精准全面术前评估助力膝关节假体松动合并严重骨缺损翻修术1例报道*

许凯 刘常宇 夏仁云 肖骏

（华中科技大学同济医学院附属同济医院骨科，武汉430030）

合并严重骨缺损的膝关节翻修是关节外科医师面临的重要难题之一，涉及骨缺损修复、假体选择、软组织再平衡、膝关节功能重建、初期及远期稳定性获得等多个问题。精准全面的术前评估为手术策略制定，完善术前准备和精准手术实施提供有力保障。

1 临床资料

患者，女，74岁，因“双膝关节置换术后6年，左膝疼痛2年”入院。现病史：患者6年前因双膝骨关节炎于当地医院行一期双侧膝关节置换术，手术顺利，术后4个月恢复无痛正常行走。2年前无明显诱因出现左膝疼痛，行走时明显，伴间歇性肿胀，右膝正常。当地医院X线片示，左股骨内侧髁骨溶解表现，股骨假体外侧移位（图1A），双能X线检查示骨质疏松，予阿仑膦酸钠、钙尔奇骨化三醇抗骨质疏松治疗并嘱减少负重。但患者疼痛逐渐加重，发展为行走困难，以及夜间静息性疼痛伴肿胀。来院后拍摄X线片示，右膝假体位置正常，左膝假体明显移位（图1B、C），遂入院拟行膝关节置换翻修术。

考虑到患者74岁高龄，合并骨缺损及假体移位，全面准确的术前评估十分必要。

1.1 ISCH基础情况评估

既往高血压病史数年，控制良好（135/72 mmHg），无糖尿病史，否认冠心病及脑血管意外病史，否认传染性疾病史；人体质量指数（body mass index,BMI）33 kg/m2（体重90 kg，身高165 cm）；双能X线片示中度骨质疏松；术前查血常规、肝肾功能、凝血功能、红细胞沉降率、超敏C反应蛋白等均处正常范围；双下肢彩超及颈静脉彩超检查未见异常。

1.2 专科情况评估

双下肢等长，活动度伸5°、屈110°；主、被动活动均诱发膝关节疼痛；内侧应力试验阴性，外侧应力试验可疑；皮肤软组织条件良好，足背动脉搏动可及；站立位全长片示右下肢力线正常，左下肢膝内翻13°；膝关节正侧位片示关节线位于腓骨小头上方21 mm，向股骨近段移位13 mm，并相对股骨力线向外侧移位15 mm；进一步CT三维重建显示股骨内侧髁存在，外侧髁缺损,股骨远端缺损13 mm，后髁骨缺损约16.5 mm，属结构性骨缺损（图2）。

1.3 手术治疗

根据术前检查诊断为无菌性假体松动，根据骨缺损类型和侧副韧带功能选择CCK假体行一期膝关节翻修术。术中发现假体完全松动，内衬中柱有磨损痕迹。彻底清理骨水泥、肉芽组织、骨赘后股骨呈结构性骨缺损，胫骨呈局限腔隙性骨缺损；应用20 mm金属垫块修复股骨远端和后方骨缺损，应用髓腔延长杆获得股骨假体初始稳定性；胫骨侧应用带偏心距的髓腔延长杆假体，兼顾假体稳定和胫骨平台覆盖的需要；选择14 mm髁间棘增高型内衬平衡伸直和屈曲间隙，并提高关节内外翻及旋转稳定性。

1.4 术后处理

图1 术前X片检查

图2 术前CT三维重建

术后24 h应用抗生素，常规低分子肝素抗凝治疗，多模式镇痛处理。术后当天鼓励踝泵及股四头肌等长收缩练习；术后第1天膝关节被动屈曲功能及股四头肌肌力训练，膝关节正侧位片及全长片示假体稳定，间隙良好，力线矫正（图3）；术后第2天主动屈曲并鼓励助行器辅助下行走。术后第3天膝关节主动屈曲达80°，当天出院，口服抗凝药，继续功能锻炼，规范抗骨质疏松治疗，术后1个月门诊复诊，弃拐行走，VAS评分2分。

2 讨论

全膝关节置换术在国内已经成熟开展数十年，手术水平不断提高，近期翻修发生率已显著降低。随着人口老龄化进程，无菌松动已成为膝关节置换术后远期翻修的主要原因之一[1]。此类患者大多有高龄、心脑血管合并症、全身多器官功能不全、骨质条件差、假体周围骨缺损等特点，导致手术风险高、难度大、不确定性强。全面规范的术前评估，有助于医生预估手术风险，做好充分准备，确保手术顺利实施。

2.1 假体无菌性松动的诊断

图3 术后X片检查

假体松动是关节置换术后翻修的重要手术指征，越早治疗骨量损失越小，术中难度越低，费用越少。而是否是单纯的无菌性松动更关系到治疗步骤和策略的制定。假体松动的诊断主要包括临床表现和影像学检查。患者通常以行走或负重疼痛为主诉，详细的物理检查可以很大程度上判断是否存在松动，主要体征包括：轴向叩击痛，关节旋转及屈伸活动疼痛，而红肿和静息痛的存在提示感染可能。影像学检查对假体松动和骨溶解的诊断具有更确定的价值。其中X线片是最基本方法：假体周围透亮线产生提示假体与骨界面整合不良，是无菌松动的重要指征；而假体周围局限性骨密度减低、骨形态改变、假体移位更是骨溶解后假体松动的重要表现。随着CT三维重建的应用，有效避免了金属假体产生射束硬化性伪影的限制，对假体周围骨溶解有更高的敏感性，并成为评估骨缺损程度的重要手段[2]。MRI由于也存在磁敏感性伪影的问题限制了其应用，但对软组织炎症反应敏感具有一定的应用价值。当确认假体松动后，是否存在感染是临床医生最关心的下一个问题。一般而言，假体周围红肿热是提示感染的重要体征。但考虑到无菌性松动也会导致软组织炎症反应，而感染松动早期很多患者没有感染症状，因此实验室检查成为判断是否为无菌性松动的重要参考。血液学分析应包括白细胞计数（white blood cell,WBC）、血沉（erythrocyte sedimentation rate,ESR）、C反应蛋白（C-reactive protein,CRP）等，研究结果显示高达70%的感染病例WBC计数正常，而同时使用ESR和CRP却能较为精确地排除感染的可能性，其敏感性为96%，阴性预测值为95%[3]。最近还增加了检测白细胞介素-6（IL-6）水平，预测感染时的敏感性和特异性分别为100%和95%，但目前并非所有医疗机构都能检测IL-6[4]。AAOS工作组建议对疑似感染的所有病例在初次就诊时即应检测ESR和CRP水平。关节穿刺抽吸检查仍然是诊断感染最有效的方法之一，但它也会出现假阴性结果。为了尽可能减少细菌培养的假阴性结果，在进行关节穿刺抽吸之前患者需停用抗生素2～3周。最近使用过抗生素的患者在必要时仍然可以接受关节穿刺抽吸进行细胞计数和分类检查，但细菌培养将不再可靠[5]。对于本例患者，影像学示假体松动合并骨缺损，体征和实验室检查不支持感染，可诊断为假体无菌性松动合并骨缺损。

2.2 基本情况评估及围术期处理

基本情况评估包括患者年龄、既往史、基本健康状况、手术及麻醉耐受评估，围术期相关风险评估等。对于合并有心脑血管病及糖尿病史的患者，专科会诊和评估十分必要。患者可能希望尽快手术而隐瞒相关病史，因此术前充分沟通，了解病情十分重要。对于患者肝肾功能、白蛋白、血红蛋白含量的评估是反映患者手术基础耐受性和术后恢复情况的重要内容。肝肾功能不全要积极检查原发病，肝功能需要尽可能控制在正常范围后再进行手术；肾功能不全患者需要与肾内科密切沟通，必要时进行围术期支持治疗。而低蛋白血症和贫血需要在术前予以纠正，术后继续检测和补充。考虑到专科特点，患者BMI、骨密度、血栓倾向也是重要术前评估内容，对于近远期并发症的预防具有积极意义。对于超重患者和骨质疏松患者需给予基础宣教和规范抗骨质疏松治疗，对于口服抗凝药或血栓形成倾向的患者需要术前应用低分子肝素桥接治疗。此外还应进行常规动静脉彩超和动脉功能检查，对于已有血栓形成或严重脉管炎肢体血供不足的患者，手术需要慎重对待。本例患者经评估仅存在高龄、高BMI值和骨质疏松3个相对危险因素，无手术禁忌证。予围术期风险告知、健康教育，规范抗骨质疏松治疗[6]。

2.3 骨缺损的分类及修复策略

膝关节翻修术中骨缺损的分型方法很多，AORl分型目前在临床中应用最为广泛[7]。主要根据术前X线和术中骨缺损的具体情况为依据指导进一步的治疗，该分型按照缺损部位和严重程度划分：股骨远端骨缺损用“F”表示；胫骨近段骨缺损用“T”表示；严重程度用数字表示。

1型骨缺损（F1、T1）特征为：干骺端完整，仅有松质骨轻度缺损，无骨溶解及假体下沉；

2型骨缺损（F2、T2）特征为：干骺端短缩，单侧（F2A，T2A）或者双侧（F2B，T2B）干骺端股骨髁或胫骨平台骨缺损，股骨端的假体下沉或关节线上移，股骨髁远端小的溶骨性缺损，而胫骨端假体下沉至腓骨头以下；

3型骨缺损（F3、T3）特征为：干骺端的大段缺损，影响到周围韧带等结构的附着，缺损达到或超过股骨髁上水平，缺损或假体下沉至胫骨结节水平。有时还可累及侧副韧带或髌腱的附着处。干骺端骨质严重缺损，不能为髁型翻修假体提供支持，需要异体骨移植重建，或牺牲骨量用RH型或特制假体进行翻修，通过髓内固定假体柄来维持稳定。

本例根据X线表现可以判断为AORI F2B型骨缺损，但由于X线片投射体位变化和重叠效应，无法准确评估骨缺损的大小，特别是股骨后方骨缺损对于手术方案的制定有重要参考价值。因此，应用CT三维重建技术对不同组织CT信号进行标记，通过后期处理可以获得更为直观的三维模拟图，不仅可以区分假体和骨质，还可以将假体信号人为去除，更加清晰的观察位于假体遮挡下的骨缺损情况，测量缺损大小，为制定更为精确的手术方案提供有力支持。

由于骨缺损的病理生理条件不同，缺损程度各异，迄今为止没有一种修复方法适用于所有骨缺损的修复。目前主要有骨水泥，自体骨移植，同种异体骨移植，金属加强垫块等方法[8]。经过多年的探索和经验积累，骨缺损材料使用原则达成一定共识，如缺损程度较轻的使用骨水泥、植骨等方法，缺损范围较大的使用金属垫块等。然而，针对具体情况的选择仍然存在争议，这就需要临床医生对于各种修复方法的特点充分了解，灵活运用。本例中虽然异体结构骨可以用来修复股骨远端或胫骨近端骨缺损，而且要比干骺端填充假体便宜，但还存在感染、免疫反应、骨吸收、负荷转移以及疲劳性骨折等问题，而且如果异体骨和宿主骨整合不佳，则会出现假体不稳的情况[9]。对于该高龄患者，考虑到骨整合不佳风险放弃使用异体结构骨修复骨缺损。

2.4 术前评估与翻修假体的选择

全膝关节置换翻修的目标是建立一个能结合到宿主骨上的稳定结构，使用限制活动最小的假体，保证膝关节稳定，使软组织尽量分担活动负荷，并尽可能恢复关节功能。因此，翻修假体的选择基础是韧带的平衡程度和骨的缺损量，并应该遵循以下基本原则：①谨慎进行部分翻修或用初次假体翻修；②尽量使用限制性较小的假体；③确保假体稳定性；④维持关节稳定性。膝关节翻修常见的两个难点分别是关节失稳和有骨缺损。前者，当内外翻畸形超过15°时，需使用CCK假体。CCK假体不仅提供前后方向上的稳定性，也增加内/外翻的稳定性。后者对于翻修病例也十分常见，多数情况下骨缺损较少，剩余骨量可支撑翻修使用的假体，无需特殊处理。如果骨缺损严重会明显增加其处理难度，带有延长杆的CCK及RH假体是最常用的选择。CCK膝关节假体是一种膝关节翻修专用假体，特别是有多次手术史或感染造成骨缺损、膝关节内外侧或前后不稳定的患者。其优点在于有不同长度和偏心矩的胫骨柄可选，适用于胫骨髓腔中心与胫骨平台中心不匹配的病例；有胫骨垫和股骨垫可选,便于骨缺损的修复；胫骨假体棘加高,假体髁间加深,提供更好的稳定性，将内外翻限制在±1.25°,内外旋限制在±2°,理论上的活动度达到120°以上。RH假体适合严重副韧带功能不全合并大量骨缺损患者，也适用于股骨远端骨折并要求尽早恢复功能的老年患者。RH假体模块体积较大，可替代骨缺损，它通过铰链和胫骨平台上的聚乙烯垫片传递负荷，减少了对铰链和假体接触面的压力，减少磨损颗粒产生，降低无菌松动的危险。缺点是宿主骨和假体之间压力偏大，属于限制性假体。根据术前评估测量骨缺损程度，考虑到CCK假体垫块可满足骨缺损修复要求，且外侧副韧带功能未完全缺失，故首选CCK假体进行翻修，RH假体作为备选。术中应用20 mm金属垫块修复股骨远端和后方骨缺损，应用髓腔延长杆获得股骨假体初始稳定性；胫骨侧应用带偏心距的髓腔延长杆假体，兼顾假体稳定和胫骨平台覆盖的需要；选择14 mm髁间棘增高型内衬平衡伸直和屈曲间隙，并提高关节内外翻及旋转稳定性。手术过程顺利，与术前计划一致。

综上所述，精准全面的术前评估对假体松动所致的膝关节翻修手术具有极其重要的指导意义。从松动性质的确定，手术风险的评估，围术期辅助治疗，翻修假体的选择，骨缺损及关节稳定性重建等各个方面参与治疗策略的制定，充分发挥了精准化治疗的优势。特别是对于合并严重骨缺损患者而言，CT三维重建技术对于骨缺损的精确评估有助于选择更经济、更便捷、远期效果更优的翻修策略及手术方案，使患者真正获益，值得推广应用。