膝关节置换概述

2009年HowStuffWorks

膝关节是股骨(大腿骨)、胫骨(胫骨)和髌骨(膝盖骨)的交叉点。

股四头肌是组成大腿的一组肌肉。这些肌肉沿股骨向下延伸，在接近髌骨时逐渐减弱。它们逐渐变细，形成坚硬的结缔组织，叫做股四头肌肌腱. 这根肌腱附着在你的膝盖骨顶部。在膝盖骨的另一侧，这种结缔组织（现在称为髌腱)继续向下连接膝盖骨的底部和胫骨的顶部。

膝盖骨位于凹槽中滑车)位于股骨底部，可以前后滑动。膝盖骨是肌腱的一部分，就像它是一块有两个肌腱连接的骨头一样。如果没有髌骨，你的肌腱会直接紧贴关节，在滑车的凹槽中来回摩擦，并随着使用而磨损。事实上，髌骨使肌腱稍微远离关节，保护肌腱并最大限度地发挥肌腱的功能，这一点很重要：当股四头肌收缩时，股四头肌肌腱收缩，将膝盖向后拉。这会将髌骨腱向后拉，髌骨腱（固定在胫骨顶部）会拉直你的腿。放松股四头肌，腿部弯曲。

不过，这幅画还有更多内容。股骨和胫骨的形状在不同的人身上有细微的变化，韧带的形状也是如此。除了在膝盖骨上下的股四头肌腱和髌骨肌腱，还有四条肌腱直接连接股骨和胫骨或腓骨(胫骨旁边的小腿骨)。这些肌腱使你的腿完美地保持在一条直线上，每一刻都在彼此的关系和关节的运动中进行调整。如果它们不存在，不仅正常行走是不可能的，你的小腿还会旋转得像膝盖下面的一个陀螺!韧带、肌腱、骨骼和软骨都必须正确排列并保持健康，以使膝关节正常工作。

所以，它是人体最大的关节，几乎支撑着我们整个身体的重量，而且它的设计很复杂——有什么可能出错呢?

膝关节常因关节炎而受损。膝关节炎是疼痛的，并且随着时间的推移会变得更严重。虽然关节炎有许多不同的形式，但有三种是造成膝关节疼痛的常见原因：

当膝盖患上关节炎时，它们会变得僵硬、肿胀并变得虚弱。当软骨磨损时，它会在骨头之间产生太大的空间，它会改变髌骨的轨迹。同样，如果骨刺(由骨刺激引起的生长)发育，关节之间的空间就会太小。

随着关节炎的发展，疼痛不仅发生在你的膝盖运动时，甚至在你休息时。膝盖可能会开始“向外”或“弯曲”，或者，交替地，它可能会变得僵硬，拒绝弯曲。

全膝关节置换术应该是最后的选择——首先考虑所有其他选择。

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尽管手术已经成为常规手术，但并不是所有人都适合全膝关节置换术。首先，替代品不会永远持续下去。不像机械的心脏支架比病人的寿命长，机械膝盖和真正的膝盖一样会磨损。所以如果你在50岁出头的时候做了膝关节置换手术，那么在你60多岁的时候，你可能还需要再做一次。问题是，第二次手术往往不如第一次成功，因为骨头已经被钻穿了，在第二次手术时，留给替换关节的“支架”就少了。

出于这个原因(也为了避免在第一个地方进行大手术)，膝盖疼痛的人应该在转向膝关节置换术之前探索和用尽所有其他的选择。大约75%的膝盖骨关节炎患者不需要膝盖手术[来源:美国矫形外科医师学会］．如果您可以缓解疼痛并重新获得膝盖中的运动范围，您已经满足了膝关节置换的功能。

日常与关节炎相关的肿胀和疼痛有时可以通过非处方药物如布洛芬、阿司匹林或其他非甾体抗炎药(NSAID)来控制。其他具有更长期效果的药物，如羟氯喹、青霉胺或甲氨蝶呤，可用于减缓关节炎的进展和症状的出现。

你的体重越多，你的膝盖工作就越困难。游泳、散步或骑自行车，而不是那些对膝关节有高影响的活动，比如跳跃和跑步。塑形还能增强腿部肌肉，帮助保持韧带的柔韧性。通常，某种类型的膝盖支撑——弹性绷带、拐杖或刚好合适的鞋子——会增加关节的效用和寿命。

定期注射透明质酸在联合（一个名为viscosupplementation）可以暂时取代曾经保持关节的丢失的液体润滑。这种治疗需要每周进行三到五次注射，并以温和或中等的关节炎作用。磁脉冲疗法和针灸也可能提供浮雕，尽管这些方法尚未以科学检测的方式接受。

除了全膝关节中，还有外科治疗，以减轻疼痛，并在受损的膝盖中重新获得移动性。撕裂的软骨和其他物质可以从膝盖中取出关节镜手术．另一个程序,截骨术通过切掉股骨或胫骨的骨头来调整膝盖。

另一种不太常见的程序是unicompartmental膝关节置换术在治疗仅一侧膝盖关节炎损伤的膝关节方面显示出了希望。例如，如果你的膝盖左侧有关节炎损伤，只有左侧受损的部分会被移除，重塑，并用金属和聚乙烯复制品代替。约6%的膝关节关节炎患者是单部门膝关节置换术的候选者[来源:港口］．如果未治疗的一侧最终患上关节炎，患者仍然可以进行全膝关节置换术。

一种相对较新的在手术过程中需要较少组织损伤的技术被称为微创膝关节置换术．虽然植入的是相同类型的植入物，但外科医生的切口要小一些。这种方法疤痕更少，整体组织损伤更少，因此住院时间更短。手术很难进行，需要使用不同的工具和器械对关节进行操作。根据关节损伤和肥胖等其他因素，微创膝关节置换术可能不是一些患者的理想选择。

如果你有髋关节问题，可能需要髋关节置换，你会希望在你的膝盖之前先照顾你的髋关节。你为什么不能同时做这两件事呢?因为为了适当的锻炼和恢复你的新膝盖，你需要臀部的灵活性。

并不是所有的膝盖都是一样的，也不是所有的膝盖损伤都是一样的。骨科医生可以帮助你针对特定的膝关节情况进行正确的治疗。

早在19世纪60年代，人们就试图移除部分骨头以减轻膝关节疼痛，但第一次人工置换是在20世纪40年代植入的。这些早期的尝试只集中在股骨上，但到20世纪50年代，固定在股骨和胫骨上的替代手术开始被使用。

这些早期的模型错误地认为膝盖基本上像铰链一样工作。随着每个膝关节运动发生的所有滚动，滑动，滑动和重新定位，这些模型都没有成功。最近的设计使得更加努力复制膝盖的复杂设计，同时也保持人工植入物的结构完整性和效率。

植入物有三个共同的组成部分:附着在股骨上，附着在胫骨上和髌骨背面的替换物。它们通常是由钴铬或钛等金属制成的，它们将股骨围成杯状，损伤组织从股骨的前端和后部被移除。一种特殊类型的丙烯酸水泥可以将设备密封到骨端，或者(取决于假体的类型)可以将假体钉或长柄插入到骨头上钻出的孔中。其他附着的方法包括使用植入物，植入物的涂层可以促进骨组织的生长。有时两种方法——水泥和骨生长附着——都被使用。

对于胫骨，可以用金属板固定在扁平的骨端，并与之相连胫骨插入，通常是聚乙烯塑料件，它将充当关节表面（骨头的一部分是海绵状的），并防止胫骨的金属板和股骨的附着在一起。

一种聚乙烯塑料植入物用来替换髌骨后部的组织。髌骨植入物会逆股骨植入物移动，所以精确的吻合至关重要。

另一种类型的植入物被称为旋转平台或移动轴承膝而不是固定轴承胫骨插入膝关节处于固定位置，移动轴承膝盖具有胫骨插入件，该插入件在两端的两个固定点之间移动。这允许更大的旋转，但也可以导致脱位的可能性增加。

全膝关节置换手术由骨科医生完成。许多人专门从事这一过程。在确定你膝盖的损伤需要更换后，你将接受体检和血液分析，以及x光检查，以确定损伤区域。如果手术需要，病人可以捐献一到两个单位的血液。

在手术进行之前，病人应该在手术后的几周内安排一些帮助。患者应在手术后立即为改变生活做好准备:应避免使用楼梯，因为楼梯应承载任何显著的重量。病人计划术后返回的生活区应该没有杂物，浴室和淋浴间应该有扶手。还应该安排从医院回家的车。

当涉及到麻醉时，你将有一个选择。你可以“全部投入”，接受全身麻醉，让你在手术过程中失去知觉，或者接受脊髓麻醉或硬膜外麻醉。这两种方法都需要在你的下背部插入一根针，并引导它在脊柱之间，到达脑脊液或硬膜外间隙，在那里局部麻醉药和麻醉药被输送。接受脊髓或硬膜外麻醉的病人在手术过程中会保持清醒，但会极度放松，可能会忘记整个过程。选择这种方法的好处包括在手术结束后能更好地控制疼痛，减少手术过程中休克的风险。另一方面，许多人渴望在手术刀出来之前就彻底地消除意识。

全身麻醉的一个缺点是病人完全恢复知觉需要更长的时间，这增加了从手术结束到开始简单的物理治疗技术之间的时间，这是帮助腿部愈合所需要的。

当那个重要的日子到来时，病人将被连接到心脏导联和记录心率和身体含氧量的监测器上。

在手术过程中，膝关节将保持弯曲，以便医生尽可能多地看到关节。将膝盖周围的区域用消毒液清洗，在膝盖上方使用止血带以限制出血，然后做一个切口。切口通常6 - 12英寸(15 - 30厘米)长。

一旦膝盖骨被小心地移到一边，外科医生就专注于移除受损的骨组织，不仅要小心地留下足够的骨头来连接植入物，而且要留下足够的骨头来连接第二个替换物，如果第一个骨头随着时间的推移而磨损。

通常，从股骨末端以及从骨末端的前后侧移除骨骼。这使得假体能够正确安装。骨也从胫骨顶部移除，以便胫骨末端变平。膝盖骨背面的任何受损组织也将被清除。一旦外科医生确定假体能够正确安装，他或她将测量骨骼并插入假体。

一旦植入物被固定，外科医生可能会重新凝结以保证最佳功能。在操作中被切割的任何组织以提供对关节的通道将被缝制回到适当位置。可以插入排水管以允许流体离开伤口。然后关闭切口，膝盖被绷带，程序结束。整件事持续了大约两个小时。

全部完成。现在发生了什么？什么可能出错？

在四川大学华西医院接受关节置换手术后，患有骨病的患者在护士和美国志愿者的帮助下行走。

中国的照片/盖蒂图片社

手术结束后，病人被带到恢复室，直到麻醉逐渐消失。一旦苏醒，病人将被转移到病房。一旦病人摆脱了麻醉的影响，理疗师就会开始与病人一起加强和治愈腿部。重要的是要开始移动脚和脚踝尽快，以保持肿胀和凝血在bay。病人的腿可能被连接到一个叫做连续被动电机这将腿部移动到腿部以防止其生长僵硬。

在一天之内，病人将尝试站着(在监督下)，并在第二天可能借助助行器采取步骤。手术后存在凝血的风险，因此患者可能需要处方血液稀释剂，或者配备特殊的支撑软管或压缩靴，在腿部周围充气。大多数全膝关节置换术需要患者在医院接受三天到一周的护理，但这可能会根据个人的康复率进行调整。当病人离开时，绷带和缝线很可能已经被拆除了。

在接下来的几周内，患者应小心，充分休息，并按照关节康复的指示忠实地进行所有训练。手术后大约一个半月，患者有望拄着拐杖四处走动，再过几周，驾驶将成为可能。

病人可以在他们觉得可以的时候恢复性行为，但建议暂时限制体位，以《爱经》版权页所述的体位为准。

全膝关节置换术会引起短期和长期的并发症。所有手术都有麻醉事故和大量出血的风险。手术后立即感染的风险也很小(小于3%)。为了降低风险，患者在手术后的第一天通常会服用抗生素。然而，手术后很长一段时间内仍有感染风险。如果感染不能得到控制，就必须取出植入物并替换。

当然，一个严重的长期并发症是，植入物本身会随着时间的推移而恶化，尤其是当它的使用者在运动时。虽然有一些生活方式的选择可以延长种植体的寿命，比如减肥和避免高强度的活动，但种植体最终还是会磨损，尤其是当受者是中年人甚至更年轻的时候。

由于每年要进行这么多的手术，大多数提供手术的机构不仅技术精湛，而且训练有素。然而，植入假膝的对齐方式导致假体磨损和压力增加，导致人工关节不适或脱位的情况并不罕见。

在手术过程中被移到一边的髌骨，可能会出现不稳定或组织不均匀，或与器械接触，造成不适。

大多数关节失效是由于植入物从骨头上松动造成的。这是由骨组织的退化引起的。关节周围有一层薄薄的组织，叫做滑膜膜．滑液膜分解关节中的异物并提供润滑。滑膜会发炎，关节充满多余的液体，关节运动时产生的额外力量开始磨损骨组织。如果你有滑膜炎，你的膝盖会感到温暖和肿胀。

不过，要振作起来——50名患者中只有1人会因为全膝关节置换术而出现严重问题[来源:梅奥诊所］．

在手术中愈合后，对于总膝关节替换的大多数接受者的生活都会大大提高。一旦持续存在的疼痛往往是消灭的，允许白天的正常活动水平，晚上健康，健康睡眠。10名患者中约有九个患者在被替换后的痛苦中显着较低的报告[来源：梅奥诊所］．然而，术后满意度与患者在手术前的不满意程度有关——这也是为什么在接受全膝关节移植手术之前，最好是用尽所有其他选择的另一个原因。

新的膝盖并不是完美的膝盖。大多数人不能完全伸展他们的腿(但他们会靠近)或没有不适的跪着。爬陡峭的楼梯或坐在离地面很低的椅子上可能会很痛苦。

与手术前的旧膝关节如何感觉相比，更换会感觉更好。运动是可能的 - 它只是不会涉及运行，跳跃或juking和jiving。篮球，壁球和慢跑出来，但鼓励游泳，走路和骑自行车。收件人应该注意避免跌落，因为对植入物的损坏可能需要进一步的手术和另一个替代品。

矫形专家每年都要与受术者接触，以确保没有出现功能性或机械方面的问题。

在进行任何程序之前，人工膝盖接受者应告知牙医和医生了植入物。如果在牙科或医疗工作期间将细菌引入身体，可能导致关节周围的严重感染。通常建议患者在膝关节置换后的任何医疗或外科手术前服用规定的抗生素。