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书名：踝关节置换手术学（中文翻译版）
定价：158.0
ISBN：9787030529138
作者：（美）詹姆斯-德奥里奥等著；宋卫东主译
版次：1
出版时间：2017-06
内容提要：
本书全面描述了全踝关节置换术这一新技术的适应症、术前准备，目前可供选择的各种假体特点、技术要点及其临床疗效，不同踝关节畸形情况下的踝关节置换，踝关节置换术后的并发症，置换后的翻修及融合，如何进行融合后的踝关节的置换术，现代全踝关节置换术的总体效果，置换后的康复及步态特点，对置换术后失败的外固定架处理及聚乙烯材料等等，是全踝关节置换术的手术手册，是目前该领域zui新的且较为详尽全面的手术学专著。
目录：
目录
第1章 踝关节骨性关节炎术后的步态机制 /1
一、正常人的步态机制 /1
二、终末期踝关节骨性关节炎患者的步态机制 /2
三、全踝关节置换术后患者的步态机制 /3
四、关节融合术后患者的步态机制 /3
五、全踝关节置换术与踝关节融合术的对比 /3
第2章 目前国际上采用的置换系统 /5
一、概述 /5
二、Mobility全踝关节置换假体 /6
三、Hintegra全踝关节置换假体 /7
四、STAR假体置换 /9
五、INBONE全踝关节置换系统 /12
六、BOX全踝关节置换系统 /13
七、Salto全踝关节置换系统 /14
八、AES全踝关节置换系统 /15
九、对比研究 /16
十、结论 /17
第3章 患者的选择、手术适应证及术前计划 /20
一、患者的选择 /20
二、手术适应证 /22
三、术前计划 /22
四、假体 /23
五、结论 /23
第4章 Salto-Talaris全踝关节置换术：特点、手术技巧及结果 /25
一、Salto-Talaris全踝关节置换术 /25
二、结果 /32
第5章 INBONE人工踝关节假体：特点、手术技巧及结果 /33
一、特点 /33
二、技术 /34
三、结果 /38
第6章 Hintegra假体：特点、手术技巧及结果 /39
一、简介 /39
二、适应证 /39
三、禁忌证 /40
四、术前准备 /40
五、术前计划 /40
六、概念 /40
七、步骤 /41
八、经验与注意事项 /50
九、术后管理 /51
十、并发症 /52
十一、结果 /53
十二、结论 /53
第7章 Mobility假体：特点、手术技巧及结果 /54
一、简介 /54
二、胫骨假体 /54
三、距骨假体 /54
四、聚乙烯衬垫 /55
五、手术技巧 /55
六、编者注 /70
第8章 Zimmer全踝关节置换：特点、手术技巧及结果 /72
一、简介 /72
二、适应证 /73
三、禁忌证 /73
四、术前准备、计划及理念 /73
五、手术步骤 /73
六、经验及注意事项 /82
七、术后康复 /83
八、并发症 /83
九、结果 /83
第9章 内翻踝关节的全踝关节置换 /84
一、简介 /84
二、适应证 /84
三、禁忌证 /84
四、术前准备、计划及理念 /84
五、技术流程 /84
六、技术要点与难点 /89
七、术后处理 /89
八、并发症 /89
九、结果 /89
第10章 外翻踝关节的全踝关节置换 /91
一、简介 /91
二、适应证 /91
三、禁忌证 /91
四、术前准备、计划及理念 /91
五、技术流程 /91
六、要点与注意事项 /95
七、术后管理 /95
八、并发症 /96
九、结果 /96
第11章 踝关节置换中距骨前脱位的处理 /97
一、简介 /97
二、距骨前脱位的病因学 /97
三、术前准备 /98
四、术中要点 /99
五、手术步骤与技巧 /99
六、经验与注意事项 /100
七、治疗原则的流程图 /103
八、术后处理 /103
九、并发症 /103
十、结果 /103
第12章 全踝关节置换术并发症 /106
一、简介 /106
二、无菌性假体松动及下沉 /113
三、假体进展性不稳定或者假体部件脱位 /115
四、聚乙烯衬垫磨损或者失效 /120
五、假体周围感染 /120
六、技术失误 /120
七、假体周围骨折 /121
八、结论 /123
第13章 假体的无菌性松动 /126
一、简介 /126
二、流行病学 /126
三、病因学 /127
四、分类 /129
五、无菌性松动的诊断方法 /130
六、翻修手术的手术指征 /133
七、总结 /133
第14章 全踝关节置换术的翻修 /135
一、简介 /135
二、适应证和禁忌证 /135
三、临床病史和诊断检查 /136
四、术前准备、计划和概念 /136
五、作者的阶梯式技术、要点和误区 /136
六、术后治疗 /138
七、结果、并发症和展望 /138
第15章 置换术失败后的关节融合 /140
一、简介 /140
二、术前评估 /141
三、并发症 /147
四、临床结果 /148
五、结论 /150
第16章踝关节融合术后疼痛患者的全踝关节置换术 /151
一、简介 /151
二、适应证 /152
三、禁忌证 /152
四、术前准备、计划和理念 /152
五、手术技术 /157
六、要点与注意事项 /167
七、术后处理 /169
八、并发症 /169
九、结果 /170
第17章 现代踝关节置换术的疗效 /173
一、简介 /173
二、Meta分析和系统回顾 /173
三、关节注册中心 /174
四、基于患者因素的踝关节置换的结果 /175
五、基于假体的踝关节置换疗效 /176
六、踝关节置换的评价方法 /179
七、总结 /180
第18章 全踝关节置换术康复 /182
一、简介 /182
二、全踝关节置换术与全髋、全膝关节置换术的异同点 /182
三、全踝关节置换术康复现状 /183
四、现行全踝关节置换术康复方案 /183
五、常见问题和建议 /184
六、总结 /185
附18A 全踝关节置换术康复方案 /186
第19章 外固定技术治疗失败的全踝关节置换术 /190
一、简介 /190
二、使用外固定支架治疗踝关节置换术后感染 /190
三、使用大块同种异体骨植骨结合髓内钉与外固定支架行非感染全踝关节置换术后翻修术 /193
四、使用单边外固定支架行软组织分期处理与踝关节假体再置入翻修全踝关节置换术后感染 /201
五、要点与注意事项 /204
第20章 聚乙烯 /209
一、简介 /209
二、聚乙烯 /209
第21章 Scandinavian全踝关节置换：特点、手术技术及结果 /216
一、简介 /216
二、手术技巧 /217
三、结果 /225
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第1章 踝关节骨性关节炎术后的步态机制
一、 正常人的步态机制
步态周期(walkinggait)通常由支撑相(support phase)和摆动相(recovery or nonsupport phase)两个相位组成。在一个步态周期中，一侧足趾离地期间，对侧足跟处于着地期，期间并无腾空期。腾空期(flight phase)是指在跑步过程中，双足同时离地的时间。正常行走期间，双下肢同时负重时长约0.10秒，支撑相约占整个步态周期的60%，摆动相约占40%。支撑相又分为负荷期(loading phase)、支撑相中期(midstance)及支撑相末期(terminal stance)。负荷期是指在支撑相中，单侧足从开始着地到独立负荷全身重量的阶段，该阶段在整个步态周期中对于落地时产生的冲击力起到了重要的缓冲作用。在支撑相中期，单侧足的体重负荷达到zui大值。摆动相起始于单侧足趾离地，结束于同侧足再次完全着地。摆动相分为三个阶段，包括摆动早期(initial swing)、摆动中期(midswing)及摆动末期(terminal swing)。步态的时间参数与空间参数是临床上研究步态力学机制的zui常用参数，包括步长、步周长、步宽、步时、摆动时长、单肢支撑期及双肢支撑期。
步长(step length)是指步态周期中，双下肢支撑期间一侧足跟与对侧足跟之间的长度。步周长(stride length)是指同侧足跟迈步前后相差的长度。步宽(stride width)是指双下肢同时支撑期间双足之间的水平距离(图1-1)。站立时间(stance time)是指同侧足自足跟着地至足趾离地的时长。步长时间(step time)是指双下肢支撑期一侧足跟开始着地至另一侧足跟开始着地所持续的时间。摆动时间(swing time)是指同侧足趾开始离地至足跟开始着地所持续的时间。单肢支撑时间(single support time)是指步态周期中单足接触地面所持续的时间，而双肢支撑时间(double support time)是指双足同时接触地面所持续的时间，时长约占整个步态周期的10%。成年人的步行速度随年龄而变化，50～70岁时，其步行速度维持在1.3m/s左右。
图1-1 行走期间步长、步宽、步周长的描述
在整个步态周期中，髋关节由屈曲35°移动至支撑相末期的伸展约为5°。髋关节在整个矢状面的移动角度约为45°。骨盆外旋约6°的同时，大腿相对于骨盆内收约6°。此外，膝关节屈曲8°～15°，踝关节在足跟着地时由功能位转为跖屈约3°。接触地面初期，足掌轻度背伸，接触地面后的短时间内开始跖屈至支撑相中期的全足掌接触地面形态。在接触地面后，足掌跖屈约10°，该过程约占正常步速情况下整个支撑相的8%。足的跖屈运动对行走过程中的承重与缓冲有着重要意义。在整个支撑相中，大腿持续向前运动，直至完全超过足的位置，之后自支撑相中期初始阶段起，整个下肢均相对于足向前移动。
支撑相中期从足部完全负重持续至足背伸直，该期对维持身体向前的动能有着重要意义。在整个支撑相中期，膝关节屈曲10°的同时，足部背伸可达10°～15°，骨盆与下肢移动至中立位。自支撑相中期到摆动相中期，髋关节外展约6°，该动作既可辅助肢体的摆动，又有助于其向前运动。支撑相zui后一个阶段是支撑相末期，该阶段是从足部跖屈运动开始至其完全离地。在支撑相末期，身体重心处于前倾和上升的伸展阶段。在足离地之前，髋部外展程度达到zui大，并于足离地之后开始屈曲运动。在整个支撑相末期中，膝关节屈曲约10°，足部跖屈约10°。
摆动相开始于足离地的时刻。摆动相第*个阶段称为摆动相早期。在摆动相早期，髋关节外展减慢，为下一步髋关节与膝关节的屈曲，以及之后下肢的向前摆动做准备。摆动相中期，膝关节屈曲达到zui大角度约70°，髋关节屈曲达到zui大约40°。在达到zui大屈曲后，髋关节与膝关节均开始伸展，为下一步足的下落做准备。在足下落期间，腿部及足部通过后侧肌群的收缩来减慢其向前运动的速度，同时膝关节在足部落地前屈曲约10°。
足-地接触力(ground reaction force,GRF)是一个可同时描述力的大小及整个身体重心加速方向的矢量。GRF通常可按前后、左右和垂直三个方向做三维记录。整个步态周期中，GRF垂直方向分量的第*个峰值出现于负荷期，此时压力中心（center of pressure,COP）位于足跟的中心处。第二个峰值由足掌蹬地所产生的推进力所形成，此时COP位于足弓下，该推动力有助于身体的向前运动。GRF垂直方向分量大小在上述两个峰值处可达体重的1.1～1.5倍。此外，正常人两侧的GRF垂直方向分量大小并无明显差别。GRF在水平面存在前后和左右两个方向的分量，又称剪力(shear forces)。该剪力可用来抵抗任何潜在的足面与鞋之间的相对运动。整个步态周期中，GRF前后方向分量起初会出现一个向前的力，约为体重的0.3倍，在足接触地面后，该分量会变为一个向后同等大小的力。在摆动相中期，GRF前后方向的分量变为一水平推力。左右方向分量产生于足跟与地面的横向作用力，之后指向中线（图1-2）。所有方向分量的大小随着步速的提升而增大。
图1-2 GRF三大参数示例
二、 终末期踝关节骨性关节炎患者的步态机制
终末期踝关节骨性关节炎(osteoarthritis,OA)患者的步态机制相对于健康人发生了改变。大量研究结果表明，早先进行手术的终末期踝关节OA患者的步速低于可在社区正常安全行走的正常值。终末期OA将导致踝关节、跗中关节的活动度下降，该活动度的下降与胫骨、跟骨及跖骨角速度峰值的改变有关。这一步态机制的改变与终末期踝关节OA所引起的疼痛与踝关节活动度下降有关。迄今为止，对于终末期踝关节OA患者与正常人在时间与空间参数及步态机制方面的比较尚无报道，但前景可期。此外，对于终末期踝关节OA患者，在整个步态周期中，其踝关节周围关节的生物力学机制，也可能在终末期踝关节OA所引起的疼痛与踝关节活动度下降的情况下，而发生代偿性改变。
三、 全踝关节置换术后患者的步态机制
绝大多数研究认为，全踝关节置换术(total ankle replacement,TAR)后患者的行走功能有了显著的改善。上述改善不仅表现在单一关节的改善，还体现在时间-空间参数上的改善。
TAR术后患者在步速方面有着持续性提升。该提升归因于其步长与步频的提升。此外，随着步速的提升，足与地面的接触时间也会相应缩短。但其行走功能尚无法达到同龄的正常人水平，TAR术后1年的患者在步长或步周长及步频上仍低于正常人水平。
多项研究结果表明，TAR术后单一关节步态机制发生了改变。大多数文献研究与踝关节相关。尽管有关踝关节运动改善的研究结果不断出现，但上述改善大多是关于足部跖屈有zui大程度的提高，而其背伸尚无明显改善。此外，在术后患者GRF增大的情况下，其髋关节与膝关节的活动度也有所增大，这一改善与前文所述患者术后步速的提升有关。尽管以上改善可认为有益于患者术后功能恢复，但术后1年以上的患者在下肢控制能力方面，仍未达到正常水平，尤其在踝关节与膝关节活动度方面，明显低于正常水平。相比于正常人，上述活动度的降低将导致在同样步速情况下，TAR术后患者的踝关节负荷显著增大。
综上所述，TAR术后患者通过增加其步长与步频，而使其步速有所提高。上述改善与术后踝关节活动度及GRF的增加有关，但仍无法达到正常水平。
四、 关节融合术后患者的步态机制
关节融合术后的zui大改善在于疼痛的缓解。术前对于行走功能的限制是术后次要关注点。由于关节融合术的主要目的是通过限制关节的活动来缓解疼痛，术后患者的行走能力则被忽视。因此术前的踝关节活动度不足及行走功能的限制，在术后仍将持续，特别是步态机制中时间变量与空间变量，以及单一关节的力学机制与术前无明显差别。
通过对1年以上踝关节融合术后患者的步态观察发现，患者的步速及步长有所改善，但在术后1年中其整体活动有所下降，且与正常水平相比仍有限制。踝关节融合术后患者步速的均值及zui大值有所下降，在以上述步速行走时，步长也有所降低。此外，与正常人相比，踝关节融合术后患者在行走时其步长有着与正常人相似的对称性，但在站立期其对称性却有所下降。
由于手术操作及步态机制在时间与空间参数上的改变，下肢运动机制也有所改变。可以明确的是，在踝关节活动度减小的同时，髋关节活动度有所增加，而膝关节则未发生明显变化。上述踝关节活动度的降低与手术所致踝关节力矩与动力的改变有关。术后踝关节在矢状面的活动度降低的同时，胫骨、跟骨及跖骨活动速度的峰值增大。相关研究指出，与正常水平相比，邻近关节中，膝关节屈曲未受影响，髋关节的活动度有所增加。
综上所述，踝关节融合术后患者行走功能有明显改善。术后踝关节的活动度仍与术前相仿，但可通过髋关节活动的增加进行代偿。但踝关节融合术后患者行走功能的改善仍无法满足患者在社区正常而安全行走的要求。
五、 全踝关节置换术与踝关节融合术的对比
目前来看，在行走机制方面，单一对比上述两种治疗踝关节骨性关节炎患者疼痛方案的研究较少，且病例数量有限。上述研究着重于时间与空间参数和关节的功能结构变化，结果表明上述两种治疗方案均可使终末期踝关节骨性关节炎患者的症状及功能得到改善。
迄今为止，仅少数小样本研究着重于TAR与踝关节融合的时间与空间参数的差异。有研究认为，术后1年上述两种治疗方案的效果在时间与空间参数方面无明显差异。另一项研究显示，TAR术后1年患者步速及步长(以腿长为标准)低于同阶段的踝关节融合术后患者。该研究还指出，TAR术后患者在支撑相有更好的协调性，但该研究并无患者术前状态的完整信息。
在术后踝关节功能结构恢复的对比方面，有研究表明，踝关节融合术后患者踝关节活动度降低，而髋关节活动度增大；TAR患者术后踝关节与膝关节活动度有所增大。但在膝关节活动度的方面，该研究与Piriou等研究结果相反。此外，上述研究认为在足跖屈程度的峰值对比上，踝关节融合术后患者大于TAR术后患者；TAR术后患者在踝关节力量提高方面略有优势，但研究认为二者在该方面没有太大差别。
研究结果的不确定性的原因在于上述研究的样本量较小。更大样本的研究也许会在该领域有新的发现。由于决定性发现的缺乏，以及总体的步态机制的直接纵向对比的不足，使得在TAR与踝关节融合术之间，无法明确选择出一个从长远来看能使患者患肢功能与活动度恢复更好的手术方案。但目前现有的有限研究结果表明，在缓解疼痛的同时，二者在患者术后行走功能的恢复上均有改善。此外，研究认为二者在患者术后时间与空间参数和关节功能结构的恢复上尚无法达到正常水平，因此，在该领域仍需更多的科研工作来对患者术后行走功能进行更详细的量化评估。
(陈雁西 李浩博 译)
参考文献
第2章 目前国际上采用的置换系统
一、 概述
全踝关节置换(total ankle arthroplasty,TAA)有两个主要的设计理念：固定/限制和活动衬垫式设计。早期设计的假体为高度限制型，第二代和第三代置换假体系统为非骨水泥型，由2个或3个压配式组件系统和1个活动的或者集成于(固定于)胫骨或距骨组件的聚乙烯衬垫构成。
2007年，为期7年的Scandinavian全踝关节置换(Scandinavian total ankle replacement,STAR)假体临床试验研究首次验证了活动衬垫型假体的有效性，并获得美国食品药品监督管理局(Food and Drug Administration,FDA)认证。在此之前，所有获得FDA认证的TAA均为骨水泥型。除此之外，其他各种固定衬垫型、非骨水泥型设计假体均未获得FDA认证。按照FDA的规定，目前生产上市的踝关节置换假体如果设计与1976年前的内置假体相似则称为Ⅱ类假体。由于1976年前并无活动衬垫型假体，因此，此类非限制型假体可被看作是Ⅲ类假体，需要随机对照研究验证。
多数活动衬垫型假体有一个扁平的胫骨组件，其上方为一个可移动的盘状聚乙烯承重上表面。活动衬垫型踝关节假体之所以被称为三组件式置换假体是因为在这个组件中存在两个平面的移动。聚乙烯衬垫在外形上与距骨组件形成匹配的关节面，其上方承重面向内侧及外侧移位使聚乙烯组件能够符合踝关节的运动力学，从而使踝关节能够达到zui大限度的跖屈和背伸活动。
与二组件设计假体相比，采用三组件活动衬垫型假体行非限制型TAA在理论上具有运动学和力学优势，此优势在于关节面能够达到完全契合且并未限制假体的旋转活动。此外，活动衬垫型假体从理论上讲优于固定衬垫型假体还在于其降低了剪应力和骨-假体界面的应力。踝关节固定衬垫型假体只有一个部分契合的关节面，而多数活动衬垫型假体有两个完全契合的关节面。从理论上讲，由于聚乙烯-距骨穹界面不匹配，固定衬垫型假体可产生更大的限制作用，此限制作用也可起到降低骨-假体界面应力的作用。
非限制型假体存在不稳定、后方磨损和撞击的危险性。随着TAA技术的不断发展和改进，学者们认识到畸形矫正、软组织平衡和病患教育对于获得良好预后结果同等重要。目前研究文献中有关二组件设计假体与三组件设计假体的优势比较尚无定论。
活动衬垫式设计假体手术早期失败的两个主要原因是骨长入缺乏和聚乙烯内植物磨损，所有TAA手术的早期特异并发症包括：由于胫骨截骨导致继发性踝关节骨折的危险性；切口并发症也不容忽视。虽然随着手术技术的不断改进，后者发生率有所降低。
尽管术后早期的研究结果表明与踝关节融合相比，TAA患者功能改善更佳，但TAA假体植入术后并发症的发生率仍比较高，该术式的手术指征应严格把握且需要手术医师具有足够的经验。
二、 Mobility全踝关节置换假体
Depuy Mobility全踝关节置换假体(TAR；DEPUY International)是一种非骨水泥型第三代活动衬垫型假体，在欧洲和加拿大应用广泛(图2-1A,B)。Mobility全踝关节置换假体与Buechel–Pappas(BP)全踝关节置换假体外观相似，但Mobility假体的胫骨柄部更小。据Goldberg等对英国骨科足踝学会全体顾问的问卷基础调查研究报道，Mobility假体在英国的应用zui为广泛，所有手术医师中有62%在使用此假体。瑞典踝关节置换注册协会和新西兰踝关节置换注册协会也有使用此假体的文献报道。
Mobility假体胫骨组件有一个扁平盘状构件为后方及前方骨皮质提供支撑，距骨和胫骨组件由多孔涂覆钴铬构成，盘状植入衬垫由超高分子聚乙烯(ultrahigh-molecular-weight polyethylene,UHMWPE)构成。胫骨组件有一个非模块化髓内柄，距骨组件为圆柱形。在距骨穹上压配制备出3个距骨骨槽，1个位于正中，另外2个为外侧鳍槽。UHMWPE植入后与其他两个组件表面完全匹配并使二者对其产生半限制作用。聚乙烯上方较为狭窄以防止产生边缘应力负荷并可降低磨损，与之相比，二组件假体并无此上方狭窄的特点。
假体经前方入路植入，髓外操作器械用于截骨和定位组件，这样，聚乙烯构件即可在胫骨盘状构件有限范围内细微移动，而插入构件与距骨构件之间的活动程度较大。术中为建立髓内固定桩而行前方骨皮质开窗，在植入假体后予以修复。
Wood和Rippstein于2008年对200例行MobilityTAR患者的术后早期效果进行了总结：对一组100例在Schulthess诊所行TAR的患者和另一组100例就诊于Wrightington医院的患者进行评估，患者平均随访时间36个月(24～50个月)，其中20%的患者行腓肠肌延长，8%的患者行其他合并手术处理。并发症包括术中踝关节骨折(6%)、切口延迟愈合(4%)和远期内踝骨折(2%)，1例并发术后早期感染，其中5例患者因无菌性假体松动需要行翻修、踝关节融合或更换组件，1例患者因技术性失误导致内植物半脱位。
Lee等对30例在2008年5月～2009年6月行Mobility假体踝关节置换的患者与以往行Hintegra假体踝关节置换的患者进行匹配队列围术期并发症对比研究，结果表明，虽然在术后早期并发症方面二者无显著统计学差异，但是植入Mobility假体的患者更易并发内踝骨折。
图2-1 MobilityTAA术后前后位(A)和侧位(B)X线摄片检查所见
定价：158.0
ISBN：9787030529138
作者：（美）詹姆斯-德奥里奥等著；宋卫东主译
版次：1
出版时间：2017-06
内容提要：
本书全面描述了全踝关节置换术这一新技术的适应症、术前准备，目前可供选择的各种假体特点、技术要点及其临床疗效，不同踝关节畸形情况下的踝关节置换，踝关节置换术后的并发症，置换后的翻修及融合，如何进行融合后的踝关节的置换术，现代全踝关节置换术的总体效果，置换后的康复及步态特点，对置换术后失败的外固定架处理及聚乙烯材料等等，是全踝关节置换术的手术手册，是目前该领域zui新的且较为详尽全面的手术学专著。
目录：
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第1章 踝关节骨性关节炎术后的步态机制 /1
一、正常人的步态机制 /1
二、终末期踝关节骨性关节炎患者的步态机制 /2
三、全踝关节置换术后患者的步态机制 /3
四、关节融合术后患者的步态机制 /3
五、全踝关节置换术与踝关节融合术的对比 /3
第2章 目前国际上采用的置换系统 /5
一、概述 /5
二、Mobility全踝关节置换假体 /6
三、Hintegra全踝关节置换假体 /7
四、STAR假体置换 /9
五、INBONE全踝关节置换系统 /12
六、BOX全踝关节置换系统 /13
七、Salto全踝关节置换系统 /14
八、AES全踝关节置换系统 /15
九、对比研究 /16
十、结论 /17
第3章 患者的选择、手术适应证及术前计划 /20
一、患者的选择 /20
二、手术适应证 /22
三、术前计划 /22
四、假体 /23
五、结论 /23
第4章 Salto-Talaris全踝关节置换术：特点、手术技巧及结果 /25
一、Salto-Talaris全踝关节置换术 /25
二、结果 /32
第5章 INBONE人工踝关节假体：特点、手术技巧及结果 /33
一、特点 /33
二、技术 /34
三、结果 /38
第6章 Hintegra假体：特点、手术技巧及结果 /39
一、简介 /39
二、适应证 /39
三、禁忌证 /40
四、术前准备 /40
五、术前计划 /40
六、概念 /40
七、步骤 /41
八、经验与注意事项 /50
九、术后管理 /51
十、并发症 /52
十一、结果 /53
十二、结论 /53
第7章 Mobility假体：特点、手术技巧及结果 /54
一、简介 /54
二、胫骨假体 /54
三、距骨假体 /54
四、聚乙烯衬垫 /55
五、手术技巧 /55
六、编者注 /70
第8章 Zimmer全踝关节置换：特点、手术技巧及结果 /72
一、简介 /72
二、适应证 /73
三、禁忌证 /73
四、术前准备、计划及理念 /73
五、手术步骤 /73
六、经验及注意事项 /82
七、术后康复 /83
八、并发症 /83
九、结果 /83
第9章 内翻踝关节的全踝关节置换 /84
一、简介 /84
二、适应证 /84
三、禁忌证 /84
四、术前准备、计划及理念 /84
五、技术流程 /84
六、技术要点与难点 /89
七、术后处理 /89
八、并发症 /89
九、结果 /89
第10章 外翻踝关节的全踝关节置换 /91
一、简介 /91
二、适应证 /91
三、禁忌证 /91
四、术前准备、计划及理念 /91
五、技术流程 /91
六、要点与注意事项 /95
七、术后管理 /95
八、并发症 /96
九、结果 /96
第11章 踝关节置换中距骨前脱位的处理 /97
一、简介 /97
二、距骨前脱位的病因学 /97
三、术前准备 /98
四、术中要点 /99
五、手术步骤与技巧 /99
六、经验与注意事项 /100
七、治疗原则的流程图 /103
八、术后处理 /103
九、并发症 /103
十、结果 /103
第12章 全踝关节置换术并发症 /106
一、简介 /106
二、无菌性假体松动及下沉 /113
三、假体进展性不稳定或者假体部件脱位 /115
四、聚乙烯衬垫磨损或者失效 /120
五、假体周围感染 /120
六、技术失误 /120
七、假体周围骨折 /121
八、结论 /123
第13章 假体的无菌性松动 /126
一、简介 /126
二、流行病学 /126
三、病因学 /127
四、分类 /129
五、无菌性松动的诊断方法 /130
六、翻修手术的手术指征 /133
七、总结 /133
第14章 全踝关节置换术的翻修 /135
一、简介 /135
二、适应证和禁忌证 /135
三、临床病史和诊断检查 /136
四、术前准备、计划和概念 /136
五、作者的阶梯式技术、要点和误区 /136
六、术后治疗 /138
七、结果、并发症和展望 /138
第15章 置换术失败后的关节融合 /140
一、简介 /140
二、术前评估 /141
三、并发症 /147
四、临床结果 /148
五、结论 /150
第16章踝关节融合术后疼痛患者的全踝关节置换术 /151
一、简介 /151
二、适应证 /152
三、禁忌证 /152
四、术前准备、计划和理念 /152
五、手术技术 /157
六、要点与注意事项 /167
七、术后处理 /169
八、并发症 /169
九、结果 /170
第17章 现代踝关节置换术的疗效 /173
一、简介 /173
二、Meta分析和系统回顾 /173
三、关节注册中心 /174
四、基于患者因素的踝关节置换的结果 /175
五、基于假体的踝关节置换疗效 /176
六、踝关节置换的评价方法 /179
七、总结 /180
第18章 全踝关节置换术康复 /182
一、简介 /182
二、全踝关节置换术与全髋、全膝关节置换术的异同点 /182
三、全踝关节置换术康复现状 /183
四、现行全踝关节置换术康复方案 /183
五、常见问题和建议 /184
六、总结 /185
附18A 全踝关节置换术康复方案 /186
第19章 外固定技术治疗失败的全踝关节置换术 /190
一、简介 /190
二、使用外固定支架治疗踝关节置换术后感染 /190
三、使用大块同种异体骨植骨结合髓内钉与外固定支架行非感染全踝关节置换术后翻修术 /193
四、使用单边外固定支架行软组织分期处理与踝关节假体再置入翻修全踝关节置换术后感染 /201
五、要点与注意事项 /204
第20章 聚乙烯 /209
一、简介 /209
二、聚乙烯 /209
第21章 Scandinavian全踝关节置换：特点、手术技术及结果 /216
一、简介 /216
二、手术技巧 /217
三、结果 /225
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第1章 踝关节骨性关节炎术后的步态机制
一、 正常人的步态机制
步态周期(walkinggait)通常由支撑相(support phase)和摆动相(recovery or nonsupport phase)两个相位组成。在一个步态周期中，一侧足趾离地期间，对侧足跟处于着地期，期间并无腾空期。腾空期(flight phase)是指在跑步过程中，双足同时离地的时间。正常行走期间，双下肢同时负重时长约0.10秒，支撑相约占整个步态周期的60%，摆动相约占40%。支撑相又分为负荷期(loading phase)、支撑相中期(midstance)及支撑相末期(terminal stance)。负荷期是指在支撑相中，单侧足从开始着地到独立负荷全身重量的阶段，该阶段在整个步态周期中对于落地时产生的冲击力起到了重要的缓冲作用。在支撑相中期，单侧足的体重负荷达到zui大值。摆动相起始于单侧足趾离地，结束于同侧足再次完全着地。摆动相分为三个阶段，包括摆动早期(initial swing)、摆动中期(midswing)及摆动末期(terminal swing)。步态的时间参数与空间参数是临床上研究步态力学机制的zui常用参数，包括步长、步周长、步宽、步时、摆动时长、单肢支撑期及双肢支撑期。
步长(step length)是指步态周期中，双下肢支撑期间一侧足跟与对侧足跟之间的长度。步周长(stride length)是指同侧足跟迈步前后相差的长度。步宽(stride width)是指双下肢同时支撑期间双足之间的水平距离(图1-1)。站立时间(stance time)是指同侧足自足跟着地至足趾离地的时长。步长时间(step time)是指双下肢支撑期一侧足跟开始着地至另一侧足跟开始着地所持续的时间。摆动时间(swing time)是指同侧足趾开始离地至足跟开始着地所持续的时间。单肢支撑时间(single support time)是指步态周期中单足接触地面所持续的时间，而双肢支撑时间(double support time)是指双足同时接触地面所持续的时间，时长约占整个步态周期的10%。成年人的步行速度随年龄而变化，50～70岁时，其步行速度维持在1.3m/s左右。
图1-1 行走期间步长、步宽、步周长的描述
在整个步态周期中，髋关节由屈曲35°移动至支撑相末期的伸展约为5°。髋关节在整个矢状面的移动角度约为45°。骨盆外旋约6°的同时，大腿相对于骨盆内收约6°。此外，膝关节屈曲8°～15°，踝关节在足跟着地时由功能位转为跖屈约3°。接触地面初期，足掌轻度背伸，接触地面后的短时间内开始跖屈至支撑相中期的全足掌接触地面形态。在接触地面后，足掌跖屈约10°，该过程约占正常步速情况下整个支撑相的8%。足的跖屈运动对行走过程中的承重与缓冲有着重要意义。在整个支撑相中，大腿持续向前运动，直至完全超过足的位置，之后自支撑相中期初始阶段起，整个下肢均相对于足向前移动。
支撑相中期从足部完全负重持续至足背伸直，该期对维持身体向前的动能有着重要意义。在整个支撑相中期，膝关节屈曲10°的同时，足部背伸可达10°～15°，骨盆与下肢移动至中立位。自支撑相中期到摆动相中期，髋关节外展约6°，该动作既可辅助肢体的摆动，又有助于其向前运动。支撑相zui后一个阶段是支撑相末期，该阶段是从足部跖屈运动开始至其完全离地。在支撑相末期，身体重心处于前倾和上升的伸展阶段。在足离地之前，髋部外展程度达到zui大，并于足离地之后开始屈曲运动。在整个支撑相末期中，膝关节屈曲约10°，足部跖屈约10°。
摆动相开始于足离地的时刻。摆动相第*个阶段称为摆动相早期。在摆动相早期，髋关节外展减慢，为下一步髋关节与膝关节的屈曲，以及之后下肢的向前摆动做准备。摆动相中期，膝关节屈曲达到zui大角度约70°，髋关节屈曲达到zui大约40°。在达到zui大屈曲后，髋关节与膝关节均开始伸展，为下一步足的下落做准备。在足下落期间，腿部及足部通过后侧肌群的收缩来减慢其向前运动的速度，同时膝关节在足部落地前屈曲约10°。
足-地接触力(ground reaction force,GRF)是一个可同时描述力的大小及整个身体重心加速方向的矢量。GRF通常可按前后、左右和垂直三个方向做三维记录。整个步态周期中，GRF垂直方向分量的第*个峰值出现于负荷期，此时压力中心（center of pressure,COP）位于足跟的中心处。第二个峰值由足掌蹬地所产生的推进力所形成，此时COP位于足弓下，该推动力有助于身体的向前运动。GRF垂直方向分量大小在上述两个峰值处可达体重的1.1～1.5倍。此外，正常人两侧的GRF垂直方向分量大小并无明显差别。GRF在水平面存在前后和左右两个方向的分量，又称剪力(shear forces)。该剪力可用来抵抗任何潜在的足面与鞋之间的相对运动。整个步态周期中，GRF前后方向分量起初会出现一个向前的力，约为体重的0.3倍，在足接触地面后，该分量会变为一个向后同等大小的力。在摆动相中期，GRF前后方向的分量变为一水平推力。左右方向分量产生于足跟与地面的横向作用力，之后指向中线（图1-2）。所有方向分量的大小随着步速的提升而增大。
图1-2 GRF三大参数示例
二、 终末期踝关节骨性关节炎患者的步态机制
终末期踝关节骨性关节炎(osteoarthritis,OA)患者的步态机制相对于健康人发生了改变。大量研究结果表明，早先进行手术的终末期踝关节OA患者的步速低于可在社区正常安全行走的正常值。终末期OA将导致踝关节、跗中关节的活动度下降，该活动度的下降与胫骨、跟骨及跖骨角速度峰值的改变有关。这一步态机制的改变与终末期踝关节OA所引起的疼痛与踝关节活动度下降有关。迄今为止，对于终末期踝关节OA患者与正常人在时间与空间参数及步态机制方面的比较尚无报道，但前景可期。此外，对于终末期踝关节OA患者，在整个步态周期中，其踝关节周围关节的生物力学机制，也可能在终末期踝关节OA所引起的疼痛与踝关节活动度下降的情况下，而发生代偿性改变。
三、 全踝关节置换术后患者的步态机制
绝大多数研究认为，全踝关节置换术(total ankle replacement,TAR)后患者的行走功能有了显著的改善。上述改善不仅表现在单一关节的改善，还体现在时间-空间参数上的改善。
TAR术后患者在步速方面有着持续性提升。该提升归因于其步长与步频的提升。此外，随着步速的提升，足与地面的接触时间也会相应缩短。但其行走功能尚无法达到同龄的正常人水平，TAR术后1年的患者在步长或步周长及步频上仍低于正常人水平。
多项研究结果表明，TAR术后单一关节步态机制发生了改变。大多数文献研究与踝关节相关。尽管有关踝关节运动改善的研究结果不断出现，但上述改善大多是关于足部跖屈有zui大程度的提高，而其背伸尚无明显改善。此外，在术后患者GRF增大的情况下，其髋关节与膝关节的活动度也有所增大，这一改善与前文所述患者术后步速的提升有关。尽管以上改善可认为有益于患者术后功能恢复，但术后1年以上的患者在下肢控制能力方面，仍未达到正常水平，尤其在踝关节与膝关节活动度方面，明显低于正常水平。相比于正常人，上述活动度的降低将导致在同样步速情况下，TAR术后患者的踝关节负荷显著增大。
综上所述，TAR术后患者通过增加其步长与步频，而使其步速有所提高。上述改善与术后踝关节活动度及GRF的增加有关，但仍无法达到正常水平。
四、 关节融合术后患者的步态机制
关节融合术后的zui大改善在于疼痛的缓解。术前对于行走功能的限制是术后次要关注点。由于关节融合术的主要目的是通过限制关节的活动来缓解疼痛，术后患者的行走能力则被忽视。因此术前的踝关节活动度不足及行走功能的限制，在术后仍将持续，特别是步态机制中时间变量与空间变量，以及单一关节的力学机制与术前无明显差别。
通过对1年以上踝关节融合术后患者的步态观察发现，患者的步速及步长有所改善，但在术后1年中其整体活动有所下降，且与正常水平相比仍有限制。踝关节融合术后患者步速的均值及zui大值有所下降，在以上述步速行走时，步长也有所降低。此外，与正常人相比，踝关节融合术后患者在行走时其步长有着与正常人相似的对称性，但在站立期其对称性却有所下降。
由于手术操作及步态机制在时间与空间参数上的改变，下肢运动机制也有所改变。可以明确的是，在踝关节活动度减小的同时，髋关节活动度有所增加，而膝关节则未发生明显变化。上述踝关节活动度的降低与手术所致踝关节力矩与动力的改变有关。术后踝关节在矢状面的活动度降低的同时，胫骨、跟骨及跖骨活动速度的峰值增大。相关研究指出，与正常水平相比，邻近关节中，膝关节屈曲未受影响，髋关节的活动度有所增加。
综上所述，踝关节融合术后患者行走功能有明显改善。术后踝关节的活动度仍与术前相仿，但可通过髋关节活动的增加进行代偿。但踝关节融合术后患者行走功能的改善仍无法满足患者在社区正常而安全行走的要求。
五、 全踝关节置换术与踝关节融合术的对比
目前来看，在行走机制方面，单一对比上述两种治疗踝关节骨性关节炎患者疼痛方案的研究较少，且病例数量有限。上述研究着重于时间与空间参数和关节的功能结构变化，结果表明上述两种治疗方案均可使终末期踝关节骨性关节炎患者的症状及功能得到改善。
迄今为止，仅少数小样本研究着重于TAR与踝关节融合的时间与空间参数的差异。有研究认为，术后1年上述两种治疗方案的效果在时间与空间参数方面无明显差异。另一项研究显示，TAR术后1年患者步速及步长(以腿长为标准)低于同阶段的踝关节融合术后患者。该研究还指出，TAR术后患者在支撑相有更好的协调性，但该研究并无患者术前状态的完整信息。
在术后踝关节功能结构恢复的对比方面，有研究表明，踝关节融合术后患者踝关节活动度降低，而髋关节活动度增大；TAR患者术后踝关节与膝关节活动度有所增大。但在膝关节活动度的方面，该研究与Piriou等研究结果相反。此外，上述研究认为在足跖屈程度的峰值对比上，踝关节融合术后患者大于TAR术后患者；TAR术后患者在踝关节力量提高方面略有优势，但研究认为二者在该方面没有太大差别。
研究结果的不确定性的原因在于上述研究的样本量较小。更大样本的研究也许会在该领域有新的发现。由于决定性发现的缺乏，以及总体的步态机制的直接纵向对比的不足，使得在TAR与踝关节融合术之间，无法明确选择出一个从长远来看能使患者患肢功能与活动度恢复更好的手术方案。但目前现有的有限研究结果表明，在缓解疼痛的同时，二者在患者术后行走功能的恢复上均有改善。此外，研究认为二者在患者术后时间与空间参数和关节功能结构的恢复上尚无法达到正常水平，因此，在该领域仍需更多的科研工作来对患者术后行走功能进行更详细的量化评估。
(陈雁西 李浩博 译)
参考文献
第2章 目前国际上采用的置换系统
一、 概述
全踝关节置换(total ankle arthroplasty,TAA)有两个主要的设计理念：固定/限制和活动衬垫式设计。早期设计的假体为高度限制型，第二代和第三代置换假体系统为非骨水泥型，由2个或3个压配式组件系统和1个活动的或者集成于(固定于)胫骨或距骨组件的聚乙烯衬垫构成。
2007年，为期7年的Scandinavian全踝关节置换(Scandinavian total ankle replacement,STAR)假体临床试验研究首次验证了活动衬垫型假体的有效性，并获得美国食品药品监督管理局(Food and Drug Administration,FDA)认证。在此之前，所有获得FDA认证的TAA均为骨水泥型。除此之外，其他各种固定衬垫型、非骨水泥型设计假体均未获得FDA认证。按照FDA的规定，目前生产上市的踝关节置换假体如果设计与1976年前的内置假体相似则称为Ⅱ类假体。由于1976年前并无活动衬垫型假体，因此，此类非限制型假体可被看作是Ⅲ类假体，需要随机对照研究验证。
多数活动衬垫型假体有一个扁平的胫骨组件，其上方为一个可移动的盘状聚乙烯承重上表面。活动衬垫型踝关节假体之所以被称为三组件式置换假体是因为在这个组件中存在两个平面的移动。聚乙烯衬垫在外形上与距骨组件形成匹配的关节面，其上方承重面向内侧及外侧移位使聚乙烯组件能够符合踝关节的运动力学，从而使踝关节能够达到zui大限度的跖屈和背伸活动。
与二组件设计假体相比，采用三组件活动衬垫型假体行非限制型TAA在理论上具有运动学和力学优势，此优势在于关节面能够达到完全契合且并未限制假体的旋转活动。此外，活动衬垫型假体从理论上讲优于固定衬垫型假体还在于其降低了剪应力和骨-假体界面的应力。踝关节固定衬垫型假体只有一个部分契合的关节面，而多数活动衬垫型假体有两个完全契合的关节面。从理论上讲，由于聚乙烯-距骨穹界面不匹配，固定衬垫型假体可产生更大的限制作用，此限制作用也可起到降低骨-假体界面应力的作用。
非限制型假体存在不稳定、后方磨损和撞击的危险性。随着TAA技术的不断发展和改进，学者们认识到畸形矫正、软组织平衡和病患教育对于获得良好预后结果同等重要。目前研究文献中有关二组件设计假体与三组件设计假体的优势比较尚无定论。
活动衬垫式设计假体手术早期失败的两个主要原因是骨长入缺乏和聚乙烯内植物磨损，所有TAA手术的早期特异并发症包括：由于胫骨截骨导致继发性踝关节骨折的危险性；切口并发症也不容忽视。虽然随着手术技术的不断改进，后者发生率有所降低。
尽管术后早期的研究结果表明与踝关节融合相比，TAA患者功能改善更佳，但TAA假体植入术后并发症的发生率仍比较高，该术式的手术指征应严格把握且需要手术医师具有足够的经验。
二、 Mobility全踝关节置换假体
Depuy Mobility全踝关节置换假体(TAR；DEPUY International)是一种非骨水泥型第三代活动衬垫型假体，在欧洲和加拿大应用广泛(图2-1A,B)。Mobility全踝关节置换假体与Buechel–Pappas(BP)全踝关节置换假体外观相似，但Mobility假体的胫骨柄部更小。据Goldberg等对英国骨科足踝学会全体顾问的问卷基础调查研究报道，Mobility假体在英国的应用zui为广泛，所有手术医师中有62%在使用此假体。瑞典踝关节置换注册协会和新西兰踝关节置换注册协会也有使用此假体的文献报道。
Mobility假体胫骨组件有一个扁平盘状构件为后方及前方骨皮质提供支撑，距骨和胫骨组件由多孔涂覆钴铬构成，盘状植入衬垫由超高分子聚乙烯(ultrahigh-molecular-weight polyethylene,UHMWPE)构成。胫骨组件有一个非模块化髓内柄，距骨组件为圆柱形。在距骨穹上压配制备出3个距骨骨槽，1个位于正中，另外2个为外侧鳍槽。UHMWPE植入后与其他两个组件表面完全匹配并使二者对其产生半限制作用。聚乙烯上方较为狭窄以防止产生边缘应力负荷并可降低磨损，与之相比，二组件假体并无此上方狭窄的特点。
假体经前方入路植入，髓外操作器械用于截骨和定位组件，这样，聚乙烯构件即可在胫骨盘状构件有限范围内细微移动，而插入构件与距骨构件之间的活动程度较大。术中为建立髓内固定桩而行前方骨皮质开窗，在植入假体后予以修复。
Wood和Rippstein于2008年对200例行MobilityTAR患者的术后早期效果进行了总结：对一组100例在Schulthess诊所行TAR的患者和另一组100例就诊于Wrightington医院的患者进行评估，患者平均随访时间36个月(24～50个月)，其中20%的患者行腓肠肌延长，8%的患者行其他合并手术处理。并发症包括术中踝关节骨折(6%)、切口延迟愈合(4%)和远期内踝骨折(2%)，1例并发术后早期感染，其中5例患者因无菌性假体松动需要行翻修、踝关节融合或更换组件，1例患者因技术性失误导致内植物半脱位。
Lee等对30例在2008年5月～2009年6月行Mobility假体踝关节置换的患者与以往行Hintegra假体踝关节置换的患者进行匹配队列围术期并发症对比研究，结果表明，虽然在术后早期并发症方面二者无显著统计学差异，但是植入Mobility假体的患者更易并发内踝骨折。
图2-1 MobilityTAA术后前后位(A)和侧位(B)X线摄片检查所见