胫骨侧固定垫片翻修更换垫片后再次脱位的牛津单髁置换术1例报道
2024-04-19朱志勇王慧声李锡白希壮
朱志勇,王慧声,李锡,白希壮
膝单髁置换术(unicompartmental knee arthroplasty,UKA)是治疗单间室膝骨关节炎的有效方法[1]。1982年首次使用牛津单髁假体进行了膝关节单间室置换术。固定平台UKA 与活动平台UKA 在临床结果、影像学结果、翻修率和生存率方面差异无统计学意义[2]。但是与固定平台UKA 相比,活动平台UKA 用于膝关节外侧间室置换时翻修的风险高4倍[3]。活动平台UKA 因垫片脱位失败的风险较高,而固定平台UKA 因假体磨损失败的风险较高[4]。垫片脱位是活动平台UKA 的常见并发症,文献报道垫片脱位发生率为0~5.3%[2]。更换垫片或直接应用全膝关节置换术(total knee arthroplasty, TKA)进行翻修是首选的治疗方法。但是,更换垫片后再次脱位的发生率高达50%[3]。本研究报道1 例患者应用胫骨侧固定垫片翻修更换垫片后再次脱位的牛津活动平台UKA。本研究已获得辽宁省人民医院伦理委员会审批通过[2024(K014)],患者签署知情同意书。
1 临床资料
患者,女,72 岁,身高164 cm,体重65 kg,体重指数(body mass index, BMI)23.88 kg/m2。临床诊断:右膝关节前内侧间室骨关节炎(图1)。
图1 术前右膝关节正侧位X线片显示右膝关节前内侧间室骨关节炎
初次手术:2019 年11 月行右膝关节内侧牛津活动平台UKA。手术入路:髌骨内侧入路;植入物:第三代牛津单髁中号股骨假体,右内侧C 号胫骨假体,中号4 mm 活动垫片。术后患者恢复良好,膝关节具有良好的活动功能和稳定性(图2)。
图2 术后第1日右膝关节正侧位X线片显示假体位置良好
术后1 年,患者在家中由卧位到下地的过程中,患膝由伸直至屈曲30°,突然弹跳伴伸直和屈曲受限。自觉膝关节前方有异物感,并可触及异物,有压痛。可负重行走,行走时膝关节不稳,屈伸活动受限,右膝关节正侧位X线片显示聚乙烯垫片前方脱位。
第一次翻修手术(更换垫片膝关节单髁翻修术):垫片由4 mm更换为5 mm。术后患者恢复良好,膝关节具有良好的活动功能和稳定性。患者初次牛津内侧活动平台UKA和更换垫片膝关节单髁翻修术均在外院完成。
第一次更换垫片翻修术后1个月,同样的变换体位过程中患者再次出现弹跳,剧烈疼痛,不能活动。右膝关节正侧位X线片显示垫片再次前脱位(图3)。
图3 第一次翻修术后1个月右膝关节正侧位X线片显示垫片前脱位
第二次翻修手术(胫骨侧固定垫片膝关节单髁翻修术):取右侧髌骨内缘原切口,术中见聚乙烯垫片脱于内侧间室前方;前交叉韧带及内侧副韧带结构与功能良好;应用间隙测量尺测量屈曲间隙3 mm,伸直间隙6 mm(图4)。复位5 mm 垫片,伸直位可见垫片外侧与胫骨假体外侧壁之间距离达8 mm;由伸直变屈曲位过程中,可见垫片逐渐出现,与胫骨假体外侧壁接触。术中取下胫骨假体,处理胫骨平台并增加胫骨平台后倾,屈伸间隙平衡12 mm,应用骨水泥固定平台(Zimmer,Unicompartmental High Flex Knee System)5 号,12 mm 厚假体。术中测试膝关节屈曲、伸直稳定。
图4 第二次翻修术中所见
术后影像学检查显示假体位置良好,内侧、前方和后方假体无悬出。下肢髋-膝-踝夹角(hip-knee-ankle angle, HKA)1°,外翻;胫骨假体后倾10°(图5)。因术前垫片处于脱位状态,未能行负重位双下肢全长X线检查进行下肢力线评估。
图5 第二次翻修术后影像学表现
术后1 年,患者美国膝关节协会(the American Knee Society, AKS)评分87 分,无膝关节外侧疼痛等不适。右侧膝关节X线片显示假体位置良好、无透亮线,外侧间室无退变(图6)。
图6 第二次翻修术后1年影像学表现及大体像
2 讨论
垫片脱位是活动平台UKA 的常见并发症之一[7]。在活动平台UKA 术后失败的病例中,垫片脱位发生率为7%,感染发生率为6%,假体周围骨折发生率为2%[8]。牛津活动平台UKA 术中垫片脱位主要是由于手术技术失误引起,如屈伸间隙不平衡、内侧副韧带损伤、残留骨水泥或骨赘撞击、假体安放位置不良、创伤、长期做高屈曲动作等。此外,垫片脱位发生率高还与胫骨假体位置过度内翻或外翻、关节线抬高、后倾不足、胫骨假体内旋等有关。还有一种特殊的情况是垫片并没有脱位,而是活动垫片组件旋转180°[9]。这在常规膝关节正侧位X 线片上不易识别,应加以注意。
Ro 等[10]发现亚洲患者垫片脱位发生率高于欧美患者,原因在于亚洲患者的传统生活方式和宗教习俗,包括跪坐或盘腿坐。在亚洲国家中,韩国UKA垫片脱位发生率较高,尤其是初次UKA 术后5 年内[1]。在处理单髁垫片脱位中,更换垫片单髁翻修术后垫片再次脱位的发生率较高,可高达50%[6],约55%的垫片脱位发生在活动平台UKA术后2年内[5]。
95%的活动平台UKA术后出现并发症与患者的选择或外科手术技术相关[11],虽然62%的牛津活动平台UKA 出现了手术技术失误,但仅6%被认为是严重的失误并进行翻修[8]。为了避免手术技术的失误和术后垫片脱位的发生,外科医师需要理解垫片脱位发生的原因。初次垫片脱位最常见的原因是假体位置不良,其次是屈伸间隙不平衡、术中内侧副韧带(medial collateral ligament, MCL)损伤和假体的撞击;继发性的垫片脱位是因为慢性MCL损伤、股骨假体松动、聚乙烯垫片磨损和垫片断裂[5]。无论垫片脱位是创伤性的还是非创伤性的,在活动平台UKA 术后发生垫片脱位往往是多因素的;必须认识到UKA术后垫片脱位的多危险因素特性,因为如果在翻修手术时没有处理好所有导致垫片脱位的危险因素,可能会导致翻修手术失败率增加和再次脱位[12]。
垫片脱位的治疗方案包括闭合复位、切开探查和更换垫片、固定平台UKA 翻修或TKA 翻修[6]。根据垫片脱位的原因和患者情况选择手术方案。
闭合复位很少进行,因其不能解决导致垫片脱位的根本原因。Noureddine等[13]报道了1例单髁活动平台后脱位自发复位的病例,术中切开探查垫片自发复位,并行更换垫片进行翻修。
一般来说,更换垫片单髁翻修术和应用TKA 进行翻修是首选的手术方法[6]。但是,在更换垫片单髁翻修术后有垫片再次脱位的风险,尤其是潜在的脱位原因没有纠正的患者。Kim 等[14]在对1 576 例接受UKA的患者的回顾性研究中报道了21%的患者在单纯更换垫片后发生再次脱位。如果垫片脱位的根本原因仅为内侧间室过紧(通过缩小垫片型号来处理)、屈曲不稳定(通过增大垫片型号来处理)或由于骨赘引起的撞击(通过去除撞击的骨或骨赘来处理),在消除垫片脱位的潜在危险因素后,更换垫片单髁翻修术是一个合理的选择。然而,当无法确定垫片脱位的原因或脱位的原因(MCL 松弛、严重的假体位置不良、假体松动或严重的屈伸间隙不平衡)在术中无法处理时,应考虑进行TKA翻修[6]。
除此之外,通过固定垫片单髁对垫片反复脱位的活动平台单髁进行翻修也是一种选择。本研究报道了1 例应用胫骨侧固定平台翻修更换垫片后再次脱位的牛津活动平台UKA。本病例第一次翻修经更换垫片后再次发生脱位,对其术后右膝关节正侧位X线片及右膝关节CT 平扫进行充分的影像学评估,分析可能导致垫片脱位原因:①假体位置不良:股骨假体屈曲角度过大,达到19°;胫骨假体外旋达到13°;股骨假体与胫骨假体匹配不良,垫片在伸直和屈曲过程中会出现与侧壁的撞击。股骨假体与胫骨假体的位置不良可能是本病例垫片脱位的危险因素之一。②MCL 松弛:第一次垫片脱位后更换厚垫片(4 mm更换为5 mm)。MCL 松弛可能由力线过度矫正导致或者术中MCL损伤导致。本病例在第二次翻修术中已经证实前交叉韧带及MCL结构与功能良好。③力线的矫正:第一次翻修更换厚垫片后可能出现过度矫正力线的情况(由于患者在当地医院行初次UKA和第一次翻修术,受医疗条件限制,未能行负重位双下肢全长X 线检查对力线进行评估)。关于UKA 力线矫正度数目前尚无定论。本病例翻修的主要目的为了消除垫片脱位的原因,第二次翻修术后下肢机械轴力线1°外翻,理论上有可能改变膝关节运动学和加速外侧间室退变,临床结果有待进一步随访和观察。④屈伸间隙不平衡:过紧的屈曲间隙可能会影响活动垫片的正常后移,增加活动垫片前部抬高,并增加膝关节屈曲时活动垫片后部的磨损。本病例第二次翻修术中应用间隙测量尺测量屈曲间隙3 mm,伸直间隙6 mm,证实屈伸间隙不平衡。综上,作者认为本病例出现垫片反复脱位的原因主要在于假体位置不良和屈伸间隙不平衡。
本病例垫片反复脱位的原因在第二次翻修术中证实为股骨侧及胫骨侧假体位置异常,匹配不良,垫片与胫骨侧壁之间的距离增大;屈伸间隙不平衡,伸直间隙6 mm>屈曲间隙3 mm。作者认为屈伸间隙不平衡和胫骨假体位置不良是垫片脱位的主要原因,通过术中翻修胫骨假体,处理胫骨平台和加大胫骨后倾角度,增加屈曲间隙,使屈伸间隙平衡,均为12 mm,应用组合式胫骨固定平台进行翻修。
根据Zimmer 公司提供的操作手册和牛津UKA教程,在获得MCL自然张力时,应该使用间隙测量尺分别在20°和100°测量伸直和屈曲间隙。但是,Araki等[15]的研究表明,在牛津UKA术中,约41%的膝关节在完全伸直位比20°屈曲时间隙更松;因此,需要更多的研究证明应该选择哪一个间隙为伸直间隙。本病例的治疗方案是依据患者的情况和需求、垫片脱位的原因、假体设计和固定的特点而决定的。因此,对于垫片脱位主要是由于单纯的胫骨侧假体位置不良或胫骨侧假体松动、屈曲间隙小于伸直间隙等引起的,或者患者情况不允许行TKA 翻修,可以通过固定平台单髁对反复脱位的活动平台单髁进行翻修。这种翻修方式具有手术时间短、住院时间短、恢复快、保留骨量、并发症少、费用低等优点。虽然运动学及摩擦学研究都证明,与活动平台单髁假体相比,固定平台单髁假体表现欠佳,但是临床数据并未显示固定平台单髁假体的临床效果劣于活动平台单髁假体。术后1年,本例患者AKS 评分87分,无其他不适。目前暂无单半径球面股骨假体与固定平台假体匹配的相关文献及研究数据,假体的磨损及寿命还需要大量病例和临床试验去证明。
综上所述,单独应用更换活动垫片进行活动平台单髁翻修术没有消除潜在的脱位因素,再次脱位的发生率很高。对于胫骨侧假体位置不良或胫骨侧假体松动、屈曲间隙小于伸直间隙等垫片脱位的主要原因,或者患者情况不允许进行TKA翻修,可以采用胫骨侧固定平台单髁对反复脱位的活动平台单髁进行翻修。对于无法确定垫片脱位的原因或脱位原因(MCL 松弛、严重的假体位置不良、假体松动或严重的屈伸间隙不平衡)在术中无法处理时,应考虑进行TKA翻修。
【利益冲突】所有作者均声明不存在利益冲突