半限制性假体治疗 Charcot 膝关节病的疗效分析

邓立庆 康鹏德 裴福兴 沈彬 杨静 周宗科 谭振 谢小伟

半限制性假体治疗 Charcot 膝关节病的疗效分析

邓立庆 康鹏德 裴福兴 沈彬 杨静 周宗科 谭振 谢小伟

【摘要】目的 探讨半限制性假体全膝关节置换 ( total knee arthroplasty，TKA ) 在膝关节 Charcot 关节病中的应用及近期临床效果。方法 2003 年 7月 至 2013 年 6 月，对行 TKA 的 12 例 Charcot 关节病患者( 12 膝 ) 进行回顾分析。12 例中，男 5 例，女 7 例；年龄 30～70 岁，平均 48 岁。所有患者均使用半限制性假体，其中 7 膝加用延长杆。本组 12 例术后 1、3、6、12 个月以及以后每年随访 1 次，12 例均获 14 个月～11 年随访，平均 6.5 年。12 例每次随访，均摄患肢膝关节正侧位 X 线片、并行 HSS、KSS 评分、膝关节活动度、关节稳定性、假体固定情况 ( 有无假体松动 ) 等评价。结果 1 例术后 2 年出现感染、假体松动，行分期手术。一期清创，抗生素骨水泥临时假体植入，待感染控制后，行二期翻修术，术后恢复较好。其余病例术后疼痛完全消失，膝关节畸形矫正，稳定性及功能均良好，无感染、假体松动、深静脉血栓等并发症。术后X 线片显示假体位置及下肢力线恢复良好。末次随访时，膝关节 HSS 评分平均 87.7 ( 82～96 ) 分，较术前平均为 51.5 ( 32～72 ) 分，差异有统计学意义 ( P＜0.01 )。膝关节 KSS 临床评分：平均为 87.5 ( 80～95 ) 分，较术前平均为 57.9 ( 35～70 ) 分，差异有统计学意义 ( P＜0.01 )。膝关节 KSS 功能评分平均为 86.9 ( 80～95 ) 分，较术前的平均为 56.8 ( 30～70 ) 分，差异有统计学意义 ( P＜0.01 )。膝关节活动度 ( ROM ) 平均 115° ( 110～130 ) °，较术前的平均为 96.5° ( 85～110 ) °，差异有统计学意义 ( P＜0.01 )。随访时 HSS 评分、KSS 评分和ROM 与术前比较，差异均有统计学意义 ( P＜0.01 )。患者对功能及关节的稳定性满意。结论 半限制性膝关节假体 TKA 是治疗膝关节 Charcot 关节病的有效方法，术中采取适度的软组织松解及正确的截骨、合理的骨缺损处理、选择适当的假体和术后康复，Charcot 关节病患者可以通过 TKA 获得良好的近期结果，远期效果有待于随访观察。

【关键词】人工膝关节；膝关节；夏科氏关节病；膝假体；半限制性假体

夏科氏关节病 ( Charcot arthropathy ) 又称神经病变性关节病，神经营养障碍性关节病[1]，以关节破坏严重，但活动无明显受限和疼痛为特点。病变晚期，韧带松弛，骨质破坏，关节严重不稳，功能丧失，可行全膝关节置换 ( total knee arthroplasty，TKA )。由于术后并发症多、疗效较差、二次手术率高，因此被多数学者认为是相对手术禁忌证或绝对禁忌证[2-4]。但随着假体设计和操作技术的进步，新近的研究显示对 Charcot 关节病行 TKA 成功的几率大大增加，中期随访取得满意疗效[5]，但假体周围骨折、假体无菌性松动、关节脱位和感染仍是手术的主要并发症[6-8]。该类膝关节置换术式、假体选择、疗效与风险评估与一般膝关节置换都有所不同。2003 年 7 月至 2013 年 6 月，我院骨科收治12 例 ( 12 膝 ) Charcot 膝关节病患者，均使用半限制性假体行 TKA 治疗。近期效果满意，现报告如下。

资料与方法

一、一般资料

本组 12 例 ( 12 膝 ) 均使用半限制性假体行TKA 治疗。男 5 例，女 7 例；病史 2～20 年，平均9.75 年。年龄 30～70 岁，平均 48 岁。

12 例中，2 例合并脊髓空洞症，4 例糖尿病，2 例梅毒，1 例腰椎骨折伴神经损伤，另 3 例无合并症。膝关节肿胀，畸形且不稳定，上下楼梯和坐位起立困难为主要临床表现，均无红肿热等炎症表现。术前膝关节 HSS 评分：32～72 分，平均 51.5 分；膝关节 KSS 临床评分：35～70 分，平均 57.9 分；膝关节 KSS 功能评分：30～70 分，平均 56.8 分；膝关节活动度 ( ROM )：85°～110°，平均 96.5°。影像学检查显示，本组 12 例 ( 12 膝 ) 均有骨端结构紊乱，关节面骨质硬化及股骨髁、胫骨平台不同程度的骨缺损，膝关节内外翻畸形或半脱位，周围骨赘和游离骨碎片形成。

二、手术方法及假体选择

本组患者术前采用直腿抬高和主动伸曲膝训练股四头肌等伸膝肌肉及超前镇痛处理。12 例手术由同一组医生完成，手术均取常规膝前正中皮肤切口，髌旁内侧入路。选用的假体为 Zimmer 的NexGen 系统 LCCK 型 ( 4 例 ) 和 DePuy 的 PFC-Sigma系统 TC3 型 ( 8 例 )，12 膝均为半限制性假体，其中7 膝加用延长杆 ( 2 膝为带偏心距的延长杆 )，12 个膝关节均未行髌骨置换。所有病例都常规使用止血带，彻底清除增生滑膜组织，清理关节腔内游离碎骨片及增生骨赘，股骨关节面截骨采用髓内定位系统，截骨时保持外翻 5°～7°，外旋 3°。胫骨关节面截骨采用髓外定位系统，应以受损相对较轻侧胫骨平台的最高点为胫骨平台截骨的切割定位点，截骨厚度 8～10 mm，保持截骨面后倾 3°～5°。逐步扩髓，安装适当长度及直径的延长杆，确定偏心距及角度。不置换髌骨。脉冲水流冲洗清除骨屑及软组织碎片后，将假体植入、骨水泥固定，延长杆压配式固定。根据患者情况松解内、外侧副韧带及后关节囊以取得软组织平衡。选用大小合适假体置换；以膝关节完全伸直、关节稳定为原则。术中对于骨缺损的处理，1 膝 ( 深度＜5 mm ) 采用骨水泥充填，3 膝采用自体骨移植。

三、术后处理

术后采用多模式镇痛；预防感染选择二代头孢类抗生素，持续时间为术后 24 h；术后常规足底静脉泵、低分子肝素抗凝治疗。术后第 1 天晨起记录血浆引流量后拔除血浆引流管。麻醉清醒后至术后第 1 天早晨拔管前， 指导患者进行踝部运动、股四头肌等长收缩训练。拔管后至复查膝关节 X 线片之前，在床上进行以术侧膝关节为重点的屈膝、伸膝、直腿抬高训练，每小时 20 次。如果复查 X 线片假体无异常、双下肢肌力＞3 级，且无明显贫血时，可扶助行器下床活动，以屈膝高抬腿动作缓慢行走，每天下床活动 3～4 次。由于骨赘及游离体的清除，股骨与胫骨关节端边缘的修整，病变滑膜切除，关节腔较大，关节较正常 TKA 术后相对松弛，加上患侧关节疼痛消失或迟钝，因此术后功能训练须格外小心，嘱患者注意术后早期保护膝关节，避免过多活动，建议患者膝关节支具使用 6 周，并扶拐行走 6 个月，以防止早期脱位。

四、随访评价

本组 12 例，术前及术后 1、3、6、12 个月以及以后每年，门诊随访 1 次摄患肢膝关节正侧位 X 线片，并行 HSS、KSS 评分、膝关节活动度、关节稳定性、假体固定情况 ( 有无假体松动 ) 等评价。

五、统计学分析

采用 SPSS 17.0 软件进行统计学分析。数据全部用 x-±s 表示，统计学方法采用单因素方差分析对于患者术前及随访时的 HSS 评分、KSS 评分和关节活动度进行比较分析。如 P＜0.05 ( 双侧 )，则认为差异有统计学意义。

图 1 例 1，女，56 岁，右膝夏科氏关节病、外翻畸形。关节不稳，屈 100°、伸 0°、外翻 10° a～b：术前片：右膝关节面骨质增生，见多数游离体，胫骨平台外侧塌陷，关节间隙变窄，胫股关节关系欠佳。术中使用 Zimmer 的 NexGen 系统 LCCK 型假体，带延长杆；c～d：术后片：关节间隙正常，下肢力线恢复，术后关节 ROM = 0°～110°Fig.1 Radiographs of the right knee of a 56-year-old woman with a long history of instability and deformity. ROM=0°-100°, valgus angle 10° a-b: Before TKA, valgus deformity of the tibiofemoral joint, severe destruction, deformity of the knee, and the lateral collapse of tibial plateau. Total knee arthroplasty was done with a Zimmer-LCCK prosthesis with extension rod; c-d: After TKA, prosthesis was satisfactory. There were no findings of aseptic loosening or significant radiolucency, ROM=0°-110°

图 2 例 2，女，46 岁，右膝夏科氏关节病、内翻畸形、股骨髁缺损。关节不稳，屈 11°、伸 0°、内翻 5° a～b：术前片：右膝关节面骨质增生，胫骨平台内侧塌陷，股骨髁缺损，关节间隙变窄，胫股关节关系欠佳。术中使用 DePuy 的 PFC-Sigma 系统 TC3 型假体，带延长杆；c～d：术后片：关节间隙正常，下肢力线恢复，术后关节 ROM = 0°～115°Fig.2 Radiographs of the right knee of a 46-year-old female with a long history of instability and deformity, ROM=0°-110°, varus angle 5° a-b: Before TKA, there were lateral subluxation of the tibiofemoral joint, severe destruction, deformity of the knee, and bone defect of the lateral femoral condyle. Total knee arthroplasty was done with a DePuy-TC3 prosthesis with extension rod; c-d: After TKA, prosthesis was satisfactory. There were no findings of aseptic loosening or significant radiolucency, ROM=0°-115°

结 果

本组 12 例均获 14 个月～11 年随访，平均6.5 年。其中 1 年的病例有 2 例，3 年的有 4 例，5 年的有 5 例，11 年的有 1 例。1 例术后 2 年，出现感染、假体松动， 行二期手术。一期行清创、抗生素骨水泥临时假体植入，待感染控制后，行二期翻修术，术后恢复较好。其余 11 例随访期间 X 线片显示假体周围无骨溶解征象，假体位置及下肢力线恢复良好，关节稳定性及功能均良好，无感染、假体松动、深静脉血栓等并发症。患者均能完全伸直，无髌骨轨迹异常及伸膝迟滞。末次随访时，膝关节 HSS 评分平均为 87.7 ( 82～96 ) 分，较术前平均为 51.5 ( 32～72 ) 分有明显改善 ( P＜0.01 )。膝关节 KSS 临床评分平均为 87.5 ( 80～95 ) 分，较术前平均为 57.9 ( 35～70 ) 分明显改善 ( P＜0.01 )。膝关节KSS 功能评分平均为 86.9 ( 80～95 ) 分，较术前的平均为 56.8 ( 30～70 ) 分明显改善 ( P＜0.01 )。膝关节活动度 ( ROM ) 平均 115° ( 110～130 ) °，较术前的平均为 96.5° ( 85～110 ) ° 明显改善 ( P＜0.01 )。随访时HSS 评分、KSS 评分和 ROM 与术前比较差异均有统计学意义 ( P＜0.01 ) ( 表 1 )。除 1 例翻修患者需扶单拐行走外，其余 11 例均可徒步行走，上下楼梯及做起卧动作，日常生活可完全自理，并能从事家务和轻体力劳动。患者对功能及关节的稳定性满意。典型病例见图 1，2。

表 1 手-术前和随访时的 KSS、HSS 评分及关节活动度 ( ROM )的比较 ( x±s )Tab.1 Comparison o-f scores of HSS, KSS and ROM preoperatively and in the follow-up ( x±s )

讨 论

Charcot 关节病是因中枢或周围神经性疾病导致患者失去关节深部感觉，不能自觉调整肢体的位置，使关节经常遭受比正常大得多的冲击、震荡和扭转性损伤引起的。同时，由于神经营养障碍，破损的软骨面、骨端骨和韧带不能有效修复，导致新骨形成杂乱无章，有时反而骨端碎裂吸收、关节迅速破坏、出现关节囊和韧带松弛等，在感觉神经损伤的同时，有关交感神经亦可丧失功能，引起其支配区域的血管扩张、充血和破骨细胞活性增强，进而导致骨吸收、融解和碎裂。上述因素联合作用，最终导致关节半脱位或完全脱位，甚至整个关节完全破坏，不再具有原有功能[9]。膝关节是夏科氏关节病最常累及的大关节之一。

本病病理上无特征性改变，诊断主要依赖于临床和 X 线表现。临床表现：神经性关节病关节逐渐肿大、不稳、积液，关节可穿出血样液体。肿胀关节多无疼痛或仅轻微胀痛，关节功能受限不明显。晚期，关节破坏进一步发展，可导致病理性骨折或病理性关节脱位。X 线表现：( 1 ) 进行性关节结构紊乱和畸形；( 2 ) 关节端及其邻骨碎裂和游离体形成；( 3 ) 骨端骨硬化、骨膜新骨增生及骨赘形成；( 4 ) 关节肿大或异位钙化[10]。当临床上患者轻微的自觉症状与上述 X 线表现不相符时，应首先想到本病之可能。本病的病因常见有脊髓痨 ( 梅毒 )、脊髓空洞症、糖尿病、麻风及周围神经损伤等。糖尿病是夏科氏关节的首位原发病。

治疗成功的关键取决于早期诊断，尤其是在肢体出现畸形之前 明确诊断。( 1 ) 首先积极治疗原发病，病变关节早期可行保守治疗，利用支架或石膏保护固定病变关节等，减少关节面承重，辅助结合药物和理疗等[1]。关节肿胀部位可在严格无菌条件下行抽吸。( 2 ) 夏科氏关节病变晚期，韧带松弛，骨质破坏，关节严重不稳，功能丧失，可行 TKA。

很多学者认为 Charcot 关节病是 TKA 的绝对禁忌证[2-4]，理由是：Charcot 关节病是继发于神经感觉和神经营养障碍的破坏性关节疾病，除关节破坏外，尚可致骨端营养障碍，从而引起骨质吸收和骨质疏松，易导致病理性骨折，若施行 TKA 会造成关节过度磨损及人工关节松动下沉，治疗失败。国内学者亦有相关报告[11]。还有学者认为，由于 Charcot关节病存在神经营养障碍，加之长期的病症刺激影响到关节附近的血供，易导致软组织和骨骼抵抗力下降，而在清理游离体、修整关节端边缘骨赘、切除病变滑膜后，会遗留巨大残腔并有多量积血 易导致关节积液、感染，导致关节置换的失败。另一方面，患者的全身性改变 ( 如糖尿病 )、人工关节假体和骨水泥等异物的植入也可促使感染的发生。同时Nakajima 等[12]指出在防治假体周围骨折、假体松动的同时，关节内异位骨化亦不容忽视。随着假体设计和操作技术的进步，新近的研究显示对 Charcot 关节病行 TKA 成功的几率大大增加，中期随访取得满意疗效[5-8]。膝关节 Charcot 关节病 TKA 手术难度大，对术者要求较高，除掌握初次置换的技术外，尚需具备处理复杂膝关节翻修手术的能力，包括恢复下肢力线，填补骨缺损、软组织平衡和精确的骨水泥技术。Charcot 关节病严重骨缺损的处理，需要进行结构性植骨，包括自体骨移植、异体骨移植、金属楔形垫块[7,13]。

Charcot 关节病 TKA 的假体选择依赖于关节稳定性和骨缺损程度。本组患者 12 膝均为半限制性假体，其中 7 膝加用延长杆。Bae 等[5]报道 11 膝全部选用旋转铰链膝假体，平均随访 12.3 年未发现无菌性松动。作者认为 Charcot 关节病韧带、关节囊松弛，关节严重不稳定，特别是术前半脱位者，旋转铰链膝的使用可以提供一个稳定的膝关节。另外，严重的骨缺损需要植骨，而 Charcot 关节病骨质量较差，骨质硬化、易碎，移植骨与宿主骨难以愈合，植骨的限制从而选择旋转铰链膝。旋转铰链膝的优点是可以提供假体的稳定，通过旋转轴保护胫骨柄锚固于平台上，防止由于韧带松弛而致术后脱位[14]。但是旋转铰链膝的远期效果令人担忧，高限制性假体提供关节稳定性的同时必然带来膝关节运动生物力学的改变。过分追求膝关节所谓的稳定而选用高限制性假体无疑会带来相应的并发症。因此，选用旋转铰链膝关节假体应该十分谨慎，在保证膝关节稳定性的基础上，尽量选择表面假体或半限制性假体，也为日后的翻修手术留有选择余地[15]。半限制性膝关节假体在设计上使用了稳定加强型的股骨关节面及胫骨关节面衬垫提供了一定的设计上的稳定性，通过股骨及胫骨基座填补块进行骨缺损的修复，通过用延长柄以分散界面应力，并可通过延长杆的偏心配件进行髓腔偏心的调整。与标准柄比较，延长柄假体明显减少骨与骨水泥界面的微动，在胫骨平台内侧缘，骨水泥固定的延长柄可以减少标准柄和压配固定延长柄微动值的30%[16]，同时能吸收和分散膝关节运动过程中的骨与假体界面间的剪切力，降低假体的松动率。使用带有延长柄的假体有利于确保人工关节假体获得足够的稳定性。假体的限制性处于普通假体和铰链膝之间，这种假体可使中度或以上的一侧副韧带不稳定患者在不修复侧副韧带的情况下也可获得关节稳定[17]，从而避免了过早使用铰链膝。因目前的假体寿命很难实现一次置换使用终生的目的，因此这种限制性上的过渡类型假体为患者的再次置换提供了更好的条件[18]。

Charcot 关节病较正常 TKA 术后相对松弛，加之患侧关节痛觉减退、本体觉缺失，术后早期较易发生脱位。因此，本研究中注意教育患者注意术后早期保护膝关节，避免过多活动，建议患者膝关节支具使用 6 周，以防止早期脱位。Bae 等[5]尽管全部选择旋转铰链膝关节假体，术后仍建议患者使用膝关节支具或固定器，以防止早期的脱位。Kim 等[6]认为，如果患者术前存在膝关节不稳或脱位，术后推荐患者采用长腿支具固定最少 6 个月。

本组 12 例，随访期 14 个月～11 年，临床效果满意，提示半限制性膝关节假体 TKA 是治疗 Charcot膝关节病有效方法。术中采取适度的软组织松解及正确的截骨、合理的骨缺损处理及半限制性假体的使用，加用延长柄来补偿干骺端骨量的不足，适度增加关节的限制性，可以转移力学负荷，增加假体的稳定性。同时注意术后早期保护膝关节，避免过多活动。建议患者膝关节支具使用 6 周，以防止早期脱位，最终获得良好效果。由于本组置换的例数不多，随访的时间还短，远期的疗效还需进一步观察。

参 考 文 献

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( 本文编辑：李贵存 )

. 病例报告 Case report .

An effect analysis of semi-restrictive prosthesis in Charcot arthropathy of the knee

DENG Li-qing, KANG Peng-de, PEI Fu-xing, SHEN Bin, YANG Jing, ZHOU Zong-ke, TAN Zhen, XIE Xiao-wei

Department of Orthopedic Surgery,

West China Hospital, Sichuan University, Chengdu, Sichuan, 610041, PRC
Corresponding author: KANG Pengde, Email: kangpd@163.com

【Abstract】Objective To evaluate the application and clinical results of semi-restrictive prosthesis in total knee arthroplasty ( TKA ) for Charcot arthropathy of the knee. Methods Twelve patients ( 5 males and 7 females, 12 knees ) with Charcot arthropathy of the knee in our hospital from July 2003 to June 2013 were performed TKA and clinical results were reviewed and analyzed. The mean age was 48 years ( range: 30-70 years ). Semi-restrictive prostheses were used in all knees, including 7 knees with extension rod. Patients were followed up postoperatively at 1 month, 3 months, 6 months, 12 months, and annually thereafter. The mean follow-up period was 6.5 years ( range: 14 months-11 years ). Anteroposterior and lateral X-ray was taken in each follow-up. Hospital for Special Surgery ( HSS ), American Knee Society Score ( KSS ), knee range of motion ( ROM ), stability, and prosthesis location were evaluated. Results One deep infection had developed with acute hematogenous pattern at 2 years and was successfully treated with 2-stage revision. X-ray film showed good recovery positions of the prostheses and lower limb force lines in other patients. Postoperatively, pain completely disappeared, knee joint deformity was corrected, stability and functions were good, no prosthetic loosening or deep venous thrombosis ( DVT ) was developed. The mean Hospital for Special Surgery ( HSS ) knee score increased from 51.5 points ( range: 32-72 points ) before surgery to 87.7 points ( range: 82-96 points ) at the final follow-up with statistical significance ( P<0.01 ). The mean clinical Knee Society Score ( KSS ) was 87.5 points ( range: 80-95 points ) postoperatively and 57.9 points ( range: 35-70 points ) preoperatively withbook=575,ebook=68statistical significance ( P<0.01 ). The mean functional Knee Society Score ( KSS ) was 86.9 points ( range: 80-95 points ) postoperatively and 56.8 points ( range: 30-70 points ) preoperatively with statistical significance ( P<0.01 ). The preoperative range of motion ( ROM ) averaged 96.5° ( range: 85°-110° ) preoperatively and 115° ( range: 110°-130° ) postoperatively with statistical significance ( P<0.01 ). All patients were satisfied with the clinical results at the lastest follow-up. Conclusions Semi-restrictive prosthesis in TKA is effective for Charcot arthropathy of knee. Patients of Charcot arthropathy can receive good midterm results by proper soft tissue release, accurate osteotomy, suitable repair of bone defects, correct prosthesis selection, and postoperative rehabilitation. However, long-term effect remains to be further investigated.

【Key words】Knee prosthesis; Knee joint; Charcot arthropathy; Knee prosthesis; Semi-restrictive prosthesis

( 收稿日期：2014-10-27 )

通信作者：康鹏德，Email: kangpd@163.com

DOI:10.3969/j.issn.2095-252X.2015.07.015
作者单位：610041 成都，四川大学华西医院骨科

中图分类号：R687.4