人工關節置換的目的是要使患者能夠重新獲得一個無痛、穩定而又有功能的新關節。因此，術后持續疼痛無論對病人還是對術者來說都是一個難以接受的重要并發癥，必須引起嚴重的關切和及時妥善的處理。人工膝關節置換術后持續性疼痛的原因很多，需要通過詳細的病史分析、體格檢查、實驗室檢查和影像學分析來充分評估。
病史采集過程中重點要分析疼痛的特點，包括疼痛的定位，是局部疼痛還是放射痛?疼痛最容易發生的時間、持續時間，導致疼痛加重或緩解的因素以及疼痛的強度。
體格檢查首先要注意檢查有無皮溫增高或發紅;膝關節的力線、活動度;關節積液或摩擦音和韌帶的穩定性。膝關節周圍壓痛點的檢查可以幫助我們確定肌腱炎、滑囊炎和皮下神經瘤(Tinel征陽性)。跛行步態和膝關節橫向不穩往往提示力線不良或韌帶不穩。足部的過度內旋或外旋提示脛骨假體旋轉不良，當然，判斷股骨假體或脛骨假體旋轉不良程度最好通過CT檢查確定。體檢中還要確定是否存在腰椎或髖關節病變導致膝關節放射痛的可能。此外，還要對神經和血管進行詳細檢查。心理評估也很重要。Ayers研究發現，SF-36評估表中心理部分<50分常常與TKA術后疼痛增加和功能減低有關[1]。
一. 術后關節感染或假體松動的診斷
感染是造成人工膝關節置換術后持續性疼痛的最主要原因。造成感染風險增加的因素包括高齡、營養不良[2]、肥胖[3]、激素使用[4]、皮膚潰瘍、術前住院時間過長以及內科合并癥的存在(如類風濕關節炎[5]、糖尿病[6]、
銀屑病關節炎[7]和既往膝關節感染史[8]等)。
實驗室檢查可以幫助我們確定TKA術后疼痛的原因是由感染性還是非感染性因素造成的。常用的化驗檢查包括ESR、CRP、血相分析以及分類、關節穿刺行細胞計數和培養。ESR往往在TKA術后3-6月內一直處于升高狀態[9]。Barrack研究發現，ESR大于30mm/h診斷感染的敏感性為80%，特異性為62.5%[10]。但是，Levitsky等人研究發現，ESR大于30mm/h對于感染確診的敏感度為60%，而特異度為65%[11]。 CRP一般在TKA術后3周恢復到正常水平。聯合應用ESR、CRP和血相分析與分類可以增加感染檢測的敏感度和特異度。但是，對類風濕關節炎等系統性疾病的患者來說，ESR和CRP本身就隨著病情進展而改變，因此ESR或CRP增高不足以提示感染的存在。為了提高膝關節穿刺檢測感染的準確率，要在穿刺后盡早行涂片或培養檢測。如果高度懷疑感染，初次培養陰性時，可以行多次關節穿刺。另外，患者在穿刺前停用抗生素至少2周時間，以避免假陰性結果。關節液檢查白細胞數量>2500/mm3，多形核白細胞比例>60%常常可以確診感染(敏感性和特異性分別為98%和95%)[12,13]。
影像學上，對TKA術后疼痛的患者可以選擇雙膝關節常規或應力下X線檢查、關節造影或者核素掃描檢查來幫助分析疼痛的原因。應該常規行膝關節負重正側位X 線檢查，來評估假體的固定情況、位置、大小以及是否存在假體失敗或者假體周圍骨溶解。髕骨軸位片可以幫助評估髕骨位置和軌跡。下肢全長X線檢查有利于排除膝關節遠端是否存在骨不愈合、腫瘤和應力性骨折發生，這在常規膝關節X線檢查中容易被忽略。其他的檢查包括骨盆正位片，檢查應力性骨折或者髖關節骨關節炎，后者可以沿閉孔神經的隱神經分支反射到膝關節周圍。回顧分析膝關節術前X線檢查有利于確定疼痛的確切原因;術后每次隨訪時間點都要進行的X線檢查，便于發現假體固定界面透亮線的進行性發展、假體移位以及骨溶解和其他的影像學表現。應力下X線檢查有利于檢測韌帶不穩。內翻或外翻應力下行X線檢查便于分析側副韌帶的穩定性。
關節造影僅用來判斷TKA術后有無假體松動，而且對脛骨假體松動診斷的準確性高于股骨假體[14]。核素掃描在TKA術后評估中的作用尚不確定。最常用的是99锝-HDT，枸櫞酸鎵(Gallium
Citrate)，111銦標記白細胞和膠體硫(Sulfur
Colloid)骨髓掃描。大多數核素掃描的敏感度很高，但是特異性不佳。Rand研究結果顯示敏感度為83%，特異度為85%，而診斷準確性為84% [15]。在類風濕關節炎或者大塊骨溶解時，偶爾存在假陽性。核素掃描結果陰性可以排除感染和松動。人工關節置換術后一段時間內99锝核素攝取增加，髖關節置換術后6-12月99锝核素攝取才恢復到正常水平，Rosenthal等人報道TKA術后1年后89%脛骨假體和63%的股骨假體都會表現99锝攝取增加[16]。因此，單純應用99锝不足以確定TKA術后感染的存在[17]。Dannis
Dogllas建議首先采用99锝-HDP掃描，如果結果陽性，但是不能確定是否存在感染，再行標記白細胞的核素掃描[18]。而Henry D.
Clarke則建議聯合采用三種核素掃描來鑒別感染、無菌性松動、反射性交感神經營養不良和假體周圍應力性骨折，因為聯合應用可以將感染診斷的準確性提高到95%以上[19]。
CT檢查比常規影像學檢查更有助于判斷骨溶解的位置和程度以及假體旋轉對線情況[20]。CT檢查對脛骨假體周圍骨溶解的診斷要優于髕骨假體和股骨假體。采用消除金屬偽影的軟件進行MRI檢查對TKA術后假體周圍骨溶解的診斷好于CT檢查，但是在臨床上尚未得到廣泛推廣和應用[21]。
二.除感染以外的疼痛原因分析和診斷
除了感染以外，還有許多其它的因素造成膝關節置換術后疼痛，根據造成疼痛因素的部位可以分為關節內因素和關節外因素。
1. 關節外因素
引起TKA術后疼痛的關節外因素包括：腰椎病變(腰椎管狹窄、神經源型跛行、腰椎神經根病)、髖關節疾病、血管疾病(血管功能不良、動脈瘤、血栓形成);肌腱炎/滑囊炎;
反射性交感神經營養不良，心理疾病等。
關節外因素是引起TKA術后疼痛的常見原因，其中腰椎病變最為常見。80%以上行TKA的中老年人，腰椎都伴有不同程度的退行性改變[
]，其中包括腰椎間盤突出、腰椎管狹窄等改變，除了特別嚴重者外，一般這些患者腰部平時并無明顯的癥狀，即使有腰部神經根受壓迫引起的竄痛，患者也誤認為是由膝關節病變造成的，注意力全部集中在嚴重病變的膝關節，特別當雙膝關節屈曲畸形時，腰部自然也彎曲，使椎管容積擴大，這就增加了椎管的寬度，減少了壓迫癥狀。當TKA術后，雙膝關節完全伸直后，患者腰椎代償性彎曲改為伸直位，加之活動范圍和行走距離增加后，腰椎間盤突出或腰椎管狹窄的癥狀加重，如果患者同時伴有小關節不穩或者椎體滑脫改變時更為明顯。此時患者會出現腿痛癥狀，也可能有無力、酸麻、竄痛等感覺，術前如果仔細進行體檢，就會發現上述問題，并通過MRI檢查明確診斷(圖1)。在作者近4000例TKA的病例中，常發現此類問題，如果術前不能發現相應的腰椎病變，并認真判斷擬行TKA的患者到底有多少疼痛是源于腰椎，并在術前向患者告知，而術后由于腰椎病變引起的疼痛往往會引起患者的不滿。如果術前進行認真判斷，并告知患者腰椎病變的情況以及術后可能出現的癥狀和體征，術后一旦出現上述癥狀，患者可以理解并能積極配合治療，并能順利接受腰部的手術治療。
當術前檢查發現患者的腰骶椎病變和膝關節病變同時都很嚴重時，為了讓病人了解TKR術后的手術效果，我們術前采用“封閉評估法”，即常規采用1%利多卡因 10ml行膝關節內注射的方法。當患者腿痛癥狀主要來源于膝關節病變時，關節內利多卡因封閉后，患者的癥狀會明顯的減輕或者完全消失，此時可以判斷腰椎病變對腿痛的影響不大。反之，如果關節內封閉之后，患者仍然有疼痛、沉脹等癥狀時，可以勸患者先接受腰椎手術[22]。我們曾報道過20余例擬行膝關節置換的患者，由于發現腿痛的癥狀主要是由腰椎病變引起，勸說患者先行腰椎手術，除其中5例后來又接受了TKR之外，其余病人均感到腿痛癥狀明顯改善，而未再行 TKR手術[23]。
2.關節內因素
引起TKA術后疼痛的關節內因素包括：感染、不穩(包括軸向和屈曲位不穩)、力線不良(包括軸向和旋轉力線不良)、假體松動、聚乙烯磨損、假體周圍骨溶解、關節纖維化、軟組織撞擊、伸膝裝置異常(髕骨軌跡不良、髕骨骨折、伸膝裝置斷裂和髕骨源性疼痛，如髕骨未置換、髕骨假體過小導致外側方撞擊征、低位髕骨，髕骨骨床與假體超過術前髕骨最高厚度等)。
盡管引起TKA術后疼痛的關節內因素很多，首先要通過檢查排除感染因素的存在，髕骨因素也是主要原因之一。近來發現，屈膝位不穩也是TKA術后疼痛的關節內因素之一，而且需要仔細體檢排查。
(1)關節屈曲位不穩
TKA術后屈膝位不穩常常由于前后松弛度過大。屈曲位不穩通常容易發生在后交叉韌帶保留型膝關節，當PCL發生遲發型斷裂后出現。通過負重情況下完全伸直位和最大屈膝位X線檢查來判斷后交叉韌帶的松弛度。如果深度屈膝位時脛骨假體和股骨假體接觸點較完全伸直位時明顯前移，則說明PCL松弛。慢性PCL松弛的患者常常表現深度屈膝位，如下樓梯或從矮凳子上起立時出現慢性疼痛。PCL松弛患者常常表現為關節積液、脛骨下沉試驗陽性，伸膝裝置、鵝足肌腱復合體以及髂脛束遠端處存在壓痛。
屈膝位不穩也可因術中屈膝間隙和伸膝間隙不對稱造成。對于后穩定型膝關節假體來說，當股骨髁間橫桿(Cam)相對于脛骨立柱(Spine)向前脫位時，會發生屈膝位不穩。此時，患者突然疼痛，患膝不能伸直。當然，不要誤以為后穩定型膝關節假體屈曲位不穩只會發生這種急性脫位，和后交叉韌帶保留型假體一樣，后穩定型膝關節假體也會發生慢性屈膝位不穩癥狀。主要表現：疼痛、腫脹、上樓梯和從座位上起立困難[24]。后穩定假體由于存在橫桿-立柱作用，限制脛骨向后移位，而屈膝位不穩主要表現在屈膝90°位時前抽屜試驗陽性。后交叉韌帶保留型假體因為沒有橫桿-立柱作用限制，除了前抽屜試驗陽性外，還可以表現后抽屜試驗和下沉試驗陽性。在很多屈膝位不穩的患者，還會有反復關節積液表現。
(2)假體安放位置不良(旋轉或非中心化)
最常見的假體旋轉不良是股骨和脛骨假體過度內旋。股骨假體和脛骨假體內旋安置將導致髕骨軌跡異常和不穩定。在術中，股骨假體參照股骨內外上髁軸安置，術后關節動力學檢測效果最佳[25]。脛骨假體旋轉定位標志尚未確定，臨床上多參照脛骨結節內1/3放置。而CT測量發現，以脛骨結節內1/3作為標志，會導致脛骨假體外旋。在中國，合并膝內翻畸形的骨關節炎患者脛骨本身多存在明顯的內向扭轉，脛骨近端明顯外旋，如果仍然以脛骨結節內1/3作為旋轉定位標志，將導致明顯股骨假體和脛骨假體之間旋轉對線不良，引發術后疼痛[26]。對存在膝關節明顯旋轉畸形的患者，術前CT檢查有利于確定脛骨假體旋轉定位標記，通過手術矯正旋轉畸形。另外，在嚴重內翻或外翻畸形患者，脛骨平臺截骨后，由于病變嚴重側的骨贅沒有徹底清理，常常導致脛骨平臺假體安放位置不當，因此，內翻畸形患者脛骨平臺截骨后應以脛骨外側緣為基礎定位，外翻畸形患者應以內側脛骨平臺邊緣為定位點，并將增生側的骨贅切除，防止脛骨平臺安放位置“非中心化”錯誤。
(3)髕骨下外側竄痛
采用膝關節正中皮膚切口，髕旁內側入路暴露膝關節的手術，常常會將髕骨外側支的皮神經切斷，術后一般會出現髕外下方皮膚麻木(圖2)，有時還會有竄電般皮膚過敏和疼痛現象，但是這種疼痛時間很短，一般會在3個月左右恢復，術前應將這種情況告知患者，術后出現這種情況時患者不會感到驚慌和緊張。
(4)假體邊緣超過骨床引起的疼痛
由于中國人股骨髁解剖數據的調查研究發現，中國人特別是女性患者的股骨髁前后緣與左右橫徑的比例小于西方人(中國人M/L:A/P=1.28-1.29，西方人比例為1.32)[
]。在安裝進口股骨髁時，我們經常發現前后徑合適的時候，往往假體的左右徑超出了骨床，一般情況下，如果超出不多，術后不會出現問題，當超出2-3mm時，術后增生的瘢痕更容易與假體超出的邊緣摩擦而產生不適，這種不適主要表現為酸痛、彈響和脹痛。
(5)腘窩處的疼痛
術后還有一些疼痛出現在腘窩部，同時伴有膝關節輕度屈膝畸形，這種患者在行側位X線檢查時發現假體后方殘存骨贅或游離體或巨大籽骨時，可以推斷術后未能行腘窩或者股骨后方骨贅、游離體或巨大變異的籽骨清理干凈。如果股骨后方的贅骨，游離體沒有清理徹底時，不僅影響并造成術后伸膝障礙和疼痛，還會防礙屈膝活動并產生屈膝時脛骨前移。對這種病人如果屈膝側位X線片發現脛骨向前移位時，應想辦法從腘窩后面切口將殘余贅骨和游離體清理干凈，當然這就給手術帶來難度。因此，在手術過程中，安裝好假體試模后，在作No
Thumb實驗的同時認真觀察脛骨平臺的位置，如果發現脛骨平臺前移時，一定要常規檢查脛骨后髁部位，如發現贅骨、游離體或者巨大籽骨時，應將其清理干凈。
3.引起TKA術后疼痛的其他原因
引起TKA術后疼痛的少見原因：顆粒引起的滑膜炎、髕骨Clunk綜合征、髕骨外側面刺激綜合征、軟組織撞擊綜合征，腓腸豆(Fabellar)撞擊征、腘肌腱功能不良;脛骨假體過大、異位骨化、復發性關節血腫，皮下神經瘤等。
磨損顆粒導致的滑膜炎常常發生在術后幾個月到數年，常常伴有關節積液，嚴重情況下還可以聞及關節摩擦音。可以進一步行關節穿刺液，在偏振光顯微鏡下檢查或者行關節鏡檢。
髕骨Clunk綜合征是指髕上囊區域在股四頭肌腱后方纖維結節形成，當膝關節在深屈位時，結節卡在股骨假體的髁間窩處，當膝關節伸直時，結節彈出(圖3) [27]。髕骨Clunk綜合征經常發生在髕骨假體較薄、股骨假體屈曲位安置或者髕骨假體過于靠近髕骨床上端超出髕骨上緣。髕骨Clunk綜合征常常發生在第一代后穩定型膝關節假體，假體的前翼向髁間窩的移行區較為陡峭有關。
髕骨外側方刺激綜合征，常常發生在髕骨假體選擇過小，而且靠內安放，結果外側相當一部分髕骨床沒有假體覆蓋，患者往往表現髕骨外側方疼痛，髕骨外側邊緣慢性疼痛和壓痛，骨掃描時表現同位素攝取增加。
關節內軟組織刺激有很多原因，包括股骨遠端骨贅殘留[28]，骨水泥突出假體邊緣或者關節內的纖維條帶(圖3)[29]。Barnes和Scott描述了腘肌腱功能不良導致術后膝關節外后方疼痛和彈響，腘肌腱常常與股骨外髁的骨贅相撞擊或者嵌頓在股骨假體外緣[30]。脛骨假體超出脛骨平臺內緣會刺激內側副韌帶，引起疼痛。因為內側副韌帶和脛骨內側面比較靠近，而外側副韌帶因為止于腓骨小頭而與脛骨外側之間存在一定間距，所以脛骨平臺假體向脛骨平臺外側輕微超出不會向內側那樣容易引起疼痛。
大塊異位骨化也可以導致疼痛[31]。當發生滑膜或瘢痕組織嵌頓時會表現疼痛(圖4)和關節內血腫反復發作[32]。還有我們目前仍不了解的疼痛，我們暫時歸結為不明原因的疼痛，如患者術后反應被“鐵箍子”箍住一樣的痛，至今尚無文獻和研究報道。作者推測除了軟組織術后瘢痕以外，也可能還有我們尚未完全認識和發現的問題值得我們更深的了解和研究。
三.TKA術后持續疼痛的處理
一旦確定術后疼痛是由于感染、松動或力線不佳造成，往往需要行膝關節翻修手術，但是未能確定TKA術后疼痛原因的情況下貿然行翻修手術并非明智之舉，即便行翻修手術，術后結果往往不佳。這是處理TKA術后疼痛的一個重要原則，對這些患者，要反復進行評估檢查，直到明確疼痛的原因。
疼痛發生的時間既可以幫助我們判斷引起TKA術后疼痛的原因，也有利于我們選擇處理的方法。TKA術后早期沒有疼痛，而在術后幾個月或者幾年后發生就要考慮假體松動或者失敗、遲發性韌帶不穩或者血源性感染因素的存在;如果患者術后疼痛一直沒有間斷過，則要考慮急性感染、假體力線不良導致的不穩定以及關節外因素。假體松動導致疼痛的特點是負重時疼痛增加，而休息時減輕;因感染導致的疼痛無論在休息時還是在活動情況下均存在，而且患者往往伴有發熱、寒戰或者近期有創傷史。根據TKA術后疼痛的時間將其分為術后早期、中期和晚期疼痛。
1.術后早期疼痛
術后早期疼痛多由于手術創傷、血腫、組織反應引起，因為本書有專門章節論述圍手術期疼痛的處理方法，因此不再重復論述。
2.術后中期疼痛
按照一般規律，術后6周左右，手術造成的創傷，已經過瘢痕修復，替代達到穩定期，此時患者除了覺得手術部分發緊感以外，基本能夠達到正常走路，而且局部皮膚溫度開始下降，腫脹逐步消退。
如果患膝仍然明顯腫脹，局部皮溫明顯升高，活動度很小或者輕微活動時，患者即有明顯的疼痛，特別夜間出現明顯的靜息痛時，術者一定要考慮到有潛在的低毒力感染造成的細菌類滑膜炎的可能性。如果局部皮膚發紅或明顯的一小片區域發紅或暗紅伴明顯腫脹。一般都提示患膝有感染。應高度警惕感染的可能性并加強對患者的復診和觀察。
我們的常規處理方法是：
(1)停止功能鍛煉;
(2)復查血白細胞、血沉，特別是CRP, 因為WBC常常不敏感，ESR術后幾個月甚至半年都會不正常，因此CRP就顯得非常重要。
(3)
一旦CRP發生改變，我們會選擇有效的廣譜抗生素靜脈輸液(最好圍手術期未使用過的抗生素)，同時我們常規給患者服用利福平600mg，每日一次頓服。據文獻報道，利福平能夠通過滑膜組織在關節內達到一定的藥物濃度，達到抗菌、抑菌的作用。
如果采用上述方法處理之后，患者疼痛明顯減輕，說明患者很可能存在一個潛在的感染。此時，可以在抗生素保護下，加大活動，如活動后再次出現以上癥狀，甚至加重，此時應該考慮是否要開放清理的問題。
如果雙膝關節同時置換手術，一側出現上述癥狀，則感染的可能性很大，作者曾行雙膝關節同時置換1200余例，發現雙膝同時置換的患者的中期感染率明顯高于單膝置換的患者。此時應行同位素掃描檢查。如果另外一側掃描正常，而有癥狀側有明顯放射性同位素濃聚，作者本人的意見是盡早開放清理。在手術過程中，可以取關節液和軟組織進行細菌培養加抗生素藥敏試驗。作者本人采用這種方法前后治療數例患者，均取得較好的效果，手術清理時，徹底清除增生的炎癥滑膜及瘢痕組織，用碘伏將假體徹底擦洗，使假體表面不再存在任何顏色深染的斑點，并用抗生素鹽水認證沖洗，放置負壓引流，放置時間略長一點，等到無引流液之后再拔出引流管。在此期間，關節每天1-2次活動即可，因為對于自費或經濟負擔較重的患者來說，一個感染的關節最重要的是保住關節假體，關節活動度已經降到次要位置。
3.后期疼痛
如果患者術后3-4月開始疼痛，這時要全面分析疼痛的時間、部位及其與活動的關系。作者曾經遇到一例患者，術后膝關節活動度非常好，X線檢查證明假體位置滿意，但是患者就是走路或夜里翻身時有明顯的疼痛。每次門診檢查時，患者的疼痛不僅影響患者的情緒，而且影響了不少擬接受手術的其他患者，通過關節鏡檢查發現患者伸膝關節活動時，滑膜和瘢痕組織被擠壓在股骨髁金屬假體和脛骨平臺高分子聚乙烯假體之中(圖4)，關節鏡下刨削清理后，癥狀立即消失，隨訪至今再無此現象。我們有8例手術后疼痛的患者，行關節鏡檢發現除了瘢痕增生卡壓以外，還有瘢痕增生成條索狀瘢痕在金屬髁上摩擦和彈響等情況，這幾例患者行關節鏡清理后全部癥狀消失。
總之，術后疼痛是一個復雜的問題，引起TKA術后疼痛的關節內因素或關節外因素很多，需要通過詳細的病史采集和體檢、實驗室檢查以及影像學評估來確定疼痛的原因所在。一個術后仍然疼痛的關節對患者和術者都是一個巨大的壓力和負擔，進一步深入研究和探討是非常必要的，也是擺在我們面前的一個重大課題。