单髁与全膝关节置换术治疗膝骨关节炎的短期临床效果对比

朱锦源,尹超逸,陈芷晴,张斌山

(东莞市中医院骨二科,广东 东莞 523000)

骨关节炎(osteoarthritis,OA)是一种以退行性病理改变为基础的疾患,主要以关节软骨的缓慢进行性破坏为特征。OA的发病机制涉及多种复杂的机制,包括遗传、机械、代谢和炎症因子。有证据表明,炎症因子、软骨细胞异常凋亡、细胞外基质降解与OA的发生发展密切相关[1]。世界卫生组织的一项报告认为OA是引起女性残障的第4大病因,男性残障的第8大病因。根据2010年世界卫生组织对全球疾病负担的研究,OA的全球致残率从1990年的第15位上升为第11位。膝骨关节炎(knee osteoarthritis,KOA)主要是由于关节软骨磨损引起的无菌性炎症。OA最常累及膝关节,进而导致KOA。KOA是老年人常见病,并且是引起老年人活动障碍的主要原因,在全世界范围内影响着数百万人的生活质量,调查研究表明KOA的终身患病率为45%[2]。大部分KOA患者初始可选择非手术治疗,包括理疗、支撑器、矫形器、助行用具、非甾体类抗炎药物、氨基葡萄糖、软骨素、激素及透明质酸关节腔内注射和止痛。若保守治疗效果不理想,可采用手术治疗,包括关节镜下清理术、胫骨高位截骨术、股骨远端截骨术、关节成形术及关节融合术等[3]。晚期KOA患者,特别是对药物治疗无反应时,全膝关节置换术(total knee arthroplasty,TKA)被认为是金标准的外科手术,其目的是减轻疼痛,改善身体功能和整体生活质量[4]。膝关节单髁置换术(unicompartmental knee arthroplasty,UKA)是早期患者局部疾病的替代方法,而TKA是终末期OA患者的手术治疗金标准。保留后交叉韧带可实现更好的膝关节稳定性、正确的运动,并且胫骨聚乙烯在8年内几乎没有放射磨损[5]。本研究回顾性分析2019年1月至2021年3月在东莞市中医院行膝关节置换术的住院患者102例,分别采用UKA及保留后交叉韧带TKA治疗,旨在发现UKA与保留后交叉韧带TKA不同手术抉择的临床疗效。

1 资料与方法

1.1 一般资料 纳入标准:(1)经影像学检查(X线、CT及MRI检查)确诊的内侧间室关节炎;(2)膝关节内各韧带结构完好,无明显损伤;(3)膝关节内翻畸形和屈曲挛缩≤10 °,且膝关节活动度(range of motion,ROM)>90 °;(4)首次行膝关节置换术。排除标准:(1)合并其他关节疾病,如类风湿性关节炎、关节感染、关节结核、骨肿瘤、关节内骨折急性期;(2)术前活动范围<90 °;(3)内翻畸形>10 °,屈曲畸形>15 °;(4)膝关节外侧室退变或并发严重的膝关节畸形;(5)患者曾接受过同侧膝关节截骨术或关节置换术;(6)剔除资料不完整、随访时间不足3个月和因来自本地区外地而失访的患者。

根据纳入及排除标准共有102例KOA患者纳入研究,骨质较好且股骨髁无缺损的内侧单间室病变患者行UKA(UKA组),在后交叉韧带完整性尚可的前提下,若合并髌股关节病变或外侧间室(但无症状)则行保留后交叉韧带型TKA(TKA组)。UKA组58例,男8例,女50例;年龄52～83岁,平均(66.13±6.67)岁。TKA组44例,男6例,女38例;年龄54～81岁,平均(67.79±6.74)岁。两组患者性别、年龄、病程、手术侧别、患有高血压及糖尿病等一般情况比较,差异无统计学意义(P>0.05,见表1),具有可比性。

表1 两组一般资料比较

1.2 手术方法 UKA组(内侧为例):麻醉成功后,平卧体位,常规消毒铺巾,气囊止血带充气后取膝前内侧切口,切开皮肤、皮下筋膜,沿左髌骨内缘髌内侧支持带切开至胫骨结节旁,清除部分肥厚的髌下皱襞,胫骨平台内侧紧贴骨膜下锐性剥离至左膝后内侧角。屈膝90 °位,于后交叉韧带股骨止点处上1 cm钻孔并插入髓内针,显露并切除内侧半月板,然后用联合截骨导向装置确定患肢截骨力线,胫骨截骨定位器于胫骨平台内侧后倾7 °截骨,测量胫骨平台合适的大小。放置股骨远端测量器并钻孔定位,放置股骨后髁截骨板并截除后髁,测量屈曲间距离研磨股骨远端深度,选用合适的股骨假体。用合适的胫骨平台假体及胫骨平台垫片试模测试见下肢力线良好,关节松紧度合适后,胫骨平台钻孔开槽,冲洗干净,搅拌骨水泥涂上假体,依次安装胫骨、股骨假体及垫片,屈膝45 °位维持至骨水泥固化,检查假体位置良好,活动度合适,髌股轨迹良好,松气囊止血带,彻底止血。再次冲洗干净,逐层缝合。

TKA组:麻醉成功后,平卧体位,常规行右下肢消毒铺巾,气囊止血带充气后,取右膝前正中切口,切开皮肤、皮下筋膜,沿右股骨内侧肌内缘髌内侧支持带切开至胫骨结节旁,伸直位清除部分肥厚的髌下皱襞,松解髌股韧带,胫骨平台内侧紧贴骨膜下锐性剥离至右膝后内侧角,胫骨外侧平台也做骨膜下松解,外翻髌骨并屈膝100 °,显露膝关节腔,探查膝关节后交叉韧带连续,张力可,呈内翻膝畸形,选取保留后交叉韧带型的全膝关节系统。术中切除前交叉韧带及内外侧半月板前角及体部,然后用胫骨截骨定位器于胫骨平台截骨,保留后交叉韧带,再次清除残余半月板后角。接着外翻6 °外旋3 °做股骨远端截骨,行髌骨成形,清除周缘骨贅,修整并电灼(根据术中视野所见髌股关节情况而定),胫骨平台截骨面测量并扩髓腔,选用TKA股骨假体、胫骨平台假体试模保留型胫骨衬垫,测试见下肢力线良好,关节松紧度合适,脉冲冲洗干净,搅拌骨水泥涂上假体。依次安装胫骨托,保留型股骨髁假体及保留型胫骨衬垫,伸膝位维持至骨水泥固化,检查假体位置良好,活动度合适,髌股轨迹良好。松气囊止血带,彻底止血。再次脉冲冲洗干净,留置1根负压引流管,逐层缝合。

1.3 观察指标 (1)围手术期情况:手术时长、切口长度、血红蛋白(hemoglobin,Hb)下降值(ΔHb)、白细胞计数(white blood cell count,WBC)升高值(ΔWBC)、住院天数、术后血栓发生例数。(2)关节功能评定:术前及术后1年的膝关节ROM、西安大略和麦克马斯特大学(the Western Ontario and McMaster Universities,WOMAC)膝关节功能评分、视觉模拟评分(visual analogue scale,VAS)、美国特种外科医院(hospital for special surgery,HSS)膝关节评分等。(3)手术前后下肢力线改变:①胫骨近端内侧角(medial proximal tibial angle,MPTA),即冠状面上胫骨解剖轴与膝关节线的内侧夹角;②机械股骨远端外侧角(mechanical lateral distal femoral angle,mLDFA),即冠状面上股骨机械轴与膝关节线的外侧夹角;③股骨远端后方角(posterior distal femoral angle,PDFA),即矢状面上股骨解剖轴与膝关节线法的后方夹角;④股胫角(femorotibial angle,FTA),即冠状面上股骨解剖轴与胫骨解剖轴在膝关节中心形成的夹角。

2 结 果

2.1 围手术期情况 两组患者均顺利完成手术并获随访,TKA组术后随访12～21个月,平均(15.72±1.89)个月,UKA组术后随访12～19个月,平均(15.34±1.68)个月。两组在手术时间、切口长度、ΔHb、住院天数、初次下地及弃拐时间等方面比较,UKA组均优于TKA组,差异有统计学意义(P<0.05)。ΔWBC及血栓方面,两组之间差异无统计学意义(P>0.05,见表2)。

表2 两组围手术期情况比较

2.2 关节功能评分 术前两组膝关节ROM、VAS、WOMAC评分、HSS评分差异无统计学意义(P>0.05)。术后1年两组VAS评分差异无统计学意义(P>0.05);UKA组在膝关节ROM、WOMAC评分、HSS评分方面优于TKA组,差异有统计学意义(P<0.05,见表2)。

2.3 下肢力线改变情况 两组在术前MPTA、 mLDFA、PDFA、FTA差异无统计学意义(P>0.05);术后1年两组MPTA、 mLDFA、PDFA差异无统计学意义,UKA组FTA稍劣于TKA组,差异有统计学意义(P<0.05,见表3)。

表3 两组手术前后关节功能评分比较

表4 两组手术前后下肢力线改变情况

2.4 典型病例 UKA组典型病例:66岁女性患者,因“反复双膝疼痛2年,右侧尤甚”入院。查体:右膝关节内侧间隙压痛,右膝活动度:0 °～130 °。X线片示右侧胫股内侧及股髌内侧关节间隙狭窄,关节面密度增高。择期行右膝关节内侧UKA,术后半年复查X线片示假体位置可,未见松动。手术前后影像学资料见图1～2。

图1 术前X线片示右侧胫股及股髌内侧关节间隙狭窄,关节面密度增高 图2 术后半年X线片示右膝假体位置可,未见松动

TKA组典型病例:69岁女性患者,因“双膝疼痛3年,右膝尤甚”入院。查体:右膝关节内侧间隙压痛明显,右膝活动度:5 °～125 °。术前X线片示双胫骨平台及股骨髁边缘见唇状骨质增生影,胫骨髁间隆突变尖,相应关节间隙狭窄,以内侧较为显著。择期行保留后交叉韧带TKA,术后半年复查X线片示关节吻合良好,对位关系正常,未见明显松脱、断裂征象。手术前后影像学资料见图3～4。

图3 术前X线片示右侧膝关节间隙狭窄 图4 术后半年X线片示关节吻合良好,未见明显松脱、断裂征象

3 讨 论

目前,探究UKA与TKA的文献主要是探讨了UKA与切除后交叉韧带型TKA之间的区别,例如李二虎[6]、刘志超[7]等的研究,而本研究旨在探索UKA与保留后交叉韧带型TKA的短期临床疗效。本研究中两组虽然在术后血栓发生、机体对手术应激反应方面相同,但UKA组在手术时间、切口长度、术中出血、住院时长、初次下地及弃拐时间等方面均优于TKA组。有研究发现UKA治疗KOA具有创伤小、出血少、恢复快等特点,并且随着单髁假体材料的改进,目前越来越多的学者青睐UKA[8]。

UKA被认为是治疗单间室膝骨关节炎的有效方法,随着假体的设计、手术方式的不断改善,UKA在临床中的应用也逐渐增多,手术适应证有所扩大,其中身体质量指数(body mass index,BMI)>25 kg/m2、年龄<60岁、髌股关节炎、前交叉韧带不良不再属于手术绝对禁忌证[9]。一项针对80 798例受试者的meta分析认为肥胖不会导致UKA术后较差结果,不应被视为UKA的禁忌证[10]。肥胖患者功能评分较低的临床意义可能不明显,没有结论性证据表明肥胖应该是UKA的禁忌证[11]。而先前重建的前交叉韧带似乎也不会影响UKA的短期功能结果[12]。尽管固定轴承内侧UKA可在2年时获得令人满意的结果,但仍需要对更大的队列进行更长期的前瞻性研究,以证实这些关于传统上禁忌使用内侧UKA的患者结局是良好的[13]。

本研究术后1年UKA组除VAS评分与TKA组比较差异无统计学意义外,在膝关节ROM、WOMAC评分、HSS评分方面均优于TKA组。Wang等[14]通过两组各15例的对照研究发现UKA对膝关节ROM的改善效果优于TKA。Wang等[15]通过回顾500例UKA在单一机构中治疗膝关节内侧间室骨关节炎的情况,结果表明UKA显著改善了膝关节ROM,并能取得可靠的临床效果。有研究发现软组织破坏少、保留了更多的骨量、保留了患侧肢体的本体感觉都是单髁的主要优势,因此患者会觉得膝关节更自然[16-18]。以上结果均证明UKA在改善膝关节功能方面较TKA更优。

本研究在纠正下肢力线方面发现UKA组纠正FTA不如TKA组,但两组在对MPTA、 mLDFA、PDFA的纠正能力相当。有专家认为接受UKA的患者与接受传统的中性机械对齐的TKA患者相比,具有更好的天然肢体对齐和膝关节运动学恢复能力,这归因于UKA更好地保存了固有的膝关节内韧带、软组织包膜、关节线和股四头肌角[19]。UKA被认为是一种骨质保留手术,有研究发现带状骨丢失发生在UKA后的头2年,最大的丢失发生在胫骨盘下方的前区域,它不受BMI、围手术期对齐或矫正角度的影响,这表明对创伤的生理反应,而不是对骨应变变化的机械反应[20]。关于矫正下肢力线方面,主流观点认为UKA应控制下肢力线内翻角在轻度内翻,也有观点认为UKA术后下肢力线对手术疗效及假体生存率不会产生影响[21]。

不少文献报道单间室假体的临床效果与全髁假体一样优异,然而这些结果被认为与手术医生的专业知识和经验有关[22]。在Rodriguez-Merchan等[23]的配对回顾性研究中发现,UKA失败后进行TKA翻修的结果比既往由胫骨高位截骨术(high tibial osteotomy,HTO)转为TKA的结果稍差一些,UKA后TKA转换的概率约为HTO术后TKA的两倍。研究发现医生的UKA手术量越多,手术翻修率越低,假体的存活率越高[24-25],提示UKA手术应由专业的外科医生进行。

本研究的不足之处:相对于假体的使用寿命而言,1年的使用时长是短暂的,未来需要纳入假体周围骨折、假体松动、翻修等指标,以更好地评价临床疗效。本研究数据主要来源于同地级市及其他城市,样本来源也不够广泛。

综上所述,在治疗膝骨关节炎病变方面,UKA较保留后叉型TKA在纠正下肢力线方面的能力相当,且具有更好地改善膝关节功能、创伤更小、住院时长更短、更快下地等优点。建议在严格掌握手术适应证的前提下,优先考虑UKA内侧髁置换,以提高膝关节置换术后患者的满意度。