20世纪早期，膝关节融合术已经得到开展，早期的适应症为：严重的骨性关节炎、创伤性关节炎、Charcot’s关节病、感染性关节炎、脊髓灰质炎和肿瘤切除后的重建等引起的关节不稳定和疼痛。现在全膝关节置换术成功的广泛开展, 脊髓灰质炎基本上消失,抗微生物剂使结核和梅毒等引起的膝关节并发症得到控制,大大减少了膝关节融合术的适应症患者的数量,需要重新来认识膝关节融合术地位和作用[1]。广东省中医院骨科许树柴

1  适应症

   目前，膝关节融合术最常见的适应症是：人工全膝置换术后感染不能行返修术;其它的适应症有：全膝置换术后造成的不可挽回的失败:包括假体无菌性松动，伸膝结构无力或软组织条件差，需行膝关节融合；以及Charcot’s关节病等[2]。此外，干骺端大块的骨质缺损、返修术失败、合并有微生物感染等，也应该考虑行膝关节融合术。

   术前必须仔细评估膝关节融合术和全膝置换术后多次返修的效果，确定哪种治疗方案疗效更好。全膝关节返修术后感染再次返修的失败率更高,当初次的全膝置换术后感染行多次返修术有很高的失败几率时，可考虑膝关节融合术。如膝关节置换术失败的主要原因是技术不当:如假体位置不当、韧带不平衡时，可行关节返修术。有与软组织问题和/或持续性的微生物相关的感染时，可行膝关节融合术。

   胫骨近端或股骨远端肿瘤是膝关节融合术的适应症，切除肿瘤组织后，必须有足够的软组织，如果不能满足上述标准，最好做股骨髁上截肢术。

   大块的骨质缺损可能严重影响膝关节融合术的成功率。决定融合成功的最重要因素是合适的融合技术，与固定物的选择和骨表面的接触情况有关。全膝置换术后的骨质缺损可能是影响融合成功的最关键因素。与铰链式假体相比，非限制性假体的融合率高[2]。

     膝关节融合术的功能和效果比股骨髁上截肢术要好,融合术提供了稳定、持久、可靠、无痛的肢体。此外，股骨髁上截肢术后行走时的能量消耗也比膝关节融合术患者要高。

2禁忌症

   相对禁忌症包括：同侧的髋关节或踝关节的严重病变，对侧膝关节或髋关节融合术，对侧肢体行髁上截肢术，严重的节段性骨缺损，或严重的软组织损伤，需要广泛重建[3]。膝关节融合术成功后的补偿机制为：增加了骨盆的倾斜度；增加同侧髋关节外展肌的肌力；增加了同侧踝关节跖屈肌的肌力。同侧髋关节和踝关节炎妨碍行走时补偿作用的效果。脊柱退行性关节炎的患者也不是膝关节融合术的合适对象，因为行走时补偿性的骨盆倾斜增加了作用在腰椎的力量。此外，膝关节融合术禁用于对侧股骨髁上截肢术患者，因为增加了行走时的能量消耗，膝关节融合术后行走的能量消耗比正常行走时增加了20－30％，股骨髁上截肢术后行走时的能量消耗比膝关节融合术增加了25％。因此，膝关节融合术合并对侧股骨髁上截肢术患者的能量消耗使其行走起来极其困难，在许多患者中发生心脑血管疾病的危险性很高。其它的相对禁忌症有不能行走和合并有手术禁忌症的疾病。

3  术前准备

   术前要戒烟、控制血糖、减肥。肿瘤切除术后的患者应该进行术前化疗和放疗，把伤口愈合问题降到最小。许多全膝关节置换术后感染的患者存在以前伤口的问题，需详细检查以前的伤口，防止伤口组织坏死。膝关节融合失败的软组织并发症包括:血肿、窦道、和皮瓣坏死。当外周的、末梢的脉搏减弱或消失时，应该进行术前血管估计。

   膝关节融合术后产生肢体的短缩，长度的缺损为2.5－6.4cm，可在术前拍摄下肢全长X线片进行估计。X线片对评估髓内钉的尺寸是有用的。如果肢体长度缺损较大（＞5cm）时，可同时应用肢体延长术。　

   手术时间和出血问题也应该考虑到。Donley报道了用长髓内钉行膝关节融合术的患者的平均出血量为1574ml，平均手术时间为4.1个小时[4]。 Arroyo等人报道了肿瘤切除术后，用短髓内钉行膝关节融合术的患者，平均出血量估计为2199ml[5]。全膝置换术后感染行关节融合术的患者的平均出血量为865ml[3]。

   肿瘤切除术后需要重建骨和软组织的缺损。维持肢体长度的重建术包括：带血管的腓骨移植，同种异体骨移植和股骨远端与胫骨近端滑行移植。

   如果术前感染控制良好，融合成功率明显升高，混合有格兰氏阴性菌感染者融合率偏低[2]。初期的手术治疗包括外科清创术，取出假体部件，抗生素骨水泥间隔植入。有报道，感染控制后小心的应用髓内钉可取得良好的效果。为了避免髓内钉感染，Wilde和Stearns[6]等人主张术前进行膝关节抽吸，并将血沉和C反应蛋白水平降至正常范围。有些学者认为，除非有显著的化脓和格兰氏阳性菌感染存在，单纯应用髓内钉进行关节融合治疗全膝关节置换术后感染是安全有效的。患者应该完成6周的抗生素治疗。外科医生可能需要估计膝关节组织的冰冻切片来估计每个高倍视野中的中性粒细胞的数量。对毒性的或多种微生物的感染和广泛的骨质缺损的患者建议使用环状或双边的外固定架。

4  术中考虑

   治疗肿瘤截骨或感染，必须准备两套手术器械; 一套清洁的，一套污染的。污染的用来清除肿瘤或污染区，清洁的用于重建。这两个阶段，所用的手套、手术衣和铺单都应该更换，降低潜在的细菌或肿瘤细胞污染。应用止血带可减少出血。股骨和胫骨端必须切除的足够多，松解后方的关节囊，使骨有良好的对位，没有软组织卡入。严重的短缩可能导致血管扭曲，脉搏减弱，血流障碍。

   为了减轻肢体的进一步短缩，大多数专家主张将膝关节融合于伸直0°位。有些人主张融合在屈膝5－10°位。膝关节融合在10－15°位能提供较好的坐位，改善步态，然而增加了肢体的短缩；融合于0°位时的步态特点：骨盆过度抬高和患者通过髋关节外展，下肢向外划圈来补偿膝关节的僵直。两种补偿性步态比正常步态行走时的能量消耗增加了25％。融合于15°时步态好，但是15°相当于约2cm的短缩，许多外科医生不愿意因此而增加肢体的短缩。

   外翻5－7°是理想的冠状面的力线，用外固定架比用髓内钉更容易做到这一点。用直的髓内钉常常把膝关节置于内翻2－5°位，增加了髋关节的内翻运动[6]，理论上增加了同侧髋关节关节炎的危险性。然而，Puranen[7]报道，在他们的33个用髓内钉进行膝关节融合术的患者中随访2年没有同侧髋关节病变出现。最大限度的骨接触对于使膝关节融合的效果达到最优化极其重要。骨缺损引起骨接触减少，特别是铰链式膝关节假体取出后融合率低。

5  固定方法

5.1 髓内钉

   髓内钉是最好的固定方法，可获得持续的牢固固定。有人认为感染是髓内钉技术的禁忌症，但研究表明格兰氏阳性菌的非化脓性感染取得成功融合，没有再次感染[2]。Incavo[8]等人通过近端带锁的常规髓内钉获得平均3.1°的外翻角和5°的屈曲成角，报道了100％的融合率。

短钉在膝关节有一个连接装置，能适应不同尺寸的股骨或胫骨，胫股端都用锁定螺钉固定。这种钉对于同侧髋关节置换术后的患者是一个很好的选择,此类患者用长髓内钉不太合适，因为连接的装置太大，胫骨髓腔必须扩髓到直径大于20mm，股骨和胫骨前面部分必须清除，以通过连接装置。

5.2 外固定架

   外固定架的适应症为严重的骨性关节炎和结核性关节炎。其最大优点是在融合部位的加压作用。固定时间从4周到数月（4－11个月）。用羟基磷灰石涂层的钉，可促进骨向内生长，可减少针道感染和钢针松动的可能。

   环状外固定架如Iizarow[9,10]装置的关节融合率为68％－100％。这种形式的外固定架的优点在于能够为骨质量差的患者提供最大限度的稳定性，并允许瞬间负重。然而股骨近端的固定环需要足够大，以容纳丰富的软组织，不允许患者连同下肢一起走动，不能为肥胖者所忍受。如果肢体缺损特别大（＞5cm），可允许同时行延长术。

   外固定的缺点是：针道感染的可能，融合率低于髓内钉固定，很难估计愈合和拆除的时间。

5.3 钢板

   钢板固定应用较少，可达到牢固固定。当骨髓腔不通畅或变形时不能用长髓内钉，钢板融合可作为一种补充[2]。使用钢板的病人，前方伤口闭合有困难；因为疼痛和局部僵硬感，需要拆除钢板。Munzinger[11]等人报道在全膝置换术后感染的患者中使用大的塑形外侧钢板，术后6个月的融合率为80％。

5.4髓内钉和钢板的联合应用或髓内钉和外固定装置的联合应用

   适应症为关节融合术失败、Charcot’s关节病等。

5.5 带血管的腓骨移植

   带血管腓骨移植联合髓内钉固定应用于肿瘤切除术或全膝置换术后合并感染而进行膝关节融合的患者中，移植物被用来填补或桥接巨大的骨缺损。可采用游离移植和带血管蒂移植，辅助技术包括髂骨取

骨移植和运用局部电磁脉冲治疗。

6  术式的选择

    关节成形术的好处在于有较好的坐姿，但是主要缺点是行走时的疼痛和不稳。

    Campanacci和Costa[12]首先描述了关节融合术，最早应用于膝部较大肿瘤切除后的重建，长髓内钉水泥固定，骨水泥填充股骨和胫骨之间的空腔，允许瞬间承重该技术可提供一个稳定的肢体，利于负重。

    股骨髁上截肢术也是一个选择。Pring[13]等人报道， 23例股骨髁上截肢术的患者中只有7例能够行走。多数专家建议避免在能够行走的患者中使用该技术。但是有些很适合股骨髁上截肢术，如当肢体血管不好的；估计重建术后患者不可能行走的病例。

7  诊断与融合率的关系

7.1全膝置换术失败

   在全膝置换术后用双侧钢板或环式外固定的进行关节融合的研究中融合率为66％到93％，稍低于髓内钉的融合率。Damron[15] 等认为髓内钉在膝关节矫形术失败后的患者中有较高的融合率。铰链式关节成形术的融合率大体上低于非限制性关节成形术的融合率。感染后的关节融合术很有可能迟缓愈合或不愈合。

7.2 骨性关节炎与Charcot’s关节病

   Charnley报道了在骨性关节炎和结核性关节炎中取得99％的融合率。许多Charcot’s关节病的病人选择全膝置换术保存关节的运动功能，如果失败的话，可以再做关节融合术。Charcot’s关节病关节融合失败率高。

8  并发症

    膝关节融合术的并发症发生率较高，为20－84％。包括肿瘤复发，腓总神经麻痹，术口不愈合，和血栓性静脉炎等。腓总神经麻痹相对多见，部分经过神经松解术等处理后可完全恢复。关节融合术后不愈合治疗起来非常棘手，原因有严重的骨缺损和再感染。关节融合术的失败仍旧是个困难的问题，Rand[16] 等报道25例关节融合失败，膝关节融合平均需要1.6次的尝试（1到4次）。

用外固定架进行关节融合的并发症包括针道感染，针道的骨折和钢针的松动。

  髓内钉并发症包括胫骨干的穿孔，螺钉的松动，融合部位的压缩性骨折，钉头位置的疼痛，近端钉尾突出引起臀部的疼痛，钉的断裂。

9  膝关节融合术后的功能评价

   Harris[17]等人对膝关节融合术和限制性全膝置换术以及股骨髁上截肢术进行比较。发现全膝膝关节融合术病人达到最好的身体活动要求和优越的稳定性。Benson[19]等人比较了9例膝关节融合和9例全膝置换的患者。用S F－36评分，疼痛，健康，生命力，和社会情感健康的评分在两组中相近。关节置换组的The Arthritis Impact Measurement Score方面分值较高，但是关节融合组的总体评分稍高。在关节置换术后关节活动方面评分较高，因为增加了关节的活动度和身体活动。关节融合组在疼痛方面的平均分较高。

   膝关节融合有关的社会问题很难估量，患者可以预期得到一个稳定无痛的肢体，但是爬楼梯和坐时有困难。Kim[19]等人在报道的30例膝关节融合改作全膝置换的患者中，17例术前因对自己下肢的状况不满意想自杀。术前谈话和合适病人的选择在膝关节融合术中很重要，可避免术后不现实的期望和减少术后的灰心。

10  关节融合向全膝置换的转变

   某些患者，膝关节融合术后转而行全膝置换术。Cameron Hu[20]报道的17例患者中，8例有了较好的效果，9例发生了术后并发症，包括骨化性肌炎，胫骨假体松动，韧带松弛，股四头肌肌腱断裂，伤口裂开，和关节再融合。Kim[19]等人报道了16例伴有踝关节疾病行膝关节融合的患者和14例常规的膝关节融合。平均的活动度为屈曲75°（70－95°），伸直9°（0－20°），并发症的发生率较高，（30例中的16例）。

  虽然活动的关节能改善患者的行走功能，但是并发症和再次融合的发生率很高。不要轻易做这类手术。典型的患者决定手术时，医生应该慎重考虑，在技术上也有极其严格的要求，只有评估股四头肌功能尚好，术后膝关节能够足够屈伸，才能做此手术。

11  回顾

   在全膝置换术后感染的患者中，很多需行膝关节融合术，它并不是膝关节返修术的补充。成功的膝关节融合术，直接与患者的骨质、身体素质和期望值相关;膝关节融合术的外科医生需要能够治疗多种可能的并发症;与股骨髁上截肢术相比，膝关节融合成功的患者能够有效地行走;关节融合向关节置换的转变时，并发症发生率极高，应该谨慎地选择病例[1]。