晚期膝关节骨关节炎外科治疗的取舍

张轶超

作者单位：100048 北京，解放军总医院第一附属医院骨科

骨关节炎 ( ostoarthritis，OA ) 是指由于肥胖、发育畸形、创伤、感染、增龄或其它一些特殊疾病导致关节软骨损伤或缺如进而出现的一系列慢性关节病变，主要表现为缓慢发展的关节疼痛、压痛、僵硬、关节肿胀、活动受限和关节畸形等。根据 2010 年的统计，膝关节骨关节炎全球的发病率占总人口的 3.6% ( 2.5 亿 )[1-2]，髋关节骨关节炎占人口的 0.85%[1]。其在统计的 291 种可能对人造成功能障碍的疾病中，位列第 11 位[1]。

2400 年前，希波克拉底在其著名的 412 句箴言中有 6 句描述了关节炎的表现。虽然从目前的知识来看，他的描述更趋近于风湿性关节炎，但说明了从那时开始，人类就已经逐渐认识到关节功能的重要性及关节炎对人类生活和劳动的影响。也正是从那时开始，伴随着人类社会的进步以及对未知领域的不断探索，关节炎的诊断及治疗也逐渐进入了医学家们的工作内容中。古希腊人采用杠杆技术进行畸形矫正，古埃及人使用动物脂肪做成的药膏，古罗马人使用草药以及中国的针灸术等，都是人类在探索骨关节炎的治疗过程中取得的不可磨灭的进步，而其中的很多方法直到现在，还在临床工作中应用。这些治疗方法对于轻中度的骨关节炎的保守治疗有很好的疗效，但是对于严重的、存在畸形的骨关节炎治疗就有很大的局限性了。基于这种情况，大家就开始思考是否需要外科介入了。直到 19 世纪中期 Ferguson[3]采用关节成形的方法治疗膝骨关节炎所导致的畸形和活动受限，取得了一定的效果。患者术后虽然关节活动度好了，但行走疼痛却加重了，而且关节的稳定性比较差，患者依然无法行走。于是，Verneuil[4]就考虑往关节内放置填充物将病变骨隔开而减少活动时的疼痛。这就是关节置换的早期雏形。

随着人类对疾病认识的不断深入、机械工业技术和设计思路的不断发展、材料学的不断进步等，现代关节外科的新时代逐渐到来了。20 世纪 60，70 年代是关节外科发展的一个黄金年代。

早期人类依靠往膝关节内放置各种填充材料的方法解决骨关节炎导致的疼痛和活动受限。其中填充的材料有多种多样，包括阔筋膜、髌前滑囊、猪膀胱、尼龙、玻璃纸等。这些确实改善了患者活动时的疼痛问题。但这些材料都不耐用，很快就失效了。1958 年 MacIntosh[5]将一种丙烯酸材料放入关节，提高了关节的稳定性及填充物的使用时间。后来逐渐使用金属材料来替代塑料，进一步延长了其使用寿命。虽然解决了活动受限、疼痛和填充物寿命的问题，但关节稳定性却没有得到很好的恢复，患者行走功能还是不好。1971 年随着骨水泥的发明及应用，将金属间隔物固定到股骨和胫骨的切除面上并结合之间的聚乙烯材料的组合取得了非常好的效果。这其中 Freeman 在 1973 年提出的假体设计的目标，直到现在仍是现代膝关节假体设计所遵循的标准。随后 Walldius[6]设计了铰链关节假体进一步稳定了关节，在早期的应用中获得了很好的结果。而20 世纪 80 年代有学者对于全髁假体和双髌假体的设计和改进逐渐开始了现代全膝关节置换的年代。而这些改进都是为了改善全膝假体的稳定性，耐久性，改善活动的能力以及使用的标准化[7]。随后出现的旋转平台假体、半限制性假体、肿瘤假体等又使得全膝假体使用的范围被扩大。随着假体设计的不断完善，材料学的不断进步，手术技术的逐渐成熟，手术器械的不断改进，全膝关节置换手术的总体效果也在不断进步，使用时间越来越长，应用范围也越来越广泛。目前认为全膝关节置换 15～20 年假体生存率在 95% 左右[8-10]，是一种治疗高龄晚期骨关节炎患者的非常理想的治疗方法。

同时，早在 1958 年 MacIntosh[5]就已经发现很多骨关节炎经常发生在膝关节三个间室中的一个，尤其是内侧股胫间室。因此，在 20 世纪 70 年代初期 Marmor[11-12]采用了其设计的解剖型单间室假体进行了一系列关节置换，取得了很好的效果。包括 Scott 和 Santore[13]的结果也非常令人鼓舞。但是有很多作者的不良效果报道使得该手术被大家所尽量避免[14-15]。而瑞典国家关节登记中心的报告，由 Kuntson 等[16]报道的大宗膝关节置换的结果显示：全膝关节置换术的生存率逐年升高，而单间室置换术却并非如此。单髁置换失败的主要原因还是在假体设计和聚乙烯垫片的问题。甚至在 20 世纪 80，90 年代单髁置换被大多数关节外科医生所放弃。但是有一批坚持不懈的医生还在不断地对高失败原因进行分析，对假体的设计进行改进，对手术器械及手术方法不断完善。终于在本世纪初，随着新型假体的使用，材料学上的进步，手术技术的改进和手术器械的标准化，目前单髁置换手术已经被大多数关节外科医生所接受并取得了很好的效果。目前 20 年的生存率已经达到了 94%，与全膝关节置换的寿命基本相当[17]。于是，单髁置换从此成为一种独立的手术方式，再也不是全膝关节置换手术的过渡手术。

1961 年 Jackson 和 Waugh[18]最先报道了胫骨高位截骨术 ( HTO ) 的临床效果，症状均得到缓解。其后以北美的 Coventry[19]研究组为代表，发现很大一部分膝关节骨关节炎是由于股骨远端或胫骨近端的骨性畸形使得下肢力线异常而导致。于是他们通过股骨远端和胫骨近端的截骨术来矫正下肢的力线而改变膝关节单侧间室骨关节炎患者的关节受力部位，进而改善其疼痛症状，延长关节使用时间。但由于当时对病例选择的不准确，矫正角度和固定方法各异，所以各家的手术效果不一致。有一些作者的结果非常好[20-21]，而另一些人得到的数据却并不理想[22-23]。其后，随着全膝关节置换和单髁置换手术的逐渐成熟，效果及假体生存率的不断提高，使得很多人逐渐放弃了这种手术方式。这些年随着人民生活水平提高，生理年龄的不断延长以及人们对生活要求的不断提升，也伴随着更加理想的内固定产品的问世，膝关节周围截骨手术又逐渐回到临床医师的视线中，并且得到普及和推广。

当然对于骨关节炎的手术治疗还有很多，包括骨软骨或细胞的移植修复、关节镜治疗等。但对于膝关节晚期骨关节炎的治疗方法大多就集中在这三种手术当中。回顾了这三种外科手术方法的发展历史，拜托于20 世纪 60，70 年代百家争鸣、百花齐放的黄金时代的出现及发展，这三种治疗方法到现在也是临床的主流技术，而惟一做的是把那些治疗方法更加细化、器械和假体更加精准化、技术更加纯熟以及普及得更广泛。在这三类手术中最早出现在医生们脑子中的是关节置换技术，但由于在很长的一段时间内并没有解决材料及假体设计方面的问题，使得假体寿命并不理想，患者的功能不佳 ( 关节稳定性差 )。因此，在此时更多的医生选择了更加稳妥的膝关节周围截骨的方法来治疗相对早期的膝关节骨关节炎。因此那时的外科医生做了相当数量的截骨手术，也积累了很多矫形方面的经验，订立了截骨矫形的一般原则，也取得了相对好的治疗结果。但其后金属复合材料、高分子聚乙烯材料及骨水泥的出现，单髁假体和全膝假体的不断改进，假体的设计更加合理，使得关节置换手术效果越来越好，成功率和生存率越来越高，甚至长期效果也能令大多数患者非常满意，再加上有大量的假体设计者和厂家不遗余力的宣传和推广 ( 当然这其中还包括了医学教育的支持 )，使得膝关节置换手术逐渐占据了骨关节炎治疗的主要地位，而截骨手术被认为是陈旧、效果不佳的治疗方法。但是，关节置换手术目前还有一个很致命的问题没有得到很好的解决，那就是假体寿命和功能的问题。随着现代生活水平的提高，人的寿命逐渐延长。假体 20～30 年的寿命有时并不能满足年轻患者的要求，在此期间还有可能会出现各种并发症而影响其使用。有作者研究了置换年龄和假体翻修的关系发现年纪在70 岁以下的患者做了置换手术，大概有 35% 的患者要接受至少一次翻修手术[24]。关节置换手术人为地破坏了一个具有复杂生理功能的运动器官，人为的建造了一个标准化关节系统，因此对于功能的康复就不尽如人意了。瑞典关节登记中心对 25 000 例置换术后的患者进行了满意度调查，只有 81% 的患者满意。因此近几年，由于人的寿命的延长以及对运动质量要求的提高，也随着截骨手术的逐渐精准化、标准化和程序化以及新的更加牢固的内固定钢板的出现，使得截骨手术也开始回到人们的视线中并在国内市场上得到不断发展壮大。当然这其中也依赖于厂家的大力支持。

目前，在关节外科领域存在一种不好的趋势。那就是做关节置换的医生对于各种程度的骨关节炎都采用置换的方法来治疗，而做截骨的医生则反之。两者间都会找到各种依据支持自己，也会找到依据来打击对方。其实，这三种手术都可以治疗骨关节炎，但三者间也存在不同，既有互补又有协同的关系。那么看看其各自的适应证。

1. 膝关节周围截骨的适应证：( 1 ) 病变及症状只位于膝关节内侧或外侧间室一侧，为单间室病变；( 2 )关节活动度好；( 3 ) 相对年轻，运动要求较高的人；( 4 ) 内翻或外翻主要由于关节外畸形所导致。

2. 单髁置换的适应证：( 1 ) 病变及症状只位于膝关节内侧或外侧间室一侧，为单间室病变；( 2 ) 关节活动度好；( 3 ) 关节稳定性好；( 4 ) 内翻或外翻主要由于关节内的软骨磨损导致。

3. 全膝关节置换的适应证：( 1 ) 多间室病变；( 2 ) 晚期病变；( 3 ) 相对年纪较大患者；( 4 ) 对运动要求低的患者。

从以上的适应证不难看出三种手术之间并不是一个对立的关系。其中存在着各自的适用范围。两个间室以上的病变，关节活动差的适合做全膝关节置换术；单间室病变，关节活动好，关节畸形来源于关节内的磨损或病变适合做单髁置换；单间室病变，关节活动好，畸形发生于关节外，相对年轻的患者适合做截骨手术。这些特点可以适用于不同年龄段，不同运动能力，不同病变范围和程度及不同病理基础的患者。符合阶梯性、个性化治疗的要求。但在利益驱使下，在厂家不遗余力地推动下，也出于个人的某些目的，在关节外科领域出现推崇一种手术，打压其它手术的现象。这使得医学的进步受到了一定的影响，患者的治疗没有做到最优化，这种情况直到现在依然存在。比如在 20 世纪 60，70 年代，随着人工关节假体的不断进步，很多人就转向了关节置换手术来治疗膝关节骨关节炎。即使在截骨手术尚有很好的临床结果的情况下很多医生依然认为其存在明显的效果不理想，而这批人大多是较早开展关节置换手术并获得很好结果的学者，其中不乏很多在关节外科方面卓有成就的医生，这也导致了截骨手术的末落。而近年来随着截骨技术的进步及一些利益方面的分歧，又出现一批医生过于推崇截骨手术而不考虑适应证的选择。

作为一个合格的外科医生，应该具备几个基本素质：( 1 ) 具有治病救人的良好医德；( 2 ) 很好掌握治疗疾病的手段；( 3 ) 对本专业知识不断学习，不断探索的精神；( 4 ) 虚心学习及敢于承认自身不足的勇气；( 5 )独立思考，追求真理的精神。只有做到这些基本的要求，才能不断进步，在本专业内立于不败之地，同时给患者带来更好的治疗效果。在医学发展的长河中，技术的进步是需要几代人的不断探索和改进，当然这其中包括了不断的成功与失败，才有所发展。在某一个历史阶段，一个技术的出现和成败，在很大程度上受到了当时科学发展的制约，因此绝对的好与不好是不存在的。这从骨关节炎的治疗技术发展史中就可以看出来，新技术的出现一定有其需要，而末落也一定存在其不足，但不代表它没有用处，经过改进又会成为一项很好的技术。这就呈现了一种螺旋上升的趋势，反映了科学技术进步的一般规律。在这种规律下，需要思考技术的优点和不足，勇于接受新的思想，勇于探索，勇于承认自己所熟知理论的不足，摒弃利益的驱使，不断进步。科学在不断发展，希望作为关节外科医生能从患者角度出发，坚定阶梯性、个性化治疗的宗旨，为医学的发展，为患者的利益贡献我们微薄的力量。