單髁關(guān)節(jié)置換術(shù)治療膝骨關(guān)節(jié)炎的研究進(jìn)展*

陶可 林劍浩 李虎**

（1.北京大學(xué)人民醫(yī)院骨關(guān)節(jié)科關(guān)節(jié)炎診療中心，北京100044；2.德國薩爾大學(xué)洪堡醫(yī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)骨科研究所，德國薩爾州D-66424）

骨關(guān)節(jié)炎（osteoarthritis,OA）是一種以關(guān)節(jié)軟骨變性為特征的慢性關(guān)節(jié)疾病，我們的前期研究發(fā)現(xiàn)國人65歲以上人群患病率高達(dá)8.1%[1]，其中超過30%的患者僅為單間室破壞，內(nèi)側(cè)間室的破壞比率遠(yuǎn)高于外側(cè)間室。終末期膝OA常需要進(jìn)行關(guān)節(jié)置換，膝關(guān)節(jié)單髁置換術(shù)（unicompartmental knee arthroplasty,UKA）用于治療單間室OA已經(jīng)有50余年歷史。早期由于UKA適應(yīng)證把握不好、技術(shù)不成熟和假體設(shè)計(jì)缺陷等問題，導(dǎo)致療效欠佳。近年來，隨著手術(shù)技術(shù)成熟以及假體不斷改進(jìn)，UKA得到快速發(fā)展，以術(shù)中創(chuàng)傷小、出血少、截骨量少、手術(shù)時(shí)間短、住院時(shí)間短、術(shù)后恢復(fù)快、關(guān)節(jié)本體感覺好、膝關(guān)節(jié)活動(dòng)度大等優(yōu)點(diǎn)而成為單間室膝關(guān)節(jié)炎的首選療法。目前，UKA的主要技術(shù)包括微創(chuàng)小切口術(shù)和計(jì)算機(jī)輔助導(dǎo)航術(shù)，其假體類型主要為以O(shè)xford單髁為代表的活動(dòng)平臺(tái)和以Zimmer M/G假體為代表的固定平臺(tái)。

1 UKA的適應(yīng)證與禁忌證

UKA的適應(yīng)證：①分離的內(nèi)側(cè)或外側(cè)隔室OA或骨壞死；②60歲以上老年患者；③體重82 kg以下；④內(nèi)外翻畸形＜15°，被動(dòng)活動(dòng)可伸直；⑤屈曲攣縮＜5°和膝關(guān)節(jié)活動(dòng)度≥90°。UKA的禁忌證：①存在前交叉韌帶損傷、對(duì)側(cè)間室及髕股關(guān)節(jié)較嚴(yán)重的退行性變者；②年齡＜60歲者；③BMI≥35 kg/m2者；④活動(dòng)要求較高者；⑤炎性關(guān)節(jié)病（如絨毛結(jié)節(jié)性滑膜炎、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎等[2-5]）者。

近年來，隨著技術(shù)的不斷成熟，UKA適應(yīng)證不斷擴(kuò)大。Kuipers等[6]對(duì)437例UKA患者術(shù)后平均隨訪2.6年，指出體重和髕股關(guān)節(jié)OA并非絕對(duì)禁忌證。Murray等[7]對(duì)2348例患者隨訪5年，認(rèn)為BMI升高雖然會(huì)導(dǎo)致患者手術(shù)時(shí)間提早，但BMI對(duì)患者術(shù)后假體的使用和美國膝關(guān)節(jié)協(xié)會(huì)評(píng)分（American knee society knee score，KSS）沒有影響，認(rèn)為肥胖并非UKA的絕對(duì)禁忌證。在對(duì)46例前交叉韌帶（anterior cruciate ligament，ACL）缺損的內(nèi)側(cè)間室病變患者進(jìn)行UKA后隨訪5年時(shí)，Boissonneault等[8]發(fā)現(xiàn)ACL缺損并未對(duì)患者的臨床療效和假體使用壽命造成影響，說明ACL缺損并非內(nèi)側(cè)間室UKA的絕對(duì)禁忌證。然而，Engh等[9]認(rèn)為外側(cè)間室OA的脛骨和股骨之間的相對(duì)活動(dòng)度大，ACL缺失會(huì)加重兩者移位，失敗風(fēng)險(xiǎn)高，因此把外側(cè)間室合并前交叉韌帶損傷視為UKA禁忌證。近期，有學(xué)者將UKA聯(lián)合ACL重建應(yīng)用也取得了理想的療效[10]。Mancuso等[11]對(duì)771例繼發(fā)于ACL損傷的內(nèi)側(cè)OA患者進(jìn)行薈萃分析后指出，需要ACL重建者一般較年輕。UKA聯(lián)合ACL重建后的結(jié)局與ACL完整膝關(guān)節(jié)的UKA結(jié)局相似，并沒有增加并發(fā)癥。推測在滿足UKA適應(yīng)證的患者中，應(yīng)該采用UKA聯(lián)合ACL重建。此外，Munk等[12]通過對(duì)260例患者的研究發(fā)現(xiàn)髕股關(guān)節(jié)退化并非是UKA的禁忌證，但髕骨外側(cè)半脫位患者進(jìn)行UKA會(huì)增加不良結(jié)果的風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)優(yōu)先選擇全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)（total knee arthroplasty,TKA）。

2 UKA圍手術(shù)期管理

2.1 術(shù)前充分評(píng)估與宣教

UKA雖然具有創(chuàng)傷小、恢復(fù)快等優(yōu)點(diǎn)，但必須對(duì)患者進(jìn)行嚴(yán)格的術(shù)前評(píng)估，確定適應(yīng)證、排除禁忌證，以保證最佳療效。對(duì)于疑似膝OA的老年患者，術(shù)前應(yīng)充分進(jìn)行查體和影像學(xué)檢查，以充分評(píng)估關(guān)節(jié)畸形角度、活動(dòng)度、攣縮程度、對(duì)側(cè)間室軟骨與骨質(zhì)破壞以及半月板與前后交叉韌帶完整度等情況。根據(jù)單間室OA的Ahlback分期[13]對(duì)確診為2～4期者，在充分評(píng)估心肺功能，了解有無糖尿病、高血壓等基礎(chǔ)疾病以及積極預(yù)防感染和深靜脈血栓等情況下，可考慮行UKA。對(duì)于病變累及較多間室、前后交叉韌帶損傷嚴(yán)重、關(guān)節(jié)畸形明顯的患者，則應(yīng)考慮直接行TKA。

2.2 術(shù)中注意事項(xiàng)

絕大多數(shù)接受UKA者為內(nèi)側(cè)單間室OA，但尚有10%患者為外側(cè)單間室OA[14]。膝關(guān)節(jié)內(nèi)外側(cè)間室差異較大，內(nèi)側(cè)間室OA磨損的位置主要為前方區(qū)域，而外側(cè)間室OA的后方磨損較明顯。無論是外翻膝還是內(nèi)翻膝，在運(yùn)動(dòng)時(shí)的下肢力線均主要經(jīng)過內(nèi)側(cè)間室[15]。一般來說，外側(cè)UKA的手術(shù)適應(yīng)證和禁忌證都類似于內(nèi)側(cè)UKA，但外側(cè)UKA的手術(shù)操作比內(nèi)側(cè)復(fù)雜，因?yàn)橥鈧?cè)UKA需要從外側(cè)入路對(duì)股外側(cè)肌進(jìn)行部分切開，有時(shí)尚需對(duì)脛骨和股骨行部分截骨。而且內(nèi)外側(cè)間室置換所用的假體類型也存在差異，外側(cè)UKA術(shù)后襯墊更易發(fā)生脫位。此外，UKA術(shù)中還應(yīng)常規(guī)注意做好麻醉監(jiān)護(hù)、靜脈輸液、輸血及導(dǎo)尿等的管控[16]。

2.3 術(shù)后加速康復(fù)理念

近年來，患者術(shù)后加速康復(fù)（enhanced recovery after surgery，ERAS）理念日益受到學(xué)者們的關(guān)注。隨著微創(chuàng)UKA技術(shù)的發(fā)展和成熟，UKA更趨向于小切口，手術(shù)時(shí)間短，術(shù)中出血量少，術(shù)后功能恢復(fù)較快，患者住院時(shí)間短。Cross等[17]觀察105例UKA患者后發(fā)現(xiàn)，對(duì)UKA患者使用一個(gè)穩(wěn)定的多學(xué)科合作ERAS是安全和可行的。

2.4 常見并發(fā)癥及防控

UKA術(shù)后常見的并發(fā)癥為假體脫位和無菌性松動(dòng)[18,19]，較少見的有疼痛、感染、深靜脈血栓、假體周圍骨折、墊片脫位等[20]。Thienpont[18]通過對(duì)39項(xiàng)研究的薈萃分析發(fā)現(xiàn)，UKA翻修率是TKA的3倍，最常見的失敗原因是脫位、無菌性松動(dòng)以及對(duì)側(cè)間室疾病進(jìn)展和不明原因的疼痛。一般認(rèn)為無菌性松動(dòng)是UKA早期失敗的主要原因，可能是由于截骨不夠準(zhǔn)確、軟骨面殘留和假體大小不合適等造成；而對(duì)側(cè)間室內(nèi)病變加重則是中晚期失敗的主要原因，多為過度矯形引發(fā)的[19]。針對(duì)上述原因，可通過術(shù)前綜合評(píng)估患者膝關(guān)節(jié)病變情況、選擇合適的假體、規(guī)范操作和提高手術(shù)熟練度等減緩其發(fā)生速度。當(dāng)假體脫位和無菌性松動(dòng)較輕時(shí)，可再次使用UKA進(jìn)行翻修，而隨著疾病進(jìn)展，最終常需行TKA。針對(duì)較少見的并發(fā)癥，可通過充分的術(shù)前評(píng)估和良好的外科操作解決。一旦UKA發(fā)生感染后果嚴(yán)重，應(yīng)通過術(shù)中嚴(yán)格的無菌操作、圍術(shù)期合理應(yīng)用抗生素予以避免；糖尿病、高血壓等常為導(dǎo)致下肢深靜脈血栓的誘因，術(shù)前的血栓風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、術(shù)后嚴(yán)格的抗凝治療和早期患肢主被動(dòng)康復(fù)鍛煉至關(guān)重要。

3 UKA較脛骨高位截骨術(shù)（hightibialosteotomy，HTO）的優(yōu)勢與不足

UKA和HTO治療單間室關(guān)節(jié)炎療效一致存在爭議，但近年來越來越多的研究發(fā)現(xiàn)，在適應(yīng)證把握合理時(shí)，UKA比HTO更具優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在：①UKA能從根本上阻斷OA的進(jìn)展，而HTO只能延緩其發(fā)展[21]；②UKA術(shù)后功能評(píng)分、疼痛評(píng)分和生活質(zhì)量等明顯好于HTO[22,23]；③近年來UKA手術(shù)技術(shù)逐漸成熟，發(fā)展比HTO快[24]。但是，UKA也存在一定的缺點(diǎn)：①運(yùn)動(dòng)量較大者不適合UKA，年齡＜60歲不建議行UKA[12,25]；②UKA相比于HTO需要更早進(jìn)行TKA翻修，且翻修率較高[5,26]；③UKA的價(jià)格也高于HTO[27]。雖然兩種手術(shù)都能讓部分患者獲得滿意的療效，但應(yīng)綜合考慮患者年齡、BMI、OA等級(jí)和患者活動(dòng)水平等，以制定個(gè)性化的治療方案[28,29]。UKA與HTO比較的最新研究見表1。

4 UKA較TKA的優(yōu)勢與不足

TKA作為OA終末期治療方式，對(duì)于膝OA和多間室病變療效確切。但對(duì)于單間室病變患者，選擇UKA或TKA尚無定論。相比于TKA，UKA主要優(yōu)勢為：①手術(shù)切口小、手術(shù)時(shí)間短、術(shù)后恢復(fù)快[30]；②術(shù)中和術(shù)后出血量少、輸血率低[31]；③住院時(shí)間短，具有更好的成本效益[31]；④并發(fā)癥也明顯少于TKA[30]；⑤能夠保留患者前后交叉韌帶，減少截骨量和局部組織破壞量，術(shù)后患者本體感覺恢復(fù)好，行走功能恢復(fù)較快且好[32]；⑥遠(yuǎn)期運(yùn)動(dòng)功能更接近生理狀態(tài)[33]。但UKA也存在如下不足：①適應(yīng)證范圍較TKA小，只有單間室OA患者可以采用UKA[5]；②翻修率較TKA高[34]。綜上，在臨床實(shí)踐中，需要嚴(yán)格把握適應(yīng)征，在做出選擇前應(yīng)綜合考慮患者的年齡、病程等[34,35]。UKA與TKA比較的最新研究見表2。

5 UKA與其他治療方式聯(lián)合應(yīng)用

5.1 計(jì)算機(jī)導(dǎo)航及機(jī)器人技術(shù)在UKA中的應(yīng)用

近年來，微創(chuàng)手術(shù)因其創(chuàng)傷小、恢復(fù)快等優(yōu)點(diǎn)，逐漸成為膝OA治療趨勢。早在1990年就有學(xué)者將微創(chuàng)技術(shù)用于UKA，提出了微創(chuàng)UKA概念。微創(chuàng)UKA不切開股四頭肌，能夠減輕患者疼痛、減少出血量，術(shù)后活動(dòng)功能更好，但微創(chuàng)UKA存在難以保證假體位置準(zhǔn)確性的缺點(diǎn)。近期，隨著計(jì)算機(jī)導(dǎo)航及機(jī)器人技術(shù)在UKA中的應(yīng)用，彌補(bǔ)了微創(chuàng)UKA定位不準(zhǔn)的缺陷。計(jì)算機(jī)導(dǎo)航能精確計(jì)算截骨量，對(duì)假體放置的位置和角度進(jìn)行指導(dǎo)，較傳統(tǒng)方式具有假體植入精度高、下肢力線恢復(fù)好以及術(shù)后膝關(guān)節(jié)功能恢復(fù)好等優(yōu)點(diǎn)[36-38]。Song等[36]對(duì)68例患者進(jìn)行長達(dá)9年的隨訪研究，發(fā)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助導(dǎo)航UKA比傳統(tǒng)UKA可獲得更好的機(jī)械軸線和假體安放位置，臨床療效更好。Bell等[37]對(duì)62例接受了機(jī)器人輔助UKA的患者和58例傳統(tǒng)UKA的患者對(duì)比后發(fā)現(xiàn)，使用MAKO機(jī)器人互動(dòng)矯形臂系統(tǒng)輔助外科手術(shù)可以提高假體的準(zhǔn)確定位。此外，計(jì)算機(jī)導(dǎo)航及機(jī)器人技術(shù)輔助UKA還能減少術(shù)后假體松動(dòng)、磨損及骨溶解的發(fā)生率，延長人工關(guān)節(jié)的使用壽命。Burn等[38]通過對(duì)515例患者進(jìn)行關(guān)節(jié)鏡輔助的微創(chuàng)UKA，與相同例數(shù)的TKA對(duì)比研究發(fā)現(xiàn)，UKA組的牛津膝關(guān)節(jié)評(píng)分（Oxford knee score，OKS）得分較高，當(dāng)適應(yīng)證選擇合理時(shí)，微創(chuàng)UKA可改善患者的疼痛和功能評(píng)分，且比TKA獲得更好的長期生活質(zhì)量，但其主要缺點(diǎn)為花費(fèi)較高、手術(shù)時(shí)間長及假體兼容性差。

表1 UKA與HTO比較

表2 UKA與TKA比較

5.2 UKA聯(lián)合運(yùn)動(dòng)療法

運(yùn)動(dòng)療法是膝OA一種有效的物理治療手段，能有效改善膝關(guān)節(jié)疼痛和軀體功能，采用有氧運(yùn)動(dòng)、肌力訓(xùn)練、關(guān)節(jié)活動(dòng)度訓(xùn)練及水上運(yùn)動(dòng)等方式，可以增強(qiáng)肌肉力量、調(diào)節(jié)神經(jīng)系統(tǒng)活動(dòng)、增加關(guān)節(jié)活動(dòng)度范圍、減輕OA癥狀[39]。UKA只改變單間室，保留更多的韌帶等關(guān)節(jié)周圍組織，脛股關(guān)節(jié)和髕股關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)都比TKA更加接近正常情況，益于進(jìn)行早期功能鍛煉[36]。目前，雖然目前缺乏關(guān)于UKA患者術(shù)后輔助運(yùn)動(dòng)療法對(duì)療效影響的相關(guān)研究，但Walton等[40]發(fā)現(xiàn)，UKA患者術(shù)后OKS和Grimby改良評(píng)分好，能參加更多的體育活動(dòng)；同時(shí)，Ho等[41]發(fā)現(xiàn)UKA患者相比于TKA患者能夠更早的恢復(fù)體育鍛煉。因此，UKA聯(lián)合運(yùn)動(dòng)療法可能有助于患者的功能康復(fù)。

5.3 UKA聯(lián)合關(guān)節(jié)鏡清理術(shù)

關(guān)節(jié)鏡在UKA中主要作用為軟組織探查與清理。UKA術(shù)前適應(yīng)證的準(zhǔn)確評(píng)估是保證其療效的重要基礎(chǔ)，雖然目前采用臨床和影像學(xué)綜合評(píng)估的方法已在很大程度上改善術(shù)前診斷準(zhǔn)確性，但仍然有10%的患者需要在術(shù)中才能明確手術(shù)指征[42]。對(duì)于術(shù)前綜合檢查無法確定其為單間室病變或者是否合并前后交叉韌帶損傷的患者，UKA術(shù)前同期進(jìn)行關(guān)節(jié)鏡檢查以明確手術(shù)適應(yīng)證，能更加準(zhǔn)確詳細(xì)地評(píng)估關(guān)節(jié)情況，從而做出最佳決策，且其小切口可被UKA切口覆蓋，不會(huì)增加額外創(chuàng)傷[43]。此外，關(guān)節(jié)鏡能夠彌補(bǔ)微創(chuàng)UKA因?yàn)榍锌谛《荒艹浞痔讲檎?cè)間室和髕股關(guān)節(jié)的缺點(diǎn)，還能對(duì)病變側(cè)的骨贅進(jìn)行有效的清除和損傷韌帶的修復(fù)。

6 UKA翻修

已有的研究發(fā)現(xiàn)UKA比TKA翻修率高，其翻修的主要原因?yàn)閮?nèi)側(cè)脛骨平臺(tái)骨折、剩余間室進(jìn)行性O(shè)A、活動(dòng)性襯墊脫位、假體松動(dòng)和聚乙烯墊片磨損等[44]。Kleeblad等[34]通過對(duì)2224例UKA和4737例TKA的薈萃分析指出，UKA和TKA對(duì)65歲以下患者有良好的療效，但UKA與TKA相比有較高的1年內(nèi)翻修率。Liddle等[45]對(duì)該中心3519例UKA患者和10557例TKA患者對(duì)比研究后發(fā)現(xiàn)，UKA遠(yuǎn)期翻修率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于TKA。近年來，隨著單髁置換技術(shù)的成熟、假體設(shè)計(jì)和材料的改進(jìn)以及適應(yīng)證的嚴(yán)格把控，UKA的翻修率逐漸下降。Liddle等[46]通過對(duì)英格蘭和威爾士關(guān)節(jié)登記中心的41986例UKA患者分析發(fā)現(xiàn)，UKA使用率越低，醫(yī)師操作越不熟練，其翻修率越高。在翻修技術(shù)方面，骨性解剖參考標(biāo)志破壞和骨量的丟失使得UKA的翻修變得困難，但Borrego等[47]通過對(duì)559例Oxford UKA分析后認(rèn)為，采用標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)后，盡管骨量丟失嚴(yán)重和缺乏解剖標(biāo)志，還是可以通過TKA實(shí)現(xiàn)對(duì)UKA的翻修。此外，Pandit等[48]對(duì)內(nèi)側(cè)UKA術(shù)后外側(cè)間室進(jìn)展的患者加做了外側(cè)UKA，術(shù)后隨訪4年發(fā)現(xiàn)手術(shù)效果很好，認(rèn)為在內(nèi)側(cè)UKA之后加做外側(cè)UKA是治療外側(cè)間室OA的理想選擇。

7 展望

UKA因其創(chuàng)傷小、恢復(fù)快、花費(fèi)少、術(shù)后功能恢復(fù)好等優(yōu)點(diǎn)，逐漸成為近年來的研究熱點(diǎn)，但其仍然存在適應(yīng)證少、翻修率高等問題。隨著技術(shù)的成熟和計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的發(fā)展，越來越多的學(xué)者提出在嚴(yán)格把握UKA適應(yīng)證的前提下，UKA的并發(fā)癥可以進(jìn)一步降低，是單間室OA安全有效的治療方法。