关节镜修补中老年退变性内侧半月板损伤的疗效观察及影像学评估

陆振飞,刘 雷,贾鹏飞,周虹霞,王建华

(1.南京中医药大学无锡附属医院运动医学科/江苏省中医退行性骨关节病临床医学创新中心,江苏无锡 214000;2.上海交通大学医学院附属新华医院骨科,上海 200092)

半月板在生物力学上最主要作用是分散传导压应力和稳定膝关节,半月板撕裂导致其完整性破坏,严重影响膝关节功能[1]。退变性半月板损伤指在半月板内部纤维结构退变、力学性能减弱的基础上半月板表面承受反复的压应力、剪切力导致结构破坏,半月板损伤,患者并无明显外伤病史[2]。中老年常见,多为水平裂和复杂裂[2-3]。50～59岁年龄段有16%的患病率,随年龄增长其患病率逐步增高,在70岁以上年龄组高至50%[4]。

对于退变性半月板损伤治疗方案尚有争议,一般认为非手术治疗是首选和主要的方案[3,5]。有2项多中心随机对照研究表明,物理治疗组和关节镜下半月板部分切除组在短期随访中疗效无明显差异[6-7]。也有观点认为存在明显机械性阻挡因素或者保守治疗无效者,应当采用关节镜下半月板部分切除术[5]。但是局部半月板缺损在长期的关节活动中会导致骨关节炎的进展,退变加速加重[1,8]。近来有多项研究表明水平裂型半月板损伤采用半月板修补术能够取得良好临床效果[9-10],而退变性半月板损伤的主要类型即是水平裂[3]。还有研究表明在平均31岁的创伤性半月板修补手术中应该尽可能保留半月板,其能够延缓骨关节炎的进展[11]。因此修补退变性损伤的半月板,包括水平裂或者其他类型撕裂,应当可以取得良好的中远期临床效果和达到延缓骨关节炎进程的目的。

本研究回顾性调查采用关节镜下修补45岁以上孤立的退变性内侧半月板损伤并且保守治疗效果不佳或者存在机械性阻挡因素患者的临床效果及影像学结果。研究假设是关节镜下修补术能够取得良好的临床效果和在2年以上的MRI随访中获得较高的半月板愈合率,对该类型半月板损伤可以选择关节镜下半月板修补术。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2016年1月至2020年12月在南京中医药大学无锡附属住院且年龄>45岁的孤立的退变性内侧半月板损伤患者共有105例行关节镜修补治疗。患者纳入标准:(1)MRI上明确内侧半月板损伤;(1)保守治疗(休息、物理治疗、关节腔内注射)3个月效果不佳;(2)K-L分级0～2级。排除标准:(1)存在交叉韧带损伤或行韧带重建术;(2)有明确的外伤病史;(3)半月板后根损伤或者术中探查存在外侧半月板损伤的患者;(4)随访时间不足2年或者术前、术后资料不全者。本研究获南京中医药大学无锡附属医院伦理委员会批准,所有患者均知情同意,并签署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1手术方法

所有51例患者手术均由本研究小组完成。气管插管麻醉或者椎管内麻醉生效后,取平卧位,在膝关节外侧平行于关节线处放挡板以利于术中外翻张开膝关节内侧间室,常规消毒铺巾后建立前内前外入路,行标准关节内探查,整体评估关节情况后,从前内入路使用探针明确半月板损伤类型,并评价半月板的质量情况。对于中老年患者,内侧间室偏紧,显露困难影响缝合操作是常见的术中难点,维持膝关节略屈曲并外翻有助于术中显露。对于老年骨质疏松患者,助手外翻力量要有所控制,防止股骨干骨折。本研究中仍有3例显露不充分,使用5号针尖在关节线平面自外向内穿刺内侧副韧带深层的体部做有限松解,关节镜下监视松解效果,以能够置入缝合器械完成手术为限,防止松解过度。先使用篮钳或者等离子电刀修整半月板游离缘,半月板后角撕裂采用Omnispan[强生(中国)医疗器材有限公司]或者FAST-FIX(英国Smith &Nephew公司)全内缝合,由前内入路进入,入针点选择在半月板的上表面边缘和下方边缘,一般设定穿刺的深度为10～14 mm,以透过关节囊为限,垂直褥式缝合半月板。若撕裂延伸至体部,加用双缝合针[强生(中国)医疗器材有限公司]由内向外缝合。缝合的间距控制在8～10 mm。常规行髁间窝成型,暴露松质骨,使其释放干细胞及生长因子以促进半月板愈合。术后即刻铰链支具固定保护缝合的半月板。

1.2.2术后康复

支具术后前2周锁定完全伸直位,术后3～4周0～60°屈膝活动,术后第5～6周0～90°屈膝活动,术后7～8周0～120°屈膝活动,术后9～12周完全屈膝活动。术后前2周拄拐避免负重,术后3～4周部分负重改单拐,术后5～6周完全负重脱拐。术后2周内股四头肌等长收缩,直腿抬高。术后6周后重点增加肌力锻炼和关节锻炼灵活性,术后3个月可恢复非对抗运动,包括游泳、轻度负荷自行车、慢跑,6个月恢复到中等运动强度。

1.3 临床随访及半月板愈合评价

1.3.1半月板损伤、撕裂及软骨损伤分级

根据ISOKAS分型将半月板损伤分为水平裂,纵裂(延伸至前后角为桶柄样裂),瓣状裂(包括垂直瓣状裂和水平瓣状裂),复杂裂(复合2种及以上的撕裂)[12]。撕裂定位分为单纯后角裂和后角合并体部裂。镜下软骨损伤分级采用Outerbridge分级标准[8,13]分为0～Ⅳ级,并记录软骨损伤部位。

1.3.2膝关节功能评级

术前和末次随访评估膝关节功能,采用IKDC评分、Lysholm评分和Tegner评分。由本研究小组2位成员独立评价,其不参加相关的手术。根据Barrett评价标准,发生关节积液、交锁、关节线上固定压痛或者体检麦氏征阳性定为临床修补失败[14]。

1.3.3关节软骨损伤、半月板损伤MRI评价标准

所有患者术前行MRI检查(3.0T Signa HDX),术前行下肢负重位全长正位片评估下肢力线和骨性关节炎K-L分级[14]。0级为关节间隙正常,无退变;一级为关节间隙变窄,可能有骨赘;二级为关节间隙变窄,明显的骨赘;三级为明显的关节间隙变窄,中等骨赘,存在骨硬化改变;四级为严重的关节间隙狭窄,大型骨赘,明显的骨硬化。在末次随访时,复查MRI(3.0T Philips)并获得矢状面的3D脂肪抑制质子相(3D-PDFS),并在专用的工作站上重建冠状面和横断面图像。股骨内上髁和胫骨内侧平台的软骨损伤根据术前、术后MRI,采用国际软骨损伤修复协会软骨损伤分级系统(ICRS) 分为:0度正常,1度损伤为表浅的缺口和开裂,2度损伤小于软骨厚度一半, 3度损伤为大于软骨厚度的一半但未达到软骨下骨,4度损伤为全厚度损伤,达到软骨下骨[15]。半月板损伤的MRI评价根据Stoller分级分为:0度损伤为正常半月板,1度为半月板图像内散在点状高信号,2度损伤为半月板图像内出现线性高信号,但不延伸至关节面,3度损伤为线性高信号延至关节面,亦称为3级信号[15]。术后MRI上后角区域出现0～2度半月板损伤定为半月板愈合,后角区域出现3级信号定为半月板不愈合[16]。为确认MRI评估的客观性,所有影像资料由同一位放射科医师和同一位运动医学科医师独立评判,并在2周后复判,并统计观察者差异和观察者间差异。

1.4 统计学处理

2 结 果

2.1 患者一般情况

符合入选的共105例患者,排除存在明确外伤史10例,合并韧带损伤6例,半月板后根损伤27例,合并外侧半月板损伤7例,随访时间少于2年4例。共51例患者入组,其中男32例,女19例,年龄45～77岁,平均(57.3±8.4)岁。术前病程3～24个月,平均(6.2±5.9)个月,随访时间24～79个月,平均(55.0±15.3)个月。均为单膝发作,其中左膝29例,右膝22例,BMI 20.5～31.4 kg/m2,平均(24.2±2.8)kg/m2。髋膝踝角(HKA)-2.2°～4.9°,平均(1.9±1.7)°。K-L分级0级24例,一级21例,二级6例。复杂裂24例(47.1%)、水平裂16例(31.3%)、纵裂6例(11.8%)、瓣状裂5例(9.8%)。34例后角损伤、17例后角合并体部损伤。术后Tegner评分、IKDC评分、Lysholm评分较术前均明显改善(P<0.001),见表1。末次随访有42例(82.4%)的IKDC评分达到MCID,Tegner评分有37例(72.5%),Lysholm评分有45例(88.2%)。根据Barrett评价标准3例(5.9%)判断为临床修补失败,3例患者的详细信息见表2。

表1 手术前、后关节功能评分和软骨退变进展情况(n=51)

表2 3例临床修复失败患者详情

2.2 软骨损伤及功能恢复情况

镜下软骨损伤分级采用Outerbridge分级标准:0级28例;Ⅰ级14例,其中外侧间室5例,内侧间室8例,髌股关节6例(单发1例,合并5例);Ⅱ级7例,其中外侧间室1例,内侧间室6例,为局限于内侧负重区,其中有2例合并髌股关节炎;Ⅲ级2例,均为内侧间室,亦为局限于内侧负重区;无Ⅳ级患者。术前MRI软骨损伤情况>2度有18例位于股骨内上髁,7例位于胫骨内侧平台,术后部分有进展,发展为21例位于股骨内上髁,10例位于胫骨内侧平台;与术前比较,术后进展程度差异无统计学意义(P=0.170,P=0.150),见表1。共有5例患者术后存在内侧间室软骨损伤进展,其中胫骨侧2例,股骨侧2例,胫骨及股骨侧1例,该5例中2例为临床修补失败患者。ICRS分级的观察者差异和观察间差异的ICC分别为0.92(0.88～0.96)和0.90(0.85～0.94)。术前不同ICRS分级组的临床评分差异无统计学意义(P=0.260,P=0.140,P=0.320),术后ICRS分级>2度患者的IKDC评分、Lysholm评分明显低于ICRS分级≤2度的患者(P=0.030,P=0.020),见表3。不同ICRS分级组的临床评分较术前均提高,其中ICRS分级>2度患者的Tegner评分、IKDC评分、Lysholm评分较术前均明显提高(t=2.753,P=0.026;t=3.262,P=0.002;t=1.984,P=0.004)。

表3 不同软骨损伤组间临床功能比较

2.3 半月板愈合的影像学评估

术前所有患者MRI上半月板均是Stoller 3度损伤。至末次随访,MRI评估0度2例(3.9%),1度17例(33.4%),2度11例(21.6%),3度21例(41.1%),术前、术后MRI改变见图1、2。MRI评级的观察者差异和观察间差异的ICC分别为0.97(0.92～0.99)和0.98(0.96～0.99)。在21例3度损伤患者中有2例是临床修补失败,19例临床效果优良。临床效果(Tegner评分、IKDC评分、Lysholm评分)和MRI评价(Stoller分级评价半月板愈合)间无明显统计学相关性(P=0.125,P=-0.161,P=-0.325)。

A:术前MRI矢状位3级信号半月板损伤;B:术后62个月随访MRI半月板损伤0度,提示完全愈合,患者临床效果优。

A:术前MRI矢状位3级信号半月板损伤;B:术后42个月随访MRI矢状位3级信号半月板损伤,但患者临床效果优良。

3 讨 论

本研究最主要的发现就是对于>45岁患者孤立的退变性内侧半月板损伤,若保守治疗效果不佳或者存在机械性阻挡因素,采用关节镜修补损伤的半月板能够取得良好的临床效果,临床修补失败率较低,尽管在平均(55.0±15.3)个月的随访中在MRI上仍能观察到41.1%的半月板不愈合。研究结果并未完全支持研究假设,但是良好的临床结果提示对于该年龄段的此种半月板损伤采用关节镜下修补术是可以选择的治疗方案。

对于退变性内侧半月板损伤出现临床症状一般先采用非手术治疗,包括休息、物理治疗、口服及外敷药物、关节腔内注射玻璃酸钠,但仍有相当比例的患者治疗效果不佳或者症状反复[5]。对于非手术治疗效果不佳或者存在机械性阻挡因素者,常用的治疗方案是关节镜下半月板部分切除[5,7]。有前瞻性研究通过平均5年的随访发现,采用半月板部分切除术能够使Lysholm评分从术前的61(49～70)分提高到术后的90(80～95)分(P=0.04)[13]。还有多中心的研究报道随访2年IKDC评分从术前的(44.8±11.2)分提高至术后的(71.5±16.2)分[7]。这些结果说明在中短期随访中半月板部分切除术能够取得良好的临床效果。本研究也报道平均随访(55.0±15.3)个月,IKDC评分从术前的(33.6±4.7)分提高至术后的(72.8±5.3)分,Lysholm评分从术前的(53.5±6.4)分提高至术后的(87.6±7.9)分。但是半月板部分切除后长期的并发症不应当被忽视[20-21],中老年的退变性损伤主要发生在内侧半月板后角,生物力学研究表明,局部半月板缺失会导致后内侧间室的接触面积减少,局部软骨面应力峰值增高,软骨退变加重加快,促进骨关节炎的进程[1,8]。有研究对于创伤性内侧半月板损伤随访8.8年,比较了修补术和部分切除术的疗效和关节退变的程度,结果显示80.8%的修补术患者无放射学上的退变进展,而部分切除术组只有40.1%无放射学上的退变进展[11]。所以从远期结果来看部分切除半月板后角会加重后内侧间室的骨关节炎进程。为了避免骨关节炎进程加重,对于退变性内侧半月板损伤患者应当尽可能修补半月板。

本研究中显示末次随访时ICRS >2度软骨损伤的患者较≤2度的患者IKDC评分和Lysholm评分更低。有报道显示采用部分切除术,伴有不稳定的软骨损伤组较无不稳定软骨损伤组临床效果差[22]。所以HARRIS等[19]指出退变性内侧半月板损伤的手术治疗能否取得优良疗效,软骨条件是重要的预测因素。一般认为对于诊断软骨损伤以关节镜下检查为“金标准”,MRI诊断的敏感性为95%[21],本研究的数据与之类似,同时本研究在关节镜检查时发现内侧间室的软骨损伤多为局限性缺损,而非广泛弥漫,集中于内侧负重区,外侧间室基本为ICRS 0～1度损伤,髌股关节软骨损伤多为合并损伤。

与研究假设相反,在末次随访时显示有41.1%的患者软骨MRI上存在线性高信号延至关节面,根据Stoller分级评价标准为3度损伤。但临床检查提示其中2位存在关节线上固定压痛和体检麦氏征阳性判为临床修补失败,其余19位患者关节功能评分良好,临床效果优。相关性统计也表明临床效果与MRI上的半月板愈合情况无明显相关性。有文献回顾了27例半月板水平裂采用由内向外技术修补,发现临床效果和放射学上半月板愈合情况无明显相关性。在水平裂组中随访36个月的MRI显示3级信号占70.2%,而纵裂组只占8.1%,但2组的临床效果同为优良[10]。有研究使用门诊关节镜检查半月板修补术后恢复情况,术后6个月关节镜检8例患者全部愈合,而在术后1年MRI复查时仍有3例出现3级信号[23]。先前的一项研究也推断,半月板修复术后MRI上延伸至关节面的高信号可能提示修复部位不成熟的纤维血管肉芽组织或成熟的纤维软骨疤痕组织[24],即使半月板已经愈合,这些高信号仍会持续相当长的一段时间[25]。本研究中使用的半月板缝合线是不可吸收材料或者部分不可吸收,其会导致一定的组织反应,在MRI上也会出现3级信号表现,所以MRI上的3级信号不代表半月板修补失败[16]。本研究的结果显示即使出现放射学不愈合,但是撕裂处的疤痕连接和缝线也能给半月板提供一定的稳定性,从而避免临床效果的失败[10]。

本研究存在以下缺点:(1)属小样本回顾性研究,将来需使用大样本前瞻性对照半月板修补组和部分切除组比较组间差异。(2)半月板愈合的评价采用了临床功能评分和MRI,未行二次关节镜手术明确,当然对于绝大部分患者,二次手术探查造成经济花费和创伤,不合伦理。(3)未复查术后负重位下肢力线片,无法评估术后K-L分级和比较髋膝踝角(HKA)的变化。(4)本研究随访2～6年,未来要进一步收集长期随访数据,说明退变性半月板损伤修补术后的功能和影像学改变。

对于>45岁患者存在孤立的退变性内侧半月板损伤,若保守治疗效果不佳或者存在机械性阻挡因素,采用关节镜下修补半月板能够取得良好的临床效果并且临床修补失败率较低,尽管在平均(55.0±15.3)个月的随访中有41.1%的患者在MRI上仍能观察到半月板不愈合。对于该年龄段的退变性内侧半月板损伤采用关节镜下修补术是可以选择的治疗方案。