体重指数对活动平台单髁置换术中长期临床结果的影响*

高焕绅 徐熙鹏 孙一 张海宁

（青岛大学附属医院关节外科，山东青岛 266000）

肥胖是膝骨关节炎（osteoarthritis,OA）发生发展的一个危险因素[1]，预计全球肥胖水平的上升会增加对膝关节置换术的需求[2]。然而，病态肥胖被认为是膝关节置换术的相对禁忌证，部分原因在于假体远期存留率低。膝关节单髁置换术（unicompartmental knee arthroplasty,UKA）和全膝关节置换术（total knee arthroplasty,TKA）是治疗终末期骨关节炎的两种选择。许多研究表明，与TKA相比，UKA术后患肢功能更好，膝关节的运动轨迹更接近于正常，患者恢复更快，治疗花费更少，但假体翻修率往往较高[3-5]。然而，不同研究结果中UKA的翻修率差异很大，导致这种现象的主要原因是不同外科医师对适应证的选择不同[6]。其中对于体重指数（body mass index，BMI）对假体存留率的影响至今尚未有一致的定论，最近大量文献报道患者体重和BMI似乎与TKA整体翻修率无关[7,8]，也有文献报道固定平台UKA 中患者的术前BMI 不影响假体存留率[9]，但始终缺少BMI 对活动平台UKA 术后临床疗效和假体存留率的影响的报道[10]。之前关于BMI 对UKA 预后影响的研究都受到了样本量过小、翻修例数少、随访时间短等因素的限制[11-14]，以致目前对于BMI对UKA术后假体生存率的影响没有统一的定论。本研究通过探究BMI 对活动平台UKA 中长期临床结果及假体存留率的影响，为临床医师选择适应证和患者预后提供参考。

1 资料与方法

1.1 一般资料

检索2008 年6 月至2014 年6 月期间于我院采用活动平台UKA治疗的膝关节内侧间室骨关节炎患者219 例（256 膝）。纳入标准：①采用Oxford phase 3 单髁假体行膝关节单髁表面置换术患者；②病变限于前内侧间室OA 患者；③术后内外侧副韧带及前、后交叉韧带功能正常者。排除标准：①术后感染患者；②失访患者。经过纳入与排除标准筛选，最终193例（229 膝）患者纳入本研究，其中男性45 例，女性148例，年龄40～81岁，平均（59.8±9.2）岁，随访60～132个月，平均（93.3±24.2）个月。对每例患者进行详细的病例审查，提取的人口统计学数据包括：年龄、性别、术后并发症和随访时间。记录患者身高和体重，计算患者体重指数，BMI＝体重（kg）／身高2（m2）。按照世界卫生组织（World Health Organization,WHO）界定的亚洲成年人BMI 的分类标准及肥胖程度的界限值[15]将患者分为4 组，其中体重正常组（BMI，18.5～22.9 kg/m2）患者33 例（38 膝）；超重组（BMI，23.0～24.9 kg/m2）患者35 例（43 膝）；肥胖组（BMI，25.0～29.9 kg/m2）患者97 例（110 膝）；重度肥胖组（BMI≥30 kg/m2）患者28例（38膝）。四组之间年龄、性别、随访时间差异无统计学意义，具有可比性（表1）。

表1 四组术前临床资料比较()

表1 四组术前临床资料比较()

本研究获得伦理委员会的批准，患者均签署知情同意书。

1.2 手术方式及术后处理

手术均植入骨水泥固定的第3 代Oxford 活动半月板型单髁假体（Oxford，Zimmer Biomet）。所有手术均由同一名资深关节外科医师采用标准Oxford phase 3微创膝关节单髁置换术操作手册实施。患者术后应用低分子肝素预防下肢深静脉血栓和抗生素预防感染。术后第1 天开始在助步器辅助下练习下地行走，术后第2 天开始膝关节被动活动训练，并在出院后继续进行膝关节功能锻炼。术后复查膝关节功能状态及拍摄X线片。

1.3 临床疗效及功能评估

手术前后功能评分及影像学资料由1 位独立专业人员收集和记录。以膝关节协会评分（knee society score,KSS）、膝关节协会功能评分（knee society function score,KSFS）、特种外科医院评分（hospital for special surgery score,HSS）、关节活动度（range of motion,ROM）和假体翻修率评估临床和功能结果，KSS评分、KSFS评分和HSS评分总分都为100分，其中优秀为≥85 分，良好为70～84 分，中等为60～69 分，差为＜59 分；ROM 为膝关节可活动的范围。以负重位的双下肢全长X 线片上的股骨胫骨角（femorotibial angle,FTA）评估影像学结果，术前、术后即刻和末次随访时FTA 通过股骨和胫骨解剖轴线在膝关节中心形成的向外的夹角进行测量，＞175°为内翻，170°～175°为正常，＜170°为外翻（图1）。任何假体成分的去除、更换或者增加都被视为翻修，包括更换垫片和改为TKA。

图1 FTA测量方法和常见术后并发症

1.4 统计学方法

应用SPSS 22.0软件进行统计分析。计量资料以均数±标准差表示，组内比较采用独立样本t检验，组间比较采用单因素方差分析（ANOVA），确定显著性差异后采用LSD 检验。计数资料以例数及百分比表示，组间比较采用卡方检验。使用Kaplan-Meier生存曲线对翻修进行分析。以P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 四组KSS和KSFS评分比较

四组末次随访时KSS评分和KSFS评分较术前均有改善，优180 膝（78.6%），良33 膝（14.4%），其中正常组末次随访KSS 评分[增加（43.2±13.5）分]和KSFS评分[增加（34.5±13.5）分]改善最为明显，重度肥胖组末次随访KSS评分和KSFS评分改善程度最小。

四组术前KSS 评分组间差异无统计学意义（F=0.809，P＞0.05），末次随访KSS 评分组间差异有统计学意义（F=8.141，P＜0.05）。经过进一步两两比较发现，重度肥胖组与正常组、超重组、肥胖组间末次随访KSS评分差异均具有统计学意义（P＜0.05）。正常组与超重组、正常组与肥胖组、超重组与肥胖组之间差异无统计学意义（P＞0.05，表2）。四组术前和末次随访KSFS评分差异均无统计学意义（表3）。

表2 四组术前和末次随访膝关节KSS评分比较(分，)

表2 四组术前和末次随访膝关节KSS评分比较(分，)

表3 四组术前和末次随访膝关节KSFS评分比较(分，)

表3 四组术前和末次随访膝关节KSFS评分比较(分，)

2.2 四组HSS评分比较

四组末次随访HSS评分较术前均有改善，优186膝（81.2%），良28 膝（12.2%），其中正常组末次随访HSS 评分增加（30.0±11.9）分，改善最为明显，重度肥胖组HSS评分增加幅度最小，改善程度最小。

四组术前HSS 评分组间差异无统计学意义（F=0.906，P＞0.05），末次随访HSS 评分组间差异有统计学意义（F=4.248，P＜0.05）。经过进一步两两比较发现，重度肥胖组与正常组、重度肥胖组与超重组、重度肥胖组与肥胖组间患者的术后末次随访HSS 评分差异均具有统计学意义（P＜0.05），正常组与超重组、正常组与肥胖组、超重组与肥胖组之间差异无统计学意义（P＞0.05，表4）。

表4 四组术前和末次随访膝关节HSS评分比较(分，)

表4 四组术前和末次随访膝关节HSS评分比较(分，)

2.3 四组膝关节活动度比较

四组末次随访ROM与术前比较差异均无统计学意义。四组术前和末次随访ROM组间比较差异均无统计学意义（F=0.005、0.236，P＞0.05）。重度肥胖组患者的术前和末次随访时ROM的整体水平比另外三组要差，但程度不明显（表5）。

表5 四组术前和末次随访膝关节活动度比较(°，)

表5 四组术前和末次随访膝关节活动度比较(°，)

2.4 四组FTA比较

四组术后即刻和末次随访时FTA 组间差异均无统计学意义，但重度肥胖组末次随访时与术后即刻FTA 相比，内翻进展程度较大（P＜0.05）。末次随访时FTA 随BMI 增加而出现内翻加重的趋势，但程度不明显。整体术前FTA 为179.1°±3.0°，其中92.1%（211膝）为膝内翻畸形，7.9%（18膝）为正常力线；术后即刻FTA为173.9°±2.4°，34.1%（78膝）为轻度内翻畸形，62.4%（143膝）为正常力线，另有3.5%（8膝）为轻度外翻畸形。整体FTA较术前改善明显（表6）。

表6 四组末次随访和术后即刻FTA比较(°，)

表6 四组末次随访和术后即刻FTA比较(°，)

2.5 术后并发症及预后

所有患者术后无下肢静脉血栓、心脑血管意外等严重并发症。无假体周围感染而导致翻修的病例。5 例患者出现不明原因的关节异响，1 例患者出现关节交锁，后随时间推移，症状逐渐消失。1 例患者出现术后前内侧疼痛，但与聚乙烯垫片脱位和假体相关问题无关，并在术后1年接受关节镜下膝关节探查并作软组织清理后疼痛完全缓解。

2.6 翻修情况

本研究共有翻修病例9 例，2 例患者因术后外侧间室骨关节炎进展进行了全膝关节翻修。1 例患者术后4.5年因股骨假体松动行全膝关节翻修术。6例患者术后1～3年由于不同原因导致聚乙烯垫片脱位，其中3例患者在更换加厚垫片后，又反复发生垫片脱位而行全膝关节翻修；1 例患者行开放手术，并将原垫片手法复位，术后支具固定4 周后开始功能锻炼，恢复良好；其余2 例患者出现聚乙烯衬垫脱位后，进行开放探查，清理残留骨水泥及增生的滑膜皱襞后更换加厚垫片，恢复良好。

正常组无翻修病例；超重组2 例（均为垫片脱位）；肥胖组5例（1例为外侧间室骨关节炎进展；4例为垫片脱位）；重度肥胖组2 例（1 例为外侧间室骨关节炎进展；1例为股骨侧假体松动）（表7）。

2.7 四组假体存留率比较

正常组患者假体存留率为100%，超重组为95.3%，肥胖组为95.5%，重度肥胖组为94.7%。各组之间假体存留率差异无统计学意义（χ2=1.861，P=0.602，表7）。从四组Kaplan-Meier 假体生存曲线可以观察到，随着随访时间的增加，除BMI正常组外，其余3 组假体存留率逐渐下降，直至末次随访时，各组假体存留率相当（图2）。

图2 四组Kaplan-Meier 假体生存曲线

表7 四组患者翻修结果

3 讨论

本研究评估了BMI 是否影响Oxford 活动平台单髁置换术治疗膝关节前内侧骨关节炎的中期临床疗效。随访时KSS 评分、HSS 评分分别为88.4±13.6、89.7±10.5，较术前均有明显改善，和整体影像学的改善趋势是一致的，各组术前和随访时的ROM 无统计学差异，但重度肥胖组术前和末次随访时ROM 比其余3组要低，尽管程度并不明显。有文献报道[16-18]，相比非肥胖患者，肥胖患者更容易在年轻时患OA。体重较高的患者患OA 的风险更大。BMI 值超过27 kg/m2后，每增加1 个数值，OA 的发生风险增加15%[19]，这可能是因为随着体重的增长，负重位下肢力线内翻角度增加[20]，对关节负荷增加，关节内受力不均匀，关节软骨会遭受更严重的损坏。本研究通过比较四组术后即刻和末次随访时FTA 的差异来评估BMI 对UKA术后力线的影响。本研究发现重度肥胖的患者在末次随访时FTA趋于轻度内翻，而其余3组尚处于正常范围内，但其余3组末次随访时FTA随BMI增加而出现内翻加重的趋势，尽管这种程度也不明显。这说明过重的体重或较高的BMI（≥30 kg/m2）会缩短膝关节假体的使用寿命[21]，加重假体组件的磨损。UKA 患者中肥胖导致的负面影响，还包括切口张力过大导致愈合延期、更高的感染率、后期康复训练中活动水平降低。本研究评估了不同水平BMI 对术前及UKA 术后中远期疗效的影响，在平均（93.3±24.2）个月随访调查中发现，与其他3 组相比，重度肥胖组除术后KSFS评分没有显著下降外，KSS评分、HSS评分均下降显著，且差异有统计学意义。本研究结果与以往的研究结果相似[21,22]。

本研究显示，重度肥胖组患者与BMI＜30 kg/m2的患者预后和并发症发生率差异显著，重度肥胖组患者临床评分更低、并发症发生率更高。Xu 等[23]在一项随访10年的调查中报告BMI≥30 kg/m2的患者术后10 年的KSFS 评分、牛津大学膝关节评分（oxford knee score，OKS）评分明显降低。但是，一项对80798例受试者的系统评价得到的结果是：肥胖并不会导致UKA 术后的不良结局，因此不应被视为UKA 的禁忌证[24]。还有研究报告，患者术后6个月平均OKS为34 分，与患者的BMI 无关[25]。Woo 等[9]在随访中发现肥胖对UKA 术后2年的临床结果没有影响。这可能说明肥胖对于UKA术后临床结果的影响在短期随访内不会显现。而Cavaignac 等[26]在一项最低随访时间7年的研究中发现，肥胖与KSFS和KSKS评分之间没有相关性，造成结果不一致的原因可能与各研究针对不同人种所用BMI 划分标准的差异有关。本研究采用的是WHO 亚洲标准，适用于我国人群参照，我国的重度肥胖相当于欧美的肥胖标准，本研究BMI＜25 kg/m2与BMI 25～30 kg/m2术后KSS 评分、HSS 评分和ROM 并无显著差异，这与国外一些研究结果大体一致。另外，Gandhi等[27]发现BMI是预测接受TKA患者年龄的一个重要的独立因子，BMI≥35 kg/m2的患者在接受TKA 时的平均年龄比BMI＜35 kg/m2的患者年轻8 岁。本研究并未发现BMI≥30 kg/m2的患者与BMI＜30 kg/m2的患者在接受UKA时平均年龄有显著差异。

很少有中长期研究评估针对BMI对于UKA术后假体存留率的影响，本研究发现不同BMI组假体存留率没有明显差异，特别是随着BMI的增加没有假体存留率降低的趋势。该研究结果与Murray 等[11]的研究结果相似，他们在一项2438例患者，平均随访5年的研究中发现，活动平台UKA 术后假体存留率并未随BMI增加而降低。Kuipers等[12]在一项平均随访2.4年的研究中发现，非肥胖患者和肥胖患者活动平台UKA术后假体的存留率没有差异。一些研究者认为肥胖是固定平台UKA 的禁忌证[28]。尽管如此，也有文献报道在高BMI 患者中实施了固定平台UKA，并报告了不同的结果：Polat[21]在一项病例对照研究中得出结论，病态肥胖是UKA 术后功能预后和假体存活的独立危险因素。Nettrour 等[29]在一项随访2 年的调查中报告病态肥胖患者的早期大手术翻修率是其他患者的5 倍以上。相反，Bonutti 等[14]在平均随访3 年的67 例患者的研究中报告BMI＞30 kg/m2的患者假体存留率较低（88%），而BMI＜30 kg/m2的患者假体存留率为100%。很少有文献比较肥胖对固定和活动平台UKA 术后的影响。Molloy 等[10]在一项平均随访10年的研究中报告，肥胖不会影响假体的生存率，但其只有51%的患者超过10年的随访。要评估肥胖对不同设计类型的UKA 的影响，需要进行更大规模的比较研究，以帮助肥胖患者选择合适的假体。

尽管众多研究有差异，重度肥胖组和肥胖组患者都能从UKA 中获益，本研究中各组患者术后的KSS 评分、HSS 评分都有大幅度提高，说明UKA 对患者的生活质量有极大的改善，但本研究显示BMI≥30 kg/m2会影响患者术后膝关节功能指标的改善程度。尽管肥胖是UKA 的相对禁忌证[10]，但对重度肥胖患者进行减肥咨询，指导患者了解体重管理的重要性，从而改善术后膝关节评分、提高生活质量、降低术后并发症风险有指导意义。

本研究也存在局限性。首先，本研究属于回顾性的研究，有选择偏倚的可能。其次，接受翻修的患者数量相对较少，更大的样本量可以更好的发现与活动平台UKA 相关并发症的发生率。最后，本研究的平均随访时间为（93.3±24.2）个月，还需要更长期的研究来阐明这项技术的长期临床结果。