人工关节置换术的围手术期处理.doc

人工关节置换术的围手术期处理翁习生随着中国逐渐步入老年化社会，骨关节疾病越来越成为影响人们健康的主要原因之一。美国风湿病学会将关节病分为10大类200余种，前3类大部分是关节炎。第一类是广泛结缔组织病，如类风湿关节炎；第二类是与脊柱相关联的关节炎，如强直性脊柱炎；第三类是骨关节炎。这些是骨科临床相当常见的关节病，也是造成患者关节功能丧失的主要原因。为了改善关节功能，提高患者的生活质量，采用人工关节置换术是常用的治疗手段。 据中国初步调查，类风湿性关节炎发生率为0.3，骨关节炎为3。按12亿人口估算，上述两类关节炎患者分别有360万和3 600万。1992年，美国为骨关节炎患者做了30万例人工关节置换。我国还没有类似的统计数值，如按两国人口比例为51推算，中国可有100万至150万骨关节炎患者需行人工关节置换术。推算虽远非准确，但可清楚地显示我国关节病的治疗包括人工关节置换的工作量是很大的。 人工关节置换术（Joint Replacement），又称关节成形术（Arthroplasty），是一种恢复关节活动和恢复控制关节活动的肌肉、韧带和其他软组织结构功能的手术。关节成形术出现于19世纪中叶，进入20世纪60年代，人工关节置换术在三方面取得了重要的进展：（1）确定了以金属与超高分子聚乙烯的配伍应用；（2）采用了甲基丙烯酸甲酯（骨水泥）固定人工关节；（3）关节置换术后感染率的降低。而Sir JohnCharnley在上述3个方面都做出了不可磨灭的贡献。近半个世纪，随着Charnley低磨损人工髋关节的问世，人工关节技术经历了初创、发展与完善，业已成为矫形外科领域最重大的成就。如今，这项技术虽然尚未达到尽善尽美的程度，如假体寿命及术后骨溶解仍然制约着这项技术的进一步发展，但毕竟它对于改善终末期病变的髋、膝关节功能，提高病人生活质量，取得了举世公认的效果。 我国人工关节起步于20世纪70年代，经过骨科前辈们的开创性工作和艰辛劳动，这项技术在国内得到了广泛开展，但与国际先进水平相比，无论是数量，还是质量，均存在显著差距。近年来，随着进口人工关节技术不断引进，以及对外学术交流的增加，我国的人工关节水平有了长足的进步。 目前，人工关节已应用于治疗肩关节、肘关节、腕关节、指间关节、髋关节、膝关节及踝关节等疾患，但以人工全髋关节及膝关节置换最为普遍。人工关节的设计及材质是生物力学专家、材料工程师及骨科医师不断努力的智慧结晶。它多由金属和高密度的塑胶材质，依照人体关节的构造、形状和功能制作而成，金属的种类包括合金（Titanium）、钴铬合金（Cobalt-Chrome）及不锈钢（Stainless Steel）等，而塑胶材质是高密度、耐磨损的聚乙烯（Polyethylene）。为了让关节和骨骼紧密结合，日后不易产生松动，可使用骨水泥（Bone Cement）固定或采用多种表面处理方法，以利于人工关节表面的骨长入。 人工关节置换术的目的很简单：消除疼痛、提供稳定的关节活动和纠正畸形。当前的人工关节假体，只要植入正确，不论在短期还是长期的随访研究中，均取得了极高的成功率。但是许多问题仍需解决，如理想的假体力学设计、耐磨性和骨相容性更好的材料、固定方法和改进手术器械使翻修更容易等。而看似简单的围手术期处理，也始终都是影响手术成败的重要因素之一。 1手术适应证及禁忌证 人工关节置换成形术适用于关节疼痛、功能障碍经保守治疗无效的病人。我们认为：关节活动受限而不疼痛，肢体不等长，X线片上有关节严重受损表现而没有明显的临床症状，都不是人工关节置换的手术指征。 虽然对一些较年轻的病人也有人工关节置换的手术指征，特别是由于全身疾病（如类风湿性关节炎或系统性红斑狼疮）而引起的多发关节受损者，但这种手术一般适于老年人和生活方式相对安静的病人。对活动量很大，尤其是年轻人，人工关节置换术的失败率仍然较高，因此我们不主张接受人工关节置换的病人不受限制地活动。因而，对非常年轻的病人、非常活跃的老年人和重体力劳动者，应首先考虑其他关节重建手术，如关节融合术或截骨术。 人工关节置换术的绝对禁忌证是近期或现存的关节化脓性感染。具体到每一种关节和每一个病人，人工关节置换术又有许多相对禁忌证，下面按照髋关节和膝关节分别详述。 1.1人工全髋关节置换术（Total Hip Arthroplasty，THA） 1.1.1适应证：最初人工全髋关节置换术主要用于65岁以上的出现保守疗法不能有效缓解的髋关节疼痛患者，用以减轻病人痛苦，改善髋关节功能。当该手术在类风湿关节炎、骨关节炎、股骨头缺血性坏死及股骨颈骨折不愈合病人的治疗中取得巨大成功以后，特别是对改进手术具有更多的经验以后，手术指征放宽至其他的髋关节疾病（如先天性髋关节发育不良、强直性脊柱炎等）。 既往认为6075岁的病人最适宜做人工全髋关节置换术，但过去的10年中，该年龄范围已被放宽。随着人口老龄化，许多老年人需要手术治疗。高龄本身并非手术禁忌证，手术效果不好除与年龄有关外，与合并的其他系统性疾病关系更大。 1994年，美国国立卫生研究院（National Institutesof Health，NIH）在针对人工全髋关节置换术的共识性声明中指出：“人工全髋关节置换术（THR）适用于几乎所有因患髋关节疾病而引起慢性疼痛和显著功能障碍的患者。”然而，在年轻患者中，人工全髋关节置换并非解决髋关节疼痛的唯一手术方式。Charnley曾指出：（1）适于老年患者的手术方式并不一定适于年轻患者；（2）双侧病变的问题与单侧病变不尽相同；（3）治疗活动度良好的髋关节炎与活动度差的髋关节炎不同；（4）体力劳动者对髋关节的要求比脑力劳动者要高。必须强调的是，年轻患者中存在假体松动和骨溶解的可能，如果病情发展，则必须进行翻修手术，因而感染及其他并发症的危险性也会增加。 对于有单侧髋关节疾患且精力充沛的年轻患者，尤其是患股骨头缺血性坏死或继发于股骨颈骨折或股骨头骨骺滑移的退行性关节炎患者，关节融合固定术仍是首选的手术治疗方法。当髋关节融合于适当的位置时，患者的生活常能自理。采用内固定的关节融合固定术无需髋人字石膏固定，因此较易为大多数患者接受。日后如果需要，关节融合固定术后还可再行全髋关节置换术。 患肥大性关节炎的年轻患者若关节无严重不匹配而且活动度满意，则应考虑采用粗隆下内翻或外翻截骨术。如Pauwels、Wagner及Bombelli、Gerundini和Aronson报道，截骨可获得较好的结果且并发症少，与之相比，虽然人工全髋关节置换术后疼痛可迅速而显著地缓解，而且活动度增加，但具有出现严重晚期并发症的危险性，特别是伴有假体松动的明显骨量丢失及感染。 对患特发性股骨头缺血性坏死的患者，应考虑髓芯减压、带血管的腓骨移植和截骨术，特别是在受累区域有限的情况下。患者的疼痛症状常能减轻达10年或10年以上，然后再行人工全髋关节置换术，这样，患者早期可以从事更多的体力活动，其骨质也得以保留。随着年龄的增长，活动量减少，需要使用人工关节的年限也缩短。另外，推迟人工关节置换还有一个优点，即在延迟期间人工全髋关节置换术或其他一些类似的手术可能得到极大的改进。所有无需损失骨质的手术方式基本都具有上述优点。 在推荐采取大的髋关节重建手术之前，应建议采取保守治疗的方法，包括减轻体重、抗炎药物治疗、适当限制活动，以及使用手杖等。这些措施常足以减轻患者的症状而不再需要手术或在相当长的时间内延缓了手术的必要。拟对从事体力劳动的年轻患者施行手术时，术前应考虑让其改为从事脑力劳动，如果对髋关节的要求降低，则手术可能得以延迟，且在理想情况下患者术后可维持其收入良好的工作。 尽管采取了上述保守治疗的措施，如果患者仍有夜间痛、活动和负重时疼痛，严重影响患者的工作或需服用止痛药物的剂量增加，则有手术指征。实际上，如服用缓和的止痛药后，疼痛仍使病人不能完成日常活动，影响其生活质量，则需要考虑手术治疗。伴有疼痛的严重双侧髋关节疾病较为特殊，这是人工全髋关节置换术的重要指征，至少一侧需行置换手术。疼痛为手术指征，而活动受限、跛行、下肢不等长或X线改变不是。我们认为，不伴或只伴轻微疼痛、活动受限的患者不适于行人工全髋关节置换术。 Charnley等及其他学者均报道了一次手术行双侧髋关节置换的病例。一侧髋关节手术完成后，手术医生及麻醉师对病人的状况进行评估，决定是否做另一侧手术，当然，也应该考虑到手术医生的精力是否允许。该手术方式的主要指征为双侧髋关节病变均较严重，单做一侧难以进行康复治疗。然而，我们常先做疼痛最重的一侧髋关节，3个月后确定对侧髋关节疼痛是否需要做第二次手术，某些病人已无需做第二次手术。 1.1.2禁忌证：人工全髋关节置换术是具有发生许多潜在并发症可能性的大手术，其死亡率为12。因此，当需要行人工全髋关节置换术时，必须对患者做仔细的全面评估，特别是有无不适于选择大手术的全身性疾病，故术前应进行必要的专科会诊。我们对病人做术前检查时，在大量的患者中发现了一些行髋关节手术前需要纠正但未诊断出的问题，如心、肺、肝、泌尿生殖系或代谢性疾病、高血压及水电解质异常等。 我们认为，人工全髋关节置换术明确的绝对禁忌证应包括：髋关节或其他任何部位的活动性感染，以及任何可能显著增加并发症发生率甚至导致死亡的不稳定疾病。Charnley认为，即使对侧髋关节存在慢性低毒性感染，也可以行人工全髋关节置换术，这些病人在术前、术中及术后均需使用抗生素治疗。相对禁忌证包括快速破坏骨质的任何病变、神经营养性关节炎、外展肌力缺如或相对功能不足以及快速进行性神经性疾病。 1.2人工全膝关节表面置换术（Total Knee Arthroplasty，TKA） 1.2.1节间室型膝关节置换术：三关节间室型膝关节置换术，即我们通常所说的人工全膝关节表面置换术，其主要适应证是解除因严重膝关节炎而引起的疼痛，无论其是否合并有明显的畸形。术前必须寻找可引起下肢及膝关节疼痛的其他原因，并逐一加以排除。其中包括源于脊柱疾病的根性痛、同侧髋关节的牵涉痛、外周血管疾病、半月板病变及膝关节滑膜炎等。X线片上的表现必须与膝关节炎的临床表现相吻合。术前软骨间隙尚未完全消失的患者可能对人工全膝关节置换术后的结果欠满意。在考虑手术治疗之前，应积极采取保守治疗，包括抗炎药物、改变活动方式及扶拐行走。 因为人工膝关节置换术后假体的使用寿命有限，并且与患者活动水平呈负相关，所以膝关节置换通常适用于年龄较大、有较多坐立生活习惯的患者。该手术也适用于比较年轻，但因系统性关节炎而致全身多关节受累并造成功能障碍的患者。偶尔也可适用于年龄较大、由于软骨钙盐沉积及假性痛风引起严重疼痛且无软骨间隙消失的患者。在极特殊的情况下，对于年龄较大、有严重髌骨股骨关节炎的患者也可行人工全膝关节置换术，因为该手术的预后疗效要好于髌骨切除术。 对于有中度关节炎及不同程度疼痛，其畸形的进展已开始影响到拟行人工全膝关节置换术的预期效果时，畸形可作为人工全膝关节置换术的主要适应证。当膝关节屈曲挛缩超过30、有明显步态障碍及难以恢复伸直时，将需要手术治疗。同样，当内翻或外翻松弛严重时，必须使用髁限制型假体以防止继发的冠状面上的不稳定。如果在未达到这种松弛程度之前就进行手术，则可以采用无冠状面限制的假体，并且使假体有更长的使用寿命。 人工全膝关节置换术的绝对禁忌证包括：近期或现存膝关节化脓性感染、远处有未治愈的感染病灶、伸膝装置不连续或严重功能丧失、继发于肌无力的反屈畸形及无痛而功能良好的膝关节融合等。相对禁忌证数量多而且有争议。其中包括具有不能耐受麻醉、不能满足手术及伤口愈合的代谢性疾病，以及不能康复达到术后疗效的疾患。其他相对禁忌证包括年轻患者的单关节病变、患肢有明显的动脉硬化、术区有牛皮癣等皮肤病变、神经性关节病、病态肥胖、反复发作的尿道感染和膝关节附近常患骨髓炎等。上述相对禁忌证并不全面，术前任何可能对手术预后有不良影响的疾病均可被认为是相对禁忌证。 1.2.2单关节间室型膝关节置换术：单关节间室型膝关节置换术，即单髁型膝关节置换术（UKA）。不同病因的两类患者适合于单髁型膝关节置换术。第一类为单间室病变的年轻患者，对于此类患者，单髁型膝关节置换术要优于胫骨高位截骨术（HTO）。据介绍，单髁型膝关节置换术是一种骨质保留手术，不会增加以后的翻修手术的难度。但是到目前为止，在单髁型膝关节置换术的翻修术中并未显示出这一预期的优势。Barrett与Scott报道，在45的单髁型膝关节置换翻修术中，需要大量植骨、使用楔形金属垫或长柄假体；Padgett、Stern与Insall发现，76的翻修患者存在着明显的骨缺损。据报道，既往有胫骨高位截骨手术史的人工全膝关节置换术与无此手术史的初次人工全膝关节置换术比较，手术显露困难，临床效果稍差。 另一类患者是年龄较大、瘦弱将要接受人工全膝关节置换术的单间室病变患者。据认为，单髁型膝关节置换术优于人工全膝关节置换术的特征是康复时间较短、术后平均运动范围较大、保留交叉韧带的功能完整，这样，术后更接近于正常膝关节。但是，尚无资料证实单髁型膝关节置换术能够达到与人工全膝关节置换术相同的使用寿命。Thornhill与Scott报道单髁型膝关节置换术后9年的留用率为91，而在12年时降为53。 另一种认为人工全膝关节置换术优于单髁型膝关节置换术的观点是医生做单髁型膝关节置换术的机会很少。根据Stern、Becker与Insall的观点，在需行人工膝关节置换的患者中，只有6的患者无行单髁型膝关节置换术的禁忌证。因为该术式的成功依赖于手术的熟练操作，因此极少行单髁型膝关节置换术的医生很难重复出现大的重建中心所报道的效果。 虽然单髁型膝关节置换术的适应证目前尚有争议，但其禁忌证却是很明确的。Kozinn与Scott认为其禁忌证包括：感染性关节炎、大于5的膝关节屈曲挛缩、术前运动范围小于90、大于15的成角畸形、另一侧关节间室负重区的软骨严重破坏、前交叉韧带缺损及髌骨的软骨下骨暴露。 1.2.3髌骨表面置换术：人工全膝关节置换术中进行髌骨表面置换的作用是有争议的。因为术后髌前疼痛较少、并可改善股四头肌肌力，所以Ranawat、Soudy、Enis等提倡进行髌骨表面置换，他们的临床资料显示膝关节分数和临床效果略好。在Boyd等人的大型回顾性研究中，4的髌骨表面置换患者出现了髌骨并发症，而未行髌骨表面置换患者的并发症高达12。未行髌骨表面置换组最常见的是明显的膝前残余疼痛。 Abraham等人与Keblish、Varma和Greenwald则提倡选择性地进行髌骨表面置换。支持选择性髌骨表面置换的主要观点是：髌骨表面置换的并发症是人工全膝关节置换术再次手术的主要原因。他们还报道说：对于使用有解剖形状滑车的股骨假体，行选择性髌骨表面置换的膝关节分数与未置换组基本相同。Keblish、Varma与Greenwald进行了对行双侧人工关节置换患者的前瞻性研究：一侧行髌骨表面置换，而另一侧保留其原髌骨关节面。结果患者对两侧膝关节的优劣无任何主观倾向，而且上楼梯的力量与膝前疼痛的发生两侧无任何差异。髌骨表面置换的必要性仍有争议，选择性髌骨表面置换术后的效果似乎与假体设计有明显的相关性，结合有解剖形态滑车的股骨假体的效果较好。Scott与Reilly认为保留髌骨而不行表面置换的适应证是：初次诊断为骨性关节炎、髌骨软骨完整及无硬化、髌骨股骨运动轨迹正常、髌骨有正常的解剖外形、无结晶性或感染性关节炎表现等。患者体重也似乎是一个因素，体重较轻者不行髌骨表面置换的效果相对较好。 1.2.4同期或分期行双侧人工全膝关节置换术：大量文献报道：同期行双侧人工全膝关节置换术的安全性和费用使用的有效性要优于分期手术者。一次性手术缩短了住院日，并且只需要一次康复时间，减少住院费用达58以上。而依据感染率、膝关节分数与X线标准来衡量的手术效果，两者相似。 对于同期手术和分期手术的并发症的相对发生率，目前存在争议。两组总失血量基本相同或同时手术组略高。Jankiewicz等人证明：同期手术患者的输血需要量较大（包括使用同种异体血），可能是因为同期手术的凝血机制负荷较大的缘故。Stern等人报道同期手术后第2天有比较明显的血小板减少，Wapner发现同期手术后深静脉血栓形成（DVT）与肺栓塞（PE）的发生率较高。 当使用髓腔柄或需插入髓腔的定位器时，全膝关节置换术后患者有脂肪栓塞的危险，而同期行双侧人工全膝关节置换术时，患者出现严重脂肪栓塞综合征的危险性可能会增加。如果以神经系统改变及低氧血症（PO250 mmHg）为标准，Dorr等人发现一次性双侧人工全膝关节置换手术的脂肪栓塞发生率为12。他们建议在一次性手术中使用肺动脉监测，如术中肺动脉压力升高，可二期行另一侧膝关节置换。但是Stern、Ko1letis、Jankiewicz等人发现，在两组患者中，有明显临床症状的脂肪栓塞综合征的发生率无差异。他们强调要使用有凹槽的髓腔定位杆使髓腔与外界相通，并且将髓腔定位杆的插入孔轻度扩大。 2术前准备 2.1术前评估 术前对病人作细致的评估在人工关节置换中至关重要，因为术后可能发生许多并发症，有些甚至是致命性的。最重要的是确定手术是否是最佳的治疗方法，病人的预计寿命是否适合，他或她是否因一些其他不可治愈的疾病而在术后仍然卧床不起或限于轮椅之上。另外，由于术中可能有大量出血，病人的全身情况是否能够耐受大手术。外周血管的情况，特别是患肢血管的情况也必须予以评估。应该考虑到对老年病人施行大手术可能继发的问题，特别是心肺疾病、感染和血管栓塞。全面的内科检查，包括实验室检查，是医生在术前发现和处理各种潜在问题所必须完成的前期工作。 骨关节炎患者较少出现多关节同时受累的情况，而对于严重的类风湿关节炎和强直性脊柱炎患者，术前必须对双下肢，如髋、膝、踝及足关节的功能及结构破坏情况，力线是否正确等做出评估，从而确定恰当的手术方式和手术顺序。 阿司匹林和其他抗炎药物术前应至少停药7天，以便使出、凝血时间有足够的时间恢复正常。化脓性皮肤病变必须予以根治。病人如需行经尿道前列腺切除术，则应在行关节置换术之前完成。 2.1.1人工全髋关节置换术：体格检查应包括脊柱和双侧上、下肢。在作切口的部位应检查关节周围软组织有无炎症或瘢痕。轻轻触诊髋关节和大腿可能发现压痛点或软组织包块。进行Trendelenburg征检查可确定外展肌肌力。应对下肢长度进行比较，髋关节的任何屈曲、内收或旋转畸形应记录于病历中。过度腰椎前突常提示单侧或双侧髋关节屈曲挛缩。对侧髋关节屈曲、内收或外展挛缩、融合，或对侧膝关节屈曲挛缩可对本侧髋关节造成额外的应力。 许多疾病可有“髋关节疼痛”的主诉，需要加以鉴别诊断。真正的髋关节疼痛常出现在腹股沟区，有时在大腿前面，偶尔表现在膝关节。关节炎性疼痛常在活动时加重，而在休息和限制负重时可得到一定程度的缓解。部位或性质不典型的疼痛需要注意查找其他原因。骶尾部或臀部的疼痛常源于腰椎、骶骨或骶髂关节。髋关节炎和腰椎关节炎常常伴发，这样的患者单纯行全髋关节置换术后，其症状的改善常常不理想。因未发现的股骨粗隆滑囊炎或腹腔内问题引起的疼痛，由于同时存在轻度的髋关节炎而行全髋关节置换治疗，将会使患者承担不必要的风险。 目前常用Harris评分法记录患者术前的髋关节状况，并与术后的评分进行比较，便于评价手术治疗的效果。疼痛、行走能力、功能、灵活性和X线改变均予以记录。充分了解病人对手术的要求可能会发现其目的很难达到或有必要选择另一种手术方法。 2.1.2人工全膝关节置换术：术前应对患者的膝关节功能给予评估，以利于评价手术效果。1989年，膝关节学会公布了其修订后的膝关节评价标准。在此之前，普遍应用的是特种外科医院（HSS）的膝关节评价标准。膝关节学会修改评价标准的主要原因是欲将患者总体活动功能与单纯膝关节功能区分开。随着年龄的增长，由于与膝关节无关的因素，可使关节功能逐渐减退，但膝关节分数可能无改变。为区分这两部分功能，膝关节学会评价临床症状时，膝关节采用分别记分方法：疼痛50分、活动范围25分及稳定性25分。当伴有屈曲挛缩、伸直迟缓及对线异常时，分数降低。另外患者的功能记分为：上楼梯50分及行走距离50分，行走需要辅助时分数降低。 与其他手术相比，进行人工全膝关节置换术前对手术难度的评估是必不可少的一个重要环节。无论是膝关节屈曲受限，还是屈膝挛缩，都会不同程度地妨碍手术操作。膝关节屈曲受限将影响膝关节手术视野的显露，定位器械不能正确放置，胫骨平台、股骨后髁截骨和膝关节囊后方骨赘清除困难。严重屈膝挛缩多见于类风湿关节炎患者，尤其是膝关节屈曲挛缩在90以上的患者，多伴有膝内、外翻或旋转畸形，或因前后交叉韧带的破坏而导致胫骨平台向后移位或半脱位。单纯采取多截骨的方法无法完全解决屈膝挛缩畸形，而主要依靠后关节囊松解手术，术后容易发生神经、血管牵拉伤，屈膝挛缩复发等并发症。 对于具有膝关节内、外翻畸形的病人，手术的关键在于恢复下肢的正常力线，调整内、外侧副韧带的张力，使之达到平衡。严重膝关节内、外翻畸形的病人常伴有骨质缺损，常引起膝关节周围软组织附着点骨结构强度减弱，支撑假体的骨质减少，如处理不当，术后易出现应力集中，假体松动现象。骨缺损的修复可采用骨水泥充填、植骨、组件式假体或定制假体等方法。 2.2手术计划 2.2.1人工全髋关节置换术：术前应拍摄髋关节和股骨干的前后位及侧位X线片以便确定骨皮质的厚度以及将要植入假体柄的骨髓腔的宽度和形状。对某些病人，还需拍摄含髋、膝和踝的站立全长前后位X线片确定负重力线，以便在术前明确是否需要矫正内翻或外翻畸形。这对髋关节融合的病人尤其如此。如果需要也应拍脊柱X线片。 阅读骨盆X线片时应特别注意其骨质是否足以固定髋臼假体，估计需要磨削多少骨质，并确定是否需要植骨以及内陷或骨赘的形成是否会使术中髋关节脱位困难。对先天性髋关节脱位的病人，特别需要注意骨盆以确定用以固定髋臼的骨质量。对于陈旧性骨折脱位者，除拍常规前后位髋关节X线片外，由于髋臼后壁可能存在明显的骨缺损，故还应加拍闭孔和髂骨斜位片。CT扫描对评估髋臼也有帮助。髋臼缺损可能须行结构性植骨。 由于可能存在股骨髓腔狭窄，因此也需注意髓腔宽度，特别是年轻病人、先天性髋关节脱位病人及矮小患者。在这些情况下，需要用直柄型股骨假体或特制细柄假体。另外，如果髓腔狭窄，则需用直径逐渐增大的髓腔锉扩大髓腔，否则可引起骨干劈裂。在Paget病、股骨干陈旧性骨折、先天性脱位或其他先天性异常的病人，侧位X线片可发现股骨近端明显前弓而使扩髓更为困难。若存在过度弓形或旋转畸形，除关节置换外，还需行股骨截骨。以前手术植入的内固定物需用配套的工具取出，否则手术时间可能会过度地延长。 术前准备应包括用厂商提供的透明塑料模板在X线片上进行测量。术前仔细地用模板测量可以尽量避免术中不精确的估测，并可减少重复步骤而缩短手术时间。假体尺寸和股骨颈长有很多规格，因而可使之精确地配合不同的病人，但如果术前准备不仔细，则可在假体尺寸和肢体长度方面发生错误。用模板测量选择假体类型可获得最佳匹配和颈长的假体，从而保持肢体等长和股骨偏距相等。 具体的测量方法如下：（1）拍摄骨盆前后位及患髋侧位X线片。摄片时应采用与塑料模板放大率相同的比例尺，以便术前计划时假体的测量。骨盆片必须包括双侧股骨上段及15内旋位的整个髋关节。侧位片则需将股骨上段包含在内。（2）平行两侧坐骨结节画水平线，并与两侧小粗隆相交。比较两个交点在股骨上的位置，测量两者的差距以确定双侧股骨不等长的程度。再平行两侧髋臼顶部画水平线，并与两侧坐骨结节水平连线比较，判断双侧髋臼是否对称，如不对称，则应测量出双侧髋臼高度的差距。双侧髋臼与股骨的差距之和即为双下肢绝对长度之差。（3）将髋臼透明模板置于X线片之下，选择外形与大小适合病人髋臼轮廓又无须过度除去软骨下骨的假体尺寸。髋臼模板的内侧位于泪滴和闭孔水平的髋臼下缘。在X线片上标明髋臼假体的中心，此点将对应新的髋关节旋转中心。（4）将股骨透明模板置于X线片之下，选择合适的假体使之与近端髓腔精确对合并完全充填髓腔。如果使用骨水泥型假体，则需预留出足够的松质骨空间，以便形成一定厚度的骨水泥层。然后选择合适的股骨颈长度，以恢复下肢长度和股骨偏距；一旦选定颈长，则标记预计股骨颈截骨水平并测量其到小粗隆顶点的距离作为术中参考。若患肢没有短缩，则股骨头假体中心与先前标明的髋臼旋转中心重叠。如果患肢有短缩，则股骨头假体中心与髋臼旋转中心的距离应与先前测量的肢体长度的差异一致。用相同的方法在股骨侧位片上测量，以明确在前后位片上确定的假体是否能在不过度除去骨质的情况下植入。如果使用骨水泥型假体，则需测量股骨柄尖端以下髓腔的直径以确定髓腔栓的尺寸。 固定方式选择：一般来说，对年龄在70岁以上或预期寿命在15年左右者，可采用骨水泥固定；对年龄小于60岁或预期寿命在25年以上者，可考虑非骨水泥固定或杂交式固定。但上述指标并非绝对。当有严重骨质疏松，病人术后活动需求量低下，药物毒性或放射治疗影响骨组织生长活性时，应采用骨水泥固定。对有些老年患者，骨质较好，预期寿命较长者，也可使用非骨水泥型假体。 使用骨水泥固定人工假体，应严格按骨水泥固定的技术要求，一般说来具体要求为：（1）髋臼与股骨骨床应略大于假体，使骨水泥在骨床面上分布均匀，切忌骨水泥集中于一侧，而另一侧无骨水泥；（2）固定假体的骨水泥应有一定的厚度，一般以3 mm为宜；（3）骨面应粗糙、干燥、无血，保证骨水泥与骨之间镶嵌牢固；（4）调和骨水泥时应掌握恰当的工作时间，以使骨水泥有良好的充注性；（5）骨水泥从填入骨床至其完全固化约710分钟，在此期间应保持一定的压力，才能达到固定人工假体的目的，如有条件最好使用骨水泥枪。 使用非骨水泥型人工关节时，应做到使骨组织在假体表面的“直接贴附生长”的概念，即假体与骨床界面距离不能大于1 mm，否则就不会达到“初期固定”与“永久固定”的目的。对某些非骨水泥型人工关节，应做到“紧压配合”，防止假体下沉，为此应做到：（1）要有合适配套的手术器械；（2）要有多种尺寸假体供手术选择。 为使术后病人获得满意的功能，延长假体使用寿命，减少并发症的发生，全髋关节安装一般应达到以下安装标准：（1）股骨矩的高度：截除股骨头颈后，股骨矩应根据假体要求保留11.5 cm；（2）股骨假体柄的轴线应与股骨干轴线重合一致；（3）股骨假体应保持510度前倾角；（4）股骨假体头的中心应与大粗隆顶点在同一水平；（5）髋臼假体底面应与水平面相交为4010；（6）髋臼假体前倾角应为1510；（7）髋臼窝应将假体包容，安装后假体边缘不应裸露于髋臼窝之外，如有骨缺损应修补。 2.2.2人工全膝关节表面置换术：术前膝关节X线片应包括站立时的前后位片、侧位片及髌骨切线位片。膝关节周围骨质疏松、缺损情况是影响手术难易程度的重要因素。此外，还必须仔细观察X线片上关节周缘骨赘和后关节囊游离体的生长情况，前者会影响术中膝关节内外侧的韧带平衡，有时还会让术者对截骨面的真实大小产生错觉。关节囊后方的骨赘和游离体则能影响术后伸膝功能。 下肢力学轴线的评估是所有术前X线评估内容中重要的内容之一。站立时的长腿前后位片有助于确定下肢的机械力学轴线，尤其是股骨的机械力学轴线。目前一致认为，人工全膝关节表面置换术后膝关节应有57的外翻角，误差不超过2，胫股角应为174左右。根据下肢全长X线片，术前可以比较准确地计算出股骨髁远端切割平面与股骨解剖轴线间的夹角。具体方法如下：画出下肢机械力学轴线M（股骨头中心与膝关节中心的连线）和股骨的解剖轴线A（股骨干中点髓腔中心与膝关节线上10 cm处股骨髓腔中心的连线）。经膝关节中心做一条与下肢机械轴线垂直的O线，O线与A线间的夹角即是术中股骨髁远端截骨导向板与股骨髓内定位杆之间的夹角。 通过术前在X线片上绘制股骨髁远端截骨线，可帮助术者事先了解术中股骨内外髁远端骨组织的切除情况。分析术前下肢全长X线片，还能帮助术者判断股骨髓内定位杆在股骨髁间窝处的入点。正常股骨干有一向前外侧方的弧度。术者可根据此弧度的大小，相应地将入点适当地向股骨髁间窝前外侧移动。 长腿X线片还有助于确定胫骨是否有明显的弓状弯曲，如有此畸形，则不能使用胫骨髓腔内对线定位器。模板可用于估计假体的大小及需要骨移植或使用楔形金属衬垫填补的骨缺损的大小。 后交叉韧带（PCL）：在TKA中，PCL的作用颇受争议。自从1978年后方稳定型假体面世以来，医生已很少提倡行无替代的PCL的常规切除，但是PCL保留型和PCL替代型假体长期随访同样的优秀率使得争论持续存在。在早期，有医生宣称与PCL替代型假体相比，PCL保留型假体有更大活动范围、更好的关节稳定性、更正常的步态和更长的生存时间。但是最近的临床和基础实验研究事实并非如此。PCL保留型假体的优势在于其保留原始关节面，保留韧带的本体感觉功能，集中膝关节的接触点于韧带处和促使股骨回复。然而，PCL保留型假体存在以下的困难：（1）PCL的功能保留需要平整的胫骨关节面，以允许胫骨回复。负重面持续的不平整可加重聚乙烯磨损，术前未发现的PCL挛缩患者，术后挛缩可加重。另外，PCL保留型假体可改善股骨回复的论断也正受到挑战。（2）韧带的术后撕脱和术中过分后移可以增加屈曲间隙，导致屈曲时不稳定。（3）对于屈曲挛缩或者明显外翻畸形的患者，保留PCL使软组织难以平衡。另外，病态的韧带使得平衡更加困难。（4）PCL保留使得胫骨近端暴露困难，同时危及胫骨假体的精确植入。 尽管存在这些疑惑，在交叉韧带保留的后方稳定型假体置换术后，膝关节活动范围平均大约有115。步态分析和等动力研究表明，在时空步态变化、爬楼梯时膝关节活动范围和等张收缩时肌肉长度方面，这两种假体无明显差异。然而，PCL替代型假体有许多优势：（1）PCL的切除扩大了暴露范围，简化了矫形过程，因为不需要平衡挛缩或者损害的PCL。（2）PCL的切除使得后方骨赘和游离体的摘除成为可能，同时切除了多余骨质，简化了间隙平衡过程。（3）术者不再受胫骨截骨深度的限制，因为不需要平衡PCL。（4）PCL替代型假体使得关节聚乙烯表面更匹配，降低了聚乙烯的磨损，至少在理论上是如此。 后方稳定型髁假体（14年生存率为98）和交叉韧带保留型假体（10年生存率为96）有相似的寿命时间，这需要更长时间的随访才能解决争论。 骨水泥型假体和生物型假体比较：对于固定方式，骨科医生必须在骨水泥固定和生物固定中选择一种。考虑到骨水泥固定的长久性问题，发展了TKA生物固定型假体。今后膝关节重建手术将直接用生物固定，这给较年轻的、活动量大的关节炎患者提供了更长的治疗时间。在年轻患者中，两种假体早期的临床结果相似，在膝关节指数方面相差无几，术后平均为2.8年。同一组患者中，10年假体生存率分析显示，生物型假体的机械力线不良率和翻修率更高。生物型胫骨底座加用螺钉固定是一个好方法，但是更容易产生骨溶解。同时，有报道称，骨水泥后方稳定型假体的15年临床存活率达94.6，在其他许多报道中，10年的存活率大于96。以这些和类似结果为基础，在所有三种膝关节假体中，骨水泥固定成为固定的标准方法。生物固定，尤其是胫骨，已证明存在缺陷。因此，尽管早期术者为生物固定激动，然而，目前这种方法已失去优势。 下肢的旋转力线问题：尽管在骨科手术中，TKA近来已成为成功的术式之一，但是在TKA需要翻修的病例中，大约一半是因为髌骨股骨的问题，这主要是因为合适的假体旋转度需术中决定的缘故。在TKA中，大量研究集中于术中假体旋转力线的精确标志的选择，尤其是股骨假体。这问题极为关键，因为髌骨运动轨迹不良，可导致疼痛、劈啪声、假体过度磨损和松动。髌骨股骨间力线不良是TKA潜在的缺陷之一，这体现在术后髌骨的半脱位、脱位、骨折和过度磨损方面。 显然，假体位置决定着髌骨的运动轨迹，但同时应考虑其他因素的影响。最常见的难题是外侧支持韧带过紧，而内侧相对过松。膝关节外翻时，大的Q角也是有利因素之一，这能从术后关节血肿发生率和功能康复程度体现出来。对于术者能控制的避免髌骨股骨并发症的因素，尽管多种多样，但是假体位置仍然是最重要的。胫骨运动轨迹过度内旋使胫骨对于股骨来说是外旋的。这实际上使胫骨结节偏外侧和Q角增大，导致髌骨不稳定。在胫骨平台上，如果胫骨运动轨迹偏向内侧，也将如此。这结论对股骨假体亦适用：股骨假体对于股骨的内旋将使结节间沟内移，股骨假体对于股骨内移时也是如此。上述结论类似亦可用于髌骨，尽可能将髌骨假体偏向内侧。在植入假体前，术者必须明白这些问题。 人为设定的假体旋转力线并非如术者希望的那样总是直的。医生已尝试了许多种方法，希望获得可能恰当的股骨假体旋转度。在经典方法中，股骨假体外旋度取决于矩形屈曲间隙的大小。其他方法将解剖标志作为参照物，包括股骨后髁、经股骨上髁轴线和股骨滑车沟等。但每种方法都有其缺陷，相比较，在适应人体正常解剖和病理解剖差异性方面，间隙平衡法是最合适的。 术中分析髌骨的运动轨迹是非常必要的。实际上，如果患者髌骨不是沿着滑车沟中线运动的，他不可能被送离手术室。在松开止血带，解除其对伸肌影响后，才能正确评价髌骨的运动轨迹。一旦术后早期发现髌骨股骨间存在问题，必须做CT以评价假体旋转情况。 3术中处理 3.1手术室的要求 人工关节置换术发展的早期阶段，术后感染率曾高达百分之十几，一旦感染发生，将给病人带来灾难性的后果。Charnley认为，手术后发生感染，主要由于病人本身内源性潜在细菌污染源和外源性包括手术室环境、手术器械、手术人员等造成的污染，而其中空气中的细菌污染是重要的原因之一。空气中有需氧细菌，可以附着在灰尘颗粒上，随着手术室内人员流动或手术室门的开关而扬起飘浮。高效能层流空气净化，能有效地（99.9）清除直径为0.3 mm或更大的灰尘颗粒。因此，可以大大降低伤口感染的发生率。另外，一些基本的措施也被证明是行之有效的，如：控制手术室内人员的数量；尽量减少手术室内人员的流动和手术室门的开关，手术室的门应关闭，人员出入应走侧门，防止手术室内外空气直接流通；手术室的通风管道都应安装过滤装置并定期进行清洗消毒；手术区域内应采用防水铺单；术者应严格刷手，推荐手术人员应穿戴“太空服”式手术衣、戴双层无菌手套；手术器械应用无菌单覆盖，减少器械的污染；此外，血液是细菌最佳的培养基，因此术中应经常擦拭器械上的血迹，保持器械的清洁。 3.2术前准备 人工全髋关节置换术前12小时以内应对患肢、会阴区、患侧半骨盆到髂嵴近侧至少20 cm的范围内进行备皮，并用肥皂清洗干净。进入手术室后，消毒铺巾之前，应再次用消毒液和清水清洗手术的消毒区域。 最好采用能够倾斜的手术台，尤其是患者采取侧位手术时。如果患者固定不牢靠，就难以确定放置髋臼假体的合适位置。体位架应置于不妨碍术中髋关节活动的位置，否则将难以判断关节的稳定性。另外，骨盆体位架前方应挤靠于耻骨联合，后方应挤靠于骶骨的位置，以免压迫股三角造成肢体缺血或压迫性神经变性。骨性突起和腓神经的部位需用衬垫加以保护，特别是预计手术时间较长时。若病人置仰卧位手术，则需在患髋臀下放一小垫。这对于过度肥胖的病人尤其有用，因为这样可使疏松的脂肪组织坠离手术切口。 由于初次置换或翻修术中可能需做影像学判断，因此术中应准备影像增强设备进行透视，手术台也应允许对髋关节和股骨干做双平面的成像。用X线拍片完成这项工作将会过度延长手术时间，术者也会暴露于较强的X射线之中。 用无菌铺单彻底封闭会阴和臀部，髋部和整个肢体用合适的消毒液消毒，足部最好戴上强力袜套，最后一层单子最好采用防水铺单，以免大量冲洗时污染术野。 3.3麻醉 人工全髋关节置换术可采用全身吸入麻醉、连续硬膜外阻滞或腰椎麻醉。麻醉方法的选择常需考虑患者的肺功能、出凝血功能和腰椎退变的程度。 人工全膝关节置换术的麻醉是选择局麻还是全麻是一个复杂的问题，要取决于患者所合并疾患的状况。最终应由麻醉医生结合外科医生的意见做出决定。没有材料证实局麻与全麻对心血管功能的影响有明显差异；有资料证实，在术后早期，全麻及局麻术后患者的意识状态无明显差别。 Sharrock等人证明：与在全麻下进行手术的患者比较，在硬膜外麻醉下行全膝关节置换术的患者在围手术期血栓栓塞并发症较少。推测有多种机制引起这些现象，其中包括改善了股部血流、作用于血管内皮及在凝血过程中起到了有利的作用。下肢血流的改善会使患者在术后继续受益。硬膜外麻醉的另一个优点是术后可留置插管4872小时，以便于控制疼痛。Pettine等人发现当采用连续性硬膜外布比卡因麻醉时，患者术后镇痛药物的使用量减少。但必须常规监测有无呼吸抑制，某些作者建议对护理人员进行特殊的连续性硬膜外置管的监护训练。连续性硬膜外止痛其他的潜在不良反应包括瘙痒、尿潴留、恶心、呕吐及罕见的硬膜外血肿形成。 3.4抗生素的应用 由于人工关节置换术后感染对于患者的危害是灾难性的，因此应常规应用抗生素预防潜在感染的可能性。术前应对患者进行全面的体格检查，去除潜在的感染灶。根据药代学，患者进入手术室后于手术开始前半小时应静脉输注抗生素一次，使得抗生素的血药浓度在术中达到最高水平，以达到预防机会感染的作用。术后建议继续使用静脉抗生素72小时，此后引流管拔除，伤口换药无感染迹象，复查血常规白细胞正常后，可停用抗生素。 3.5止血带的使用 人工全膝关节置换术中，为减少术中出血，使术野干净清晰，便于骨水泥固定，需进行患肢驱血并使用充气止血带。随着骨科医生对骨科大手术后下肢深静脉血栓（DVT）和肺动脉栓塞（PTE）发病机理的认识的不断深入，越来越多的骨科医生摒弃了传统的下肢驱血方法，转而采用抬高患肢等对下肢深静脉内膜损伤较小的无创驱血方式。并对充气止血带的压力设定也做出了改进，从既往的将止血带压力设定为入室收缩压的2.5倍，降至在入室收缩压的基础上加100 mmHg（13.3kPa）。通过上述的改进，不但可以达到减少术中出血的目的，而且还保护了下肢静脉的内膜，减少下肢静脉血栓的发生。 3.6输血 单侧全髋关节置换围手术期失血量一般在1 000 m1左右，单侧全膝关节置换围手术期失血量一般在1 200ml左右。多数病人需要输血，但异体输血存在造成输血反应和传播感染的危险。因此，有必要采取措施在关节置换手术中减少异体输血的需要量。目前，术前自体采血贮存逐渐普遍。Thomson等报道一组行全关节置换和选择性脊柱手术的病人做术前自体贮血，其中71的病人不需异体血。Woolson等发现，62行髋关节置换的病人只需回输术前贮存的自体血，并认为初次置换的病人术前只需贮存3个单位的自体血，而行翻修术者需贮存45个单位的自体血。血液新鲜保存可达35天，冷冻保存的时间更长。每次抽血的间隔至少5天。抽血期间以及术后应补充铁剂。有些病人由于术前已患贫血或慢性内科疾病而不能采集自体血，对这类病人应考虑收集术中出血回输。Wilson报道采用术中自体血液回输器可使全髋关节翻修术中异体血需要量减少42。然而，对于全膝关节置换术的患者，由于术中应用止血带，因此患者术中出血不多，而主要的出血是在术后，所以术中自体血回输的作用不大，术后自体血回输则显得尤为重要。 4术后处理 4.1引流及血液回输 正如上面所提到的，无论是人工髋关节置换术，还是人工膝关节置换术，围手术期的出血量都在1 000ml左右。因此，几乎所有的病人都需要输血。而目前献血源的匮乏，血制品存在潜在感染源的可能性，都使得减少异体血输注成为一种大趋势。除了上述提到的术前预存自体血和术中自体血回输以外，人们还想出各种办法减少术中和术后的出血量，如：（1）用松质骨块填塞股骨髓内定位时产生的髓腔孔；（2）术中假体用骨水泥固定后，松止血带进行严密的软组织止血，尤其是确认后关节囊无活动性出血；（3）用骨蜡封闭残余的裸露松质骨面；（4）在关闭切口时向关节周围软组织内及关节腔内注射止血药和麻醉药（常用的药物有普鲁卡因或利多卡因、去甲肾上腺素和止血药等），并密闭关节腔，不留置引流管；（5）有些术者虽然留置引流管，但在术后早期将引流管夹闭；（6）另一种重要的方法是将术后引流出的自体血经过滤后回输入体内，虽然目前自体血回输的效率较低，且回输入体内的红细胞有部分因变形或破坏而丧失运氧能力，但是自体血回输确实可以大大减少异体输血的用量。 4.2术后镇痛 人工关节置换术后伤口疼痛及患肢不适症状的程度虽然因人而异，但是所有病人都需要术后镇痛，以利于消除患者的痛苦、增强患者康复的信心、促进患者的康复锻炼和功能恢复，这已经获得了共识。具体的术后镇痛方法不断推陈出新，如持续硬膜外置管给药，病人自主控制麻醉镇痛（既可通过硬膜外置管给药，亦可通过静脉给药）等。无论采用何种术后镇痛的方法，其原则是一致的，即早期、规律、复方、最好是低剂量持续用药。也就是说：不要等到病人对疼痛无法耐受再用药，而是在疼痛刚刚开始时就给药；并且按时规律给药，使患者处于无痛状态，摆脱术后焦虑而紧张的状态，获得充分的休息，并能在医务人员的指导下主动进行康复锻炼；采用不同镇痛机制的多种止痛药联合应用，不但可以提高镇痛效果，而且与单一给药相比，可以减少每种药物的用量，从而降低药物的副作用，但是切忌将作用机制相同的多种药物联合应用，因为这样会大大提高药物不良反应的发生率。 4.3术后康复及护理 4.3.1人工髋关节置换术 4.3.1.1护理问题：（1）疼痛：与骨折或手术伤口有关。（2）躯体移动障碍：与手术后强制性约束不能活动有关。（3）有皮肤完整性受损的危险：与外伤或长期卧床有关。（4）潜在并发症：静脉栓塞、肺部感染。（5）便秘：与长期卧床有关。（6）有肢体废用性萎缩的可能：与长期卧床、皮牵引及功能锻炼差有关。4.3.1.2护理目标：（1）通过治疗和护理，患者疼痛减轻，舒适感增加，保持良好功能位，促进伤口处愈合。（2）生活需要得到满足。（3）皮肤完整无破损。（4）密切观察病情，避免并发症发生或使并发症发生率降至最低。（5）在患者卧床期间，做好预防，不使病人发生便秘。（6）鼓励和指导患者功能锻炼，使患肢最大程度地恢复正常功能。 4.3.1.3护理措施 （1）心理护理 在长时间卧床治疗中，护士要经常与患者和家属交谈，了解其心理状况，使病人了解手术的作用和术后会出现的问题和困难，做好应有的思想准备，并鼓励其表达出内心的感受，及时解答他们的疑问。做好病人的思想工作，解除病人的思想顾虑，缓解病人的紧张情绪，使患者能够主动配合治疗。再者大多数老年患者生理功能退化，认知能力下降，因而必须多向家属了解情况，使其能在手术前后很好地配合治疗和护理，避免术后发生脱位、松动等并发症。应根据病人的年龄、职业、文化程度等讲解有关人工关节置换的知识，说明手术的目的在于解决疼痛，改善髋关节功能，术后效果及可能发生的问题，使病人对疾病有初步的认识，增加病人对手术的认识和信心，取得病人的配合。 （2）专科护理 保持正确体位：侧方切口