膝关节置换的新技术
（一）微创全膝关节置换
自20 世纪90 年代后期，等在膝关节单髁置换（UKA）中采用了微创（MIS）入路，取得了满意的效果。并逐渐成为单髁置换的流行手术方式。随着微创手术在膝关节单髁置换中的成功，人们开始探索应用微创技术理念进行全膝关节置换（MIS TKA）。与传统的TKA 相比微创手术在手术失血、术后恢复及关节功能的保留等方面有明显的优势。MIS TKA 具有以下特点。①皮肤切口长度＜14 cm，但MIS TKA 不能以牺牲远期效果而盲目追求小切口。②尽量避免破坏和扰乱伸膝装置（QS）。③尽量避免翻转髌骨。④操作过程中避免膝关节脱位，即原位进行股骨和胫骨的截骨。也就是说，微创全膝关节置换手术，不仅仅是皮肤切口小，关节切开得更短，而是通过一个不干扰股四头肌的入路而进行的关节置换手术。从而达到手术创伤更小，术中术后失血更少，术后康复更快，早期功能更好的目的。MIS-TKA 的皮肤切口只是传统手术切口尺寸上的缩小，为适应微创手术的要求，在关节切开方式上作了一些改进，常用的有髌旁内侧入路、股内侧肌下入路、经股内侧肌入路三种。(https://www.daowen.com)
作为一种全新的手术方式，微创虽然在传统TKA 的基础上作出了很大的改进，但仍有许多不足之处。如：应用于临床的时间太短，缺乏足够多的患者及长时间的随访资料等。作为微创手术的一种，微创像其他微创手术一样，减少了手术对患者的创伤，从而缩短了患者的住院时间，加快了患者的康复速度，也减少了医疗费用。随着微创专用关节假体的设计、术中精确的假体定位、导航技术应用和发展，使微创的内容不断丰富和完善。其中计算机导航技术应用使术者可以在非直视状态下借助器械准确地进行定位、植入等操作，使手术变得更加容易和精确。
（二）导航辅助全膝关节置换
人工膝关节置换术开始于20 世纪60 年代末期至70 年代中期。经过不断地改进和完善，已逐步发展成为膝关节晚期病损的经典手术方法，取得了优良的效果。但临床上仍存在因假体位置不佳，拙劣的软组织平衡引起的膝关节运动异常、不良的髌骨轨迹等缺点。计算机辅助人工膝关节置换手术系统可达到1°和1 mm 的精确度，突破了传统术式的局限性，并得到了不断地改进和发展。
1．不同导航系统的特点
不同导航系统在定位方式、用户界面、数据传输等方面存在实质性的差别。
（1）定位方式：计算机在手术过程中识别和跟踪的方法。包括从动和主动定位。从动系统由摄像设备发射红外线光束，通过固定在胫骨、股骨定位器上的反射装置，被动地反射回摄像设备上。该系统容易受回声表面血液、水的干扰。相反，主动定位系统定位器的发光二极管发射红外线，通过摄像仪直接接收数据。该系统更为可靠，而且不容易受到干扰。
（2）用户界面：实现人机互动的必要手段。有的系统使用触屏，需要另一个助手操作计算机，对术者来说不很实用。使用脚踏开关也不实际，因为在膝关节置换时术者要常常变换体位。无线手动指示器是导航系统另一种用户界面方式，允许术者在任何无菌位置操作计算机，就如无线计算机鼠标一样，更为方便。
（3）数据传输：一种连接无菌手术野与仪器设备的方法。包括有线和无线两方法，有线系统很不方便，而且要考虑无菌问题。相比之下，无线系统更为理想，导航设备在手术野中容易组装，而且固定胫骨、股骨定位仪的锚定装置具有固定可靠、使用方便、产生应力骨折的风险低等特点。
2．导航的基本操作原则
（1）注册：目前最常用的是光学跟踪系统。其中从动系统的红外线光束由计算机产生并照在被动回声标记器上，再反射回计算机；主动系统由发光二极管产生光束，由计算机接收。通过三角测量方法为计算机提供骨结构和位置的相关信息。注册过程包括确定下肢力线、采集表面解剖信息和生成手术计划三步。术中可根据术者的意志进行实时调整手术计划。包括假体的尺寸和安放位置及截骨厚度等。
（2）术中导航及实时监控：在导航引导下，按照手术计划进行截骨。可根据术中具体情况实时调整手术方案，从而取得预期的手术目的。计算机可以实时反映患者解剖及截骨情况，医师通过屏幕实时获得信息支持，实现人机互动，为手术计划的实施和及时调整提供方便。这是传统手术方式无法达到的。计算机还可以帮助医师顺利完成软组织松解和韧带平衡。
3．导航相关并发症
导航手术的相关危险是在安放示踪器固定针时损伤血管神经或引起假体周围骨折。锚定针穿过过度，特别是在股骨，要特别注意股动脉近侧肢的损伤。到目前为止还没有关于血管损伤并发症发生和报道。
导航相关危险的发生是医师缺乏对这一系统充分认识。导航一种非常复杂精确的工具，如果使用正确，可以提高精确性。计算机辅助技术的真正价值有赖于医师对解剖标志的准确注册，并完全理解支持这一导航系统的软件工作原理。
膝关节置换从机械方法到完全计算机化的不断转变，将会刺激新的技术和设备仪器的发展，加快膝关节置换设计的革新周期。作为一种新的技术，计算机辅助全膝置换的存在必将展示潜在的优势。同时也为微创带来更大的推动力，具有广阔的应用前景。但必须注意，计算机不可能独立思考，对医师术中作出的重要决定也不负任何责任。膝关节导航可以增加医师的视野，但永远也不能取而代之。
（杜伟文）