强的固定，可用1/4英寸的斯氏针自足跟纵向穿入固着到胫骨皮质上。
足与胫骨的对线非常重要。将足部放置于中立位或轻度背屈，5°外翻及与对侧肢体同样外旋位。有时要获得满意的对线比较困难。一旦对线满意及固定充分后，用皮质骨块、松质骨条或髂骨嵴碎片植骨，关闭切口放置引流，并加压包扎。
术后处理：患肢不负重直至植入骨融合，通常需要4~6个月或更长时间。聚乙稀踝足支具可应用一年以允许骨在无支撑保护下行走之前获得足够的力量，许多患者需要弯底鞋或SACH型跟的鞋。
第二节 膝关节置换术
一 .膝关节假体的演变及设计
（一） 初期的设计
早在1861年，Fergusson就报道了使用切除性膝关节置换术治疗膝关节关节炎。 一般
认为Verneuil首先于1863年首次将关节囊瓣植入切除的膝关节两骨之间以防止膝关节融合。这以后许多材料被尝试植入膝关节之间，其中包括皮肤、肌肉、脂肪、甚至包括经过铬酸盐处理的猪膀胱。到本世纪20~30年代，Campbell使用游离筋膜作为内植物，并在强直性膝关节的治疗上取得了有限的成功，但对膝关节骨性关节炎无效。
随着Smith-Petersen的铸型髋关节假体的成功，Campbell和 Boyd，Smith-Petersen分别
于1940年和1942年设计了铸型半膝关节假体，即根据股骨髁外形单纯铸造股骨髁部分，但这两种假体术后均未能明显地解除疼痛。后来，在Smith-Peterson股骨髁型假体上添加了股骨柄，以增加假体的固定，并获得一些短期的成功。Mekeever和 MacIntosh设计了另一种类型的胫骨平台半膝关节假体，这种类型半膝关节假体与他们的股骨半膝关节假体一样，由于未对另一侧膝关节病变进行置换，造成疼痛性早期松动，这也是半膝关节置换术后持续疼痛的原因。 （二）铰链式假体
首例同时置换股骨与胫骨关节面的手术出现在50年代，使用的是Walldius、Shiers及其它类型的带髓腔柄的铰链式假体。这种简单的铰链式假体无法完成膝关节的各种复杂运动。且金属与金属表面接触摩擦导致了极高的松动率，并伴有很高的早期与晚期感染率。此后，
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发展了将旋转轴进一步后移的GUEPAR铰链式假体。虽然，GUEPAR铰链式假体得到了短期的推广和应用，但松动与感染仍很常见。目前的铰链式假体包括球心型（Spherocentric Knee）与运动旋转型铰链式假体(Kinematic Rotating Hinge)（图6-3）。球心型膝关节于1981年推出，它除了进行表面髁部置换外还设计了一个球臼式关节联接部，以保证自由旋转。
图6-3
运动旋转型铰链式膝关节可以代表现代铰链式假体模式。双聚乙烯及钴铬合金关节面可保证膝关节的屈伸与轴向旋转。Rand、Chao和Stauffer报告了Mayo 医院使用运动旋转型铰链式膝关节的随访结果，它在感染、松动和髌骨并发症等方面不比早期的GUEPAR铰链式假体好。此种假体目前仍被部分外科医生用于膝关节韧带严重功能不良的病例，或用于保留肢体的姑息手术。 （三）双关节间室型假体
1971年,Gunston报告了多轴心型膝关节假体的早期随访结果, 在他的假体设计中引进了许多Charnley低摩擦型髋关节假体的概念。他意识到膝关节并不像铰链一样在单轴心旋转，而是股骨髁在胫骨上按照许多瞬间旋转轴心滚动与滑动。这一理论形成了股骨凸轮概念（图6-4）。Gunston假体包括半球形不锈钢股骨后髁滑动面及高密度聚乙烯胫骨平台，胫骨平台的内侧比外侧平坦。该假体使用聚甲基丙烯酸甲酯与骨质固定，并且试图恢复Gunston描述的膝关节的复杂活动。多旋转中心的膝关节假体在改善运动方面优于铰链式假体，但因为假体与骨质之间缺乏牢固的固定，而易于失败。
图6-4 图6-4 膝关节屈伸的横轴不断在变化，在股骨髁周围形成一个“J”形曲线。（源自Gunston FH: J Bone Joint Surg 53-B: 272, 1971）
1973年，Mayo 医院的Coventry等人报告了几何型Geomedic人工膝关节假体（图6-5）。聚乙烯胫骨平台是一个具有关节外形的整体，其几何形状在矢状面上完全与股骨髁一致，以提高关节稳定性。该假体试图保留十字韧带，而忽略了Gunston的运动原则。因此，如果不切除十字韧带，几何型膝关节假体所获得的运动是有问题的。Vince将“运动学矛盾”描述
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图6-3 II型运动旋转型铰链式全膝关节假体(经Howmedica惠允)
为：运动学矛盾是指膝关节无法同时满足两方面需要：或者假体有膝关节的几何形状（当然不可避免地有别于人体膝关节），以保证假体各部分相互自由运动；或者保留解剖结构，例如后十字韧带，以拉住股骨髁在胫骨表面移动。
图6-5 图 6-5 几何型膝关节假体 (源自 Vince KG: AAOS Instr Course Lect 42: 315, 1993)
Freeman与Swanson设计的ICLH（Imperial College London Hospital）型假体为一种“槽内滚动”式设计，它通过关节囊与侧副韧带保持的一定张力将整个股骨假体限制于整体的胫骨假体的矢状凹槽内。手术需常规切除前后十字韧带。胫骨假体部分无髓腔柄以使感染的可能性最小，并最大程度地满足作为补救手术的膝关节融合的需要。胫骨假体松动是ICLH型假体的主要缺陷。
双髁假体出现于70年代中期，设计上与早期的多旋转轴心假体相似，为一种解剖型假体。股骨假体部分好象是两个单髁假体被一前桥所连接，它与两个扁平的胫骨平台假体形成关节，胫骨假体比早期的多中心假体明显增宽。但胫骨假体下沉与变形仍普遍存在。 （四）三关节间室型假体
1973年纽约特种外科医院(Hospital for Special Surgery)的Insall等人设计了全髁型假体（图6-6）。该假体的设计遵循的原则是强调从机械方面来重建正常膝关节的运动学，而不是单从解剖方面重建。在很大程度上受到了ICLH设计的影响，该假体需切除前后十字韧带，并依靠关节面形状保持矢状面的稳定。最初的骨水泥全髁型假体使用时还同时制定了假体存留标准，作为评价全膝关节置换成功率的标准目前仍在使用。Ranawat等人通过15年随访，报告该假体的存留率可达94%。到目前为止，同样长时间随访的其它膝关节假体置换尚未超过这一水平。
全髁型假体包括钴铬合金股骨假体并配有对称的前翼，以与髌骨形成关节。这种对称的股骨髁后部矢状面上的半径逐渐变小，而在冠状面则为独立的凸面体。胫骨聚乙烯假体呈双盘状关节面，伸膝时与股骨假体完全吻合，屈膝时在冠状面互相吻合。胫骨假体的前后唇及中央突起限制了假体的移位与脱位。胫骨假体带有干骺端柄以限制非对称负重时假体的倾斜。最初的胫骨假体为单纯聚乙烯假体，金属托为后期设计所添加，能更均匀地将应力传导
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至下方的干骺端松质骨，并且可避免聚乙烯变形。以园顶状配有中央固定突起柄的聚乙烯髌骨假体行髌骨表面置换。
图6-6 图6-6 Insall 1973年设计的全髁型假体。（源自Insall JN:Historical development,classification,and characteristics of knee prostheses. Ln Insall JN,editor:Surgery of the knee,ed 2,New York,1993，Churchill Livingstone）
在不保留十字韧带型全髁型假体的发展同时，双髁型假体（Duocondylar）发展出了双髌型假体（Duopotellar）。股骨假体的轮廓在矢状面上与扩大了的双髁膝关节的前桥相一致，扩大的前桥形成与髌骨相关节的前翼。最初的胫骨假体为内、外侧平台分开，但很快被改进为一个有中央缺口的整体胫骨假体，该缺口为保留后十字韧带（PCL）设置。双髌型假体与全髁型膝关节假体的髌骨假体相同，为一个园顶状的全聚乙烯构件。双髌型假体被改进成为运动学假体，并在80年代被广泛使用（参见图6-3）。
早期对全髁型假体主要两处批评是：（1）如果屈曲间隙与伸直间隙未达到很好的平衡，屈曲时假体有向后半脱位的趋势；（2）与可产生股骨凸轮运动的假体比较，全髁型假体屈曲范围略小。因为没有凸轮运动，这种全髁型膝关节在屈曲95°时股骨后侧干骺端将撞击胫骨聚乙烯假体关节面（图6-7）。对早期的全髁型膝关节临床回顾研究表明，其平均屈曲范围仅为90~100°。为解决这一问题，1978年发展了Insall-Burstein后十字韧带替代型或后稳定性型假体，这种假体将凸轮的机械原理应用于全髁型假体关节表面（图6-8）。即在屈曲约70°时，股骨假体的凸轮抵在胫骨假体的中央柱上，使股骨与胫骨的接触点向后移位，保证了股骨的凸轮运动，并且也增加了屈曲活动度。
图6-7 图6-7 全髁型假体在屈曲时因股骨后侧干骺端撞击胫骨聚乙烯假体，而限制了屈曲；而后十字韧带保留型及替代型假体保证了股骨的凸轮运动，增加了屈曲范围。（引自 Krackow KA:The Tethnique of total knee arthroplasty,St Louis,1990,Mosby）
图6-8 9
图6-8 Insall-Brustein II型后稳定型膝关节假体
因为PCL保留型与PCL替代型假体是同期发展的，因此对每种设计的相对优点一直存在争议。第一种支持保留PCL型假体的论点是有效的股骨凸轮运动与相对平坦的胫骨关节面使得潜在的屈曲活动范围更大。如图6-9所示与全髁型假体比较，这些是绝对的优势。但在许多PCL保留型与替代型假体比较研究中，经过长期随访发现两者的平均屈曲范围相近。
图6-9 图 6-9 后稳定型膝关节模仿后十字韧带功能的凸轮机制，并使得屈曲时股骨在胫骨上呈凸轮运动，导致力的矢量通过固定柄向远侧传导。（源自Insall JN,Lachiewicz PF,Burstein AH: J Bone Joint Surg 64-A:1317,1982）
第二种支持保留PCL假体的论点是，韧带有限制膝关节移位的功能。在PCL替代型假体中，必须依靠假体的关节外形限制移位，假体结构所承受的应力最终要转移至骨与骨水泥间的界面（图6-10），这使许多作者认为PCL替代型假体因松动导致的失败率要高于PCL保留型。但经过10 年随访，两种假体的松动率是非常接近的，至少在术后最初10年是这样，这种争论看来是缺乏根据的。
图6-10 图 6-10 一个反对PCL替代型假体的观点是假体限制的增加可导致假体与骨界面上的应力增加。（重绘自Krackow KA：Tbe technique of total knee arthroplasty,St Louis，1990，Mosby.）
第三种支持PCL保留型假体的观点是通过Andriacchi和Galante、Kelman等及其他人所做的步态分析观察得出的，PCL保留型患者的步态比PCL替代型或PCL切除患者的步态更为对称，尤其是在上楼梯的时候。他们认为使用PCL切除型与PCL替代型假体的患者在上楼梯时膝关节屈曲减少，有采用身体前倾以使股四头肌省力的趋势。这表明PCL替代型假体可能没有充分的股骨凸轮运动，或是丧失了PCL的本体感觉功能。
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