等重量膝关节置换的初步研究

王 娟，窦晨浩，刘月驹，李 升，秦士吉，张英泽（河北医科大学第三医院骨科，河北省骨科研究所，河北省骨科生物力学重点实验室，河北 石家庄050051）

膝关节置换是目前治疗膝关节终末期骨性关节炎的主要手段。近年来，全球膝关节置换数量不断增加，有专家预测到2030年膝关节置换数量将增加673%［1］。但目前的膝关节置换均属于等体积置换，术中将股骨髁和胫骨平台截骨后，将其置换为等体积的金属假体，其中还需要骨水泥将假体和自体骨骼固定在一起。无论金属假体还是骨水泥，其密度都远远超过自体骨，因此这种等体积膝关节置换术后膝关节本身的重量会增加，这可能是导致膝关节术后疼痛的原因之一。Nashi等［2］研究发现全膝关节置换1年和2年后，患者膝关节疼痛的发生率分别为31.1%和29.9%，而膝关节疼痛的原因尚不清楚。

张英泽教授团队对河北医科大学第三医院全膝关节置换术的患者进行长期研究发现，膝关节置换术中去除的股骨髁、胫骨平台和相应软组织的重量约为135g，而置换的金属假体和骨水泥的重量约为559g。后者约为前者的4.14倍。Gibon等［3］对法国人全膝关节置换的患者进行研究，发现膝关节置换术中去除的股骨髁、胫骨平台和相应软组织的重量约为150g，而置换的金属假体和骨水泥的重量约为450g。后者约为前者的3倍，两者研究结果非常相似。张英泽教授团队接下来对膝关节置换患者进行有限元模型分析，膝关节重量增加到术前的3倍后，股四头肌的肌力大约下降27%，股二头肌、半腱肌和半膜肌等肌肉在人体行走过程中的做功也会出现不同程度的增加。对这类患者进行步态分析，发现其中心均出现不同程度的内移，这样就以数据的形式解释了膝关节置换术后一部分患者主诉膝关节“沉重感”，尤其在上下楼梯和游泳时加重。

在以上初步研究的基础上，张英泽教授在全世界范围内首次提出了“等体重膝关节置换”的概念，即采用自身组织重量相近的膝关节假体进行置换，以减少术后疼痛的发生率。我们下一步将和联合医疗器械生产公司进行科研攻关，开发这种等重量假体，以造福广大患者。

［1］ Kurtz S，Ong K，Lau E，et al.Projections of primary and revision hip and knee arthroplasty in the United States from 2005to 2030［J］.J Bone Joint Surg Am，2007，89：780.

［2］ Nashi N，Hong CC，Krishna L.Residual knee pain and functional outcome following total knee arthroplasty in osteoarthritic patients［J］.Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc，2015，23（6）：1841-1847.

［3］ Gibon E，Mouton A，Passeron D，et al.Doctor，what does my knee arthroplasty weigh？［J］.J Arthroplasty，2014，29（11）：2091-2094.