髌股关节置换术研究进展

孔鼎 易诚青

髌股关节置换术研究进展

孔鼎 易诚青

髌骨;关节置换术

髌骨是人体最大的籽骨。髌骨与其周围的韧带、腱膜共同形成伸膝装置，是下肢活动中十分重要的结构，髌骨在膝关节活动中有重要的生物力学功能［1，2］。正常人的髌股关节面对合关系具有良好的适应性，一旦接触异常则有可能使关节面局部应力发生改变或压力不均匀，从而造成关节软骨的损害。髌股关节骨关节炎主要是由髌骨软骨营养不良，软骨退化、磨损、髌股关节骨质退行性变引起的一种常见性老年骨病，在髌股关节退变过程中发挥着重要作用［3］。该病常合并骨质疏松，严重影响患者生活质量，使患者痛苦不堪。在结合病史、体征、辅助检查确诊为髌股关节炎后，多数早期可以通过抑制炎症、修复组织、缓解疼痛等原则，采用休息、药物治疗、康复治疗等非手术治疗达到良好效果［4，5］。但逐渐累积的临床经验表明，非手术治疗在某些特殊的髌股关节疾病的治疗中存在一定的局限性。近年来，随着骨医学外科的不断发展，髌股关节置换术已被运用于髌股关节疾患的治疗。髌股关节置换术(patellofemoral arthroplasty，PFA)是指置换区域限定于髌股关节活动区域的一类人工膝关节单间室表面置换术，其主要治疗对象包括单纯髌股关节疾患经非手术和常规手术治疗无效的患者［6］。随着临床研究的进展和手术优化，现代髌股关节置换术治疗效果与全膝关节置换术(total knee arthroplasty，TKA)相当，且还具有术后假体成功率高、并发症少等优点［7］。本研究以髌股关节置换术为研究重心，从其历史、现代进展、研究现状等方面对其进行综述，具体报告如下。

1 髌股关节置换术现状分析

由于髌股关节的解剖结构和生理功能特性，形态异常、解剖变异、滑车发育不良等原因被认为是导致髌股关节退行性变继而发展为髌股关节炎的主要原因，髌股关节炎是引起膝关节功能障碍的主要原因之一［8］。20世纪50年代，髌股表面置换术首先被Mc-Keever［9］研究并报道，20 多年后，Richards 推出了人工假体植入术，跨出了髌股关节置换术的第一步［8］。

在该技术的发展历史中，曾出现了Lubinus假体、Richards假体和Autocentric假体等具有代表性的人工假体［10］，其中RichardsⅡ型假体至今仍被一些医疗中心推崇，其10年生存率可达 84%，20年生存率高达69%，与全膝关节置换术大样本病例术后假体10年生存率高达97%、15年达90%成功率相比［6］，差距依然明显。所有接受人工膝关节置换术病例统计中，选择髌股关节置换术的仅占较少部分。由于当时经济、科技落后等因素的影响，假体成功率和术后随访情况令人堪忧，但以上假体的出现，推动了人工假体理念的不断更新。髌股关节置换术保留了胫股关节、半月板、交叉韧带等绝大部分膝关节生理结构，最大程度保全了膝关节自身动力学机制，其相对于全关节置换术而言，具有创伤小、并发症少等优点，不仅符合当今医学所强调的微创、高效发展趋势，减少了不必要手术造成的过度治疗，同时最大化保存了膝关节的原有生理特性，提高了患者功能恢复率，改善术后生活质量。

2 髌股关节置换术研究进展

2.1 人工假体理念更替 Inlay作为第一代髌股关节假体，其设计理念是以股骨滑车和股骨髁远端解剖作为髌股关节运动基础，在不改变原有关节生理功能和运动机制的基础上，以单纯的人工假体植入软骨病变区域，替代原有关节的功能达到治疗效果。但有研究显示，Inlay人工置换术的术后假体翻修、关节再次疼痛、二次手术等并发症的发生令人遗憾，所以其治疗效果存在一定争议［11］。

随着科学技术和医学技术的不断进步，为进一步保存膝关节完整性和原有功能，假体设计理念逐渐开始将滑车轴与股骨髁解剖轴线对应关系纳入假体设计考虑范围，结合全膝关节置换术，产生了包括股骨滑车设计在内的第二代髌股关节置换假体—— Avon髌股关节假体和膝关节CT扫描信息重建定制假体。该假体在解剖结构和生理功能方面近乎完全接近原有关节，以表面置换方式替代第一代假体的镶嵌式假体植入，更全面的考虑到股骨滑车及远端解剖结构，改善了髌骨轨迹异常的缺点，术后疼痛、并发症、功能恢复等方面明显优于第一代。除此之外，二代假体还放宽了手术适应证，提高了手术机动性。髌股关节置换术对局限于膝关节前间室的骨关节炎而言，是除全膝关节置换之外的另一个非常有价值的选择。髌股关节置换术经过长期的临床实践和假体材料的不断更新，逐渐成为治疗单纯髌股关节骨关节炎可选择的良好治疗方法［12］。

2.2 影响手术成功的因素分析 髌股关节置换术成功与否与其病例选择和手术操作均有不同程度的关系，既往已有大量研究表明，PFA技术的关键在于病例选择的优化，并非所有的髌股关节疾病都能选用PFA进行治疗，其与大多数治疗方案一样，都存在一定的适应和禁忌［13］。PFA最佳适应证包括滑车发育异常导致的髌股关节炎，而易于弥漫性进展的髌股关节疾患和进展性胫骨关节炎是该手术的绝对禁忌证。van-Jonbergen 等［14，15］研究报道显示，PFA 的成功还与原发疾病、患者自身状况、年龄等因素有密切关系。但目前该结论仍存在一定的争议，有待进一步研究考证。手术操作亦是影响该技术成功与否的另一个关键因素，假体安放异常是常见的操作失误，其可能造成关节积液、继发性感染、髌骨轨迹异常、假体不稳定、关节松动、髌骨高悬等常见并发症。因此，了解髌股关节解剖结构和生理功能是手术成功的基本前提，而手术中规范操作、随机应变亦相当重要。

2.3 研究进展 黄东辉等［16］曾对22例单纯髌股关节炎［所有患者均满足以下入选标准:(1)年龄50～60岁，患有单纯髌股关节炎且病情较重，非手术治疗效果不理想;(2)辅助检查提示为骨性关节炎，不合并胫骨关节力线异常;(3)病变较局限，除髌股关节疾病外无其他部位异常］尝试运用人工髌股关节置换术治疗，其通过对髌骨进行清理准备、选择适当假体(美国Stryker公司Avon型人工髌股关节)、植入假体等步骤进行手术操作，术后康复训练，随访平均时间25个月。结果显示，术后1个月患者疼痛均有所减轻22例，其中1年后基本未再疼痛20例，偶尔疼痛2例。2年后疼痛基本消失19例，轻度疼痛3例;3年后长时间行走有中到重度疼痛1例。术后1年，上下楼梯困难等症状基本消失20例，2年后偶有疼痛3例。康复训练后肌力达V级有20例，Ⅳ级2例，膝关节功能HSS评分优良率为81.8% ，患者满意率为92%。所有患者均未出现神经血管等并发症，术后1年出现轻度关节腔积液1例。

黄群等［17］人将髌股关节置换术与全膝关节置换术在治疗单纯髌股关节骨关节炎方面的疗效进行了比较研究。其参照 Medline、Embase、CBM等数据库，收集单纯髌股关节骨关节炎1 679例患者1 866膝行PFA或TKA的临床试验，选用Meta-Analyst 3.13进行数据分析。结果显示，行PFA 1 599例，使用第一代假体924，第二代假体675例;80例出现假体不同程度的翻修(第一代77例)，而最终有150例(第一代98例)转行全膝关节置换术;17例(第一代13例)患者出现不同程度的疼痛或假体移除。PFA总失败247例，失败率13.6%，其中第一代假体失败率占总失败例数的19%，而第二代假体约占8.3%。1 866例患者中剩下的267例均行全膝关节置换术治疗，仅有1例出现假体部分翻转，失败率为1.8%。其结果明确显示，第一代PFA假体植入失败率明显高于第二代，而第二代PFA假体植入失败率又高于全膝关节置换术治疗组，其差异有统计学意义(P＜0.05);在术后HSS评分方面，PFA和TKA评分基本相似，差异无统计学意义(P＞0.05)，这表明其治疗效果相当。作者对其失败原因进行分析后认为，技术发展的不纯熟、第一代假体存在缺陷、病理选择失误是造成 PFA失败的主要原因。

伍卫刚等［18］回顾性分析采用髌骨关节置换术治疗单纯髌股关节骨关节炎并获得随访的18例单纯髌股关节骨关节炎患者资料，男3例，女15例;年龄46～74岁，平均54岁;术前美国特种外科医院膝关节评分(HSS)为44～63分，疼痛视觉模拟评分(VAS)为4～7分。术前根据临床症状、体征和影像学资料严格把握手术指征，其中11例采用AVON髌股关节假体(Stryker公司)，7例采用 Gender Solutions髌股关节假体(Zimmer公司)。术后第1天患膝即开始行主动和被动功能康复锻炼。18例患者术后均获得随访，随访时间6～104个月，平均63.98个月。VAS分别于术后1个月、3个月及9个月进行评分，显示术后9个月疼痛基本消失;HSS分别于术后1个月、3个月、9个月进行评分，末次随访其中优15例、良3例，优良率100%，较术前有明显改善。患者主观满意率94.4%(17/18)。1例患者术后2年再次出现上下楼梯时膝前疼痛，给予非甾体类抗炎药和适当减少活动后症状缓解。随访期间无1例患者出现切口感染、髌骨脱位、假体松动等并发症。由此可以看出髌股关节置术后疗效与手术适应证、假体设计、手术技巧等因素密切相关，在选用合适的髌股关节假体、严格把握手术适应证、掌握好手术技巧及积极术后康复功能锻炼等基础上，采用髌股关节置换术治疗单纯髌股关节骨关节炎可以获得良好的疗效。

全膝关节置换术曾被证实是治疗各种膝关节炎性疾病的有效治疗方法之一。随着此项治疗技术运用的日益广泛及研究的深入，各项并发症亦为人们所逐渐认识，全膝关节表面置换后髌股关节并发症发生率在4% ～41%，而全膝关节置换术翻修术后髌股关节并发症发生率则高达45%［19］。以上研究对髌股关节置换术的研究现状具有一定反应价值，笔者均认识到PFA的成功关键首先应把握好正确的病例选择，尽量选择满足该技术适应证的患者，在研究过程中，以上诸位笔者主要针对术后假体植入成功率、生存时间、术后并发症、术后功能恢复等方面进行研究，同时比较不同设计理念的假体和不同手术方式对术后疗效的影响，其结果均认为PFA在治疗髌股关节炎方面的疗效值得肯定，其效价与全膝关节置换术相当。但PFA的成功往往取决于手术病例的选择、假体设计理念、手术操作方法等方面。

3 展望

随着社会进步、社会压力不断增大，髌股关节疾病的发病率呈现出一定的上升趋势，而近年来，众多学者认为，全膝关节置换术是治疗髌股关节疾病以髌股关节炎为主方面的金标准，但由于髌股关节置换术的推出，特别是第二代PFA假体的成功设计，两者在治疗髌股关节炎方面一直存在一定争议［20］。大量研究表明，PFA在单纯髌股关节炎的治疗中具有手术创伤小、截骨面小、术后恢复较快、费用相对便宜、保留胫骨关节面、保留较多膝关节结构等优点，且在第二代PFA假体推出后手术并发症发生情况、假体翻修率、二次手术率、转行TKA率等均有较大的降低。随着医学技术进步以及人们生活质量的追求不断提高、膝关节解剖结构和生理功能、髌股关节疾病的研究不断深入，相信在未来的医学研究中，PFA假体设计理念仍然会不断更新进步，在第二代假体的基础上继续优化，旨在最大程度的提高手术成功率和术后恢复率。而在未来的髌股关节炎治疗中，亦将更多的采用微创、高效的PFA替代原有的全膝关节置换术，使髌股关节置换术在未来的骨外科中逐渐走向神坛。

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210029 南京市，南京医科大学

易诚青，210029 南京市，南京医科大学;E-mail:ycq3000@126.com

2015-03-02)