膝骨關節(jié)炎手術治療的研究進展

徐浩然，趙洪波，王志強通信作者)

（1.華北理工大學研究生院,河北 唐山 063210；2.唐山市第二醫(yī)院關節(jié)科，河北 唐山市 063000；3.華北理工大學附屬醫(yī)院骨科，河北 唐山 063000）

0 引言

膝骨關節(jié)炎(Knee Ostroarthritis,KOA)是骨科常見病，韓國50 歲以上男性KOA 患病率為21.1%，女性為43.8%[1]，我國65歲以上人群的患病率高達68%。隨著全球老齡化加劇，KOA發(fā)病率逐年增加，現(xiàn)已成為全球致殘及致畸率較高的慢性進展性疾病之一。KOA 臨床表現(xiàn)不盡相同，主要為膝關節(jié)疼痛、腫脹及活動受限，嚴重影響患者的生活及生存質量，為社會帶來巨大負擔。由于KOA 的發(fā)病機制尚未清楚，迄今無法徹底治愈KOA。目前臨床治療KOA 方法主要為保守治療和手術治療。傳統(tǒng)的保守治療諸如臭氧療法，透明質酸或皮質類固醇關節(jié)內注射以及近年提出的體外沖擊波技術、富含血小板的血漿關節(jié)內注射，對 KOA 早期疼痛控制及功能恢復均有一定的治療作用，但遠期療效以及對中重度 KOA 的療效并不明顯[4-7]。本文對近年KOA 手術治療的研究進展進行綜述。

1 關節(jié)鏡治療

關節(jié)鏡清理術通過清除關節(jié)內炎性因子及機械刺激物來達到治療目的，關節(jié)鏡具有創(chuàng)傷小、并發(fā)癥少、術后恢復快、治療成本低等優(yōu)勢，是癥狀明顯且保守治療無效的早期膝骨關節(jié)炎首選治療方案。

費凱等[2]回顧性分析196 例210 膝不同程度KOA 膝關節(jié)鏡清理術術后早期及中期療效（K-L 分級I 級患者44 人，II 級患者53 人，III 級患者46 人，IV 級患者35 人，4 組間男女性別比例及身體質量指數(shù)(body mass index, BMI)均無統(tǒng)計學差異）。發(fā)現(xiàn)：對于K-LI-II 級，癥狀明顯且保守治療無效的患者早期及中期療效較好；III-IV 級患者術后早期療效較好，術后3 年隨訪臨床療效欠佳。III-IV 級的重度骨性關節(jié)患者，早期可緩解部分臨床癥狀，但中期療效較差。認為患者病變程度是影響療效的關鍵因素，關節(jié)鏡下清理術主要適用于癥狀明顯且保守治療無效的早期膝骨關節(jié)炎。

行關節(jié)鏡清理術時不必過度徹底清理所有病變組織,術后膝關節(jié)內會形成 “協(xié)調而非正?！钡亩纹胶猬F(xiàn)象，如果二次平衡被破壞，會加重膝關節(jié)疼痛，加重術后膝關節(jié)腫脹[3]。

孫啟彬等[8]的病例對照研究（130 膝）顯示：K-L Ⅰ級的骨性關節(jié)炎行廣泛清理術與有限清理術遠期效果相同;Ⅱ級行廣泛清理術后遠期效果好。認為KOA 關節(jié)鏡手術治療療效確切,對K-L Ⅰ級KOA 患者行有限清理術,對K-L Ⅱ級的KOA 患者可行廣泛清理術。

2 截骨術

2.1 腓骨截骨術(proximal fibula osteotomy,PFO)

張英澤等[9]通過對解剖學、生物力學和影像學等方面的系統(tǒng)研究提出了不均勻沉降理論，該理論認為骨質疏松的脛骨平臺因外側有腓骨支撐發(fā)生不均勻沉降，使械軸向內移動從而導致膝關節(jié)內翻畸形和膝關節(jié)退變。在該理論的支持下， PFO 作為一種新興的KOA 治療術式應用于臨床。PFO 通過矯正內翻畸形，減少內側間室的負荷，從而減輕膝關節(jié)疼痛并得到令人意的功能恢復[11-13]。陸等[10]發(fā)現(xiàn)在進行PFO 后，膝關節(jié)的內側間室壓力降低了21.57%。

2.1.1 截骨位置

PFO 的成功取決于正確的截骨位置。理想截骨位置的選擇：踝關節(jié)復合物的穩(wěn)定性取決于腓骨的完整性，腓骨遠端6cm 對踝關節(jié)的穩(wěn)定性至關重要[14]。因此截骨部位應選擇腓骨近端，但是距離腓骨近端過近會導致腓骨對外側平臺的支撐作用減弱，分擔外側間室負荷能力下降。PFO 的最常見的并發(fā)癥腓總神經(jīng)及其分支的損害，術中應避免損害傷腓總神經(jīng)。鄒等[15]強調術中保護腓神經(jīng)的重要性，推薦截骨部位為距腓骨頭4-7cm。

2.1.2 療效影響因素

KOA 嚴重程度、年齡、合并脛腓OA 等因素影響PFO 的療效。

PFO 在K-L 評分III 級和IV 級的患者中取得了滿意的療效[15-17]。劉等[16]發(fā)現(xiàn)隨著年齡的增加PFO 功能滿意度有所增加，并指出內側關節(jié)間隙變窄的患者行PFO 后可能獲得更好的臨床改善。秦等[12]發(fā)現(xiàn)對合并脛腓OA 的患者，行PFO 后會產(chǎn)生較小的腓骨頭移位，因此獲得臨床獲益較差，因此在行PFO 前必須對脛腓關節(jié)進行評估。

鄒等[17]對92 例KOA 患者（40 例PFO52 例HTO）近期臨床療效進行研究（平均隨訪時間為25 月），發(fā)現(xiàn)與傳統(tǒng)HTO相比，PFO 手術時間更短，術中出血量及術后引流量明顯減少，并發(fā)癥(神經(jīng)血管損傷、深部感染、下肢深靜脈血栓、骨折、延遲愈合和畸形復發(fā)等)的發(fā)生率顯著降低。PFO 需要解答的問題還有很多(如PFO 的最佳適應癥、緩解疼痛的持續(xù)時間和遠期療效等)，需要對更多患者進行更多的多中心比較和前瞻性研究。

2.2 脛骨高位截骨術(high tibial osteotomy,HTO)

HTO 的機制是通過恢復下肢力線，減輕受累間室負荷達到治療目的。其近期及中遠期療效和安全性在幾十年臨床實踐中得到證實[18,19]。Pannell 等[20]對1576 例HTO 患者進行統(tǒng)計分析得出5 年和10 年生存率分別為80%和56%，平均失敗時間為5.1 年。目前HTO 的應用存在以下爭議。

2.2.1 開放截骨還是閉合截骨

在力線糾正中如何選擇有效的截骨方式一直存在較大的爭議。HTO 截骨方式主要為閉合式脛骨高位截骨術(Closing-Wedged High Tibial Ostrotomy,CW-HTO)和開放式脛骨高位截骨術(Opening-Wedged High Tibial Osteotomy,OW-HTO) 。有的學者[21]認為CW-HTO 破壞脛骨正常外形，造成下肢縮短，加劇后期全膝置換（TKA）的難度。有的學者認為OWHTO 不愈合率較高，長期制動會增加其他手術并發(fā)癥。

Ehlinger 等[22]進行了一項多中心（9 個中心）的回顧性研究其中包含58 例OW-HTO，77 例CW-HTO，135 例TKA，至少回訪5 年發(fā)現(xiàn)OW-HTO 和CW-HTO 的臨床結果相當，但CW-HTO 組中晚期并發(fā)癥（松弛，感染）更為頻繁。Kuwashima 等[23]通過在3D 計算機輔助設計的40 個膝關節(jié)模型上進行CW-HTO 和OW-HTO 手術模擬，隨后在形成的CW 及OW 模型上進行TKA 手術模擬，并評估脛骨植入物和骨內膜皮質的干擾，發(fā)現(xiàn)這兩種術式對后期轉換TKA 難度影響差異不大。王等[24]對OW-HTO 和CWHTO 的隨機對照試驗(RCT)進行meta 分析（9RCT，599 例）發(fā)現(xiàn)CW-HTO 可以減少脛骨平臺的后傾，而OW-HTO 可以增加后傾。但兩組在并發(fā)癥和生存率方面無顯著差異(P＞0.05)，VAS 膝關節(jié)疼痛評分，HSS 膝關節(jié)評分，步行距離或髖膝踝（HKA）角度之間無顯著差異（P＞ 0.05），臨床結果相當。

雖然CWHTO 可以減少脛骨平臺的后傾，OWHTO 可以增加后傾，但他們臨床結果及后期TKA 難易程度相當。具體截骨方式的選擇要根據(jù)患者的實際情況進行選擇。

2.2.2 既往HTO 是否影響TKA 的長期生存

既往HTO 后全膝關節(jié)置換術（TKA）的長期結果仍不確定，Rodriguez-Merchan[25]對2009 年后的文獻進行回顧，認為HTO 不會影響TKA 的長期功能或生存。然而徐等[26]發(fā)現(xiàn)既往HTO 影響了TKA 的長期生存。既往HTO 對TKA 長期功能或生存的影響有待進一步研究。

3 單髁置換術(unicompartmental knee arthropasty, UKA)

UKA 的研發(fā)徹底改變了膝關節(jié)置換術的格局[27]。但出于對長期生存的考量，限制了UKA 的應用。澳大利亞注冊中心2016 年度報告表明：1999 年來，46000 多例UKA 的10 年和15 年翻修率為14.6%和21%。然而TKA 的10 年和15 年的翻修率為5.5%和6.5%[28]。英國NJR2016 年度報告報道了自2003 年來784000 多例TKA 和75000 例UKA 的12 年累積翻修率為3.87%和15%[29]。與其結果不同的是許多研究組報道出UKA 的20 年生存率為91%的優(yōu)秀結果,高樣本量中心研究組報道的生存率更高[30]。Robertsson 等[31]通過每年至少24 例UKA 的9 年存活率為93%支持了這一觀點。隨著更加耐磨的新材料假體出現(xiàn)及更加精準的假體對準技術，UKA 的存活率有望達到最大化[32]。目前對UKA 的應用存在以下爭議。

3.1 前交叉韌帶(ACL)缺損是否為UKA 禁忌癥

前交叉韌帶缺損很有可能已不在是UKA 的絕對禁忌癥。

早期研究認為膝關節(jié)前交叉韌帶缺損是導致UKA 術后結局不良的原因。Goodfellow1 等[33]發(fā)現(xiàn)ACL 缺損膝關節(jié)UKA 的2 年翻修率達21.4%。Engh 等[34]發(fā)現(xiàn)無論使用固定平臺還是移動平臺，在ACL 缺陷的膝關節(jié)中行UKA 失敗率都有所增加。ACL 缺損被認為是UKA 的禁忌癥。然而最近的研究對這一觀點產(chǎn)生了沖擊。Tinius 等[35]對27 例ACL 缺損的膝關節(jié)進行UKA 和ACL 重建術并進行隨訪（平均53 個月）發(fā)現(xiàn)中期功能結果良好，無翻修。牛津研究組對UKA 聯(lián)合ACL 重建術組(ACL 缺損)和UKA 組（ACL 完整）的臨床療效進行比較，發(fā)現(xiàn)UKA 聯(lián)合ACL 重建組的臨床結果要比ACL 完整UKA 組明顯好的多。造成這一結果的部分原因可能是由于ACL 完整組膝關節(jié)退化比較明顯。Citak 等[36]發(fā)現(xiàn)UKA 聯(lián)合ACL 重建術，術后膝關節(jié)運動學恢復程度與ACL完整 UKA 相似。Pandit 等[37]的活體運動學研究表明，UKA聯(lián)合ACL 重建恢復了正常的膝關節(jié)運動學。

3.2 肥胖、年齡小于60 歲、髕股關節(jié)炎是否為UKA 的禁忌癥

肥胖和年齡并非為單髁置換的絕對禁忌癥。合并髕骨關節(jié)炎并非為內側單髁置換的絕對禁忌。

Kozinn 等[38]認為體重大于82kg、年齡小于60 歲、久坐、從事重體力勞動和合并髕股關節(jié)炎的患者會增加UKA 的失敗率。牛津研究組[39]通過回顧分析1000 例牛津單髁（平均隨訪時間為5.6 年）對這些禁忌發(fā)起了挑戰(zhàn)，得出有潛在禁忌組行牛津單髁置組換在臨床療效和功能結果上與無禁忌組相似或更優(yōu)。Berend 等[40]比較了髕股關節(jié)炎組與髕股關節(jié)正常組（共計638 膝）內側固定平臺單髁置換術的存活率，發(fā)現(xiàn)70月內關節(jié)炎組存活率為97.39%要優(yōu)于非關節(jié)炎組（93.8%）。

3.3 骨水泥固定還是非骨水泥固定

兩種固定方式在假體存活率，術后并發(fā)癥及翻修率等方面無明顯差異，但在疼痛緩解方面骨水泥固定具有一定的優(yōu)勢。

骨水泥固定是目前UKA 的首選方式。然而Lindstrand等[41]對比骨水泥固定和非骨水泥固定中期療效發(fā)現(xiàn)在翻修率和術后并發(fā)癥發(fā)面兩種固定方式?jīng)]有差異，但骨水泥固定痛疼完全緩解率更高。Campi 等[58]對非骨水泥固定UKA（1199 膝）的臨床結果，失敗率、翻修率及生存率進行系統(tǒng)評價發(fā)現(xiàn)上述指標與骨水泥固定相似。

3.4 固定平臺還是移動平臺

設計移動平臺的目的是希望提高膝的運動學功能、減少接觸面的應力及減輕聚乙烯層的磨損。李等[42]對48 例56膝移動平臺和固定平臺UKA 的隨機對照試驗發(fā)現(xiàn)，2 年內移動平臺組膝關節(jié)在運動學功能上要高于固定平臺組，KS、WOMAC 及SF-36 評 分2 組 相 似。然 而Kretzer 等[43]一 項膝關節(jié)模擬器研究發(fā)現(xiàn)在運動學功能方面，兩組并沒有顯著性差異，反而移動平臺組會增加體外磨損。有報道顯示移動平臺設計UKA 的15 年生存率為93%，固定平臺設計UKA的10 年生存率為90%[44]。但 Parratte 等[45]通過回顧187 例UKA（隨訪至少15 年）發(fā)現(xiàn)兩種設計在生存率上并沒有顯著性差異，但移動平臺設計近期并發(fā)癥要高于固定平臺設計，此外在步態(tài)分析上兩種設計僅有非常微小的差異。但基于患者對UKA 滿意度的考量，Bhattacharya 等[46]發(fā)現(xiàn)固定平臺設計患者滿意度為83.5%，移動平臺設計高達93.9%。

4 全膝關節(jié)置換術(total knee arthroplasty, TKA)

TKA 是最具成本效益和成功率最高的骨科手術之一。TKA 是終末期KOA 患者最佳手術措施，美國每年約有40 萬初次TKA 手術[47]。

隨著計算機技術的發(fā)展，計算機導航及機器人技術應用于TKA。機器人技術通常用于普外科，心胸外科，婦科和泌尿科，以提高手術精度，減少醫(yī)源性軟組織損傷并提高術后功能康復。在近十年內，機器人TKA 成為減少外科手術錯誤和提高植入物定位精度的一種途徑[48,49]。機器人TKA 通過計算機軟件將患者解剖信息進行（3D）重建，外科醫(yī)生可通過該重建模型來計算和計劃最佳植入物位置。術中機器人設備有助于高精度地執(zhí)行術前計劃[48,50,52]。

4.1 植入物定位的準確性

與傳統(tǒng)的TKA 相比，機器人TKA 提高了植入物定位的準確性。

Song 等[49,52]對50 例傳統(tǒng)TKA 與50 例機器人TKA 進行了前瞻性隨機對照研究，發(fā)現(xiàn)機器人TKA 機械對準的精度更高。Hampp 等[48]對六個尸體標本研究，標本的一側接受傳統(tǒng)TKA，對側接受機器人TKA 發(fā)現(xiàn)，機器人TKA 與在冠狀，矢狀和軸狀平面中植入物定位的準確性更高。Moon 等[50]使用CT 掃描進行了尸體研究對10 例傳統(tǒng)TKA 與10 例機器人TKA 植入物定位和肢體對齊的準確性進行評估，發(fā)現(xiàn)機器人TKA 有較高的精度。

4.2 早期功能結果

與傳統(tǒng)TKA 相比，機器人TKA 減少了醫(yī)源性的軟組織損傷，可能有助于限制局部炎癥反應，減輕疼痛并減少術后腫脹。

Siebert 等[53]對70 例 機 器 人TKA 的 患 者 與50 例 傳 統(tǒng)TKA 的歷史隊列進行回顧性研究，發(fā)現(xiàn)機器人組術后軟組織腫脹有所減輕。Khlopas 等[54]進行了一項前瞻性非隨機多中心試驗，比較了102 例傳統(tǒng)TKA 與150 例機器人TKA，發(fā)現(xiàn)機器人TKA 在術后4-6 周和三個月內行走和站立的改善程度更大。

Ren 等[55]對323 個 機 器 人TKA 和251 個 傳 統(tǒng)TKA進行薈萃分析，在六個月隨訪中機器人組的膝關節(jié)社會評分（KSS）功能評分和WOMAC 評分改善更高。

4.3 中期功能結局

與傳統(tǒng)的TKA 相比，機器人TKA 植入物定位精度的提高及醫(yī)源性軟組織損傷的減少并未對中期功能結局帶來收益。

Song 等[49,52]報 道 了50 例 傳 統(tǒng)TKA 和50 例 機 器 人TKA（隨訪2 年）在HSS 或WOMAC 評分上沒有差異。Yang等[56]對71 例機器人TKA 和42 例傳統(tǒng)TKA 進行前瞻性隊列研究（隨訪至少10 年），HSS 或WOMAC 評分沒有顯著差異。Cho 等[57]最近報道了155 例機器人TKA 與196 例傳統(tǒng)TKA的結局（隨訪時間至少10 年），WOMAC，OKS，KSS 或SF-12也沒有顯著差異。

機器人TKA 提高了植入物定位的準確性，減少醫(yī)源性軟組損傷，并在早期功能上取得良好的收益但由于機器人成本昂貴，中期療效收益不高，遠期療效尚待研究，該技術在臨床應用時應酌情考量。

5 結語與展望

關節(jié)鏡下清理術主要適用于癥狀明顯且保守治療無效的早期膝關節(jié)骨性關節(jié)炎。K-L Ⅰ級KOA 患者行有限清理術,對K-L Ⅱ級的KOA 患者可行廣泛清理術。

PFO 的成功取決于正確的截骨位置，推薦的截骨部位距腓骨頭4-7cm。與傳統(tǒng)HTO 相比PFO 具有手術時間更短、疼痛緩解更明顯、并發(fā)癥(神經(jīng)血管損傷、深部感染、下肢深靜脈血栓、骨折、延遲愈合和畸形復發(fā)等)的發(fā)生率顯著降低等優(yōu)勢，但對合并脛腓關節(jié)OA 的患者，PFO 的收益較差。PFO 的最佳適應癥、緩解疼痛的持續(xù)時間和遠期療效還需要進一步研究。

CW-HTO 與OW-HTO 臨床結果及后期改行TKA 難易程度相當。但CW-HTO 中晚期并發(fā)癥發(fā)生率可能更高。HTO具體截骨方式要根據(jù)患者的實際情況進行選擇。既往HTO對TKA 長期功能或生存的影響有待進一步研究。

前交叉韌帶缺損很有可能已不在是UKA 的絕對禁忌癥。肥胖和年齡并非為單髁置換的絕對禁忌癥。合并髕骨關節(jié)炎并非為內側單髁置換的絕對禁忌癥。骨水泥和非骨水泥固定在假體存活率，術后并發(fā)癥及翻修率等方面無明顯差異，但在疼痛緩解方面骨水泥固定組有一定的優(yōu)勢。對于移動平臺設計可能并未達到最初設計目的，需要進一步研究證實。

TKA 是終末期KOA 患者最佳手術措施，機器人TKA 提高了植入物定位的準確性，減少醫(yī)源性軟組損傷，在早期功能結果上取得良好的收益，但機器人成本昂貴，中期療效收益不明顯，遠期療效尚待研究，該技術在臨床應用時應酌情考量。

不同手術方式的選擇要綜合患者的具體情況，定制出個體化的手術方案，以最大限度保證手術的治療效果。