全膝关节置换治疗夏科氏关节病的研究进展

程功 杨述华 刘先哲

全膝关节置换治疗夏科氏关节病的研究进展

程功 杨述华 刘先哲

夏科氏关节病 ( charcot arthropathy ) 也称为神经源性关节病 ( neuropathic arthropathy )，是一组以感觉、运动、自主神经受损，关节严重破坏、活动不稳和骨质疏松为特征的临床少见疾病[1-4]。随着抗生素的广泛使用，传统意义上的主要病因——梅毒，所致夏科氏关节病已逐渐减少，而糖尿病性周围神经病变所致夏科氏关节病则逐渐增多[5-8]。夏科氏膝关节病的治疗包括：保守治疗、全膝关节融合术、全膝关节置换术。早些年学术界提倡用非手术的方法保守治疗夏科氏关节病。而对于严重关节不稳、韧带松弛和骨破坏的患者，考虑到保守治疗的无效以及膝关节置换术的相对高风险，可以选择关节融合术治疗[9-10]。施行全膝关节置换术会造成关节过度磨损及人工关节松动下沉。同时，长期的炎症刺激可影响到关节附近的血供，关节术后遗留下的残腔又易形成积血和诱发感染。糖尿病、梅毒等基础疾病，假体和骨水泥等异物的植入也可促使感染的发生。膝关节置换术的相对高风险及低疗效，使其一度被视为夏科氏关节病的绝对禁忌证[11-13]。

近些年，有关全膝关节置换术治疗夏科氏关节病的文献报道越来越多。然而，不同文献的疗效报道争议较大。因此，笔者拟从手术适应证及禁忌证、围手术期的处理、假体选择、置换手术成功的关键、疗效观察等方面进行阐述。

一、手术的适应证、禁忌证和时机选择

1. 适应证：经 3 个月膝关节无负重等保守治疗后，仍不能阻止失神经支配的关节破坏，关节不稳进行性加重，韧带松弛，骨端应力对骨质的磨损依然严重，可以考虑手术干预[10,14]。

2. 禁忌证：膝关节周围或全身存在活动性感染病灶；患肢肌力≤2 级；局部严重骨质疏松；膝关节已完全融合；严重的基础疾病；可预见的导致手术危险和预后不良的病理状况[15]。

3. 手术时机的选择：夏科氏膝关节病处于 Eichenholtz分期的“重构期”[16]，影像学提示骨质破坏处于静止状态。进展期和聚合期应保守治疗等待重构期的到来，如在这两期盲目手术，术后可能因骨质进一步破坏造成假体早期松动[7,17-18]。

二、围手术期的处理

围手术期间常规使用抗生素和防血栓的药物[5]。术前病变关节严禁负重，早期支具固定或丁字鞋制动 1 个月[7,19-20]。如有关节半脱位或完全脱位的需石膏制动至少6 个月。膝关节固定期间，可补充帕米膦酸二钠等双磷酸盐类物质，最大限度地抑制骨质的吸收，必要时辅以非甾体类药物减轻滑膜炎症[21]。如关节囊内渗出液较多，可行关节穿刺抽液减压。术前指导患者行股四头肌等长收缩的功能锻炼，加速术后的康复[7]。原发病因和基础疾病在术前应给予控制，如梅毒不给予积极治疗，则术后易出现共济失调。同时，因共济失调引起膝关节应力的不均又会降低术后疗效[22-25]。

术后第 2 天拔引流管[26]。因术后关节囊松弛，加上患侧关节疼痛消失或迟钝，术后功能训练须佩戴支具以稳固关节[27]。同时，严禁关节负重至少 2 周，拄拐或利用助行器部分负重 3 个月。另外仍应继续加强股四头肌肌力训练，并逐渐增加膝关节功能活动。如有术中发生假体周围骨折的患者，则支具外固定至少 3 个月，并酌情减少康复训练的活动量[5,26]。

三、全膝关节置换术的假体选择

常规膝关节置换术的假体包括：单髁假体、保留后交叉韧带 ( cruciate retained，CR ) 假体、后稳定型 ( posterior steady，PS ) 或后交叉韧带替代型 ( cruciate substitute，CS )假体、髁限制型 ( condylar constrained knee，CCK ) 假体、旋转铰链型 ( rotating hinge，RH ) 假体。其中，单髁假体为非限制性假体，仅适用于单纯膝关节内侧或外侧的病变。CR 假体为轻度限制性假体，术后关节的稳定性依赖于韧带结构的完整性以及膝关节周围软组织的平衡，因此适合年轻、关节结构稳定的患者。PS / CS 假体为部分限制性假体，适用于后交叉韧带功能不全或膝关节屈曲挛缩无法保留的患者。Kim 等[19]报道使用 CR、PS 假体术后失败率较高。PS 假体的缺点是不能控制膝关节过伸。夏科氏关节病患者往往反屈畸形，关节腔内常常存有渗出液，膝关节肿胀；关节失神经支配，活动功能较差[16]。曾敏等[26]不建议使用 PS 假体，因为膝关节严重受损的患者，术中需切除较多骨质才能恢复下肢力线，或侧副韧带无法重建等，术后效果不佳。吕厚山等[27]报道 4 例 ( 5 膝 ) 使用PS 假体治疗患者的假体留存率和患者满意度均为 100%。认为夏科氏关节病患者施行表面型膝关节置换术更符合人体生物力学的要求，切骨量小，无应力集中现象，一旦失败还有机会更换铰链型假体或行关节融合术。同时，采用PS 型假体可使术者更为方便地彻底清除关节腔后方的骨性游离体和骨赘。故推荐夏科氏关节病首选 PS 假体。然而该文献报道的病例数较少，随访时间从 19～96 个月不等，且缺乏统计学的显著性差异分析。因此，PS 假体的使用选择有待商榷。

CCK 和旋转铰链型假体是目前学术界对治疗夏科氏关节病争论最大的两类假体。Parvizi 等[5]、Kim 等[19]、Soudry 等[28]认为 CCK 是最适合夏科氏膝关节置换的假体。使用目的是为了减少初次手术的截骨量，方便二次翻修时换用旋转铰链型假体。Wang 等[29]认为，由于患膝严重不稳、韧带松弛、骨质破坏，CCK 假体不足以提供关节足够的稳定性。因此，在不久的将来，CCK 假体将会退出历史舞台。Engelbrecht 等[30]认为，CCK 假体对膝关节严重畸形或不稳治疗无效，旋转铰链型假体才是最佳的选择。Bae 等[31]对 9 例 ( 11 膝 ) 患者进行 12 年的随访跟踪，其术后的 KSS 评分和膝关节活动度显著提升。此结果也支持使用旋转铰链型假体的观点。考虑到夏科氏膝关节病的患者因侧副韧带损毁无法重建，同时存在严重膝关节畸形，在术中需广泛截骨才能恢复下肢力线。手术过程中除了截骨，还需后续进行骨移植。夏科氏关节骨质较差，脆性高，周围有硬化，自体或异体移植骨与受体骨不易接合。关节囊和韧带松弛，无法支撑起整个膝关节。旋转铰链型假体的优点在于韧带松解时也能稳固假体，防止关节假体脱位，重建稳固的关节功能。而且旋转铰链型长柄能减少移植骨的负重，降低晚期移植骨塌陷或碎裂的风险[32]。Kim 等[19]报道了惟一 1 例使用铰链型假体患者，术后 1 年就发生了骨折。Kim 认为使用铰链型假体会增加骨水泥表面应力，进而导致后续假体的无菌性松动。而且铰链型假体的安装需要切除更多的骨头，这又会导致后续翻修的困难，不建议使用铰链型假体。笔者在阅读该篇文献后，分析失败的原因在于术者未行假体的骨水泥固定。Zeng 等[33]在对 7 例 ( 8 膝 ) 患者使用 CCK ( 5 膝 ) 和旋转铰链 ( 3 膝 ) 假体后随访 2～6 年发现两者无显著差异。但应注意，对于严重骨缺损和软组织不能维持平衡的患者，术者选择的是旋转铰链型假体。

Yang 等[34]对 40 例 ( 50 膝 ) 严重膝关节受损的患者行 Endo-Model 旋转铰链型假体置换术，其中夏科氏关节病患者 4 例。平均随访 15 年，假体留存率为 87%。Yang基于多篇旋转铰链型假体的文献报道及自己的临床研究，认为置换术后的并发症与假体的改良升级有关。最初设计的单纯铰链型膝关节假体并发症较多[35-36]。随着假体设计的改进，术后并发症明显减少。新一代 Endo-Model 假体既可弯曲又能旋转，减少了引起假体松动的扭转力。假体内三大缓冲系统能有效地缓解了骨水泥界面的应力，减少假体无菌性松动的发生[37]。但其固有的缺点在于一旦初次手术失败，再次植入旋转铰链型假体的手术难度及风险较大，严重者需行关节融合甚至截肢。适用于旋转铰链型假体的适应证，包括：术后关节功能要求较低的老年患者( 年龄≥65 岁 )，明显的膝内翻或外翻畸形，侧韧带功能丧失，术中膝关节屈伸韧带不能维持平衡或者同时合并有股骨远端或胫骨近端的大块骨缺损、粉碎性骨折或骨折畸形愈合者[26,38-40]。

在笔者汇总的 7 篇[5,19,22,26-27,31,34]回顾性分析的文献中 ( 表1 )，使用 CCK 假体的术后并发症情况明显多于Endo-Model 旋转铰链型假体。6 篇 ( 表2 ) 糖尿病性夏科氏关节病的个案报道中[7,20,41-44]，3 例 ( 4 膝 ) 使用旋转铰链型假体[7,20,43]。仅 Goetti 等[20]个案报道的 1 例因其基础情况较差，出现术后多次骨折而行翻修术。Chong 等[6]和 Nakajima 等[45]报道的 2 例术后疗效明显，无并发症。另 1 例因梅毒致夏科氏关节病的患者行旋转铰链型假体置换，术后效果显著，随访 3 年，无并发症[25]。选用何种假体，需依据患者膝关节情况进行判断。多篇文献提示[5,7,20,25-26,31,34,43]，目前骨科医生在治疗夏科氏关节病时，尤其对于严重骨缺损、软组织不能维持平衡、膝关节严重畸形的患者，初次置换手术多选用旋转铰链型假体，且以Endo-Model 旋转铰链型假体居多。夏科氏关节病的置换术不应盲目追求扩大膝关节的活动范围。保证膝关节的稳固，术后随访假体不松动才是第一位的[27]。

四、全膝关节置换术的成功关键

手术均取膝关节前方正中直切口和髌旁内侧入路。除常规膝关节置换的手术过程外，还需要特别注意几点。( 1 ) 夏科氏关节常常存在较大的骨缺损，因此需要进行骨移植。移植骨类型包括颗粒型松质自体骨和结构性异体骨。一般自体骨适用于较小的腔隙性骨缺损[6]，当骨缺损较大时则考虑使用异体骨移植或加用垫片[22,46]。( 2 ) 骨水泥固定。骨水泥不单具有固定的作用，还可重塑缺损的骨质结构[31,41]。术中可以考虑将骨水泥于适量抗生素混合，以控制深在感染[5,31]。( 3 ) 松解软组织和关节假体对位对线[27]。如发现关节囊萎缩变形，侧副韧带力量减弱或挛缩，可通过术中软组织松解矫正畸形[47]。内翻膝松解内侧软组织，外翻膝松解外侧软组织，必要时行外侧神经松解术[6,31]。术中可用无拇指试验检测髌骨稳定性，如稳定性较差可行外侧支持带松解。对于膝关节僵硬患者，术中屈曲膝关节时发现股四头肌张力大，可考虑行 V-Y 股四头肌松解术[26]。( 4 ) 彻底清除关节腔内的骨性游离体和骨赘。通过恢复关节腔正常大小，便于判断假体使用型号。关节囊后方骨赘及游离体常常由于暴露不佳而被忽略，如不能彻底清除，术后将影响关节屈伸活动[27]。( 5 ) 切骨后，安装假体试模时，根据关节软组织的松紧程度来决定胫骨平台衬垫厚薄。原则是一定要保持内外侧副韧带的平衡和紧张度，达到被动内外翻测试时非常稳定。由于夏科氏关节病一般较松弛，故选用的衬垫与正常相比会增厚2～4 mm[27]。( 6 ) 彻底的滑膜切除[6-7,19,42]。滑膜被认为会干扰正常的骨代谢，并增加二次手术的风险[28]。( 7 ) 膝关节长期受限可致废用性骨质疏松。术前宜对患者行骨密度检查评价骨质疏松程度，对于严重骨质疏松者不建议行关节置换术[26]。( 8 ) 从笔者搜索的文献看，绝大多数未行髌骨置换。

五、全膝关节置换术后的疗效观察

1. 常用的影像学评价指标：从 X 线片上观察，假体下透亮线宽度≥2 mm 或假体周围骨水泥有明显的骨折线，或假体位置改变包括沉降 ( 下沉深度≥0.2 mm )，即可诊断为假体松动[48-49]。前后位 X 线投射，若胫骨股骨轴位夹角外翻超过 10° 或有任何角度内翻则视为对位对线不良[5]。若移植骨与受体骨之间有骨小梁形成提示接合良好[50]，但一般灵敏度不高[51]。金属伪影减影系统 ( 如 3D-CT )，能精确地判断骨质溶解的部位和损失量，移植骨接合情况。常规 CT 可以判断移植骨的结构改变情况[52-53]。接合好则显示软骨下骨无囊性改变。如果出现囊性变或骨桥缺损，提示移植骨被吸收可能[54]。

2. 疗效观察：夏科氏关节病的患者选择关节置换术的好处在于：能迅速缓解疼痛[19,42]；改善关节功能[5-6]；矫正关节畸形[5,22,31]( 术后膝关节一般可被矫正为外翻 6.1°，即假体设计的角度 )；防止活动不稳[6]；提高生活质量，满足患者步行走路的需要[19]；缩短疗养时间[6]；恢复肢体深感觉和本体感觉[44]；即使初次手术失败，仍有选择关节融合手术的机会[6]。膝关节置换术后随访 10 年，假体平均存活率在 80% 以上，患者满意度约为 70%，说明全膝关节置换术治疗夏科氏关节病的长期疗效值得肯定。接受手术的患者多在 65 岁左右，这与其它疾病行常规膝关节置换术的适应人群是一致的，说明老年患者施行关节置换术，在治疗膝关节疾病、改善生活质量方面具有显著的效益。与关节置换术相比较，保守治疗不能阻止夏科氏关节病的病情进展，只能缓解患者临床症状[26,28,55-57]。关节融合手术最主要的并发症是加剧关节僵硬，丧失功能活动以及截骨后双下肢不等长。因此，大多数患者一般拒绝初次手术行关节融合[58-59]。

表1 行夏科氏关节病膝关节置换术的 case series 文献比较Tab.1 Case series literature comparisons about total knee arthroplasty for Charcot arthropathy

表2 夏科氏关节病行膝关节置换术的 case report 文献比较Tab.2 Cse report literature comparisons about total knee arthroplasty for Charcot arthropathy

3. 常见并发症：夏科氏膝关节病患者的术后并发症风险是常规膝关节置换手术风险加上引起该病的原发疾病风险的总和[5,7]。常见的并发症包括：( 1 ) 关节脱位。如髌骨半脱位[5,19]，髌骨全脱位[19]，胫股关节脱位[19,27,31]。Pacha 等[60]认为旋转铰链型假体中柱的损毁是导致胫股关节脱位的主要原因。术前股骨髁远端和后方损毁较多，同时屈膝间隙对位平衡不良时，可以发生术后假体的反复脱位[19]。( 2 ) 假体周围骨折[61]。可能与患膝长期废用性骨质疏松[26]以及失神经性骨端营养障碍导致的晚期病理性骨折有关[32]。( 3 ) 无菌性松动和关节不稳[22]。除了假体松动造成的关节不稳外，关节囊韧带松弛也可引起关节不稳。( 4 ) 深在感染[26]。旋转铰链型假体术中切除范围较大，假体植入髓腔部分较多，感染发生率较高[63]。围手术期常规使用抗生素，术中严格无菌、彻底止血、引流通畅，可以有效地减少术后感染的发生。一旦发现深在感染，应及时取出假体，抗生素骨水泥旷置，翻修困难者直接关节融合[26]。( 5 ) 疼痛。膝关节置换术后患者膝前疼痛发生率为 5%～22%[62]。Argenson 等[63]认为铰链型假体无法复制股骨髁在胫骨平台上后滚，髌股关节张力大，是膝前疼痛发生率高的原因之一，也是未置换髌骨导致膝前疼痛的主要原因。Parvizi 等[5]在进行 40 台膝关节置换术同时进行髌骨表面置换术，术后疼痛症状改善明显。但其详细的疗效评估有待后续临床研究的支持。( 6 ) 其它并发症包括深静脉血栓[5]，骨溶解[22]，关节腔内巨大包块[64]，异位骨化[45,65]，韧带、肌腱、胫骨结节撕裂[5]。慢性髁上骨折合并假体的松动可能导致骨碎片融合为较大的骨块，这会让二次翻修手术变得更加困难。因此，一旦发现有假体的松动或关节周围骨折应立即行翻修手术[57]。Parvizi 等[5]、Bae 等[31]和吕厚山等[27]根据自己的临床经验和研究，对比夏科氏膝关节病行关节置换术后的疗效与常规膝关节置换术无显著差异，认为全膝关节置换术不是夏科氏关节病的绝对禁忌证。尽管目前通过膝关节置换术治疗夏科氏关节病取得了比较满意的疗效，但最终有待于多中心、大样本、长时间的临床随访确证。结合表1，膝关节置换术后随访 10 年，假体平均存活率在 80% 以上，患者满意度约为 70%，说明全膝关节置换术治疗夏科氏关节病的长期疗效值得肯定。建议确诊为夏科氏关节病后，千万注意避免扭伤或摔伤膝关节。因为患膝本身损毁严重，加上外伤作为诱因，会使受累膝关节迅速出现渗出液，肿胀，皮温增高，关节不稳，病情进展明显加快[42-43]。Eichenholtz 分期为“重构期”，影像学提示骨质破坏处于静止状态，即可尽快进行手术，及时干预疾病对肢端骨质的破坏。围手术期可补充服用双磷酸盐、降钙素[66]，减缓骨溶解。术后应佩戴支具，严禁负重，行肌肉功能锻炼。手术成功的关键在于使用骨水泥固定的假体，彻底地切除滑膜和多余骨赘，软组织松解适度和韧带平衡，肢端对位对线准确。对严重缺损的骨质可行骨移植填充，但务必使移植骨稳固地与受体骨接合，以免诱发后期假体松动。

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Clinical progress in total knee arthroplasty for Charcot arthropathy

CHENG Gong, YANG Shu-hua, LIU Xian-zhe.Department of Orthopedics, Union Hospital, Tongji Medical College, Huazhong University of Science and Technology.Wuhan, Hubei, 430022, China

YANG Shu-hua, Email: shuhuayabc@vip.sina.com

Charcot arthropathy is a rare clinical disease, characterized by the damage of sensory, motor, and autonomic nerves, severe articular injuries, joint instability and osteoporosis. With the wide use of antibiotics, syphilis,the traditional main cause of Charcot joint disease has gradually decreased, whereas the cases of Charcot arthropathy caused by diabetes have gradually increased. Common treatments of Charcot joints include conservative treatment and total knee arthrodesis, but the effect is not satisfactory. Total knee arthroplasty was once considered as the strict contraindication to Charcot arthropathy and the clinical results vary in different researches. The purpose of this paper is to summarize the surgical indications and contraindications, perioperative management, prosthesis selection of total knee arthroplasty, key points of surgical techniques, therapeutic effects observation, advantages of total knee arthroplasty over conservative treatment and total knee arthrodesis, which illustrates the total knee arthroplasty is the indication for Charcot disease. Besides, this article aims at offering references and clinical guidelines for surgeons,when they encounter this disease.

Arthropathy, neurogenic; Arthroplasty, replacement, knee; Knee joint; Review

关节病，神经源性；关节成形术，置换，膝；膝关节；综述

10.3969/j.issn.2095-252X.2017.12.007

R687.4, R684

430022 武汉，华中科技大学同济医学院附属协和医院骨科

杨述华，Email: shuhuayabc@vip.sina.com

2017-03-19 )

李贵存 )