指間關(guān)節(jié)假體臨床應(yīng)用的研究進展

李璐希，吳祥奎，王達利，孫廣峰

（1.遵義醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院 燒傷整形外科，貴州 遵義 563006；2.遵義醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院燒傷整形外科，貴州 遵義 563099；3.遵義醫(yī)科大學(xué)，貴州 遵義 563006）

手部關(guān)節(jié)的完整性及穩(wěn)定性是發(fā)揮正常功能的必備條件，手指近側(cè)指間（PIP）關(guān)節(jié)是手指發(fā)揮功能的關(guān)鍵。對于PIP關(guān)節(jié)損傷或病變引起的關(guān)節(jié)僵硬、疼痛進行保守治療效果不理想者，可嚴重影響手功能。隨著顯微外科技術(shù)的發(fā)展，跖趾關(guān)節(jié)游離移植術(shù)可以再造PIP關(guān)節(jié)，最大限度地恢復(fù)PIP關(guān)節(jié)功能，切取后對下肢行走無明顯影響，但對術(shù)者的顯微技術(shù)要求較高，且有創(chuàng)傷大、不適合多個關(guān)節(jié)游離移植等弊端[1]。帶血管蒂的足趾關(guān)節(jié)移植已經(jīng)開展了50多年，但其效果不能與人工關(guān)節(jié)置換術(shù)相比，受限的活動范圍仍然是重建關(guān)節(jié)的主要問題[2]。近年來人工關(guān)節(jié)設(shè)計不斷改進，新材料不斷被研發(fā)并應(yīng)用，關(guān)節(jié)置換術(shù)逐漸被引入手外科領(lǐng)域，而人工假體置換可以避免以上弊端，使手部關(guān)節(jié)僵硬畸形患者恢復(fù)良好的關(guān)節(jié)功能[3]。由于指間關(guān)節(jié)假體的研發(fā)及臨床應(yīng)用處于發(fā)展階段，選擇何種指間關(guān)節(jié)假體仍存在一些分歧?，F(xiàn)從指間關(guān)節(jié)的解剖學(xué)研究、指間關(guān)節(jié)假體的臨床應(yīng)用兩方面做一綜述。

1 PIP關(guān)節(jié)的解剖學(xué)研究

手指的PIP關(guān)節(jié)是雙髁狀關(guān)節(jié)，近節(jié)指骨頭關(guān)節(jié)面雙側(cè)髁、中間凹，中節(jié)指骨底凸出的脊，關(guān)節(jié)掌側(cè)有掌板，側(cè)方有側(cè)副韌帶、副側(cè)副韌帶，背側(cè)還有關(guān)節(jié)囊以及指伸肌腱加強，關(guān)節(jié)穩(wěn)定性較強。為了研究置入假體是否可行，有作者進行了詳細的PIP關(guān)節(jié)的解剖學(xué)研究。Ries等[4]研究了尸體手指近節(jié)指骨的遠端干骺端髓內(nèi)管(峽部)和中節(jié)指骨基部的解剖結(jié)構(gòu)。在多達30%的指骨中，峽部小于最小的近端假體的柄（Pyrocarbon），假體的置入和成功很大程度上依賴于骨形態(tài)大小。在指間關(guān)節(jié)假體置換手術(shù)時，建議對峽部進行X線檢查評估，如果峽部明顯小于最小的近端假體，置入假體是不可取的，存在假體后期塌陷和置入失敗的潛在風(fēng)險，應(yīng)避免假體和PIP關(guān)節(jié)之間的不匹配。為了改良設(shè)計PIP關(guān)節(jié)假體，Ash等[5]對83個PIP關(guān)節(jié)進行了解剖學(xué)研究，獲得詳細的PIP關(guān)節(jié)數(shù)據(jù)信息。設(shè)計新型的表面移植指間關(guān)節(jié)假體，軸承表面的設(shè)計盡可能接近近側(cè)指間關(guān)節(jié)的解剖結(jié)構(gòu)，假體的活動是通過半圓形橫截面柄和指骨軸之間的運動實現(xiàn)的，其磨損率與超高分子量聚乙烯相當(dāng)。

2 指間關(guān)節(jié)假體的臨床應(yīng)用進展

指間關(guān)節(jié)假體置換應(yīng)用于各種原因?qū)е碌腜IP關(guān)節(jié)炎及關(guān)節(jié)僵硬畸形。雖然手部小關(guān)節(jié)假體置換臨床應(yīng)用已60余年，但手部小關(guān)節(jié)置換術(shù)后療效仍不及負重的大關(guān)節(jié)置換術(shù)，這與手指負重勞動、手部屈伸頻率較高，置換后需承受較大擠壓力、剪切力、牽引力等有關(guān)。目前臨床應(yīng)用的指間關(guān)節(jié)假體主要有三類：限制型指間關(guān)節(jié)假體、半限制型指間關(guān)節(jié)假體、非限制型指間關(guān)節(jié)假體。

2.1 限制型指間關(guān)節(jié)假體

Sokolow[6]回顧分析了28例PIP關(guān)節(jié)鉸鏈?zhǔn)郊袤w的臨床應(yīng)用，兩顆鈦覆蓋螺釘插入近端和中節(jié)的骨髓腔內(nèi)鉸鏈?zhǔn)街搁g關(guān)節(jié)假體，連接鉸鏈允許移動從0°～100°。24例獲得3.9年隨訪，指間關(guān)節(jié)平均活動度提升了19°，效果比較滿意，3例進行了翻修，1例發(fā)生鉸鏈斷裂。Robert Mathys(RM)是一種用于掌指（MP）關(guān)節(jié)和PIP關(guān)節(jié)的鉸接型關(guān)節(jié)置換假體，可彌補韌帶不穩(wěn)定。Rijnja等[7]回顧性分析17例19個PIP關(guān)節(jié)的RM手指成形術(shù)患者，平均隨訪36個月，所有手指的關(guān)節(jié)穩(wěn)定性均得到恢復(fù)。對PIP關(guān)節(jié)進行RM手指置換可恢復(fù)關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性，改善關(guān)節(jié)活動度，且明顯緩解關(guān)節(jié)疼痛，其中一個關(guān)節(jié)并發(fā)尺側(cè)偏移15°，五根手指有“鵝頸”畸形，一根手指有伸展滯后和“鈕孔”畸形，其并發(fā)癥發(fā)生率較高是其弊端。Tacys R假體是一種新的解剖滑動關(guān)節(jié)和模塊化假體，用于PIP關(guān)節(jié)。Athlani等[8]對22例平均年齡63歲的指間關(guān)節(jié)炎患者進行了Tacys R假體置換，指征為PIP關(guān)節(jié)疼痛和僵硬，術(shù)后平均隨訪34個月，沒有假體移位或松動的跡象。假體的模塊化似乎是這種置入物的最大優(yōu)勢，Tacys R假體是其他傳統(tǒng)PIP關(guān)節(jié)假體的可靠替代品。隨后Griffart A等[9]對Tactys R假體在示指PIP關(guān)節(jié)或其他手指彎斜＞5°關(guān)節(jié)上的臨床應(yīng)用結(jié)果進行了客觀和主觀的評價，得出：滑動固定的Tacys R假體能夠恢復(fù)韌帶平衡，并最佳地平衡關(guān)節(jié)周圍結(jié)構(gòu)。關(guān)節(jié)活動范圍的改善和手指彎斜的矯正得到了維持，對于示指和手指彎斜＞5°的患者，采用Tactys R假體進行近側(cè)PIP全指間關(guān)節(jié)置換術(shù)不再是禁忌[9]。

2.2 半限制型指間關(guān)節(jié)假體

具有代表性的假體為Swanson硅膠（Wright公司，美國）半限制型假體。Swanson硅膠假體是用具有彈性的硅膠作為間隔墊，以保持關(guān)節(jié)軸部空間，假體需要指間關(guān)節(jié)具有完整的關(guān)節(jié)囊、關(guān)節(jié)側(cè)副韌帶及肌腱系統(tǒng)來維持關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性，假體的柄未牢固固定于髓腔內(nèi)，允許在髓腔內(nèi)隨著關(guān)節(jié)伸屈而發(fā)生輕度的滑動，有效分散了應(yīng)力，避免了假體軸部集中受力，降低了繼發(fā)性骨折的發(fā)生率，有利于假體關(guān)節(jié)達到合適的伸屈軸線。Swanson[10]對148例患者采用Swanson硅膠假體行PIP關(guān)節(jié)置換術(shù)，術(shù)后指間關(guān)節(jié)平均活動度增加了35°。在一項424例Swanson硅膠假體PIP關(guān)節(jié)置換術(shù)的研究中，發(fā)現(xiàn)指間關(guān)節(jié)平均活動度僅增加10°，但疼痛緩解較明顯[11]。后來Ashworth等[12]對138例類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎患者的PIP關(guān)節(jié)置入了Swanson假體，其中99例獲得隨訪，平均隨訪5.8年。78%置換后的PIP關(guān)節(jié)發(fā)生骨硬化，12%的PIP關(guān)節(jié)發(fā)生了骨吸收，81%的置入物在9年內(nèi)沒有進行翻修。第一代的Swanson指間關(guān)節(jié)假體的并發(fā)癥較多。Chan等[13]對Swanson硅膠假體PIP關(guān)節(jié)置換進行了系統(tǒng)綜述，發(fā)現(xiàn)報道中有8%的Swanson硅膠假體發(fā)生了下沉。為此，學(xué)者們對Swanson硅膠假體進行了進一步改進，使用保護性金屬墊圈保護硅膠聚合體關(guān)節(jié)部分，避免硅膠假體與截骨斷端直接接觸，有效減少了假體的磨損并避免了Swanson硅膠假體的下沉。在歐洲，硅膠關(guān)節(jié)假體仍然是最廣泛使用的置入物，主要缺點是穩(wěn)定性有限，矯正預(yù)先存在的關(guān)節(jié)畸形較困難[14]。雖然 Swanson硅膠假體在PIP關(guān)節(jié)置換術(shù)后存在較多并發(fā)癥，但由于術(shù)后能緩解疼痛，改善手指伸屈功能，提高了患者生活質(zhì)量，目前仍是患者容易接受的方案之一，也是臨床手外科醫(yī)師應(yīng)用最普遍的人工指關(guān)節(jié)假體。

2.3 非限制型指間關(guān)節(jié)假體

隨著指間關(guān)節(jié)解剖學(xué)及生物力學(xué)研究的進展，研發(fā)了與生理解剖相符、截骨量更小的非限制型關(guān)節(jié)假體，表面置換型關(guān)節(jié)假體。這種假體關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)更符合手指關(guān)節(jié)的解剖學(xué)結(jié)構(gòu)，置換后可獲得更大的關(guān)節(jié)活動度[15]。

Ono等[16]對21個PIP關(guān)節(jié)熱解碳關(guān)節(jié)假體置換術(shù)進行了前瞻性評估。這種假體有很高的并發(fā)癥，即使手功能受到影響，也未影響患者的滿意度，因術(shù)后疼痛緩解療效理想。Wagner等[17]對170個PIP關(guān)節(jié)熱解碳關(guān)節(jié)置換術(shù)進行了至少兩年的臨床隨訪，松動及骨吸收發(fā)生率較高，在年輕患者和創(chuàng)傷后關(guān)節(jié)炎患者中尤為明顯，在不需要翻修手術(shù)的患者中，疼痛得到了改善，運動功能得到了維持。熱解碳近指間關(guān)節(jié)置入術(shù)，由于下沉的比率較高，Jordaan等[18]改用骨水泥表面替代近指間關(guān)節(jié)(SR-PIPJ)假體行近側(cè)指間關(guān)節(jié)置換43個關(guān)節(jié)，平均隨訪26.5個月，活動范圍得到改善，下沉的比率亦有所改善，但仍高得無法接受。Pettersson等[19]回顧熱解碳半關(guān)節(jié)置換術(shù)，臨床效果和患者滿意度優(yōu)于已發(fā)表的關(guān)節(jié)置換術(shù)，PIP關(guān)節(jié)半關(guān)節(jié)置換術(shù)與全關(guān)節(jié)置換術(shù)相比，操作簡單，可以保留更多的骨存量，出現(xiàn)嚴重并發(fā)癥后可以更容易行指間關(guān)節(jié)翻修術(shù)和指間關(guān)節(jié)融合術(shù)等補救措施。來自SBI公司的SR(TM)-PIP假體是一種模仿人體關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)的鈦化聚乙烯假體。Ampofo等[20]在39例臨床患者中置入了SR(TM)-PIP假體后，減輕了患者的關(guān)節(jié)疼痛。提倡使用這種假體用于近側(cè)指間關(guān)節(jié)，術(shù)后關(guān)節(jié)活動度可與其他假體相媲美，對于假體松動和“鵝頸”畸形仍有改善的空間。CapFlex-PIP置入物是一種由兩個部件組成的模塊化滑動面PIP關(guān)節(jié)假體。近端部件是鈷鉻合金的雙髁帽，遠端部件是具有超高分子量聚乙烯的關(guān)節(jié)面。這兩種成分都有鈦孔基底，用于無骨水泥骨整合。這種設(shè)計提供了一種聚乙烯-金屬滑動表面，這是其他置入物關(guān)節(jié)成形術(shù)所不具備的[21]。Schindele等[22]報道表面置換術(shù)CapFlex-PIP的非骨水泥置入能夠緩解疼痛，保持運動，改善側(cè)方穩(wěn)定性，糾正原發(fā)性和繼發(fā)性PIP骨關(guān)節(jié)炎患者近端指間關(guān)節(jié)的軸偏移。Hong等[23]提出一種新的手近端指間關(guān)節(jié)假體設(shè)計，基于人體PIP關(guān)節(jié)運動學(xué)推導(dǎo)出的一種最優(yōu)化的關(guān)節(jié)假體，設(shè)計滾動接觸關(guān)節(jié)機制的新型PIP關(guān)節(jié)置入體，在人體指間關(guān)節(jié)運動學(xué)方面表現(xiàn)出了可接受的結(jié)果。

2.4 指間關(guān)節(jié)假體臨床應(yīng)用療效比較

Chan等[13]檢索了相關(guān)研究文獻35篇，系統(tǒng)地比較了硅酮和熱解碳關(guān)節(jié)置換術(shù)對PIP關(guān)節(jié)關(guān)節(jié)炎患者的療效。資料顯示兩種關(guān)節(jié)置換術(shù)均能滿意地緩解疼痛，置入物也提供了類似的關(guān)節(jié)活動度，在握力和捏力方面也有相似的結(jié)果。熱解碳關(guān)節(jié)置換術(shù)并沒有優(yōu)于硅膠假體。Forster等[24]做了Meta分析，調(diào)查了使用熱解碳、金屬聚乙烯和硅膠假體的指間關(guān)節(jié)置換術(shù)后的效果、并發(fā)癥、再手術(shù)的發(fā)生率，證實硅膠假體仍然是治療穩(wěn)定的PIP關(guān)節(jié)置換術(shù)有價值的選擇。表面置換假體有更高的再手術(shù)風(fēng)險，但是能夠更好地矯正PIP關(guān)節(jié)不穩(wěn)定或偏斜畸形。Hensler等[25]對健康參與者、接受表面置換置入物(CapFlex-PIP)治療的PIP關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎和硅酮關(guān)節(jié)成形術(shù)的患者，利用三維運動測量系統(tǒng)量化PIP關(guān)節(jié)的側(cè)方穩(wěn)定性，并將其與表面置換術(shù)或硅膠關(guān)節(jié)置換術(shù)后的關(guān)節(jié)進行比較。與柔性硅膠假體相比，PIP關(guān)節(jié)表面置換術(shù)具有更好的指間關(guān)節(jié)的解剖穩(wěn)定性。Milone等[26]2019年檢索385篇原創(chuàng)文章，研究報道了177個指的硅膠、熱解碳或金屬表面關(guān)節(jié)置換術(shù)的手指特異性不穩(wěn)定性相關(guān)結(jié)果。得出：各個手指之間關(guān)節(jié)置換術(shù)的不穩(wěn)定性相關(guān)畸形及并發(fā)癥發(fā)生率沒有差異，未來需進一步進行生物力學(xué)的臨床研究。Gruber等[27]認為指間關(guān)節(jié)假體置換術(shù)是一種短期可行的選擇，應(yīng)進行進一步研究，以確保遠期療效。Lui YF等[28]研究雞指間關(guān)節(jié)在解剖結(jié)構(gòu)上與人類指間關(guān)節(jié)相似，雞指間關(guān)節(jié)有可能成為評估新型人類手指關(guān)節(jié)假體性能的潛在模型。

3 展望

PIP關(guān)節(jié)置換術(shù)發(fā)展至今，其臨床應(yīng)用越來越廣泛，Naghshineh等[3]認為關(guān)節(jié)置換術(shù)是治療PIP骨性關(guān)節(jié)炎緩解疼痛的良好選擇。Vranis等[29]認為PIP關(guān)節(jié)置換術(shù)是安全的手術(shù)，并發(fā)癥發(fā)生率低，大多數(shù)外科醫(yī)生更認可關(guān)節(jié)成形術(shù)而不是關(guān)節(jié)融合術(shù)。而Vitale等[30]的臨床對比研究結(jié)果提示，與關(guān)節(jié)融合術(shù)相比，接受關(guān)節(jié)置換術(shù)的患者發(fā)生并發(fā)癥的數(shù)量增加了4.3倍，對于患有骨關(guān)節(jié)炎或創(chuàng)傷后關(guān)節(jié)炎的患者，在決定進行人工關(guān)節(jié)置換術(shù)還是關(guān)節(jié)融合術(shù)時，必須考慮到患者的目標(biāo)，并考慮到并發(fā)癥風(fēng)險。學(xué)者普遍認為熱解碳是一種有效的關(guān)節(jié)置換手術(shù)材料，熱解碳近端指間關(guān)節(jié)置換術(shù)緩解了關(guān)節(jié)疼痛，并恢復(fù)了良好的關(guān)節(jié)運動功能，在短、中期隨訪中效果良好，而在長期隨訪中效果有些不佳，如假體松動、脫位和假體骨折是臨床報道的主要并發(fā)癥，翻修率較高，與硅酮相比，其效果較差[31]。Swanson硅膠假體置換能立即緩解關(guān)節(jié)疼痛，改善手指功能。Wagner等[32]認為硅酮置入物降低了翻修手術(shù)的風(fēng)險。使用了金屬墊環(huán)的Swanson型硅膠假體置換術(shù)后大部分患者的關(guān)節(jié)功能良好[33]，由于其具有較好的遠期臨床效果、低翻修率和低成本，經(jīng)驗證硅膠假體仍是目前臨床應(yīng)用最廣泛的人工指關(guān)節(jié)假體。Muder等[34]認為移植軟骨膜修復(fù)手指關(guān)節(jié)是一種值得考慮的技術(shù)，因為該方法翻修率較低，且優(yōu)于表面置換術(shù)。

目前指間關(guān)節(jié)假體的臨床應(yīng)用仍存在許多分歧，其主要原因是在全球范圍內(nèi)，沒有針對手外科醫(yī)生的標(biāo)準(zhǔn)化教育途徑、培訓(xùn)計劃或手術(shù)準(zhǔn)入的認證機構(gòu)。實施新的以能力為基礎(chǔ)的規(guī)范化專業(yè)培訓(xùn)，并幫助接受培訓(xùn)的醫(yī)生更有效地開展指間關(guān)節(jié)假體置換術(shù)，從而改善各自國家患者的預(yù)后[35]。標(biāo)準(zhǔn)化教育、規(guī)范化培訓(xùn)、嚴格化準(zhǔn)入、精準(zhǔn)化置換是未來指間關(guān)節(jié)假體置換手術(shù)的發(fā)展方向，3D打印定制假體置入等新技術(shù)將逐漸在手部小關(guān)節(jié)置換手術(shù)中獲得重要地位[36-37]。