膝關(guān)節(jié)置換術(shù)后的髕腱短縮及其臨床影響

摘要：膝關(guān)節(jié)置換術(shù)目前已成為治療各種疾病導(dǎo)致膝關(guān)節(jié)毀損病變的重要手段，逐漸受到醫(yī)師與患者的認可，髕腱短縮是術(shù)后常見癥狀之一。本次研究從膝關(guān)節(jié)置換術(shù)后髕腱短縮原因、髕腱解剖與作用、髕腱長度變化對膝關(guān)節(jié)活動的影響等方面出發(fā)，探討其利弊，總結(jié)預(yù)防措施。

關(guān)鍵詞：膝置換術(shù)；全膝置換術(shù)；單髁膝關(guān)節(jié)置換術(shù)；髕腱短縮；臨床影響隨著生物材料技術(shù)的不斷發(fā)展，人工關(guān)節(jié)材料不斷推陳出新，人工材料其醫(yī)用價值得到極大的提高，在正確掌握手術(shù)適應(yīng)證、保障高質(zhì)量的治療與護理水平的基礎(chǔ)上，膝關(guān)節(jié)置換術(shù)已成為治療毀損性膝關(guān)節(jié)炎等部分膝關(guān)節(jié)疾病的可靠手段，受到廣大醫(yī)師與患者的歡迎[1]。膝關(guān)節(jié)置換術(shù)，包括人工全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)（TKA）、單髁膝關(guān)節(jié)置換術(shù)等一系列手術(shù)，其中TKA開展較早，療效較顯著，據(jù)統(tǒng)計療效優(yōu)良率可達90%以上。近年來隨著社會醫(yī)療水平、手術(shù)技術(shù)與經(jīng)驗的不斷提高，接受膝置換術(shù)患者例數(shù)逐年增多，但與之相對的是相關(guān)并發(fā)與后遺癥發(fā)生例數(shù)也逐漸增長，且隨著診療技術(shù)的不斷進步，學術(shù)界對膝置換術(shù)關(guān)注熱點主要集中在術(shù)后并發(fā)癥的預(yù)防與功能恢復(fù)。膝關(guān)節(jié)活動度（range of motion，ROM）是評價膝置換術(shù)后預(yù)后效果的主要指標之一，關(guān)系患者接受治療的初衷。膝置換術(shù)后ROM影響因素眾多，其中最常見、最易發(fā)現(xiàn)、最可疑的因素即為髕腱短縮，目前有關(guān)其影響與作用機制學術(shù)界尚無確切結(jié)論，本次研究就此進行探討。

1膝關(guān)節(jié)置換術(shù)后髕腱短縮原因

1.1膝關(guān)節(jié)置換術(shù)后髕腱短縮原因概述 自開展膝關(guān)節(jié)置換術(shù)后，就有了關(guān)于髕腱短縮報道，TKA于國外開展較早，故術(shù)后髕腱短縮現(xiàn)象相關(guān)研究也開展較早，國內(nèi)膝關(guān)節(jié)置換術(shù)逐漸得到推廣，相關(guān)研究也逐漸增多。一般來說，術(shù)后8～10個月后所有患者均會發(fā)生不同程度的髕腱短縮，但因受影像學技術(shù)、人體生物學等因素影響，其短縮的長度精確測量難度較大。據(jù)此，有學者設(shè)立具有研究意義的髕腱短縮標準，目前，多數(shù)學者以1年為期，髕腱短縮≥10%被視作是有醫(yī)學診斷價值的短縮[2]。據(jù)統(tǒng)計1年內(nèi)髕腱短縮10%的比率約為34%～81%，部分影響預(yù)后，因此有關(guān)膝關(guān)節(jié)置換術(shù)后髕腱短縮研究逐漸受到學術(shù)界重視[3]。

1.2膝關(guān)節(jié)置換術(shù)后髕腱短縮原因 目前，學術(shù)界普遍認為致髕腱短縮的原因是內(nèi)外因素綜合作用的結(jié)果，外在因素包括術(shù)后的機能恢復(fù)不良、水腫、疼痛所致的股四頭肌肌力下降，內(nèi)在原因為骨愈合過程中舊有或新發(fā)創(chuàng)傷所致的膠原反應(yīng)，此外，有學者認為骨愈合中的缺血重建也可致髕骨短縮[3]。

有關(guān)TKA術(shù)后髕骨短縮直接原因研究較多，主要論點如下：TKA術(shù)中及術(shù)后切口、切口暴露增加了伸膝裝置被損耗的幾率，TKA術(shù)中內(nèi)側(cè)髕骨和沿著髕腱所做切口以及切除髕下脂肪墊均減少了對周圍組織對髕腱的支持誘發(fā)缺血重建機制，外側(cè)支持帶固定不充分也可間接影響髕骨與髕韌帶的血供，術(shù)中對髕腱周圍組織的創(chuàng)傷操作致疤痕產(chǎn)生影響長遠預(yù)后，等[4]。部分學者提出于TKA術(shù)后早期開展康復(fù)訓(xùn)練可有效抑制髕腱短縮，因為從生物學角度來看，關(guān)節(jié)長期缺乏活動，可造成關(guān)節(jié)攣縮、股四頭肌麻痹致髕腱短縮。

單髁膝關(guān)節(jié)置換術(shù)后髕腱短縮率極低，據(jù)統(tǒng)計縮小范圍在-13%～11%，達到具有臨床意義的短縮患者例數(shù)極少。從手術(shù)的性質(zhì)來看，單髁膝關(guān)節(jié)置換術(shù)幾乎不可能發(fā)生髕腱短縮，其原因如下：①致髕腱短縮內(nèi)外機制較少，相較于TKA其手術(shù)創(chuàng)傷小、切口暴露范圍小，手術(shù)不涉及伸膝裝置，甚至無需翻轉(zhuǎn)髕骨，術(shù)后出血少，不易并發(fā)水腫、疼痛與炎癥反應(yīng)，術(shù)后恢復(fù)快，有利于股四頭肌肌力的維持，且因創(chuàng)傷小，膠原反應(yīng)與缺血重建反應(yīng)輕；②術(shù)后恢復(fù)迅速，有利于功能恢復(fù)，抑制髕腱短縮[6]。因此，本次研究主要探討TKA術(shù)后髕腱短縮及其影響。

2膝關(guān)節(jié)置換術(shù)后髕腱長度變化與臨床影響

髕腱是伸膝裝置、膝關(guān)節(jié)生物力學系統(tǒng)的重要組成部分，其變化可影響后兩者的作用機制，一個健康者，其髕腱其長短與膝關(guān)節(jié)因生物選擇而匹配，不存髕腱變化問題，但針對膝關(guān)節(jié)置換術(shù)后髕腱變化與被替換后的膝關(guān)節(jié)是否存在相關(guān)、如何相關(guān)、相互作用的機制，學術(shù)界爭議較大，甚至有部分學者認為TKA術(shù)后髕腱短縮并不影響膝關(guān)節(jié)活動度，或者說并不起絕對作用[5]。

2.1髕腱解剖位置及其作用 髕腱連接髕骨與脛骨結(jié)節(jié)，近端稍寬、遠端稍窄呈扁平樣，寬約24～33 mm，厚約3～5 mm，長約4.6 mm，包括髕韌帶、內(nèi)外側(cè)支持帶，在膝關(guān)節(jié)屈伸過程中，通過兩端腔骨粗隆附著點，利用復(fù)雜的力學結(jié)構(gòu)，引導(dǎo)控制髕骨移動以形成相對穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)[6]。髕腱主要由纖維構(gòu)成，無彈性，但具有一定的張力，隨著膝蓋的運動，一般認為短縮超過10%，相關(guān)并發(fā)癥發(fā)生幾率大大增加，被視作有有意義短縮。

2.2髕腱長度的測量 髕腱因一直處于動態(tài)屈曲過程中，測量不易，目前常用的方法為糾正投影放大比率換算法，一般應(yīng)用X線計算機處理系統(tǒng)行數(shù)字拍攝，測出實體距離后以換算出肌腱長度，為得出確切的長度糾正偏差，又多應(yīng)用雙盲法，多人、多次、多時段測量取均值，盡管有人提出運用X線連續(xù)拍攝等方法測定，但多數(shù)患者出于對X線放射傷害的顧慮，不愿采取此方法。

2.3膝關(guān)節(jié)置換術(shù)后髕腱長度的變化及影響

2.3.1髕腱長度對膝關(guān)節(jié)活動度影響 ROM是衡量膝關(guān)節(jié)置換術(shù)臨床療效與預(yù)后水平的重要指標之一，膝關(guān)節(jié)活動度重要指標為膝關(guān)節(jié)屈曲度，正常情況下，人體正常緩步行走，膝關(guān)節(jié)變化屈曲最大角度約為60°～70°，上下樓需抬腿、提膝其膝關(guān)節(jié)變化屈曲最大角度為90%，直接從坐位、蹲位臟器活動度可達100°以上[6]。據(jù)臨床證實，TKA術(shù)后即使替換材料完美的恢復(fù)了原有的正常物理形態(tài)，患者ROM水平與健康狀態(tài)幾無差別，但隨著時間的推移，ROM水平仍會因替代材料正常磨損，發(fā)生退化。此外，術(shù)前活動水平、手術(shù)情況、患者自身恢復(fù)能力、術(shù)后指導(dǎo)、假體性質(zhì)類型等均可影響術(shù)后ROM水平，部分患者術(shù)后即可感受到細微的差異[7]。

髕腱是伸膝裝置的重要組成部分之一，其長度變化可影響膝關(guān)節(jié)屈曲度，進而影響ROM水平，髕腱長度的短縮客觀上限制了其伸縮范圍，直接影響相對穩(wěn)定的力學結(jié)構(gòu)，經(jīng)物理學模型證實，當肌腱長50 mm時，每短縮1 mm，屈曲度降低1°[8]。生物解剖學表明，在伸膝的過程中，髕腱中股內(nèi)斜肌與股外斜肌相互協(xié)同，促髕骨于滑車溝內(nèi)平滑運動，兩者肌力、繼發(fā)順序發(fā)生異常均可破壞這種相對穩(wěn)定的生物力學系統(tǒng)，影響髕骨正?；顒?，進而致伸膝裝置功能異常[8]。有研究表明，對于置換后髕骨關(guān)節(jié)，因髕韌帶作用，但屈曲＜90°時，盡管隨著屈曲加深，角度不斷增大，符合不斷增加，但髕韌帶與髕骨接觸應(yīng)力變化并不顯著，而在屈伸90°時，瞬間可增至34 MPa的集中應(yīng)力，且在進行高度屈曲活動中，部分患者可出現(xiàn)髕骨關(guān)節(jié)分離現(xiàn)象，髕腱所承受的牽引力也急劇上升，直至患者不耐受，致活動受限，嚴重影響患者正?；顒覽8]。

2.3.2髕腱短縮對髕骨影響 此外，高位髕骨是TKA術(shù)后常見并發(fā)癥，是造成髕骨不穩(wěn)的主要原因之一，而髕腱于脛骨附著點位置及髕腱長度與髕骨高位密切相關(guān)，但有關(guān)于髕腱長度與高位髕骨相關(guān)性研究較少，TKA術(shù)后并發(fā)高位髕骨是否是由髕腱過長引起的還有待商榷，有部分學者認為髕腱短縮有助于抑制高位髕骨，在實際診療過程中并不認為髕腱短縮是不良事件，反而認為其具有一定的積極意義[9]。

髕骨短縮易致髕骨低位，后者給全膝翻修外翻髕骨造成巨大的困難，多應(yīng)用松解術(shù)、橫切或截下脛骨結(jié)節(jié)解決。

3髕腱短縮的預(yù)防

從前文可知，致TKA術(shù)后髕腱短縮原因較為復(fù)雜，包括內(nèi)在機制與外在機制，據(jù)此需針對性的預(yù)防與控制。目前，尚無可確切抑制TKA術(shù)后髕腱短縮的方法，但通過有效的屈曲位縫合減少術(shù)后創(chuàng)傷、抑制水腫、確切止痛、高標準的心理護理有助于抑制髕腱并發(fā)，抑制髕腱短縮。此外，及早的開展康復(fù)訓(xùn)練也是有效抑制髕腱短縮的方法之一，但對TKA患者而言，因術(shù)后恢復(fù)時間較長、創(chuàng)傷較大，開展正確的康復(fù)鍛煉難度較高，若貿(mào)然開展反而影響預(yù)后，給治療帶來負面影響。故目前康復(fù)鍛煉主要應(yīng)用于單髁膝關(guān)節(jié)置換術(shù)后，一般來說術(shù)后48 h即可拔除引流管并開始進行股四頭肌主動收縮訓(xùn)練，第2 d增加膝蓋被動訓(xùn)練，配合CPM機屈伸膝關(guān)節(jié)，術(shù)后3 d便可活動至90°、下床進行負重活動，術(shù)后1 w便可進行起坐訓(xùn)練，術(shù)后2 w便可開展負重徒步訓(xùn)練[10]。

4結(jié)論

有關(guān)于膝關(guān)節(jié)置換術(shù)后髕腱短縮原因、作用機制、利弊、預(yù)防與治療措施，隨著接受膝關(guān)節(jié)置換術(shù)患者例數(shù)的增多逐漸受到醫(yī)學界的重視。本次研究綜述相關(guān)學者觀點，客觀陳述膝關(guān)節(jié)置換術(shù)后髕腱縮短的原因、髕腱短縮生物學機制、髕腱縮短對膝關(guān)節(jié)活動度影響等方面，系統(tǒng)闡述其臨床影響。筆者相信，隨著相關(guān)研究的不斷深入，膝關(guān)節(jié)置換術(shù)仍具有廣闊的應(yīng)用前景。

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