第4讲:单髁置换术后并发症系列讲座-单髁置换术后垫片脱位/破裂的治疗策略
概 述
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活动垫片型单髁膝关节置换术(UKA)是治疗膝关节内侧间室骨关节炎的优选术式,但活动平台 UKA术后垫片脱位是一种严重并发症,发生率 0.5% - 5%;
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与半月板型垫片相比,解剖型垫片可降低脱位发生率;Microplasty器械系统同样能减少脱位。然而,尽管采用了解剖型垫片及Microplasty器械,并严格遵循手术操作手册,脱位的发生仍难以避免;
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垫片脱位大多由手术技术错误引起,比如屈伸间隙不平衡、内侧副韧带(MCL)损伤、残留骨水泥或骨赘导致的撞击,以及假体对线不良;亦可由聚乙烯磨损或假体松动所致;
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垫片脱位的治疗方案包括闭合复位、开放探查及垫片更换、转换为固定 UKA 或转换为TKA,根据脱位的原因及患者的具体情况选择其中一种方案;
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垫片断裂是 UKA 术后一种罕见的并发症,迄今为止,文献中仅见10多例相关病例报道;
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UKA to UKA在高度筛选的人群中可获得成功,比如选择性胫骨假体翻修、单纯更换垫片。
第一部分 UKA术后垫片脱位
UKA术后垫片脱位诱因

垫片脱位分类

胫骨托侧壁-垫片分离是垫片前脱位的危险因素


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传统半月板型垫片外侧边缘中央最低点距离垫片底面仅高出 2mm,而前缘高出 5mm、后缘高出 3mm,垫片发生 90°水平旋转是脱位关键前置步骤;
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BCD(Bottom corner distance,底角距):即从垫片底部中心点到外侧角的距离,根据垫片尺寸的不同,解剖型垫片较传统垫片BCD增加1.9-2.8 mm;
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WBD(Wall bearing distance,垫片 - 胫骨侧壁间距):即垫片底部中心点到胫骨托侧壁之间的水平距离,若WBD超出BCD范围,可以推测垫片可能发生旋转而导致脱位,因此认为该垫片已出现分离现象。

垫片分离导致脱位的机制:
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膝关节完全伸直时,垫片会自动向前内侧偏移,垫片外侧与胫骨托侧壁间隙被动加宽,WBD 数值显著增大;
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膝关节从伸直转向屈曲时,股骨髁与聚乙烯垫片之间产生向前的摩擦力,持续将垫片向前推移;若此时垫片
存在分离、WBD 过大,垫片无横向约束,向前滑动不受限制,极易脱出形成前脱位;
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根据手术操作手册,股骨假体与胫骨假体分别置于股骨髁的中心及胫骨内侧嵴的内侧。然而,不同患者的股骨
髁与胫骨内侧嵴之间的解剖关系存在个体差异,且该关系在术后亦会发生变化,WBD变大出现脱位。
垫片分离预防措施:
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若 WBD>BCD(存在分离风险),将胫骨托整体向内平移缩小外侧间隙;
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胫骨外侧多余间隙植入骨块填充,永久消除垫片横向活动空间;
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胫骨龙骨开槽之前调整胫骨托整体向内平移,缩小静态与伸直状态下的外侧间隙,降低 WBD。

垫片分离判定:当WBD > BCD,则该垫可视为发生分离,垫片获得横向活动空间,可发生水平旋转脱位。
脱位方向高度差异性:
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分离组11次脱位:7 次前脱位(63%),仅 3 次后脱位;
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无分离组10次脱位:仅1次前脱位,9 次后脱位
结论:
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垫片与胫骨托侧壁分离(WBD>BCD)是牛津活动平台 UKA 垫片脱位独立危险因素,特异性诱发前脱位;
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胫骨开槽前评估并内移调整胫骨托、控制 WBD 是预防分离、降低前脱位的核心术中操作;
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侧壁分离患者脱位复发风险更高,若不处理可出现反复脱位;
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即便使用标准Microplasty器械 +解剖垫片 ,仍会因为垫片 - 胫骨侧壁间距过大发生分离;
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亚洲人群多使用 XS/S 小号垫片,BCD 数值更小,同等胫骨对位偏差下更易出现侧壁分离。

脱位治疗流程图
1.发生垫片脱位
首次脱位:尝试闭合复位
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复位成功 → 制动随访,若再次脱位进入翻修流程
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复位失败 → 切开探查:清理撞击物 + 评估间隙 / MCL,加厚垫片,术后随访复发
脱位≥2 次:直接进入翻修评估
2.反复脱位翻修评估
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仅垫片 / 间隙问题,韧带骨骼完好:更换固定平台 UKA
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合并骨缺损、MCL 重度松弛、多间室退变:行全膝置换 TKA
Bi-UKA治疗外侧进展性OA术后发生内侧垫片脱位

Bi-UKA治疗外侧进展性OA

二期 Bi-UKA 术后再翻修原因及处理

本研究纳入 102 膝二期双间室 UKA,垫片脱位是假体翻修首位原因:
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共 9 例假体翻修,其中 4 例为内侧活动垫片脱位,占翻修总数 44.4%;
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单纯初次内侧活动平台 UKA术后垫片脱位率<1%,但Bi-UKA术后内侧垫片脱位率升至 5%(4/85 膝);
二期Bi-UKA 垫片脱位机制:
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内侧 UKA 手术原则为屈伸间隙均衡;外侧 UKA 在伸直位确定垫片厚度,刻意保留屈曲松弛。外侧进展性OA 追加外侧UKA 后,会打破原有内侧屈伸间隙匹配,诱发垫片不稳,可能导致脱位;
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追加外侧UKA切开外侧关节囊,导致其薄弱;术后早期过度屈膝会加剧内外侧力学失衡,进一步诱发内侧垫片脱位。
二期Bi-UKA术后内侧垫片脱位的处理:
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切忌仅更换垫片解决垫片脱位问题,因为这样处理存在垫片再次脱位风险;
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将内侧活动垫片更换为固定垫片,彻底消除活动垫片脱位风险;
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若继发髌股关节炎 / 不稳,需翻修全膝 TKA。
临床对策:
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若需在原有活动平台内侧 UKA 基础上追加外侧 UKA,术前充分告知患者存在垫片脱位风险;
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外侧 UKA 术后早期康复禁止深度屈膝、蹬腿等抗阻伸膝动作,保护外侧关节囊;
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二期追加内侧 UKA,强制使用固定平台假体,彻底消除活动垫片脱位风险。
垫片脱位更换垫片术后再脱位风险与预后分析


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研究纳入 454 例牛津 UKA,垫片脱位发生率 5%,23 例脱位中18 例选择单纯更换垫片;初次脱位发生在UKA术后 41 个月;
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单纯更换垫片无再脱位的 9 例患者,平均随访 55 个月,牛津膝关节评分优良,影像学未出现外侧间室骨关节炎进展;
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单纯更换垫片创伤小,骨量保留完整;住院时间缩短、术后康复速度快;手术相关并发症低,特别适合高龄体弱人群。
单纯更换垫片的临床结果
1.再脱位率极高:
18 例单纯垫片更换患者中,9 例(50%)术后再次发生垫片脱位;60% 的再脱位出现在翻修术后 2 年内。
2.脱位方向与复发高度相关:
初次后脱位患者单纯换垫片后复发率更低;初次前脱位患者换垫片后极易再次脱位。
3.过度加厚垫片存在负面影响:
大幅增厚垫片会造成下肢外翻力线,远期存在外侧间室退变风险;如需要更换增加 3mm及以上厚度垫片,很可能存在 MCL 松弛,术后再次脱位率会显著增加。
4.再脱位患者最终多需全膝置换:
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单纯垫片更换不能修正股骨 / 胫骨假体对位不良、屈伸间隙不平衡、MCL 松弛、假体微动、松动等不可逆问题,这类患者术后极易发生垫片再脱位;
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本研究 9 例再脱位患者中 7 例TKA翻修 ;仅 2 例二次更换垫片,其中 1 例仍发生第三次脱位,最终 TKA翻修。
结论:牛津UKA 垫片脱位后仅实施单纯垫片更换,术后再脱位率高达 50%,临床必须严格把控手术适应症;仅撞击、单纯磨损、外伤等可选择更换垫片;前脱位、MCL 松弛、间隙失衡等病变,一期转换TKA是更可靠的方案。
第二部分 UKA术后垫片断裂
UKA术后垫片断裂脱位的处理


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60 岁女性, Ⅲ 代牛津 UKA(3mm 垫片,股骨 M号、胫骨 B 假体);术后 7 年站立时突发膝关节弹响, 活动受限30°–60°;
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标准正侧 X 光仅提示垫片后脱位,无法识别垫片中间断裂,断裂仅术中确诊;
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术中探查:股骨、胫骨假体固定牢固、无磨损划痕;垫片最薄中间区域断裂,前半块留在胫骨托,后半块卡压在后关节囊;
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沿原内侧切口延长,在鹅足与内侧副韧带间隙行后内侧关节囊切开,完整取出后方碎片,植入同款 3mm 新垫片;2 年随访无疼痛,膝关节活动恢复 0°–125°。
垫片断裂的临床相关问题
1.垫片断裂诱因:
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3mm 垫片中间截面厚度最低,结构强度差;
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聚乙烯长期体内氧化发白、局部点蚀,材料韧性下降;
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本例无重度磨损,仅氧化导致强度下降,遭遇突发外力,即发生脆性断裂;
2.影像学的局限性:
普通 X 光只能判断垫片整体脱位,无法识别垫片内部断裂,极易漏诊,需依靠术中直视确认碎裂情况。
3.翻修手术技巧:
后移位垫片碎片无需另行后侧皮肤切口、不用取出金属假体;仅延长原有内侧切口,建立鹅足 - MCL 间隙,切开后内侧关节囊即可取出碎片,创伤更小
4.临床建议:
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初次置换尽量选用 4mm 及以上垫片,肥胖患者更要避免 3mm 超薄款,降低断裂风险;
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术后突发弹响、肿痛患者,不能仅依靠 X 光排除垫片碎裂,必要时术中探查;
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翻修术前需制定阶梯方案:假体完好仅换垫片,假体松动 / 多间室退变直接行 TKA。
结论:3mm 聚乙烯垫片中央区薄弱,即使无严重磨损,长期氧化弱化后受突发负荷也会断裂,碎片可卡入后关节囊;普通 X 光难以发现垫片断裂,翻修可经原切口做后内侧关节囊入路取出碎片;假体完好时单纯更换垫片短期疗效可靠。
UKA术后一种罕见并发症-垫片断裂


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40 岁女性,BMI 32.28(肥胖),Ⅲ 代牛津 UKA 术后 10 年出现无外伤慢性膝痛,突发弹响、肿胀、活动受限;
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X 线显示:聚乙烯垫片碎裂伴移位;同时可见外侧间室、髌股关节重度骨关节炎,股骨前方及髌骨骨赘形成;
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术中探查:3mm 聚乙烯垫片中央大面积磨损、完全碎裂,多块碎片游离于内侧与后关节腔;股骨、胫骨金属假体固定完好;还观察到明显的滑膜炎。

手术细节:
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完整取出碎裂的聚乙烯垫片碎片,使用1/4 英寸骨凿分离骨水泥 - 假体界面,完整取出股骨、胫骨假体;
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采用捷迈邦美 Vanguard 保留交叉韧带全膝假体系统,植入71mm 胫骨假体、65mm 股骨假体;
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在原牛津胫骨托龙骨孔位置置入两枚螺钉作为骨水泥加强钢筋,加固骨床;
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植入 16mm 全膝聚乙烯垫片,平衡屈伸间隙,屈膝中期关节稳定;同期行髌骨表面置换;分层缝合关闭切口。
一期 TKA翻修的手术指征:
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垫片断裂 + 胫骨/股骨假体磨损;
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合并外侧 / 髌股关节进展骨关节炎;
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关节不稳 + 侧副韧带松弛;
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磨损聚乙烯碎屑导致广泛滑膜炎。
结论:聚乙烯垫片断裂是活动 UKA 罕见远期特有并发症,3mm 超薄垫片是独立高危诱因,无重度磨损也可自发断裂;
合并多间室退变、韧带松弛的垫片断裂患者,单纯更换垫片远期失败风险高,直接翻修 TKA 预后更可靠。
UKA术后垫片断裂的处理:更换垫片


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垫片碎裂6例中4例使用3mm垫片,全部垫片沿中央最薄弱区域断裂;碎片移位至髌上囊、髁间窝、后内侧关节隐窝;
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主诉多年无症状后突发膝关节弹响、持续性内侧痛、关节积液、屈伸活动受限;诱因为轻度扭转;
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高 BMI 不是独立高危因素,肥胖仅会加剧局部接触压力,属于叠加加重因素,并非是直接致病根源;
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断裂均发生术后 7 年以上,属于远期疲劳失效;长期聚乙烯氧化、微小磨损累积会持续降低材料韧性;
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两种翻修方案:1.单纯更换垫片 2.一期直接转换 TKA;本组系列病例中5例单纯更换垫片,1例TKA翻修。

单纯更换垫片的指征:
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股骨、胫骨金属假体固定牢固,无松动、表面凹陷、磨损;
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无进展性外侧 / 髌股间室骨关节炎;
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无关节不稳 + 侧副韧带松弛;
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垫片断裂仅由超薄垫片疲劳导致,无假体对位畸形
结论:
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活动 UKA 聚乙烯垫片断裂为罕见远期并发症,3mm 超薄垫片是独立高危因素;
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对比基线 X 光片观察垫片金属标记间距是快速筛查隐匿断裂的关键手段,普通 X 光片极易漏诊无移位碎裂;
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假体稳定、表面完好、无继发性外侧间室退变者,更换加厚垫片是可行的方法,短期疗效可靠。
Take home messages
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闭合复位很少采用,因为该手段几乎无法解决脱位的根本病因;复位后短期极易再次脱位,因此临床仅临时使用以缓解疼痛;
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翻修为固定平台UKA是另一备选方案;但已有文献证实,UKA to UKA翻修的疗效低于UKA to TKA;
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如果垫片脱位仅由残留骨赘、骨水泥撞击导致,且股骨、胫骨假体固定牢靠、对位良好,可仅清除撞击物后单纯更换聚乙烯垫片;
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若患者存在假体松动、内侧副韧带(MCL)损伤,或是屈伸间隙严重不匹配,推荐直接行TKA;
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活动 UKA 聚乙烯垫片断裂为罕见远期并发症,3mm 超薄垫片是独立高危因素;
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假体稳定、表面完好、无继发性外侧间室退变者,更换加厚垫片是可行的方法;假体松动、表面磨损、
合并多间室退变、韧带松弛的垫片断裂患者,直接翻修 TKA 预后更可靠。
第三部分 临床资料
1200 UKA临床资料汇总
2007年5月- 2016年5月,1200膝(内侧)
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骨性关节炎:1128例
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股骨髁坏死:56例
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创伤性关节炎:16例
并发症:合计29例
活动半月板脱位:合计6例
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发生率:0.43%
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并发症占比:20.7%
第四部分 病例分享
Case presentation 1:
内侧UKA术后垫片脱位 UKA to UKA

术前评估:
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MCL功能完好;
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屈伸间隙的平衡:
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胫骨、股骨假体稳定;
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技术失误导致垫片脱位
技术失误:
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股骨假体位置偏内,距离胫骨假体侧壁太远;
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股骨假体型号偏小(XS):
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股骨假体外翻;
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胫骨假体偏外放置
处理流程:
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切开关节腔,取出脱位的垫片;
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寻找并确定脱位的原因;
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单髁翻修 UKA to UKA revision:
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取出股骨和胫骨假体,植入新的股骨和胫骨假体和垫片

Case presentation 2:
内侧UKA术后垫片反复脱位 UKA to UKA

更换垫片术后5月 再次脱位

MB-UKA to FB-UKA revision

MB-UKA to FB-UKA revision 术中情况

Case presentation 3:
内侧UKA术后垫片陈旧性脱位 UKA to UKA

MB-UKA to FB-UKA revision

MB-UKA to FB-UKA revision 术中情况

Case presentation 4:
外侧进展性OA二期Bi-UKA术后内侧垫片脱位
MB-UKA to FB-UKA revision

Bi-UKA 治疗外侧进展性OA

MB-UKA to FB-UKA revision 治疗内侧垫片脱位

Case presentation 5:
内侧UKA术后垫片破裂更换垫片

术中情况

作者介绍

涂意辉 教授
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博士,主任医师,博士生导师;
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同济大学杨浦医院首席专家;
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中国医师协会骨科医师分会第六届委员会 全国委员;
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中国医师协会骨科医师分会保膝学组副组长;
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中国老年保健协会骨关节保护与健康分会副会长;
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中国研究型医院学会膝关节部分置换研究学组副组长;
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中国研究型医院学会膝关节保护与矫形学组委员;
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上海市中西医结合学会关节病专业委员会常务委员;
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上海市医师协会骨科分会关节委员会委员;
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上海市医师协会运动医学医师分会委员;
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中国康复医学会骨与关节委员会常务委员。
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英国牛津大学Nuffield 骨科中心 fellow;
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《中国伤残杂志》执行副主编;
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《生物骨科材料临床研究杂志》编委;
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