两性之间膝关节的解剖差异有以下这些：（1）股骨远 端的横径与前后径比例：男性大于女性，为0.77比0.69。尤其是当前后径增加时，男性这一比例不变，而女性则下降。Alan C.等也在查阅了大量文 献后，得到相同的结论[8]。（2）前髁高度男性大于女性，为5.7mm比4.6mm。Alan C.等得到的数据是内侧前髁高度女性比男性小1.6mm,而外侧前髁高度则小1.4mm。但是他们认为这些数据没有考虑到女性身高较小，而且股骨的尺寸也较小[8]。（3）Q角女性平均是15.7°而男性则是13.3°，Alan C.等则发现不同的文献报道两性之间Q角的差异大小不等，差异从3°到5.8°不等，而且这些数据也是没有考虑到两性之间身高差异的因素，一旦把身高因素考虑进去，则Q角的差异将不存在[8]。（4）股骨滑槽方向的角度有差异：男性是向内侧4.4°，女性是5.38度。而Kartik M.等的研究显示股骨滑槽的远端部分两性之间没有差异，而近端部分则有差异，女性是偏向内侧10°而男性则是4.5°[9]。（5）膝关节伸直时髌骨的接触面积：男性是139平方毫米，女性是146平方毫米。（6）膝关节屈曲90°时髌骨的接触面积，男性是275平方毫米，女性是159平方毫米[10]。 Kartik M.等还发现以下的差异：膝关节伸直时，女性的胫骨外旋角度比男性大，分别是5.4°和1.3°；膝关节屈曲30°时女性胫骨内旋角度比男 性小，分别是1.7°和6.4°，膝关节从伸直到屈曲120°的过程中，女性的胫骨旋转角度是18.2°而男性是12.4°[9]。
3.2我们究竟是否需要具有性别差异的关节假体
　 　虽然有科学证据表明两性之间的膝关节的确存在解剖上的差异，但这些差异与其说是由性别决定的，不如说是由多种因素决定的。体型、身高、性别以及骨骼尺寸 综合起来最后使每一个人的骨骼体质都是独一无二的。举例来说：（1）两性的Q角长期以来都被认为是有区别的，但是最近Grelsamer的研究显示，以前 关于两性之间的Q角有差异的报道都没有考虑身高的因素，而身高比性别更能决定Q角的大（2）Bellemans统计了1000位欧洲白种人发现，体型比性 别在决定股骨远端和胫骨尺寸大小方面有更重要的影响。虽然我们知道两性之间的膝关节的确存在解剖方面的差异，但是在短期的随访中，没有证据表明使用具有性 别差异的膝关节假体有更好的术后效果。Mahoney和Kinsey在统计了437例全膝关节置换术后的病人发现，有三分之二的女性出现股骨假体悬挂的情 况，而且39%的术后疼痛与此直接有关系。他们得到的结论：是厂家与其去改进带性别差异的假体，不如多增加假体的型号，使医生有更大的选择空间来选择最适 合病人的假体（基于股骨远端和胫骨的比例，髌骨尺寸以及Q角）[10]。另一方面Alan C.等在回顾和统计了大量有关传统全膝 关节置换术的文献后发现：（1）无论使用何种标准来定义成功和失败，都没有证据表明使用传统假体女性术后效果比男性差。与此相反的是，女性术后效果和男性 一样甚至比男性还要好。（2）他们也得到相同的结论——两性之间膝关节的解剖差异可以用女性平均身高和尺寸较小来解释，而不是单纯归结于性别差异[8]。使用有性别差异的假体能否有更好的功能、假体存活率以及术后效果，从目前的研究来看无法得到肯定的回答，所以我们需要更长时间的研究及随访，更大量的统计才能客观的回答这一问题。

4. 种族假体的研究与价值
　　目前绝大多数全膝关节置换术使用的假体都是根据白种人的人体测量学得到的数据而设计的，这就导致了亚洲人在使用假体时出现不匹配的结果。
4.1国人与白种人的差异
　 　Wei-Pin Ho等测量了70例骨性关节炎患者术中股骨远端截骨后的两项数据：（外侧髁的前后径和股骨远端的横径），并与台湾目前使用的5种假体进 行股骨部件的前后径和横径进行比较，发现有3种假体（Duracon, NexGen and UKnee）在前后径相同时，横径比股骨远端截面的横径 大，导致国人在使用这些假体时股骨左右两侧会出现悬挂[11]。
　　Bing Yue等利用CT和核磁重建了健康的国人与 白种人的膝关节三维模型并进行比较，得到的结果是：（1）国人与白种人女性的股骨远端横径与前后径的比例都随着前后径的增大而减小，但是两个种族之间的横 径和前后径之间的比例却有明显差异。在相同的前后径下，中国女性股骨远端的横径明显较小，所以横径与前后径的比例较小。（2）国人与白种人女性在胫骨方面 比较的结果则是国人女性的胫骨整体来讲是要比白种人要小，无论是胫骨平台的前后径和横径都较小，但是在横径与前后径的比例以及胫骨平台后倾角方面则与白种 人的差异并无统计学意义。（3）国人与白种人男性的股骨比较显示无论横径还是前后径都明显小于白种人，但是横径与前后径的比例和白种人相比则无明显差异。 （4）国人与白种人男性在胫骨方面的比较显示国人的胫骨尺寸总体来讲也是小于白种人的，无论是胫骨平台的前后径和横径都较小，但是横径和前后径的比例却比 白人要大的[12]。
　　曲铁兵等通过对大量中国人胫骨近端的系列研究发现，胫骨近端无论在线性和角度参数以及几何形态方面，国人与西方白种人有着明显的差别[13][14][15][16]。另外，在曲铁兵等人对中国新疆维吾尔族正常成人45人87膝的形态学研究发现，维吾尔族人正常胫骨平台形态同汉族国人存在一定的区别，和白种人也有一定的差异[17]。
4.2亚洲人在使用欧美假体时出现的问题
　 　除了中国人在使用欧美假体时会出现不匹配的情况，亚洲其他国家也有相似的情况。Dai-Soon Kwak等在测量了200韩国人例膝关节的数据并与在 韩国使用的六种假体相比较，得到了以下结果：（1）6种股骨假体 （Scorpio, Duracon，Triathlon，PFC ，LCS，Nexgen）在相同的前后径下，横径比股骨截骨面得横径要小。（2）6中 假体的横径与前后径的比例恒定，且小于韩国人测量的数据。（3）在相同的前后径下，6种假体内后髁的宽度小于截骨测得的数据；4种假体的外后髁宽度过 小，2种过大。（4）在相同的前后径下，4种假体的内、外后髁高度要小于测量数据，另外两种则大[18]。
　　 Ken Urabe等的研究数据显示，日本人股骨远端测量的数据与在日本使用的假体（NexGen，Profix，Duracon，Press- Fit Condylar）相比，其股骨后内髁的宽度要大于假体宽度；股骨内髁的宽度大于假体的宽度，外髁则相反；股骨外髁的长度要小于假体长度 [19]。
泰国人是亚洲人口里面一个在骨骼结构和解剖方面与中国人与日本人相似的种族。Chaiyos Chaichankul等用核磁测量了 200例泰国人的膝关节，得到股骨远端及胫骨近端的横径及前后径的数据，并与4种假体 NexGen (Zimmer), P.F.C. Sigma (Depuy- Johnson & Johnson), Genesis II (Smith & nephew), and Scorpio (Stryker)） 比较，得到的结果是：（1）对于泰国男性而言，Genesis II和Scorpio假体的股骨部件与股骨远端数据比较，在相同的前后径下，其横径偏大； 对于女性而言则4种假体都偏大。（2）Genesis II的胫骨部件与胫骨近端数据比较，不论男性或女性，在相同的横径下，其前后径过大。其余3种假体 对男性而言是合适的，而对女性而言则是偏大，胫骨近端横径越大的，假体胫骨部件前后径与胫骨近端前后径相差越大[20]。在印度，Shrinand V. Vaidya等的研究显示，有不少人，尤其是女性（60.4%）其股骨远端的前后径要小于最小号假体的前后径，而且在相同的前后经下，横径的差异很大[21]。
4.3对假体改进的一些建议
　 　目前绝大多数全膝关节置换术使用的假体都是根据白种人的人体测量学得到的数据而设计的，而亚洲人种人体测量学得到的结果与白种人相比，确实存在差异，使 用传统的假体产生不匹配在所难免。而随着经济的发展，人们对生活质量要求的提高，全膝关节置换术也是越来越普及，设计更适合亚洲人种的假体势在必行，而其 针对原有假体的改进主要有两方面：一是完善假体的型号，如设计较小尺寸的假体以及使同一假体在相同的前后径下又不同的横径；二是设计更符合亚洲人解剖学特 点的假体。
Wei-Pin Ho等认为对于中国病人而言，股骨假体的前后径应该从50毫米开始，以5毫米递增到75毫米，而对应的横径则是52.0,58.3,64.5,70.8,77，以及83.3毫米[11]Shrinand V. Vaidya等也建议股骨假体可分为5个型号，分别是超小号，小号，女性中号，男性中号，以及大号：其前后径依次是50、54、58、60、66毫米，横径则是54、58、62、66、72毫米[21]Dai-Soon Kwak等人则认为股骨假体的前后径在45~65毫米，横径在60~80毫米适合绝大多数韩国人[18]。Ken Urabe等则根据他们的测量结果提出：（1）股骨假体的内侧髁宽度应比外侧髁要宽；（2）为了让TKA术后的股骨后滚运动更接近于正常膝关节，股骨假体后外髁的长度和半径设计应小于后内髁[19]。
5 是增加假体的功能还是保留自然功能
　　是否保留后交叉韧带是全膝关节置换中仍存在争议的问题。后稳定型假体和后交叉韧带保留型假体各有所长，哪种假体更有利于恢复膝关节的自然动力学，不同的专家有不同的观点。
5.1后交叉韧带保留型假体的优劣
　　PCL保留的支持者认为：保留PCL可以改善膝关节的功能、活动度、力量和稳定性，并可以降低固定界面上的应力。许多研究者发现PCL使病人拥有更正常的步态，特别是在爬楼梯时[22][23][24][25]。PCL使膝关节在屈曲时胫股接触点后移，从而形成股骨髁后滚。一项体外研究显示，PCL保留型膝关节比PCL牺牲型或PCL替代型膝关节具有更大的髁后滚。髁后滚可以防止胫骨平台后部与股骨髁发生撞击，从而使膝关节活动度的增加成为可能[26]。 髁后滚还增加了股四头肌的力臂，从而增加了伸膝力量。PCL是膝关节中最粗大的韧带，它可以对抗在日常活动中膝关节主要承受的向后的剪力。当PCL缺失 后，这种剪力必然会作用于固定界面上，而固定界面的抗剪力的能力恰恰很差。另外，保留PCL可以保留一部分本体感觉的功能，同时有助于维持关节线水平。有 报告证实，PCL保留型假体保持关节线水平的可能性大大强于PCL牺牲型假体。
除此以外，有学者认为使用PCL保留型假体患者术后的出血量明显少 于PCL牺牲型假体。胡玉亮等研究了67例骨性关节炎患者全膝关节置换术中及术后的出血情况，发现后稳定型假体和后交叉韧带保留型假体术中出血量相差不 大，出血量分别为（360±129）、（356±97）ml，差异无统计学意义：术后出血量分别为（548±154）、（698±165）ｍｌ，差异有统 计学意义，手术总出血量分别为（909±203）、（1052±209）ｍｌ，差异有统计学意义[27]。
　　后交叉韧带 保留型假体的问题：（1）该假体是寄希望于后交叉韧带的本体感受器发挥作用, 通过神经系统的反射引起相关肌肉韧带的紧张, 也就造成了膝关节的后滚运 动。正是通过这种后滚, 膝关节才能够有较好的屈曲功能。但是事实上，对于需要接受人工全膝关节表面假体置换的病人, 其后交叉韧带往往已经失去了正常的 功能, 所以很难发挥本体感受器—神经系统的反射用, 因而也就没有了神经反射引起的后滚机制。从翻修的后交叉韧带保留型假体上观看, 胫骨平台聚乙烯垫 的磨损部位并没有位于后侧, 而是位于了聚乙烯垫的前侧, 说明了后滚机制事实上在此类假体中是不存在的, 股骨髁假体相对于胫骨平台假体反而有了异常的 前移。（2）后交叉韧带保留型的胫骨平台聚乙烯垫在矢状面上必须是平坦的, 甚至必须使平台后倾，否则蝶形的聚乙烯垫会引起股骨髁后侧与胫骨衬垫后方撞 击。同时，由于在膝关节屈曲、股骨髁发生后滚动的时候会增加交叉韧带的张力, 从而使股骨髁、聚乙烯垫接触应力增加, 因此会加快磨损的机会[28][29][30]。 不过，这种平坦的聚乙烯垫同时也存在着自身的问题, 由于股骨髁假体是圆弧形状的, 而聚乙烯垫是平坦的, 那么也就形成了一个点接触。点接触会增加聚乙 烯垫的磨损, 尤其是层状撕裂的机会。当膝关节活动时，随着接触点的前后移位, 胫骨平台所承受的来自股骨髁的纵向应力也会前后移动, 会发生类似跷跷板 的现象。(3)操作相对困难, 尤其是对于挛缩的后交叉韧带来说进行松解平衡是非常困难的[31][32], 即使是有经验的医师也难以达到理想的效果[33]，保留PCL 需要有一定的经验和技巧[34]。
5.2对后稳定型假体的褒贬
　 　PCL切除的支持者认为：手术技术更容易操作，去除交叉韧带使得手术操作更为直观和具有可重复性。可从股骨附丽点锐性切除PCL。因此，不需要考虑后侧 关节结构紧缩带来的韧带平衡问题。PCL切除后可以使畸形的矫正更为容易，胫骨的截骨量更小，假体衬垫的厚度增加，可以置入关节面吻合程度更高的假体，从 而改善关节的磨损。在有炎症的膝关节中，PCL的组织学结构已不正常。在一组研究中，被切除的27条PCL中，有23条病变异常，并与患者的年龄 （>70岁）和畸形的程度呈正相关。在另一组研究中，对比了TKA组的24条PCL和年龄对照组的36条PCL，TKA组中63%的PCL发生了明 显退行性变，而对照组中发生退变的PCL为0。这些退变的PCL可能会在术后晚期发生晚期断裂，从而导致有症状的膝关节不稳定。后交叉韧带替代型假体术中 切除了不正常的后交叉韧带, 通过一个横栓-立柱（cam-post）的盒式结构装置来发挥后滚机制, 从而在改善膝关节屈曲功能的同时维持后方稳定。随 着膝关节的屈曲立柱通过与其后侧横栓结构相互作用,使股骨髁与胫骨平台接触点的后移, 从而完成了后滚的运动。事实上, 运动学研究也证实了后稳定型假体 有后滚运动的趋势。碟形的胫骨平台聚乙烯内衬使与股骨髁的吻合程度大大的提高，这种面接触的吻合程度的提高将减少磨损的机会。
　　后稳定型假体存 在的问题：（1）胫骨部件松动的危险：由于这一类型的假体通过立柱与横栓结构的相互作用来发生后滚, 当相互的作用力分别通过股骨髁或者胫骨平台向上下传 到的时候, 就增加了骨水泥与骨界面之间的剪切应力，增加了松动的机会。（2） 立柱—横栓结构前侧撞击征：当膝关节过伸的时候，立柱前方可能与股骨髁组 件髌骨面下缘相互碰撞。当膝关节屈曲过程中所伴随的旋转时候, 股骨髁组件两髁的内侧缘与立柱的侧前方也会发生碰撞，这种碰撞导致了立柱前侧的磨损。因此 如果应用后稳定型假体，在假体安置时应该防止股骨部件的过伸放置以及胫骨平台假体的屈曲[33]。

6　我们的观点
（1） 关于高屈曲假体：目前的高屈曲人工膝关节设计虽然较传统人工膝关节设计能够提供较高的弯曲活动度，但是并不是使用了高屈曲假体就可以使TKA术后能获得高 屈曲度，普通假体同样可以通过优良的手术技术达到很好的活动度。在早期临床研究方面, 有学者指出后稳定型要比后十字韧带保留型有较高的活动度, 可动式 设计也能提高术后的屈曲角度。然而在临床评分及膝前痛方面，高屈曲假体与传统假体相比则无明显差异。高屈曲假体的真正价值在于，它能够更好地提供术后膝关 节后滚并减少膝关节高屈曲时聚乙烯衬垫的后方磨损。因此，高屈曲假体是否优于传统假体还需要长期的研究来证实。
（2）关于减少当今假体中最常见的 并发症：虽然全膝关节置换术后假体10年存活率超过95%，然而这并不能使我们满意。而且，当今大多数假体都存在一些难以避免的术后髌骨并发症，如髌骨弹 响、滑膜嵌顿以及髌骨半脱位等。因此，未来的假体在设计应该以减少并发症概率做为重要的侧重点之一。在现有材料学基础上，应以通过假体更好的形态学设计和 功能学设计来增加假体使用寿命为目的。
（3）关于性别假体：虽然不少研究表明男性与女性在膝关节解剖方面存在一定的差异，很多研究都忽略了在性别 之间同时存在的身高差异，难以说明男女性膝关节解剖学方面的差异就是性别因素所导致的，因此与其浪费大量精力如设计性别假体，倒不如增加假体的型号。另 外，使用有性别差异的假体能否有更好的功能、假体存活率以及术后效果从目前的研究来看无法得到肯定的回答，所以我们需要更长时间的研究及随访，更大量的统 计才能客观的回答这一问题。
（4）关于种族假体：目前绝大多数全膝关节置换术使用的假体都是根据白种人的人体测量学得到的数据而设计的，而多项研 究证实亚洲人种人体测量学得到的结果与白种人相比，确实存在明显的差异。中国人不仅在解剖学上，而且生活习惯和对膝关节运动的要求也与西方人有明显不同， 因此对于国人使用传统的西方假体产生不匹配在所难免。而随着经济的发展，人们对生活质量要求的提高，全膝关节置换术也是越来越普及，设计更适合亚洲人种， 乃至中国人的膝关节假体势在必行。
（5）关于是否保留后交叉韧带：这是全膝关节置换中始终存在争议，并且至少在今后很长一段时期都难以会有结果的 问题。后稳定型假体和后交叉韧带保留型假体各有所长，目前学术界的大量证据表明，膝关节置换中保留和不保留后交叉假体全膝关节置换的临床疗效差别无明显的 统计学意义。但是由于患者无法避免的年龄增长和材料学缺乏革命性突破等因素，使得两者都不能进行更长期的观察和随访研究。而且另一个不得不让我们正视的现 实是：当今对两种类型假体的大量褒贬报道，都难以跳出作者本人对自己使用假体的爱好因素。很多作者长期只使用一种类型的假体，对该类型假体有丰富的经验， 却缺乏对另一种假体的深入研究和应用经验，却评价后者的不佳，缺乏客观性。另外值得指出的是，这两种假体在设计理念、手术技巧方面都有很大的差异，如果用 后稳定型假体的理念进行保留后交叉韧带假体的操作，将不会发挥出后者的设计优点，使得其研究和报告都得出不客观的结果。因此，我们建议开展更多高质量、大 样本的随机对照试验以增加证据的强度。无论研究者还是临床学者，都需要在深入研究不同假体理念、手术技巧的基础上进行更多的体验与比较。我们通过多年和大 量的临床应用观察认为，保留后交叉韧带型假体手术操作的难度较大，然而对经过训练和有深厚TKA经验的医生来说没有什么问题。这种假体有很广泛的适应症， 对髌骨功能不良者有一定的优势。它可以适用于晚期膝关节炎，但是最好是术中见到后交叉韧带结构和功能完整者。不保留后交叉韧带型假体适用范围也很广，适于 各种晚期病变，尤其是合并关节强直、膝关节严重屈曲挛缩。这种类型的假体手术操作相对简便，对软组织平衡的容忍度相对较低。手术医师经验不足时，建议最好 使用后交叉韧带替代型假体。

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