髕股關節(jié)置換與全膝關節(jié)置換治療單純髕股關節(jié)炎的療效比較

李昀達，張璟，翟偉韜

作者單位：1上海中醫(yī)藥大學，上海 201203；

2上海中醫(yī)藥大學附屬光華醫(yī)院關節(jié)矯形外科，上海 200052

髕股關節(jié)炎（patellofemoral osteoarthritis，PFOA）是膝骨關節(jié)炎（knee osteoarthritis，KOA）中常見的亞型，在臨床上多表現(xiàn)為膝前痛、屈膝及下蹲活動受限、上下樓梯困難等。年齡大于40歲和女性為其好發(fā)人群［1］，在我國大于50 歲的人群中其發(fā)病率高達23.9%［2］。PFOA 早期病人可以通過口服消炎止痛藥、關節(jié)腔注射［3-4］、理療［5］及功能鍛煉等保守治療來緩解癥狀改善功能，而髕股關節(jié)嚴重破壞的病人則往往要面對手術治療的選擇。全膝關節(jié)置換（total knee arthroplasty，TKA）雖然在臨床上對于晚期PFOA 病人具有良好效果，應用廣泛［6］，但TKA也并非解決髕股關節(jié)問題的萬全之策，TKA 治療單純PFOA 病人術后髕股關節(jié)持續(xù)疼痛仍高達6%～19%［7-8］，因此評估髕股關節(jié)置換（patellofemoral arthroplasty，PFA）的療效仍然很有必要。PFA 由于第一代假體設計的不成熟，在臨床上療效不滿意［9］。但隨著第二代Onlay 設計理念假體的出現(xiàn)，PFA 作為一種相較于TKA 侵襲性更小的手術，擁有保留自身脛股關節(jié)和韌帶結構相對完整性、術后早期促進病人的快速康復及術后感受度更佳［10］等眾多優(yōu)點，逐漸再次成為臨床治療選擇的熱點，因此針對PFOA 病人選擇TKA 或PFA 治療仍是值得探討的話題。既往研究往往在病例選擇上存在選擇偏倚，混雜因素較多，本研究采用傾向性評分匹配法回顧性分析因單純PFOA 行TKA 或PFA 病人的臨床資料，探討TKA 與PFA 治療單純PFOA 的療效差異，現(xiàn)報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 診斷標準：參照中華醫(yī)學會骨科學分會《骨關節(jié)炎診治指南（2018 年版）》KOA 診斷標準［11］制定：①近一個月內反復出現(xiàn)膝前痛，下蹲、起立、上下臺階等活動時疼痛加重；②髕骨研磨試驗（+）；③膝關節(jié)被動或主動屈伸活動中伴有彈跳感或摩擦音；④X線片髕骨軸位片顯示關節(jié)間隙變窄、軟骨下骨硬化和（或）囊性變、關節(jié)邊緣骨贅形成；⑤晨僵時間≤30 min。納入標準：①符合PFOA 診斷標準，且經(jīng)保守治療無效。②髕股關節(jié)軸位X 線片示存在關節(jié)間隙狹窄、軟骨下骨硬化，或MRI 顯示髕股關節(jié)軟骨損傷。③骨關節(jié)炎進展未累及脛股關節(jié)。排除標準：①有明顯膝關節(jié)內翻或外翻畸形；②術前檢查提示患肢局部或全身他處存在感染病灶；③膝關節(jié)站立位片顯示脛股關節(jié)間隙狹窄；④病人一般情況差，不能耐受手術。

納入分析2013 年7 月至2017 年7 月上海中醫(yī)藥大學附屬光華醫(yī)院符合納入標準的172 例單純PFOA 病人，其中行單側PFA 組46 例，同期行單側TKA 病人126 例，將行TKA 病人以1∶1 的比例運用傾向性評分匹配法與行PFA 病人進行匹配，匹配因素包括性別、年齡、體質量指數(shù)（body mass index，BMI）、共病、牛津膝關節(jié)評分［12］（oxford knee score，OKS）和健康調查12 項簡表［13］評分（the 12-item short-form health survey，SF-12），卡鉗值設置為0.02。PFA 與TKA 組匹配前年齡［（57.8±7.2）歲比（69.6±6.7）歲，t=-3.57，P＜0.05］、OKS 評分［（21.4±5.2）分比（25.8±8.6）分，t=3.13，P＜0.05］、BMI［（25.52±5.9）kg/m2比（23.13±6.7）kg/m2，t=3.63，P＜0.05］的差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。進行匹配成功46 對，匹配后兩組病人的一般資料及術前療效評定資料比較無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）見表1。本研究符合《世界醫(yī)學協(xié)會赫爾辛基宣言》相關要求。

表1 髕股關節(jié)炎172例傾向性評分匹配后人口學資料、共病、術前功能評分

1.2 手術方法 術前準備：兩組病人均結合病史、體格檢查、影像學檢查明確診斷為單純PFOA。且經(jīng)保守治療后癥狀改善不明顯。完善術前相關檢查，排除病人患有感染性疾病，白細胞及C反應蛋白應在正常范圍內，同時術前30 min 預防性使用抗生素，術前應注重指導病人做股四頭肌鍛煉。

TKA 組：所有手術均由同一組醫(yī)生進行，假體均為施樂輝公司Legion CR 假體（legion cruciate retaining knee smith & nephew）。手術入路選擇前正中內側髕旁支持帶入路，外翻髕骨，顯露關節(jié)腔，切除前交叉韌帶及滑膜，保留后交叉韌帶，股骨髓內定位后進行截骨，脛骨髓外定位后進行截骨，截骨目標是屈伸間隙平衡。進行假體試模，測試關節(jié)內外側穩(wěn)定性及Nothumb試驗，試模完成后，術中根據(jù)情況行髕骨成形聯(lián)合去神經(jīng)化或行髕骨置換術。裝入假體以骨水泥固定，沖洗關節(jié)腔留置引流管，逐層縫合切口，術畢。

PFA組：所有手術均由同一組醫(yī)生，假體均為捷邁公司第二代髕股關節(jié)Onlay 假體（zimmer gender solitions pfj system），手術入路采用內側髕旁入路，外翻髕骨保護半月板及髕下脂肪墊，檢查脛股關節(jié)以確認是否為單純PFOA，取后交叉韌帶起點約8 mm 處鉆孔，進行髓內定位，經(jīng)截骨導向器行股骨遠端前方截骨及滑車研磨，盡可能實現(xiàn)截骨厚度接近假體厚度，安裝滑車試模，選擇合適大小髕骨磨具對髕骨進行打磨，安裝髕骨試模，確定髕骨軌跡及假體覆蓋范圍良好后正式植入股骨滑車及髕骨假體以骨水泥固定，沖洗關節(jié)腔留置引流管，逐層縫合切口，術畢。

術后處理：①術后予以加壓包扎。②術后48 h內在病人能夠忍受的范圍內行統(tǒng)一的早期股四頭肌功能鍛煉及膝關節(jié)活動度訓練。③術后24 h 內予以抗生素預防感染。④美洛昔康片消炎止痛。⑤利伐沙班片預防血栓2周。⑥所有病人均放置引流管，術后24 h 內拔出引流管。⑦術后1 周內依靠助步器輔助行走活動。

1.3 評價指標

1.3.1 圍手術期資料 ①記錄顯性失血量，顯性失血量=術中失血量+術后引流量（術中出血量為術中使用紗布凈增質量加上術后引流瓶液體量再減去沖洗所用液體量，術后引流量為拔除引流管時引流量瓶的引流量）。②記錄隱性失血量，隱性失血量=總失血量-顯性失血量?？偸а扛鶕?jù)GROSS 方程［14］計算，［總失血量=術前血容量×（術前紅細胞比容-術后最低紅細胞比容）/（術前及術后最低紅細胞比容之和的一半），術前血容總量計算根據(jù)NADLER 等［15］提出公式方法計算］。③記錄手術時間。④記錄住院時間。

1.3.2 療效評價 隨訪方式為病人于術后12月、24月及以后每年門診復診或電話隨訪。隨訪內容包括OKS 評分、SF-12 評分、影像學X 線片、手術并發(fā)癥、滿意度調查、假體松動情況。

OKS 評分由12 個構成項目組成，涉及疼痛程度、活動能力、跛行、下樓梯、坐下后站立、下蹲、打軟腿、睡眠、個人衛(wèi)生、家務、購物和上下交通工具等，其中5項關于疼痛，7項關于功能，每個項目評分為0～4 分，0 分為最劇烈反應，4 分為最低限度反應，最大分值48分，分數(shù)越高代表功能恢復越好。

SF-12評分主要分8個項目，通過生理健康評分（physical component summary，PCS）和心理健康評分（mental component summary，MCS）兩個方面，共12個條目進行評價，其中心理方面有情緒對角色的影響（role-emotional，RE），心理健康（mental health，MH），社會功能（social functioning，SF）；生理方面有生理功能（physical functioning，PF），生理功能對角色影響（role-physical，RP），疼痛（body pain，BP），活力（vitality，VT）以及健康總評（general health，GH）等8個方面，得分以百分計算。按照GH，PF，RP，BP 結果計入PCS 總得分；RE，MH，VT，SF 計入MCS 總得分。術后滿意度調查分為非常滿意、基本滿意、不滿意。末次隨訪時通過X線片評估假體松動情況及脛股關節(jié)炎（tibiofemoral osteoarthritis，TFOA）進展情況及膝關節(jié)影像學參數(shù)（髕股指數(shù)、適合角、外側髕骨角）。術后翻修及術后并發(fā)癥情況（下肢深靜脈血栓、血腫、感染等）。

1.4 統(tǒng)計學方法 采用SPSS 22.0 軟件進行統(tǒng)計學分析。分析前對數(shù)據(jù)進行正態(tài)性和方差齊性檢驗，計量資料用±s 表示，符合正態(tài)性組間比較采用獨立樣本t 檢驗；重復測量資料采用重復測量方差分析；不合符正態(tài)性采用廣義估計方程；計數(shù)資料采用率（%）表示，組間比較采用χ2檢驗；以P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 圍手術期資料比較 兩組顯性出血量、隱性出血量、手術時間、住院時間PFA 組均小于TKA 組，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）；兩組術后并發(fā)癥差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。見表2。

表2 髕股關節(jié)炎172例圍手術期資料比較

2.2 臨床療效評定比較 隨訪時間［PFA 組（34±6.2）月（范圍為28～84 月）比TKA 組（32±9.2）月（范圍為24～71 月），t=1.21，P＞0.05］。兩組病人OKS 評分與SF-12PCS、MCS 評分，組間同時間點比較差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）；整體采用重復測量方差分析，時間效應組內各時間點差異有統(tǒng)計學意義［（OKS 評分：F=50.38，P＜0.05）；（SF-12PCS 評分：F=12.30，P＜0.05）；（SF-12MCS評分：F=7.81，P＜0.05）］；時間與組別交互效應差異有統(tǒng)計學意義［（OKS 評分：F=4.31，P＜0.05）；（SF-12PCS 評分：F=6.77，P＜0.05）；（SF-12MCS 評分：F=9.51，P＜0.05）］，對兩組內因素組別與時間進行單獨效應檢驗。見表3～5。

表3 髕股關節(jié)炎172例術前及術后OKS評分結果/（分，±s）

表3 髕股關節(jié)炎172例術前及術后OKS評分結果/（分，±s）

組別PFA組TKA組F值P值例數(shù)46 46術前16.28±4.45 15.25±4.67 0.39 0.54術后12月21.50±6.30 22.56±5.24 0.02 0.89術后24月25.28±6.97 23.50±5.97 0.14 0.71末次隨訪24.96±6.65 24.09±4.35 0.13 0.73 F值13.41 25.52 P值＜0.05＜0.05

2.3 影像學資料 所有病人均未出現(xiàn)假體松動及TFOA 進展情況。末次隨訪兩組的髕股外側角、髕骨適合角、髕股指數(shù)，差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。見表6。

表6 髕股關節(jié)炎172例末次隨訪影像學資料/（度，±s）

表6 髕股關節(jié)炎172例末次隨訪影像學資料/（度，±s）

組別PFA組TKA組t值P值例數(shù)46 46髕骨外側角3.72±1.08 3.78±1.43-0.14 0.98髕骨適合角-5.50±8.30-4.06±8.59-2.89 0.77髕股指數(shù)1.77±0.71 1.88±0.75-0.60 0.55

2.4 術后滿意度及并發(fā)癥 術后12 月隨訪PFA 組

41例非常滿意，3例基本滿意，2例不滿意，滿意度為95.6%；末次隨訪時39 例非常滿意，2 例基本滿意，5例不滿意，滿意度為89%。TKA 組術后12 月隨訪時39例非常滿意，3例基本滿意，4例不滿意，滿意度為91.3%；術末次隨訪時38 例非常滿意，2 例基本滿意，6 例不滿意，滿意度為86.9%。術后并發(fā)癥PFA組2例病人術后出現(xiàn)傷口感染，均予以表面清創(chuàng)，抗生素抗感染，均未培養(yǎng)出細菌，后癥狀好轉。TKA組1 例病人術后出現(xiàn)患側關節(jié)紅腫熱痛，予以清創(chuàng)更換墊片，抗生素抗感染，均未培養(yǎng)出細菌，后癥狀好轉。

2.5 典型病例 57 歲女性病人，左膝關節(jié)膝前痛8年，加重3 月入院。入院后結合病人病史、體征、影像學檢查診斷為左膝髕股關節(jié)炎，在全麻下行左側髕股關節(jié)置換術，術后24 月隨訪時，未發(fā)現(xiàn)假體松動跡象。OKS 評分由術前15 分提高至40 分。見圖1。

圖1 左膝髕股關節(jié)炎行左側髕股關節(jié)置換術手術前后X 線圖：A為術前雙膝X 線立位片顯示未見脛股關節(jié)明顯狹窄；B 為術前左膝側位片顯示左膝髕股關節(jié)間隙狹窄，髕骨及滑車上方骨贅形成；C為術前左膝髕骨軸位X線片顯示髕骨外傾，外側髕股間隙明顯狹窄；D為術前左下肢全長片顯示左髖、左膝、左踝關節(jié)在位關節(jié)間隙未見明顯狹窄；E 為術后24月左下肢全長片顯示左髖、左膝、左踝關節(jié)在位，左膝髕股關節(jié)置換術后改變，脛股關節(jié)間隙未見明顯狹窄；F 為術后24月雙膝立位X線片顯示左膝髕骨假體位置可，脛股關節(jié)間隙基本正常；G 為術后24 月左膝側位X 線片顯示髕股關節(jié)假體位置可；H 為術后24 月左髕骨軸位X 線片顯示假體位置及髕骨軌跡可

3 討論

自從McKeever 等［16］在1955 年第一次成功使用鈷鉻鉬合金進行髕骨表面置換，到Blazina 等［17］在1979 年第一次報道人工髕股關節(jié)置換的效果，臨床醫(yī)生對于PFA 的熱情經(jīng)歷了一個高漲到冷落的過程。相較于TKA 的療效，很多臨床醫(yī)生認為PFA 的結果是不可預測和不確切的。由于早期設計理念的不成熟（inlay 理念）、手術指征及病人選擇的不嚴格，術后療效并不理想、假體磨損率高、并發(fā)癥較多、假體生存率不高［18］。相較于TKA10 年假體生存率97%，15 年90%，第一代中表現(xiàn)較好的RichardsⅡ假體生存率也僅為10 年89%，15 年69%，差距顯著［19］。隨著設計理念的進步、假體技術的改進、手術指征和病人選擇的嚴格把控，第二代PFA 在臨床上治療PFOA 取得了令人鼓舞的成果。但在臨床工作中，PFA 的手術量卻遠遠小于TKA。在一項涉及8 個國家多中心的調查研究中顯示PFA 在膝關節(jié)置換術中所占比例不超過百分之一［20］。分析原因，除了上述PFA 曾經(jīng)的高翻修率，還可能與PFA 適應證更難把控、部分臨床醫(yī)師未能完成學習曲線及TKA技術較為成熟、普及率較高、臨床上許多醫(yī)師更傾向于自己更為擅長的手術方式進行治療等多因素有關。導致部分醫(yī)生將PFA 作為PFOA 的過渡治療手段。本組醫(yī)生同樣是在嚴格把握FPA 的適應證，掌握PFA 手術技巧要點并體會到PFA 治療單純PFOA 的優(yōu)勢后逐漸開展治療，早期階段同樣經(jīng)歷過多次對手術適應證及相關技術的思考與探索。Kamikovski 等［21］基于年齡、性別、BMI 為基礎的回顧性隊列研究中發(fā)現(xiàn)，年齡小于55 歲的單純PFOA 病人行TKA 較PFA 在1 年隨訪時WOMAC 評分好于PFA 組，但在2 年隨訪時，兩組差異無統(tǒng)計學意義。但兩組術前均未對病人的功能、疼痛、日常生活能力等因素進行匹配分析，這對于最終的結果可能會造成一些偏倚。由于既往部分研究中對于病例的選擇混雜因素較多，我們認為有必要在探索PFA 與TKA 療效差異時進行傾向性評分匹配，盡可能降低有效混雜偏倚，提高研究效率，使兩組更具有可比性。

表4 髕股關節(jié)炎172例術前及術后SF-12PCS評分結果/（分，±s）

表4 髕股關節(jié)炎172例術前及術后SF-12PCS評分結果/（分，±s）

組別PFA組TKA組F值P值例數(shù)46 46術前35.90±7.51 34.87±6.39 0.43 0.52術后12月43.09±7.56 40.90±8.25 1.21 0.28術后24月40.37±6.91 40.90±10.54 0.06 0.81末次隨訪40.96±8.66 38.06±9.63 2.03 0.16 F值5.15 3.77 P值＜0.05＜0.05

表5 髕股關節(jié)炎172例術前及術后SF-12MCS評分結果/（分，±s）

表5 髕股關節(jié)炎172例術前及術后SF-12MCS評分結果/（分，±s）

組別PFA組TKA組F值P值例數(shù)46 46術前44.75±7.11 44.59±9.95 0.01 0.95術后12月51.15±6.30 49.93±5.70 0.81 0.374術后24月50.31±8.16 49.53±8.27 0.11 0.74末次隨訪49.03±5.85 51.34±9.43 1.42 0.24 F值5.71 7.05 P值＜0.05＜0.05

本研究發(fā)現(xiàn)單純PFOA 病人行PFA和TKA在術后早期臨床療效及生活質量均較術前改善明顯，且兩組在隨訪期間OKS 評分及SF-12 評分差異無統(tǒng)計學意義。Odgaard 等［22］研究發(fā)現(xiàn)PFA 較TKA 在術后的2年時間內擁有更佳的膝關節(jié)功能活動度和更好的感受度，但在2 年后兩組在除KOSS 功能評分外，并無差異，認為PFA 較TKA 在術后早期有更好的生活質量。這也跟本研究的2年隨訪時兩組臨床療效評價和生活質量評價結果相一致，雖然本研究在12月的評價結果兩組差異無統(tǒng)計學意義，但在滿意度上PFA 組（95.6%）較TKA 組（91.3%）滿意度更高。而Joseph 等［23］研究發(fā)現(xiàn)在術后1 年與中期療效方面，TKA 與PFA 療效相當，且并發(fā)癥方面差異無統(tǒng)計學意義，與本研究結果一致。

本研究并發(fā)癥方面，PFA 組2 例病人術后出現(xiàn)傷口感染，予以表面清創(chuàng)，抗生素抗感染治療，均未培養(yǎng)出細菌，后癥狀好轉。TKA 組1 例病人術后出現(xiàn)患側關節(jié)紅腫熱痛，予以清創(chuàng)更換墊片。兩組在隨訪期內均未出現(xiàn)假體松動及TFOA 進展情況，這可能與隨訪時間較短有關。文獻報道早期PFA 并發(fā)癥多因假體定位不當及TFOA 的進展，隨著第二代髕股關節(jié)假體的出現(xiàn)，并發(fā)癥由第一代的17%降至4%［24］。在出血量、手術時間、住院時間方面，PFA組明顯少于TKA組，雖然兩組在術后12月臨床療效和生活質量方面無明顯差異。但這對于加快病人術后恢復、降低手術風險、減少因手術問題引發(fā)的并發(fā)癥具有一定意義。

對于PFA 及其他單間室置換較TKA 有更高的翻修率這個問題，一直存在爭議［25］。相同的研究結果可能得出不同的結論，Bunyoz等［26］通過納入35篇文獻分析，發(fā)現(xiàn)相較于第二代PFA 翻修率8.4%，TKA 翻修率僅為1.3%，而引起PFA 翻修的前兩大因素則為TFOA 的進展和持續(xù)疼痛分別占比53.1%和29.2%，而持續(xù)疼痛的原因很可能和TFOA 有關，這也正是很多臨床醫(yī)生在面對單純PFOA 時主張行TKA 治療的原因之一。而反對的人則認為相對于TKA，PFA 翻修難度及成本更低。盡管本研究中并未發(fā)現(xiàn)有需要翻修的病人，但在未來可能面臨的翻修中，PFA 優(yōu)勢在于有良好的骨量和韌帶等軟組織保留，使翻修手術難度及門檻降低［27-28］。而TKA 翻修則往往是更多的骨量缺失，甚至需要使用限制性假體，而這可能會造成翻修術后功能不佳和假體存活率的降低。當我們面對PFOA 病人時應該考慮一點，晚期PFOA病人較晚期TFOA病人行手術治療的年齡平均小約10 歲［29］，因為PFOA 病人更為年輕化且功能要求更高，且其壽命往往大于假體壽命，因此一些晚期行TKA 翻修可能不代表治療的失敗，反而可以認為是成功地避免更為嚴重的TKA翻修。

通過上述研究，在術后至少24月的隨訪時間內TKA 與PFA 在療效情況和生活質量方面均較術前顯著提高，均能取得滿意療效。且兩者在隨訪時功能情況和生活質量方面無差異。但PFA 較TKA 有更高的滿意度、更少的出血量、更短的手術時間及更少住院天數(shù)。因此可以認為在治療單純PFOA 病人時，PFA 在術后早期內可以擁有等同于TKA 的臨床療效和生活質量。本研究雖然通過傾向性評分匹配法將PFA 組與TKA 組進行比較，盡可能降低其他混雜因素的影響，且病人在接受TKA 或PFA 手術時臨床醫(yī)生對于假體的選擇是隨機的，盡管沒有進行正式的隨機分組，仍能得到部分有價值的結論，但回顧性非隨機設計仍是本研究的一個主要的局限性。此外本研究尚存在樣本量較少，缺乏長期隨訪等不足之處。大樣本高質量多中心隨機對照研究及遠期療效、假體的存活率、翻修率尚有待進一步證實。