虽然膝关节成形术已有超过100年的历史，而真正成为骨科领域中一个极其重要的外科手段则是在本世纪70年代以后，即人工膝关节置换术。目前已成为治疗严重膝关节病变的主要手术方式之一。正是由于骨科医师们孜孜不倦的追求，使得我们现在对全膝关节置换术的手术技巧、内植物设计及临床决策等问题上都取得了相当大的成果。一些复杂的全膝关节置换术，比如：僵直膝、固定性膝内外翻及严重畸形等也都能获得良好的手术效果。相关报道其总的假体10-15年生存率约为85％-90％，这是一个令人鼓舞的数据。在新的阶段，我们对全膝关节置换术应该提出更高的要求。

　　手术的选择

　　全膝关节置换术的手术选择是每个骨科医师必须掌握的。中国老年人比重越来越大，膝关节炎的发病也随之增加，这是膝关节的一种局部退行性改变。病变早期保守治疗效果良好，当非手术效果较差时，如出现关节功能障碍、软骨损伤及严重的退行性关节炎患者，选择恰当的手术方法是治疗的关键。目前对于较年轻的骨性关节炎患者(40-60岁)，一般采用比较公认的阶段性方法。即先采用创伤性较小，后采用创伤性较大的手术。从关节镜到截骨术到单髁膝关节成形术，最后是全膝关节置换术。

　　单间室关节炎典型的临床表现是受累间室的疼痛及压痛，常常伴有关节异响、骨赘形成、成角畸形以及由于关节软骨磨损导致的侧副韧带松弛。非手术治疗(如调节活动方式、非甾体抗炎药、关节软骨保护剂、关节内注射、支具)对轻度的患者有效。单间室关节炎的手术治疗方法包括截骨术、膝关节单髁置换及全膝关节置换。膝关节单髁置换用于治疗单间室的胫股关节炎已经有超过30年的历史。

　　尽管早期报道效果不佳，但是随着内植物的改进、病例选择以及手术技巧的提高，现在膝关节单髁置换已经发展成为一种安全可靠的治疗单间室胫股关节病的手术方法。与全膝关节置换相比单髁置换具有费用低、住院时间短、术后活动度更大，康复效果好，患者满意程度高等。要保证单髁置换的疗效，就必须要选择适当的病例、精湛的手术技巧、避免过度矫正畸形。这种方法适用于局限性疼痛、活动度良好、同时影像学表现为单发的胫股关节炎的患者。对于畸形明显、ROM减少、或者双间室的胫股关节炎，推荐行TKA。

　　虽然全膝关节置换术在治疗晚期骨性关节炎患者人群中已显示出对减轻疼痛，改善膝关节功能方面的有效性，但其假体植入后的生存年限尚未确认。所以，在中年且活动量大的患者中，手术方法的选择应更为慎重。目前对于行初次全膝关节置换术最为合适的年龄在65岁左右，在这一年龄阶段，既不会有太大的活动量，同时身体各项指标都较正常，按照目前假体使用寿命来讲，一般不需要进行二次翻修手术。

　　膝关节活动度

　　膝关节活动度(ROM)是衡量TKA手术成功与否的重要因素，影响TKA术后膝关节活动度的因素主要有手术因素及非手术相关因素。目前认为手术因素是影响TKA术后膝关节活动度最为重要的因素，包括假体的选择、关节线的位置，正确合理的截骨，软组织的平衡的重建等多环节。对于这些因素，目前的研究还存在很多争论。但是明确这些因素可以为外科医生在手术中注意操作要点，提高操作技巧提供一定的理论依据。

　　假体的选择

　　假体的选择对于患者来说是至关重要的。合适的假体不但能获得较好的术后及膝关节功能恢复，而且能在很大程度上减小手术难度。对于假体的材料，股骨远端及胫骨近端采用的是合金，衬垫为聚乙烯高分子材料。钴合金和钛合金是目前人工膝关节中最为常用的两种金属。这两种材料在抗疲劳强度、弹性模量、耐磨性等方面都具有良好的性能，加之先进的制作工艺，使膝关节假体寿命越来越长并能更好的适应人体正常结构。人工膝关节假体经过几十年的发展，从最早的铰链式假体、双间室、三间室假体，以及限制性髁假体，到今天的可活动衬垫假体以及单髁假体，在人工膝关节假体的活动度、稳定性以及使用寿命方面有了卓越的进步。

　　最初的铰链式假体由于活动性低、松动率高的原因，目前主要用于膝关节翻修，肿瘤及膝关节严重病损的情况。早期生产的人工关节假体由于设计、材料、对生物力学的认识不足以及制作工艺方面的不成熟，造成了较高的手术失败率。现阶段上述问题经过较为深入的研究，形成了一定的理论基础，特别是假体的材料、制作工艺以及对生物力学的新认识，才使得全膝关节置换术能有较为满意的效果。

　　假体的设计

　　在全膝关节置换术中，假体组件的定位是影响其使用寿命的主要因素。组件对线的根本目的是重新构造下肢的正常机械力学轴，以获得一个平衡、稳定的膝关节。对线对于膝关节承重方面是至关重要的，不只对关节面，还应考虑假体与截骨面之间的对线。为了尽可能获得与正常结构的相似性，股骨远端假体的尺寸、形状也是同等重要的。股骨组件的形状、位置、尺寸和定位同样对假体的机械力学与寿命相关。虽然目前对于膝关节假体的设计及外科手术中下肢力线的调整具有一定的争议，但假体组件之间对线的理论基础与最终目标是一致的。

　　早期的膝关节假体设计曾经尝试完全模仿正常膝关节的对线，包括股骨组件的9°内翻及胫骨组件的轻度内翻和向后倾斜，但经过临床验证是一个错误的对线，其主要原因是只考虑了单纯一个状态下的膝关节对线。事实上，膝关节在动态运动的过程中关节的平衡是不断变化的。这就需要我们不但要在假体设计上考虑这一因素，而且在术中膝关节组件的安放及截骨量的多少也应在术前制定详尽的计划。

　　股骨对线、胫骨对线、外翻对线、矢状位及旋转对线甚至在髌骨置换中的髌骨对线在全膝关节置换术都起着关键性的作用，也影响着手术短期及长期的成功。对于外科医师来说，掌握膝关节的基本解剖关系及变异是重建下肢力线所必须得。同样，对于假体组件的定位原则、手术器械及外科技术也是同等重要的。

　　术中对软组织平衡的处理也是影响术后膝关节的稳定性及功能的一个重要因素。关节的稳定性依赖于假体本身固有限制性以及膝关节周围韧带、关节囊及肌肉的附着所提供的稳定性。假体本身的限制性属于机械性稳定，而下肢力线的重建及软组织的平衡所提供的稳定性属于生物性稳定。从功能及远期效果方面来看，生物性稳定起着更为重要的作用。同时，为了追求较低的松动率及提高膝关节的活动范围，假体设计越来越趋于小及精确。

　　这种低限制性假体为了保证其术后假体的稳定性就更依赖于膝关节周围软组织的平衡。后交叉韧带的正确处理是平衡软组织的重要的一环，在全膝关节置换术中涉及到后交叉韧带大致有3种观点，即保留后交叉韧带、不保留后交叉韧带及根据病理情况决定是否保留。保留后叉的医师认为，此韧带是膝关节最强韧带之一，能够提供膝关节的内在稳定性。不保留后交叉韧带的支持者认为会导致最终的关节退变。

　　后交叉韧带：切，还是留?

　　从病理角度来说，膝关节的病变情况决定了是否保留后交叉韧带。在没有明显内外翻或者屈曲畸形的患者，挛缩程度较轻，可考虑保留。但在明显内外翻及屈曲畸形患者中，后交叉韧带的保留则会使膝关节周围软组织平衡调整较为困难并且加速聚乙烯衬垫的磨损。某些疾病，如类风湿关节炎或者既往有胫骨高位截骨及股骨远端截骨或是创伤性关节炎导致的膝关节退行性变的终末阶段，交叉韧带的切除可使膝关节获得更好的活动度。

　　相反，对于年轻患者并且没有较为严重的畸形，尽量保留膝关节正常结构的后交叉韧带，不仅能够提供膝关节前后稳定性，而且还提供屈曲间隙的稳定。

　　围手术期的管理

　　近年来，围手术期的管理在全膝关节置换术中越来越受到重视。患者担心麻醉、疼痛及输血的潜在并发症。过去的10年里，我们对围手术期输血管理及镇痛的研究和创新使患者对手术的满意度大大提高。虽然某些理论存在一定的争论，但管理上取得的进步还是较为显著的，最为突出的是关于术后疼痛的管理。骨科手术被认为是外科手术中最痛苦的，全膝关节置换术后疼痛也是患者最为关心的事情之一。术后的早期活动、行走都依赖于更佳的镇痛方案。

　　另外，关节纤维强直和术后活动的减少与疼痛有直接关系，同时也增加了肺部及血管并发症的发生率。目前针对全膝关节置换术后镇痛的方案，有效且被广泛接受的方法是多模式镇痛。这种方法有效的结合了术前患者教育、早期预防性镇痛药物的应用、麻醉技术、外科技术、术中关节周围局部注射及术后镇痛药物的多梯度镇痛方案。其中，术中关节周围局部注射是多模式镇痛方案的核心，主要在膝关节置换术后能够对急性疼痛的控制，使患者早期进行功能锻炼并提高患者的满意度。虽然对于全膝关节置换术后做到完全无痛不太可能，但随着这方面的研究不断深入，能够让我们更接近这一目标。

　　微创技术全膝关节置换

　　随着患者对手术效果要求的提高及外科医师对手术技术的不断创新，全膝关节置换术越来越趋向于微创化。当然微创并不仅仅指的是是皮肤切口的减小，更为重要的是手术技术使整个伸膝装置受到的创伤最小化。这一观点的起初是为了减少手术切口及伤口的美观，但现在的核心意义在于减少术中所造成的创伤，加快术后康复的进程，其内容包含了整个膝关节置换手术的一系列技术，包括微创的手术技巧、相应的手术器械及假体设计、电子计算机辅助导航技术等。

　　从90年代早期开始，随着微创膝关节单髁置换术的成功开展，外科医师开始探索微创技术行全膝关节置换术。目前保全股四头肌的切口在全膝关节置换中最为经典，术中不损伤股四头肌的结构，同时保留髌上囊及髌骨的正常形态，完全不损伤控制膝部弯曲运动的股四头肌肌肉和肌腱，具有创伤小、出血少、恢复快等特点。微创已经成为外科手术的趋势，在手术技术提高及工具改良的同时，假体的设计也应不断改进，最终才能做到真正意义上的全膝关节置换的微创化。同时计算机辅助定位技术的应用，外科医师操作技术的规范化，以及机器人手术系统，使微创全膝关节置换术技术日臻成熟，代表了在这一领域里的最新技术与趋势。