两种不同手术方式治疗对老年膝关节骨性关节炎患者功能恢复及血清IL-1 IL-17 ESR水平的影响

杨 辉

(山西省临汾市中心医院骨科， 山西 临汾 041000)

膝关节骨性关节炎(knee Osteoarthritis,KOA)作为常见的下肢骨关节炎，是一种慢性退行性疾病，多见于老年人[1]。尤其我国老龄化严重，老年人体质脆弱，关节软骨发生退变，关节软骨发生老化、变薄甚至出现裂缝，导致膝关节肿痛难忍、行动严重受限，从而带来生活负担和经济负担。临床应对KOA首先采取保守治疗，无效则采用手术治疗。在膝关节的受累点中，内侧间室是膝关节运动的主要受累点，因此内侧间室KOA比例最高，目前临床应用较广泛的KOA手术是单髁置换术和全膝关节置换术，它们的都可以有效减轻患者膝关节疼痛，纠正患者膝关节内翻[2]。血清白细胞介素-1(Interleukin-1,IL-1)是产生于活化单核巨噬细胞的刺激因子，会引起发热和恶病质，白细胞介素-17(Interleukin-17,IL-17)是由活化的T细胞产生的致炎细胞因子，会导致炎症产生，而对红细胞沉降率(Erythrocyte Sedimentation Rate,ESR)进行测定有助于分析疾病发展和变化，并且与其他生化指标结合分析，利于对疾病进行诊断。本研究旨在通过两种不同手术方式治疗老年膝关节骨性关节炎从而分析患者功能恢复及IL-1、IL-17、ESR，给予KOA患者的临床治疗更多参照和依据，报道如下。

1 资料与方法

1.1临床资料：回顾性分析2018年1月到2020年12月本院关节外科收治的153例老年KOA患者，根据术式不同分为两组，单髁置换组76例和全膝关节置换组77例。两组患者性别比例、年龄分布、病程、膝关节病变部位、Kellgren-Lawrence分级[3]均具有可比性(P>0.05)，见表1。本研究已经过我院伦理委员会审核并批准通过。

表1 患者一般资料

1.2纳入与排除标准：纳入标准：①年龄在60～80岁之间，过去几个月膝关节经常疼痛，活动时有骨声，发病期间晨僵不超过30min，符合美国膝关节协会KOA相关诊断标准[3]；②短期内反复发作，保守治疗无效，必须手术治疗；③患者确认为单一性膝关节内侧单间室骨关节炎；④X射线检查结果与实际症状相符；⑤患者及家属知情并同意手术内容。排除标准：①风湿、类风湿关节炎或其他急性炎症；②合并心肝肾功能异常患者；③做过任何膝关节手术患者；④有严重外伤病史；⑤下肢畸形。

1.3手术方式：两组术前均进行常规检查，应用止血带。单髁置换组：使用Oxford单髁假体。取仰卧位，膝正中做8～10cm切口，切开肌肉层至纤维层和髌骨内侧包在关节周围的关节囊，切除内侧半月板，清除增生滑膜，注意不要损伤前后交叉韧带。按照截骨导向器进行胫骨平台截骨，并留一个5 mm凹槽便于放置截骨模块，再进行后髁截骨、研磨。试膜，测试屈伸、轨迹正常，使用骨水泥安装假体，安装完成，清理周围残余骨水泥和组织，闭合切口。全膝关节置换组：使用博玛关节。取仰卧位，膝正中做15～20 cm切口，切除周围部分组织，胫骨髓外定位，垂直胫骨纵轴，在胫骨平台截骨。股骨髓内定位，安装并按照截骨导板在股骨远端截骨。进行胫骨、股骨试膜，测试屈伸、轨迹正常，使用骨水泥安装大小股骨和衬垫，安装完成，清理周围残余骨水泥和组织，闭合切口。术后均适量进行膝关节屈伸练习、借助器械行走、锻炼。随访6个月。

1.4观察指标：①对比两组患者手术时间、住院时间、住院费用；②术前及术后24h时通过酶联免疫法检测两组患者血清IL-1、IL-17。ELISA检测试剂盒购自上海丽臣生物科技有限公司，按照试剂盒说明书操作；使用Thermo全自动生化分析仪检测ESR水平。③术前、术后6个月评价两组患者膝关节功能[4]：采用膝关节功能评分(knee society score,KSS)、美国特种外科医院评分(Hospital for special surgery,HSS)、Lysholm膝关节评分。KSS评价范围包括患者关节活动范围、关节疼痛、韧带稳定性等，满分为100，优85～100；良70～84；良60～69；差<60。HSS评分包括疼痛、功能、关节活动度、肌力、膝关节屈曲畸形、膝关节不稳定行6项指标，满分100分，优>85；良70～84；中60～69；差<59。Lysholm膝关节评分由8项问题组成，满分100，优>90；良85～94；中84～65；差<65。④并发症：术后6个月内的并发症，如伤口感染、膝关节內翻复发、假体松动等。

2 结 果

2.1两组患者手术时间、住院时间、住院费用比较：单髁置换组手术时间、住院时间少于全膝关节置换组(P<0.01)，两组住院费用无统计学差异(P>0.05)。见表2。

表2 两组患者手术时间 住院时间 住院费用比较

2.2两组患者血清IL-1、IL-17、ESR水平比较：两组患者术前IL-1、IL-17、ESR无统计学差异(P>0.05)，术后两组患者血清IL-1、IL-17水平均较术前下降(单髁置换组：t=18.786，P<0.01、t=10.118，P<0.01；全膝关节置换组：t=17.049，P<0.01、t=9.132，P<0.01)，ESR与术前相比无统计学意义(单髁置换组：t=1089，P=0.277；全膝关节置换组：t=1.528，P=0.128)，两组差值无统计学意义(P>0.05)。见表3。

表3 两组患者血清IL-1 IL-17 ESR水平比较

2.3两组患者膝关节功能评分比较：两组患者术前KSS评分、HSS评分、Lysholm膝关节评分无统计学差异(P>0.05)，术后两组患者KSS评分、HSS评分、Lysholm膝关节评分较术前均上升(单髁置换组：t=21.760，P<0.01、t=21.332，P<0.01、t=21.671，P<0.01；全膝关节置换组：t=21.693，P<0.01、t=21.654，P<0.01、t=20.650，P<0.01)，两组差值无统计学意义(P>0.05)。见表4。

表4 两组患者KSS评分 HSS评分 Lysholm膝关节评分比较

2.4两组患者并发症比较：两组随访期间均未见膝关节內翻复发、假体松动等情况发生，术后并发症以伤口深部感染、愈合不良较常见，单髁置换组感染1例、愈合不良2例，全膝关节置换组感染3例、愈合不良7例，单髁置换组术后并发症显著低于全膝关节置换组(χ2=4.020，P=0.045)。

2.5随访影像资料：典型病例1：性别男、年龄72岁，术前膝关节正位X线片显示内侧间室骨关节炎(图1A)，术后3d时膝关节正位X线片显示假体良好(图1B)。典型病例2：性别男、年龄75岁，术前膝关节正位X线片显示内侧间室骨关节炎(图1C)，术后3d时膝关节正位X线片显示假体良好(图1D)。

图1 单髁置换术(左)和全膝关节置换术(右)

3 讨 论

3.1单髁置换术(左)和全膝关节置换术对术后恢复的影响:KOA会导致关节內翻、下肢力线偏移，尤其对于KOA老年患者，一旦治疗不及时，则严重影响其日常生活[5]。全膝关节置换术作为临床首选治疗KOA，已经经过长期实践，治疗有效率高，适用于绝大部分关节炎患者，包括类风湿性关节炎、创伤性关节炎等，本研究选择的研究对象为退变性关节炎患者，此类关节炎多见于老年人[6]。单髁置换术出现之初，饱受材料和器械的困扰，翻修率无法降低，甚至一度被放弃，但是40年后的今天，假体材料和医疗器械的推陈出新使人们看到了单髁置换术新的可能，尤其是牛津单髁近20年的使用，术后伤口小、出血量少、易恢复，已得到广泛认可，现在单髁置换术治疗成功率已高达95%[7]。已有报道单髁置换术和全膝关节置换术均对KOA疗效显著[8]，但全膝关节置换对于膝内侧单间室骨关节炎报道较少。本研究选择单髁置换术和全膝关节置换术临床治疗老年KOA患者，比较两种术式的优缺点，以期选择治疗效果更佳的治疗方案。比较了两组患者手术时间、住院时间和住院费用，得出结论，单髁置换组在时间成本和术后恢复上优于全膝关节置换组，两组住院费用无统计学差异，推测是因为单髁置换术只对膝关节内侧室进行操作，没有伤及其他结构、组织，截骨量少，助于术后恢复，对患者家庭来说单髁置换术可以节约时间，尽快下床活动。

3.2单髁置换术(左)和全膝关节置换术对炎症因子的影响:单核活化巨噬细胞、淋巴细胞及树突状细胞合成分泌的IL-1和NKT细胞、NK细胞、T细胞合成分泌的IL-17介导和促进多种炎性因子，IL-1在合成胶原酶中起到帮助作用，最后造成软骨破坏，IL-17诱导成骨细胞合成PGE2，而PGE2导致破骨细胞表达ODF，ODF和破骨细胞祖细胞上的ODF受体RANK相结合，生成大量破骨细胞，引起骨吸收和胶原毁坏，能够降解细胞外基质，使细胞外基质无法合成，因此损伤关节软骨，它们都是是引发滑膜发炎、破坏关节软骨、加速关节损伤的主要物质，临床常用ESR作为红细胞间聚集性的指标，反映身体内部的炎性指标，血沉升高则反映身体炎性加重。本研究对两组患者的血清IL-1、IL-17、ESR进行检测，得出两组患者的血清IL-1、IL-17、ESR水平均较术前显著降低，但两组患者之间血清IL-1、IL-17、ESR水平无统计学意义，这说明单髁置换术和全膝关节置换术术后均可以降低炎症反应，减轻骨关节损伤。

3.3单髁置换术(左)和全膝关节置换术对生活质量的影响:由于老年KOA是典型的慢性疾病，对患者生活影响长远，在注重手术质量的同时也要重视患者术后在日常生活中的行动能力，对两组患者术前及术后6个月进行随访，选择KSS评分、HSS评分和Lysholm膝关节评分，同一维度多角度地对两组患者作出比较，尽管两组患者之间KSS评分、HSS评分、Lysholm膝关节评分并无统计学差异，但两组患者KSS评分、HSS评分、Lysholm膝关节评分与术前相比较分值均显著上升，评分多为优或良，表明了两种术式在不损伤膝骨关节周围软组织情况下，也没有损伤韧带和支持带等重要支撑结构，利于术后行动能力的恢复，与马峰[9]等研究结果相符，这也证明了单髁置换术和全膝关节置换术治疗老年KOA患者，术后疗效显著，有效率高。随访半年期间，全膝关节置换组发生伤口感染3例，单髁置换组发生感染1例，推测是全膝关节置换术创伤大，截骨量多，易损伤静脉血管内膜，增加感染概率和术后护理成本，两组均未见膝关节內翻复发、假体松动等其他并发症。本研究仅针对老年人，且仅选择单间室骨关节炎患者，研究样本量有限，研究结果局限性较大，望后期扩展样本范围，深入研究。

综上所述，单髁置换术相对于全膝关节置换术手术时间短、住院时间短、术后伤口恢复速度快，并发症产生风险小，临床值得优先推荐。