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作者：Hyojeong Mulcahy 1 膝关节置换手术，也称为全膝关节置换术（TKA）和全膝关节置换术，被认为是膝关节终末期骨关节炎症状的最终治疗方法[ 1 ]。美国1100万成年人中被诊断这种疾病，有400万人接受了膝关节置换术[ 2 ]。2012年有700,000例TKA手术，自2003年以来增加了86％[ 3 ]。导致膝关节置换术使用和流行率增加的因素包括：人口的增长、老龄化、寿命延长、肥胖、适应症范围扩大、植入时年龄提前[ 4]。尽管TKA的总成本与新汽车的成本相似，但TKA在多项研究中的表现非常划算[ 6 ]。膝关节置换术患者的影像学资料现已非常常见，我们在本文中的目的是确定初级全膝关节置换术中的关键，当前概念，并解释它们与诊断放射学的相关性。 假体设计 Prosthetic Design 膝关节假体是铰接柱，其稳定性取决于静态稳定器（韧带），动态稳定器（肌腱单元）和几何结构的一致性。通过限制组件之间的运动，膝关节假体可以提供不同水平的固有稳定性以补偿原生膝关节的缺陷，包括PCL保留，PCL替代，内翻 - 外翻约束和旋转 - 铰链型[8]。 PCL-保留髌骨 PCL保留设计的股骨和胫骨组件，允许保留原生PCL。这些相对不受约束的设计是否成功，取决于生物力学环境。必须有骨质良好，缺陷最少，完整的软组织，以及保持功能和平衡的PCL（图1）。 A B 图1AB-78岁女性，后交叉韧带保留全膝关节置换术。A，膝关节的前后位（A）和侧位（B）X线片显示假体用水泥固定（箭头，A和B）。股骨组件的厚度（黑线，B）比后稳定设计更薄。 后方稳定型全膝人工关节置换术 posterior-Stabilized Knee 后稳定设计通过限制屈曲时过度的后胫骨平移来代替PCL功能。他们的特征是胫骨柱和股骨凸轮，深部凹陷的关节面和第三个髁[8]。早期的PCL替代设计在胫骨插入物的后中部有一个中央聚乙烯柱，在屈曲时，与股骨组件上的横向金属凸轮啮合，以防止异常的胫后翻[9]。这些早期的设计存在问题和并发症，例如后断裂，脱位和髌骨clunk综合征。为了增加稳定性，近期的设计是，高度贴合的胫骨插入物，可在整个运动范围内增加与股骨组件的表面积接触（圆形），而无约束设计中使用的是相对平坦的胫骨插入物（圆形平坦），这些设计可以满足髁间凹骨被切除和脆弱的胫骨柱的需要。研究发现，在比较PCL保留和PCL替代设计时，患者功能、满意度或生存率没有显着差异[11,12]。在射线照片上，可以通过在矢状平面中定向的股骨部件中的中心槽的存在来识别PCL替代植入物。髁间柱通常仅是从胫骨的聚乙烯衬垫延伸的突起，因此可以是射线可透的并且难以识别。在某些情况下，聚乙烯柱内可能有金属支柱（图2）。 A B 图2A-70岁女性，后交叉韧带替代全膝关节置换术。A，膝关节的前后位（A）和侧位（B）X线片显示假体用水泥固定。 股骨组件中的中心槽（箭头，A）和股骨组件的厚度（线，B）的存在，是凸轮柱型PCL替代设计的特征。 内翻 - 外翻约束膝关节置换术 Varus-Valgus Constrained Knee Varus-valgus约束假体具有高大的胫骨柱和深的股骨盒（deep femoral box），在冠状面上提供固有的稳定性。因为没有连接胫骨和股骨部件的连接，所以这些植入物有时被称为未连接的约束植入物。在可变范围内，内翻 - 外翻约束假体限制内翻和旋转。在这种设计中，杆伸展对于传递受约束关节产生的应力非常重要。这些植入物可用于原发性和翻修关节成形术，特别是在患有严重外翻畸形，侧副韧带缺损，骨缺损和残余不稳定或不可调节的屈曲 - 伸展不平衡的患者中[8]。在放射线照片上，内翻躯干柱和深股骨盒可以识别内翻 - 外翻约束的植入物。没有铰链连接股骨和胫骨组件。股骨和胫骨组件通过髓内杆固定到骨骼上，并且在胫骨组件上有一个聚乙烯支承表面（图3）。 A B 图3A -75岁男性患有内翻 - 外翻约束全膝关节置换术。A，膝关节的前后位（A）和侧位（B）X线片显示假体用水泥固定。 股骨和胫骨组件具有延伸的茎（白色箭头，A）。 Varus-valgus约束设计有高大的胫骨金属柱和深股骨盒（黑色箭头，A）。 没有铰链连接股骨和胫骨组件（箭头，B）。 旋转-铰链膝关节置换术 Rotating-Hinge Knee 旋转铰链膝关节植入物是高度受限的装置，主要用于复杂的翻修关节成形术，用于严重的骨丢失或复杂的不稳定性，以及用于肿瘤重建。胫骨和股骨组件与植入物内置的铰链连接。虽然这种设计存在屈曲 - 伸展，但铰链限制了内翻和外翻应力。假体还允许膝盖在屈曲和伸展之间旋转大约10°，从而再现正常的运动学。旋转铰链植入物本质上是稳定的，因此为膝盖提供稳定性的天然结构的存在或功能不太重要。在射线照片上，旋转铰链全膝关节置换通过连接股骨和胫骨部件的铰链的存在来识别。股骨和胫骨组件通过髓内杆固定到骨骼上，胫骨柄有时位于聚乙烯插座中。胫骨组件上有聚乙烯衬垫。在肿瘤重建的情况下，远端股骨或近端胫骨干的部分可以由假体代替（图4）。 A B 图4A-35岁女性，骨肉瘤旋转铰接全膝关节置换术。A，膝关节的前后位（A）和侧位（B）X线片显示假体用水泥固定。 胫骨和股骨组件与植入物内置的铰链（箭头）相连。 远端股骨干的一部分由假体代替。 Medial Pivot膝盖 Medial Pivot Knee 传统的膝关节运动学认为，在屈曲期间，两个股骨髁在具有可变运动中心的胫骨平台上回滚，遵循J形曲线（J-shaped curve），传统双髁TKA假体的设计具有重复。最近对正常膝关节运动学的研究表明，内侧枢轴理论（medial pivot theory）是一种比J曲线更好的模型，用于理解膝关节运动[13]。内侧髁在屈曲时像球窝关节一样旋转，而不是向后滚动，当股骨髁滚动，旋转和翻转时，股骨外侧髁在内侧髁上枢转[14,15]。内侧枢轴TKA设计为以相同的方式移动，以减少接触应力和聚乙烯磨损。在内侧，胫骨支承表面与髁部一致以允许旋转，而在侧面，胫骨表面具有比髁更大的半径，允许后部旋转和平移。 5年和7年后的结果很有希望[16,17]。 高屈曲膝关节 High Flexion Knee 术后屈曲是评估TKA成功率的一个参数。 正常膝关节有150°屈曲，但在TKA后，很少达到110°以上。 尝试设计允许高屈曲（> 125°）的假体，特别是对于年轻患者，包括延长通过后髁的曲率半径，增加后髁偏移，使胫骨插入物凹陷，延长滑车凹槽，以及改变凸轮 -post设计[18]。 这些变化允许增加股骨回滚，平移，并因此在深度屈曲时进行间隙。 增加屈曲的手术技术集中在软组织平衡，组件尺寸和位置，去除撞击骨赘，以及重建屈曲间隙[19]。 现在有几种高屈曲假体，并且显示出可变的结果[20,21]。 性别特异性膝关节 Sex-Specific Knee 男性和女性膝关节的解剖学差异早已被认识到，女性比男性更常接受TKA治疗（1.4：1）[2]。 已经引入了具有改变尺寸的性别特异性TKA设计以适应性别之间的解剖学差异[22]（图5），即使没有证据表明性别是失败率的一个因素[23]。 临床结果开始出现在医学文献中，并且在满意度或临床或放射学结果方面似乎没有显着差异[22,24]。 A B 图5A-63岁女性，性别特异性高屈曲全膝关节置换术。A，膝关节的前后位（A）和侧位（B）X线片显示,股骨假体的内外侧尺寸减小（双头箭头，A）和股骨后方假体设计高度减小（双头黑色箭头，B），这是 针对性别的设计。 增加后股骨髁半径（双端白色箭头，B）是高屈曲设计的特征。 半关节成形术 Hemiarthroplasty 膝关节的半关节成形术是指，在骨关节炎膝关节的内侧隔室中放置间隔物以改善骨 - 骨对合并在内部重新排列它的概念[25]。 生物和金属插入植入物目前都可用于治疗单间室骨关节炎。 在生物学间置关节成形术中，同种异体移植半月板被移植[26]（图6）。20世纪50年代开发的金属间置关节置换术[27,28]在引入骨水泥双髁关节置换术时几乎被放弃，但新装置和微创手术重新引起了人们的兴趣。 间置式膝关节盘，如UniSpacer（Zimmer）和OrthoGlide（Advanced Bio-Surfaces）植入物，是钴铬设备，没有活动部件，它们依赖于胫骨平台，依靠形状来保持稳定性和位置（图7）。 短期2年随访研究的结果不如标准双髁替代治疗的结果[29]。
图6 -22岁男性，半月板移植。 冠状位T1加权MRI显示外侧半月板同种异体移植物（白色箭头），具有正常的信号强度和形状。 沿着胫骨外侧平台注意到缝合线（黑色箭头）。
A
B 图7A-62岁的女性，间置性关节成形术。A，膝关节的前后位（A）和侧位（B）射线照片显示金属插入关节成形术（OrthoGlide，Advanced Bio-Surfaces）。 该装置没有活动部件，不需要骨切除，也不需要固定。 单室膝关节置换术 Unicompartmental Knee Arthroplasty 单室膝关节置换术最早是在20世纪70年代引入的[30]，最近对微创手术技术的发展导致其同时发展[31]。 单室关节成形术重建在单个关节腔的两侧，通常是内侧，但有时是侧向或甚至是髌股关节[32]（图8）。 对于内侧或外侧隔室，假体通常具有金属髁部件和金属背衬的胫骨支承表面。 对于孤立性单室性骨关节炎患者，单间室关节成形术可能是高位胫骨截骨术或TKA的替代方案。 坚持严格的手术适应症和适当的患者选择，结合细致的手术执行，是结果的重要因素[33]。
图8A-三个不同的单室膝关节置换术患者（UKA）。A、80岁女性。 膝关节的前后位X线片显示内侧UKA伴半月板轴承（白色箭头）。
图8B-三个不同的单室膝关节置换术患者（UKA）。B，67岁男性。 膝关节前后位X线片显示有固定支承的UKA侧支。
图8C-三个不同的单室膝关节置换术患者（UKA）。C，51岁女性。 膝关节的前后位X线片显示髌股关节UKA。 轴承 Bearings 在早期TKA设计中，聚乙烯轴承表面在制造过程中直接模制到胫骨基板上（单块构造），从而产生成功且持久的长期结果。 对多种尺寸选择的需求导致了组件模块化，这些组件在手术时被锁定到位[34]。 有两种锁定机构：固定轴承和移动轴承。 固定轴承植入物具有聚乙烯插入物，其被锁定在胫骨托中（图9）; 移动轴承植入物具有聚乙烯插入物，可以在胫骨组件的表面上滑动[35]。
图9-63岁女性全膝关节置换术，采用固定轴承设计。 膝关节的前后位X线片显示固定轴承设计的骨水泥后稳定假体。 通常，固定轴承设计和旋转平台或多向平台移动轴承设计在射线照片上没有区别。 然而，有时固定轴承设计可以具有用于聚乙烯固定的锁定金属胫骨柱（箭头）。 固定轴承 Fixed Bearings 固定轴承膝关节假体在临床上取得了成功，但由于松动或聚乙烯磨损导致长期失效。 具有高一致性表面的固定支承假体（so-called round-on-round）提供低接触应力，但是在骨 - 植入物界面处的高扭矩可能导致松动。 相反，低一致性表面（round-on-flat）在骨 - 种植体界面产生较小的扭矩，但高接触应力可能导致聚乙烯失效[36,37]。 移动轴承 Mobile Bearings 推出了移动轴承膝关节假体，旨在减少聚乙烯磨损和部件松动[38]。通过创建双表面关节和高度一致性表面，可以同时减少种植体 - 骨界面应力和接触应力[34]。虽然移动轴承设计比固定轴承设计具有理论上的优势，但比较研究并未显示这种设计在患者功能、偏好和假体相关并发症方面的优势[39,40]。有各种不同的假肢，其特点是移动聚乙烯轴承与金属髁组件和金属胫骨托关节连接，包括半月板轴承，旋转平台和多向平台类型[34,41]。半月板轴承设计具有独立的内侧和外侧移动聚乙烯轴承，可在轨道中独立滑动（图8A）。旋转平台装置具有单个轴承，该轴承在横向平面中旋转而没有前后运动。多向平台装置具有单个聚乙烯轴承，其允许横向平面中的旋转和前后运动。移动轴承假体似乎没有固定轴承假体的运动学优势，并且还会承受轴承脱位和断裂，软组织撞击，植入困难和体积磨损[42]。移动轴承也可用于单室关节成形术。 髌骨表面置换 Patellar Resurfacing 髌骨置换的两种主要方法是插入和嵌体技术。 在插入技术中，把一个圆的形部件植入扩髓后的髌骨，使用水泥和一个PEG固定到髌骨（图10A）。 这种技术促进了放置的容易性，改进了伸肌机构的对齐，减少了骨移除，并且使植入物周围的骨骼更稳定更固定[44]。
图10A-在全膝关节置换术中四名髌骨表面置换的不同患者。 髌骨侧位X线片显示了不同的髌骨表面置换方法。A、67岁女性图像示出了插入髌骨单PEG（白色箭头）与表面重修，和水泥固定。 在嵌体技术中，将聚乙烯组分粘合到髌骨的切割表面上。 它具有临床使用成功的悠久历史，并且在技术上比插入技术更简单。 嵌体组件有多种形状和固定方法，如圆顶，椭圆形圆顶，圆形阔边帽，椭圆形阔边帽和金属背多孔涂层旋转轴承（图10B）。 目前的髌骨组件有三个PEG，而不是一个大的中央PEG，用于水泥固定。 三个小PEG的理论优势包括更好的固定，对骨内血液供应的干扰更少，以及增加的抗破损性[45]。
图10B-四名全膝关节置换术中髌骨表面置换的不同患者。髌骨侧位X线片显示了不同的髌骨表面置换方法。B，78岁男性。 图像显示嵌体髌骨表面重修与骨水泥多个钉。 髌骨关节面被扩髓。 由于骨质溶解，植入物松动和金属沉着，金属支撑的髌骨组件，无论是骨水泥和非骨水泥配置，都已被大量放弃[46-48]（图10C）。 现代髌骨组件设计都是聚乙烯。
图10C-四名全膝关节置换术中髌骨表面置换的不同患者。 髌骨侧位X线片显示了不同的髌骨表面置换方法。C，66岁女性。 图像示出了具有无骨水泥固定的，具有金属背衬的髌骨。
图10D-四名全膝关节置换术中髌骨表面置换的不同患者。 髌骨侧位X线片显示了不同的髌骨表面置换方法。D，63岁的男子。 图像显示髌骨表面再处理。 材料 Materials 现代植入物通常具有钴铬合金股骨双髁部件，其与聚乙烯胫骨支承表面铰接，该表面通常附接到钛合金胫骨托。这些材料的改进是深入研究的主题。 基于钴 - 铬 - 钼系统的钴合金已作为股骨部件和其他医疗植入物广泛使用多年。陶瓷已经被用作髋关节置换中的支承表面，其表面磨损大大减少，但是它们的脆性使得它们不适合用于膝关节成形术。最近为股骨部件开发了一种新的氧化锆合金（Oxinium，Smith和Nephew）。金属锆合金表面被处理成氧化膜，其更耐用，摩擦力更低（图11）。氧化物层不是涂层，而是金属合金的表面区域，赋予陶瓷的轴承性能和金属强度[51]。临床试验在2年[52]和5年[53]显示出良好的效果。 Oxinium种植体的理论优势是否会转化为改善的长期临床结果还有待观察。钛合金，包括Ti-6Al-4V和Ti-6Al-7Nb，已用于膝关节部件[54]；纯钛可用作表面处理以促进骨向内生长。多孔钽具有独特的性质，使其成为假体组件的替代金属。钽是一种过渡金属，其具有优异的生物相容性，可在体内安全使用。目前的整形外科植入物设计保持高体积孔隙率，低弹性模量和高摩擦特性，使这种金属有利于生物固定[55]。结构的孔隙度允许骨向内生长，弹性模量允许从植入物到骨骼的生理应力转移，减少界面处的应力[56]。骨小梁金属胫骨组件（Zimmer）是一种整体设计，由一个带有两个钉的小梁金属托盘（多孔钽）和一个直接压模的超高分子量聚乙烯的关节面组成。早期结果令人鼓舞[57,58]。
图11-55岁男性，全膝关节置换术，氧化锆（Oxinium，Smith和Nephew）股骨髁组件。 显示氧化锆股骨髁部件的膝关节前后位X线片。 股骨（氧化锆）和胫骨（钴 - 铬 - 钼合金）组分之间的射线照相密度没有差异。 固定术 Fixation 植入物可以在有或没有水泥的情况下固定到位。 骨水泥是丙烯酸水泥（聚甲基丙烯酸甲酯）和各种添加剂（包括钡）的混合物，以使混合物不透射线，有时是抗生素。 膝关节成形术中的骨水泥可以用作粘合剂而不是空间填充物，因此骨水泥可能在射线照片上显示为骨 - 金属或聚乙烯 - 金属界面处的细微不规则边缘辐射密度[63]（图1）。 骨水泥固定最初是为了填充植入物与骨之间的略微不足而应用的；组件具有特殊表面特征--允许骨向内生长的多孔涂层，或具有特殊的表面，允许骨生长（图12）。 表面处理包括烧结珠，纤维网，多孔金属和羟基磷灰石[64]。
图12-65岁无骨水泥全膝关节置换术的女性。 X线片显示假体的非骨水泥固定和两个额外的胫骨螺钉。 TKA中组分的最佳固定方式仍未得到解决。膝关节假体最常使用的所有骨水泥成分，经过长期观察，显示出优异的临床效果[65,66]。水泥提供良好的初始固定，并且通过加压到松质骨中，可以密封植入物和骨之间的界面，以防止聚乙烯碎屑从关节进入。但是固定会随着时间和压力而减弱，并且关节内的水泥碎屑会导致聚乙烯磨损加速。 虽然许多非骨水泥设计早期失败[67,68]，但有些也显示出良好的长期临床效果[69,70]。几乎所有非骨水泥设计中的股骨组件可靠地实现对骨的固定，并且通常用于混合TKA [71]。非骨水泥型TKA中的胫骨成分问题更多[72]。非骨水泥TKA的成功似乎取决于设计。那些胫骨组件固定良好，关节面受限最小或两者都具备，那么成功率就会很高[73]。在年轻患者中，无骨水泥固定具有潜在优势，包括强大的初始固定，骨量保存，可预测的骨长入和减少应力屏蔽，可能具有特殊价值[57]。无骨水泥固定的缺点包括更高的成本，更精确的手术技术和不明原因的假体周围疼痛。 手术技术 Surgical Techniques 数字模板Digital Templating TKA的术前模板是选择和确定组件大小的可视方法。最初通过在硬拷贝膝关节膜上，物理叠加醋酸纤维覆盖层以及组件轮廓来进行，现在可以在工作站上进行模板化（图13）。模板软件提供完整的组件库存，用于使用外部标记进行尺寸校准的数字射线照片。股骨假体主要在侧位X线片上确定尺寸，而胫骨假体主要在前后位X线片上确定尺寸[74]。数字模板的优点是各种各样的可用模板，技术的速度和精度，以及消除X射线照片的硬拷贝打印输出及其相关成本；缺点包括依赖于数据库，成本和软件功能的限制[75]。比较TKA的数字化与传统模板的准确性的研究显示了可比性[76,77]。
图13-67岁女性，数字模板。 膝关节的前后（左）和侧（右）射线照片显示数字模板法。 数字植入图像叠加在膝关节的校准数字射线照片上。 4.R =胫骨组件的尺寸，F =股骨组件的尺寸，Ref =参考。 微创手术 Minimally Invasive Surgery 微创手术代表了对膝关节的标准前中髌旁入路的改变。 切口不仅缩短（<14 cm）（图14），而且对膝关节的手术切除和附带损伤要少得多，可能会减少术后疼痛，康复时间和成本[78]。="" 然而，较小的手术暴露被认为存在组件放置不正和随后的手术失败的风险[79]。="">
图14A-两个不同患者的传统全膝关节置换术（TKA）与微创手术股四头肌保留技术的比较。A、80岁女性。 膝关节侧位X线片显示使用传统切口固定后交叉韧带保留TKA。
图14B-两个不同患者的传统全膝关节置换术（TKA）与微创手术股四头肌保留技术的比较。B，64岁女性。 膝关节侧位X线片显示使用微创手术保留股四头肌的TKA固定轴承TKA。 计算机辅助骨科手术 Computer-Assisted Orthopedic Surgery 未矫正的膝关节不协调导致TKA失败[81]。用于对准的常规技术使用髓内和髓外器械的组合，以及视觉参考来指导骨和组件放置的适当切除。在计算机辅助整形外科手术中，有活跃的机器人，半主动机器人和被动系统[82]。最早，最复杂的系统是主动机器人系统。半主动系统不执行手术任务，但可能限制手术工具的放置。被动系统的一个例子是用于导航的系统，其包括计算机平台，跟踪系统和刚体标记。导航系统可以是基于CT的，基于荧光透视的和无图像的[83]。最近的荟萃分析表明，计算机辅助整形外科手术的机械轴和TKA组件的位置比传统技术更好[84,85]，但这是否会带来更好的结果还有待观察[86]。导航系统的问题包括术中标志性登记困难，手术时间增加，成本增加，针松动和针位断裂以及陡峭的学习曲线[87]。 放射成像 Radiologic Imaging 膝关节X线照片是TKA候选者术前评估的标准。外科医生通常包括负重前后位X线片和两侧膝关节侧位X线片，并用于规划手术和确定假体的合适尺寸。术后即刻射线照片用于记录植入物的最佳外观和位置。此外，大多数外科医生在常规术后随访时获得膝关节X线片，作为监测可能并发症的一种手段[ 88 ]。第一次门诊就诊（例如，6周）的基线X线片和长期（> 10年）持续每1或2年的随访X线片被认为是合适的[ 89 ]。 膝关节的常规视图是前后、侧向和切向轴视图。与术前X线片一样，重要的是尝试获得患者负重的前后位，因为这更准确地描绘了TKA的关节空间以及聚乙烯磨损，导致关节间隙变窄。组件必须全部包含在所有视图中。下肢站立全长片（即三关节视图，同一板上的髋关节，膝关节和踝关节）可能有助于术前计划，评估解剖学和机械轴，以及术后确认下肢正确解剖后的术后排列[ 90 ]。 TKA中的对准目标是恢复下肢的预测的前后负重轴。在下肢全长片中，从股骨头中心到距骨体中心（机械轴）的线应该与中心相交或仅在假体膝关节的中间位置，股骨和胫骨组件应该垂直于这条线[ 91 ]。股骨的解剖学轴线是沿着股骨干的线，其穿过股骨远端的中心。在股骨上，机械轴和解剖轴之间的角度在4°和7°之间（图15）。该角度等于在远侧股骨切割引导件上设定的外翻角，从而实现垂直于股骨的机械轴线的远侧股骨切口。在胫骨上，目标是切割胫骨表面，使其垂直于胫骨长轴（胫骨解剖轴）[ 75 ]。股骨组件应放置7°±3°外翻，胫骨组件相对于前后X线片上的胫骨解剖轴应为90°±3°，允许整体4-7°外翻角（图16A））。这可以通过与股骨解剖轴线与胫骨解剖轴线（股骨胫骨角度）相交的角度来测量。在侧视图中，股骨部件的水平部分应相对于股骨的长轴为90°±3°。胫骨组件应该是水平的或向后倾斜10°（图16B）[ 92 ]，其位置应相对于胫骨中心的中心或后部。大多数现代假体的目标是后倾3-7°，因为胫骨表面的前部较弱。适当尺寸的股骨部件的前凸缘应与股骨远端的前皮质齐平并平行。超大的股骨组件会导致过度的软组织张力和减少的运动范围。如果股骨组件尺寸过小并放置在股骨中平面的后方，可能会发生前股骨皮质切口，这会使股骨干骨折（图17））。如果尺寸过小并放置在中平面的前方，则会导致屈曲不稳[ 93 ]。胫骨组件的大小应与原生高原的大小相匹配，因为组件突出可能会刺激邻近的软组织（图18））。胫骨组件尺寸过小会导致下沉[ 92 ]。
图15-51岁女性，双下肢全视图。 从股骨头中心到距骨体中心的线是机械轴（MA）（黑色实线），它应该与假体膝关节的中心或正中间相交，股骨和胫骨组件应垂直于该线。 股骨的解剖轴（AA）沿着穿过股骨远端中心的股骨干线（黑色虚线）。 在股骨上，机械轴和解剖轴之间的角度在4°和7°之间。 股骨头角度是与股骨解剖轴（双端黑色箭头）相交的角度，具有胫骨解剖轴（双端白色箭头）。
图16A-63岁女性，全膝关节置换术（TKA）。A，TKA的前后位X线片。 股骨胫骨角是股骨解剖轴与胫骨解剖轴相交的角度。 股骨组件应放置7°±3°外翻，胫骨组件相对于前后X线片的胫骨解剖轴应为90°±3°，允许整体4-7°外翻角度。 聚乙烯关节间隙应相当于内侧和侧面（双头箭头）。
图16B -63岁女性，全膝关节置换术（TKA）。B，TKA的侧位X线片。 股骨部件的水平部分应相对于股骨的解剖轴线为90°。 胫骨组件应水平或向后3-7°向下倾斜，其位置应相对于胫骨中心的中心或后部。
图17-56岁男性全膝关节置换术。 膝关节的侧位X线片显示股骨假体的前股骨缺口（箭头）。 这可能导致假体周围髁上股骨骨折。
图18-67岁全膝关节置换术的女性。 膝关节的前后位X线片显示胫骨托的内侧突出骨缘边界（箭头），可能刺激邻近的软组织。 膝关节的轴向视图对于评估髌股关节对准非常重要，它应该在标准屈曲度下进行，通常为30-45°[7]。 髌骨假体部件应在轴向视图上居中于股骨部件的滑车中部。 在侧视图中、关节线（从胫骨结节到胫骨组件的距离）应改变8 mm或更小，并且髌骨高度（从髌骨组件的下边缘到胫骨关节面的距离）应为10- 30毫米，以获得良好的结果[93,94]（图19）。 髌骨和髌骨聚乙烯的前后部厚度不应超过髌骨的厚度，以避免伸肌机构受到应力[90]。
图19-64岁女性在全膝关节置换术（TKA）中具有髌骨对齐。 显示了膝关节的术前（左）和术后（右）侧位X线片。 TKA术后关节线位置的变化通过测量术前视图上的胫骨结节（TT） - 胫骨平台距离，并将其与术后胫骨结节 - 胫骨组件关节面距离（关节线高度）进行确定比较（双头黑色箭头）。 关节线的高度应为8毫米或更小。 髌骨高度（PH;从髌骨组件的下缘到胫骨关节面的距离）（双头白色箭头）应为10-30 mm，才获得良好的效果。 股骨和胫骨组件的旋转不对齐可能导致聚乙烯过度磨损[95]和其他并发症，包括步态期间足部进展角度的改变以及与髌股关节相关的并发症[96]。在清晰描绘必要标志的横截面图像（通常为CT）上最好评估组件的旋转对准。相对于经髁骨轴测量股骨组件旋转，并且相对于胫骨结节测量胫骨组件旋转。对于女性而言，股骨假体的正常旋转为0.3°±1.2°内旋，对于外科上髁轴，男性为3.5°±1.2°内旋（图20A）。胫骨组件的正常旋转值（对应于天然关节面）从结节尖端向内旋转18°±2.6°[97]（图20B）。股骨或胫骨组件的内旋被证明与髌股关节并发症增加有关，但股骨假体的外旋通常可以很好地耐受[97-99]。
图20A-56岁女性在全膝关节置换术（TKA）中具有旋转对齐。 A，TKA股骨假体的轴位CT图像。 通过股骨上髁确定股骨组件的旋转。 外侧经髁轴（TEA）是从外上髁的顶峰延伸到内侧上髁的沟的线，并且被认为代表膝的旋转中心（实心黑线）。 第二条线，假体后髁线，连接内侧和外侧假体后髁表面（黑色虚线）。 股骨组件的旋转由虚线黑线相对于TEA的角度限定。
图20B -56岁女性在全膝关节置换术（TKA）中具有旋转对齐。 B，胫骨近端的轴向CT图像。 在聚乙烯衬垫的水平，垂直线通过衬垫的中心点（黑色虚线）绘制到与胫骨后部分平行的线（实心黑线）。 在胫骨结节水平，绘制通过中心点平分胫骨结节的线（实线白色）。 胫骨组件旋转由虚线黑线和实心白线之间的角度定义。 在单室关节成形术中，胫骨组件应垂直于冠状平面中的胫骨长轴植入，以便于整个屈曲 - 伸展弧内植入物的一致性。 胫骨组件应与矢状平面中的原生胫骨斜面相匹配，以保护前十字韧带免于变性和破裂。 通常，股骨假体应垂直于冠状面内的胫骨组件[33]。 站立薄膜上的外翻对准应该是中性的或稍微矫正不足[100]。 TKA是一个高度活跃的研究和技术创新领域，具有重大的工业利益和经济影响。 随着膝关节植入物的流行，我们衰老人群的增加，以及老年活动的日益丰富多彩，放射科医师将会看到越来越多的膝关节置换图像，并且必须与新概念保持同步。 参考文献： 1. Richmond J, Hunter D, Irrgang J, et al. American Academy of Orthopaedic Surgeons clinical practice guideline on the treatment of osteoarthritis (OA) of the knee. J Bone Joint Surg Am 2010; 92:990–993 [Crossref] [Medline] [Google Scholar] 2. Weinstein AM, Rome BN, Reichmann WM, et al. Estimating the burden of total knee replacement in the United States. J Bone Joint Surg Am 2013; 95:385–392 [Crossref] [Medline] [Google Scholar] 3. Steiner C, Andrews R, Barrett M, Weiss A; Health-care Cost and Utilization Project. HCUP projections: mobility/orthopedic procedures 2011 to 2012—report 2012-03. U.S. Agency for Health-care Research and Quality website. www.hcup-us.ahrq.gov/reports/projections/2012-03.pdf. Published September 20, 2012. 4. Losina E, Thornhill TS, Rome BN, Wright J, Katz JN. The dramatic increase in total knee replacement utilization rates in the United States cannot be fully explained by growth in population size and the obesity epidemic. J Bone Joint Surg Am 2012; 94:201–207 [Crossref] [Medline] [Google Scholar] 5. Bozic KJ, Smith AR, Hariri S, et al. The 2007 ABJS Marshall Urist Award: the impact of direct-to-consumer advertising in orthopaedics. Clin Orthop Relat Res 2007; 458:202–219 [Medline] [Google Scholar] 6. Daigle ME, Weinstein AM, Katz JN, Losina E. The cost-effectiveness of total joint arthroplasty: a systematic review of published literature. Best Pract Res Clin Rheumatol 2012; 26:649–658 [Crossref] [Medline] [Google Scholar] 7. Math KR, Zaidi SF, Petchprapa C, Harwin SF. Imaging of total knee arthroplasty. Semin Musculoskelet Radiol 2006; 10:47–63 [Crossref] [Medline] [Google Scholar]。。。。。。。。等等 Read More: https://www./doi/full/10.2214/AJR.13.11307?src=recsys |
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