为了提高人工全膝关节置换（TKR）术后力线的可重复性，大量的医疗卫生资源已经投入到计算机导航和个体化工具的研究中。传统观点一直认为下肢术后中立位力线应保持在±3°以内。近来，有很多文献发现TKR术后力线无论是否在±3°以内，患者术后假体生存率并无明显差异。

来自美国Mayo Clinic的M. P. Abdel MD等对膝关节的解剖轴线、TKR下肢中立位力线的历史和现状，及运动学力线的可行性进行了归纳总结，原文发表于Bone Joint J 2014年第96卷上。

据估计，至2030年，美国实施初次人工全膝关节置换术（TKR）的数量将增长673%，但和全髋关节置换（THR）不同的，仍有20%的TKR患者对术后结果不甚满意，其原因仍不明确。

TKR是一种骨和软组织的手术，需要重点关注假体的力线，尤其是假体的冠状位力线。为了获得理想的术后力线，很多医疗工作者将目光投向了计算机导航和个体化工具的改进和应用。

一直以来，传统观点普遍认为下肢的术后力线应该保持在±3°以内。随着关节假体和固定技术的进步，有学者对于将下肢力线根据是否±3°以内分为力线良好和力线不良的观点提出了质疑，其他学者更进一步提出了运动学轴线的概念。

作者在后文中对以下四个方面进行回顾：一、膝关节的相关解剖及轴线；二、TKR中立位轴线的相关文献；三、目前对TKR冠状位轴线的争议；四、运动学轴线的理论依据和临床研究。

解剖和轴线

下肢的轴线是相对于通过耻骨联合的垂线而言的。解剖轴线是指通过股骨和胫骨髓腔的直线。关节面的解剖轴是指股骨远端和胫骨近端切线垂直的直线。力线轴是指通过股骨头和距骨中心的直线，又称为Maquet线。

因为股骨远端关节面相对中线呈9°外翻，而胫骨近端的解剖轴相对中线有3°的内翻。正常情况下，胫骨的力线轴应和下肢力线轴重合，因此，胫骨的力线解剖轴夹角（TMA）为0°，即呈中立位。

考虑到股骨远端关节面力线相对中线有3°的外翻，所有股骨远端关节面力线解剖轴夹角为6°外翻（此即为股骨远端截骨角度）。综上所述，下肢轴线可以通过两种方式表述，即股骨-胫骨解剖轴线（AFT）夹角和股骨-胫骨力线轴（MFT）夹角。AFT角即为股骨关节面解剖轴（外翻9°）和胫骨关节面解剖轴（内翻3°）所成的角，通常为外翻6°。同理，MFT角即为股骨关节面力线轴（外翻3°）和胫骨关节面力线轴（内翻3°），通常为0°或称之为中立位力线。

AFT角可以通过下肢全长或膝关节局部X线进行测量，而MFT角的测量则必须依据下肢全长片。早期一些支持“冠状位安全区”的研究因为基于膝关节局部线片得到结论而受到诟病。Peterson和Engh等对50例膝关节的膝关节正位和下肢全长X线进行了比较，结果发现两者AFT角相差1.4°（SD -3°—5°；P3°）和外翻组（>3°），结果发短期内各组均未出现灾难性失败的病例。他们认为，TKR参考运动学轴线会增加失败风险的说法是没有根据的。

但是由几个方面的问题值得我们注意。首先，力线不良的病例不会在短期内（平均31个月）出现灾难性失败，更不能将此外推至中长期的结果。其次，采用运动学轴线的TKR往往需要借助个体化的工具。最后，该结论并未被其他研究所广泛证实。

对运动学轴线TKR的热议更多是源于目前TKR术后较高的不满意率。其实除了力线以外，患者自身、术者以及诸多环境因素均在其中扮演了非常重要的角色。从理论上说，这种观点主要是为了最大程度的恢复患者的解剖。但正如在前文中提到的，支持这种观点的相关临床和基础研究还远远不足。

除了Howell等以外，Dossett等也进行了一项随机对照研究，对参考运动学轴线和运动学轴线的82例TKR进行了比较，结果发现，运动学轴线组的股骨假体外翻平均增加了2.4°，胫骨假体内翻平均增加了2.3°。

随访6个月，和力学轴线组比较，运动学轴线组的WOMAC评分增加了16分，OKS评分增加了7分，KSS评分增加了25分，膝关节屈曲范围增加了5°。该研究并未提及导致这种差异的因素，但只有66%的随机病例完成了分析，同时该研究的把握度仅满足轴线分析，但无法满足临床结果的比较，并且运动学轴线组使用了个体化工具。以上三个因素可能是导致差异的重要原因。

目前我们对矢状位和轴位上的理想轴线还知之甚少。一方面，很多学者认为获得准确的矢状位轴线比冠状位轴线更加困难，另一方面，矢状位轴线对术后功能和假体生存率的影响却很少有研究涉及。但值得注意的是，矢状位的对线不良确实可以导致关节不稳。Kim等发现，股骨假体屈曲度大于3°、胫骨假体矢状位力线小于0°、胫骨后倾大于7°是导致术后失败的危险因素。

目前旋转对位对假体生存率的影响同样不甚明确。这主要是因为不论是术中还是术后，都没有一种测量旋转度的准确方法。然而，股骨假体的旋转度对于良好的屈曲间隙平衡，以及屈曲过程中胫股关节和髌股关节的平衡都非常的重要。Kim等报道了股骨假体外旋小于2°或大于5°、胫骨假体外旋小于2°或大于5°均会明显增加失败率。

假体的旋转可能会TKR的功能影响更大。Berger等采用CT断层扫描对假体内旋和髌骨轨迹不良的关系进行了研究，他认为假体内旋和髌骨轨迹不良直接相关。

假体出现1°-4°之间的轻度内旋会导致髌骨轨迹外移和髌骨倾斜，5°-8°之间的中度内旋会导致半脱位，7°-17°之间的严重内旋会导致髌骨脱位甚至失败。因此，胫骨假体的旋转对于功能同样非常重要。

如果胫骨假体假体相对胫骨平台的截骨面内旋，则胫骨就会相对股骨外旋。此时胫骨结节相对外移而导致Q角增大，最终使得髌骨向外侧半脱位。已有很多研究报道，胫骨假体旋转不良的翻修率更高且术后结果更差。

最后需要强调的是，即使使用计算机导航，人为错误也会导致截骨和假体位置产生偏差。Mason等对计算机导航术后力线进行了meta分析，结果发现9%的胫股力线、4.9%的股骨力线和4%的胫骨力线出现了离群值。因此，在试图获得“轻度”内翻位的时候，除了术中设定的3°内翻以外，还会出现因人为错误导致的3°-4°内翻，两者叠加最终会导致不可接受的后果。

虽然一些医生主张修正“最佳冠状位力线”的定义，中立位轴线和经典截骨方法仍是目前的金标准，并且有既往大量的研究结果得出的结论支持。虽然通过技术的改进可以提高手术精度，但人为错误仍无法避免。简单的用“正常值”和“离群值”这种二分变量的方法对力线进行描述显然并不适当，但中立位力线仍应有一个“安全的范围”。

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编辑： orthop206

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