單髁關(guān)節(jié)置換術(shù)中截骨定位技術(shù)的研究進(jìn)展

馮鞏，袁義

近年來(lái)，隨著社會(huì)老齡化的加深，膝關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎（KOA）給社會(huì)帶來(lái)了越來(lái)越大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。以往全膝關(guān)節(jié)置換（TKA）被認(rèn)為是治療終末期KOA的“金標(biāo)準(zhǔn)”，相比單踝關(guān)節(jié)置換術(shù)（UKA）遠(yuǎn)期翻修率更低、并發(fā)癥更少[1]。但最新的研究顯示，在過(guò)去的20 年里，隨著技術(shù)的發(fā)展、假體的改良，UKA 的翻修率有所下降，接近了TKA的水平[2]。同時(shí)，Beard等[3]研究認(rèn)為隨著手術(shù)技術(shù)的成熟和假體設(shè)計(jì)的改進(jìn)，UKA 取得了令人滿意的中長(zhǎng)期效果。UKA 的翻修率降低、中長(zhǎng)期效果的提升，與截骨定位技術(shù)的不斷發(fā)展有著一定聯(lián)系。準(zhǔn)確的假體安放被認(rèn)為是膝關(guān)節(jié)單髁關(guān)節(jié)置換成功的一個(gè)重要因素[4]。截骨定位技術(shù)一直以來(lái)都是關(guān)節(jié)外科醫(yī)生關(guān)注和討論的焦點(diǎn)。本文查閱回顧了大量相關(guān)文獻(xiàn)后，就UKA 術(shù)中截骨定位技術(shù)的歷史及最新進(jìn)展作一綜述。

1 UKA 的歷史

20 世紀(jì)50 年代末期，McKeever 假體的問(wèn)世被認(rèn)為是膝關(guān)節(jié)單髁關(guān)節(jié)置換術(shù)的起源。該假體是一種鈷鉻鉬合金的金屬假體，形狀類似內(nèi)側(cè)脛骨平臺(tái)，下表面有一個(gè)T 型凸起的龍骨，可植入于脛骨平臺(tái)上。當(dāng)時(shí)該手術(shù)被運(yùn)用于那些不適合做截骨手術(shù)，而且年紀(jì)相對(duì)較輕，或無(wú)法耐受全膝關(guān)節(jié)置換的患者。其實(shí)嚴(yán)格意義上來(lái)說(shuō)，McKeever 假體植入的手術(shù)并不能稱之為膝關(guān)節(jié)單髁置換術(shù)，因?yàn)樵撌中g(shù)只置換了脛骨關(guān)節(jié)間室的脛骨側(cè)。Springer 等[5]曾對(duì)24 例60 歲以下接受該項(xiàng)技術(shù)的患者進(jìn)行了報(bào)道，8年的假體翻修率達(dá)50%。由于適應(yīng)證有限、翻修率高，該假體也被慢慢淘汰。

到了20 世紀(jì)60 年代，UKA得到了進(jìn)一步的發(fā)展。Marmor 假體是第一個(gè)模塊化UKA，由Bucholz開發(fā)，從那時(shí)起，假肢設(shè)計(jì)及其運(yùn)動(dòng)學(xué)進(jìn)行了不斷改進(jìn)。Goodfellow 和O’Connor 的牛津膝蓋在20 世紀(jì)80 年代的問(wèn)世，預(yù)示著UKA 的新時(shí)代，是膝關(guān)節(jié)單髁置換術(shù)領(lǐng)域最大的進(jìn)步。該假體由平坦的脛骨假體、弧形的股骨假體以及與其匹配的活動(dòng)聚乙烯襯墊組成，其特點(diǎn)是脛股間適應(yīng)性更好，減少了應(yīng)力集中，活動(dòng)的脛骨襯墊避免了限制性假體產(chǎn)生的問(wèn)題。但活動(dòng)的襯墊也有其問(wèn)題所在，Thienpont 等[6]研究發(fā)現(xiàn)使用牛津三代活動(dòng)平臺(tái)假體術(shù)后脛骨襯墊脫位和松動(dòng)是失敗的常見原因。起初牛津膝關(guān)節(jié)運(yùn)用于雙間室置換，隨著膝關(guān)節(jié)前內(nèi)側(cè)骨性關(guān)節(jié)炎概念的提出，膝關(guān)節(jié)單髁置換被越來(lái)越多地運(yùn)用于治療這類患者。在過(guò)去的40 多年里，全球膝關(guān)節(jié)單髁置換術(shù)技術(shù)在不斷的發(fā)展，不同的相關(guān)技術(shù)被引入其中，如牛津單髁的MP 技術(shù)，3D 打印個(gè)性化截骨導(dǎo)板技術(shù)、計(jì)算機(jī)導(dǎo)航技術(shù)及間隔塊技術(shù)等。

2 截骨技術(shù)及工具的發(fā)展

膝關(guān)節(jié)單髁置換術(shù)的臨床結(jié)果容易受到假體位置、術(shù)后下肢力線、軟組織平衡等因素的影響。由于個(gè)體差異的存在，用于參考的解剖標(biāo)志會(huì)存在變化。傳統(tǒng)截骨器械的定位需靠主觀評(píng)估，缺乏關(guān)于肢體的客觀數(shù)據(jù)，假體植入的準(zhǔn)確性和重現(xiàn)性差。早期受限于工具的缺乏，UKA 手術(shù)基本以手動(dòng)截骨為主，這可能是早期UKA 手術(shù)早期失敗高的原因之一。隨著不同類型的UKA 假體的問(wèn)世，相配套的截骨工具也被運(yùn)用到了UKA 手術(shù)中。

截骨方式根據(jù)工具的不同大致可分為傳統(tǒng)器械截骨、3D 打印個(gè)性化導(dǎo)板截骨、機(jī)器人導(dǎo)航截骨及間隔塊技術(shù)等。各類工具設(shè)計(jì)改進(jìn)的初衷是簡(jiǎn)化、標(biāo)準(zhǔn)化手術(shù)步驟并提高截骨準(zhǔn)確性，使假體定位的可重復(fù)性增加。

2.1 傳統(tǒng)器械截骨 2011 年一種名為Microplasty?的新截骨工具的問(wèn)世可謂是革命性的，使手術(shù)更容易、并提高了假體定位的可重復(fù)性。Walker 等[7]對(duì)新改進(jìn)的牛津單髁器械同傳統(tǒng)的III 期儀器對(duì)比研究發(fā)現(xiàn)，新改進(jìn)的儀器降低了脛骨平臺(tái)截骨的厚度，減少骨量的丟失；另外，還提高了股骨側(cè)假體矢狀面對(duì)位準(zhǔn)確性。但該器械也不是完美的，近期有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)牛津膝關(guān)節(jié)置換術(shù)中髓內(nèi)桿的插入推動(dòng)了髕骨，進(jìn)而導(dǎo)致脛骨被向外側(cè)拉動(dòng)，最終導(dǎo)致股骨假體植入位置橫向偏移[8]。該項(xiàng)研究也支持了Inui 團(tuán)隊(duì)的研究結(jié)果[9]，這可能是在今后的研究中需要注意和改進(jìn)的。

2.2 個(gè)性化截骨導(dǎo)板 隨著3D打印技術(shù)的發(fā)展和普及，UKA 手術(shù)引入了3D 打印個(gè)性化截骨導(dǎo)板。其利用術(shù)前患者膝關(guān)節(jié)的CT及MRI數(shù)據(jù)通過(guò)計(jì)算機(jī)重建膝關(guān)節(jié)模型，能準(zhǔn)確規(guī)劃截骨的量、假體的位置和大小，并相應(yīng)的設(shè)計(jì)出個(gè)性化的截骨導(dǎo)板。個(gè)性化定制截骨導(dǎo)板理論上能提高截骨的準(zhǔn)確性，從而改善假體的定位和對(duì)齊。一項(xiàng)前瞻性研究認(rèn)為[10]，這項(xiàng)技術(shù)可能為UKA 手術(shù)量低的外科醫(yī)生提供一個(gè)特別的優(yōu)勢(shì)，有可能改善UKA的臨床結(jié)果和植入物生存率，獲得更大的結(jié)果一致性。Jones 等[11]研究證明該技術(shù)成本低，精度高，且可以使經(jīng)驗(yàn)不足的外科醫(yī)生實(shí)現(xiàn)和專家一樣的截骨精度。但是，有學(xué)者對(duì)此持有不同的意見，近期的一項(xiàng)前瞻性、雙中心、隨機(jī)、雙盲、對(duì)照試驗(yàn)研究認(rèn)為個(gè)性化截骨導(dǎo)板的方法在假體定位方面相比傳統(tǒng)儀器沒有表現(xiàn)出優(yōu)勢(shì)[12]。究其原因，Ollivier[13]對(duì)此的解釋為這些研究的術(shù)者都是經(jīng)驗(yàn)豐富的UKA 外科醫(yī)生，而對(duì)于這些UKA外科醫(yī)生來(lái)說(shuō)，個(gè)性化截骨導(dǎo)板在正面或矢狀平面上沒有提供更好的假體定位精度。因此，對(duì)于年輕的、經(jīng)驗(yàn)不夠豐富的外科醫(yī)生，個(gè)性化截骨導(dǎo)板的優(yōu)勢(shì)如何目前還沒有定論，需要更高質(zhì)量的隨機(jī)對(duì)照研究。

2.3 機(jī)器人導(dǎo)航技術(shù) 機(jī)器人導(dǎo)航技術(shù)是使用計(jì)算機(jī)在術(shù)前規(guī)劃最佳的截骨位置和假體定位，并使用術(shù)中機(jī)器人設(shè)備以高精度執(zhí)行該計(jì)劃。目前，機(jī)器人輔助導(dǎo)航由于其機(jī)器人本身費(fèi)用高，需要額外的CT 檢查增加輻射、醫(yī)保報(bào)銷限制等等局限性的存在，在國(guó)內(nèi)普及率并不高。但對(duì)該項(xiàng)技術(shù)國(guó)內(nèi)外已有大量的研究。有強(qiáng)有力的證據(jù)表明，機(jī)器人輔助UKA提高了截骨準(zhǔn)備和假體對(duì)齊的準(zhǔn)確性和精度[14-15]。和個(gè)性化截骨導(dǎo)板技術(shù)相似的是，一部分研究者認(rèn)為對(duì)于經(jīng)驗(yàn)豐富的關(guān)節(jié)科醫(yī)生來(lái)說(shuō)，機(jī)器人輔助工具的作用可能并沒那么大。Bush 等[16]研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)驗(yàn)豐富的外科醫(yī)生在UKA 手術(shù)中假體位置對(duì)齊方面的準(zhǔn)確性達(dá)到或超過(guò)了機(jī)器人輔助的UKA 手術(shù)。Bouché等[17]通過(guò)元分析方法對(duì)比了各項(xiàng)截骨技術(shù)后肯定了機(jī)器人技術(shù)的有效性，但在并發(fā)癥、翻修率以及手術(shù)持續(xù)時(shí)間方面沒有發(fā)現(xiàn)差異?？紤]到經(jīng)濟(jì)成本的問(wèn)題，他們認(rèn)為需要進(jìn)一步研究，證明臨床結(jié)果并降低假體翻修率，以便這項(xiàng)技術(shù)的臨床推廣普及。

2.4 間隔塊技術(shù)及髓外定位技術(shù) 與牛津單髁推薦使用股骨髓內(nèi)定位技術(shù)不同，許多廠家（Zimmer、S&N、DePuy 等）都推薦了間隔塊技術(shù)。該技術(shù)是在脛骨截骨完成后在間隙內(nèi)插入一個(gè)擴(kuò)展截骨墊片，使股骨截骨與脛骨截骨平行。Matziolis 等[18]研究結(jié)果表明間隔塊技術(shù)有著和髓內(nèi)技術(shù)相似的結(jié)果，但不如使用計(jì)算機(jī)導(dǎo)航的技術(shù)精確。最新研究顯示間隔塊技術(shù)相比髓內(nèi)定位技術(shù)在股骨假體冠狀面對(duì)齊方面更有優(yōu)勢(shì)[19]。

髓內(nèi)定位技術(shù)的缺點(diǎn)是增加脂肪栓塞和出血的風(fēng)險(xiǎn)。鑒于此，有學(xué)者開發(fā)出了髓外定位技術(shù)，并認(rèn)為是一種可供選擇的技術(shù)[20]。Zhang 等[21]的研究也肯定了髓外定位技術(shù)，但他們不建議經(jīng)驗(yàn)不夠豐富的關(guān)節(jié)科醫(yī)生使用該項(xiàng)技術(shù)。

3 截骨的解剖標(biāo)志

內(nèi)側(cè)UKA 手術(shù)中脛骨側(cè)矢狀位截骨決定了脛骨假體旋轉(zhuǎn)對(duì)齊的準(zhǔn)確性。參照不同的解剖標(biāo)志對(duì)截骨準(zhǔn)確度的影響也在不斷地論證中。與TKA 相比，UKA 因?yàn)槠湮?chuàng)手術(shù)的特性，小切口使得術(shù)中可辨認(rèn)的解剖標(biāo)志有限。Akagi 等[22]描述的脛骨AP軸用作脛骨旋轉(zhuǎn)參考在UKA 中并不適用，AP 軸為后交叉韌帶的中點(diǎn)到髕腱附著的內(nèi)側(cè)緣的一條可復(fù)制和可靠的線，但是在UKA手術(shù)中去確定后交叉韌帶中點(diǎn)并不容易，尤其是需要先進(jìn)行脛骨側(cè)截骨時(shí)。2012 年Kawahar等[23]認(rèn)為股骨髁間窩內(nèi)側(cè)壁是替代AP 軸的有效解剖標(biāo)志，他們對(duì)45 個(gè)健康志愿者的膝關(guān)節(jié)在屈曲90 °狀態(tài)下做了磁共振，發(fā)現(xiàn)在膝關(guān)節(jié)屈曲90°狀態(tài)下股骨髁間缺口的內(nèi)側(cè)壁幾乎與脛骨的AP 軸平行。Goodfellow 等[24]建議將脛骨的矢狀位截骨方向指向股骨頭。類似的，有學(xué)者提出了在矢狀位截骨時(shí)往復(fù)鋸對(duì)準(zhǔn)髂前上棘。但有研究報(bào)道稱，由于實(shí)際操作過(guò)程中識(shí)別髂前上棘困難，導(dǎo)致結(jié)果巨大差異，因此不推薦髂前上棘作為有效的解剖參考[25]。近期，Aliyev 等[26]研究也進(jìn)一步驗(yàn)證這一觀點(diǎn)，相比髂前上棘，AP 軸是矢狀位截骨更準(zhǔn)確的解剖標(biāo)志。關(guān)于AP 軸的解剖定位，除了上文提到的股骨髁間窩定位法以外，還有內(nèi)側(cè)髁間脊定位法和AP 軸替代法（髕腱內(nèi)側(cè)緣和內(nèi)側(cè)髁間嵴連線）[27]。Tsukamoto 等[28]進(jìn)一步研究認(rèn)為脛骨側(cè)矢狀位截骨用于AP軸替代法相比內(nèi)側(cè)髁間嵴定位法更加準(zhǔn)確。目前，關(guān)于股骨髁間窩內(nèi)側(cè)壁定位法與AP 軸替代法的對(duì)比研究還未見相關(guān)報(bào)道。對(duì)于脛骨側(cè)矢狀位截骨的最有效解剖標(biāo)志也尚未達(dá)成共識(shí)，現(xiàn)有的研究樣本量也有限，可能需要對(duì)更多不同的人群進(jìn)行進(jìn)一步的研究。

4 截骨順序

一直以來(lái)主流的截骨順序?yàn)槊劰莻?cè)截骨優(yōu)先，牛津單髁的標(biāo)準(zhǔn)操作亦是如此，在實(shí)際操作的不斷實(shí)踐中也發(fā)現(xiàn)各種問(wèn)題，如上文中提到的股骨髓內(nèi)桿插入后導(dǎo)致脛骨的橫向移位，最終導(dǎo)致股骨假體放置過(guò)于靠近脛骨平臺(tái)髁間嵴。由此Shakespeare等[29]提出了股骨截骨優(yōu)先技術(shù)，并認(rèn)為是傳統(tǒng)脛骨截骨優(yōu)先技術(shù)的有效替代技術(shù)，能使假體植入的準(zhǔn)確度更高。近期Labott 等[30]通過(guò)回顧性研究驗(yàn)證了股骨截骨優(yōu)先技術(shù)的優(yōu)勢(shì)?？上У氖?，本文沒有檢索到更多兩者的對(duì)比研究，由于相關(guān)研究很少，無(wú)法確認(rèn)這是更好的技術(shù)，但此項(xiàng)技術(shù)可能是UKA手術(shù)技術(shù)的有效補(bǔ)充，值得去進(jìn)一步關(guān)注和研究。

5 總結(jié)與展望

UKA 的截骨技術(shù)發(fā)展改進(jìn)的目的是讓手術(shù)的可重復(fù)性提高，提高假體植入位置的準(zhǔn)確性。機(jī)器人輔助截骨技術(shù)可能是最有前景的一項(xiàng)技術(shù)，它在術(shù)中能夠?qū)崟r(shí)指導(dǎo)截骨，減少因個(gè)體差異導(dǎo)致的手術(shù)誤差，可惜的是目前因成本的問(wèn)題無(wú)法普及。雖說(shuō)單髁假體的寬容度較大，假體植入位置的不精確并不意味著手術(shù)失敗，但這不應(yīng)該成為不尋找替代技術(shù)的借口，這些技術(shù)使手術(shù)教學(xué)更容易，手術(shù)更精確。

在關(guān)節(jié)外科的發(fā)展不斷朝著微創(chuàng)化、精準(zhǔn)化和個(gè)性化的方向前進(jìn)的背景下，UKA成了保膝治療的重要組成部分。目前，隨著國(guó)內(nèi)國(guó)產(chǎn)代替進(jìn)口的步伐不斷加快，國(guó)產(chǎn)單髁假體也在不斷推出，國(guó)產(chǎn)假體的優(yōu)勢(shì)是假體尺寸更加適合國(guó)人的體型。各大國(guó)產(chǎn)廠商也在根據(jù)國(guó)人的習(xí)慣在進(jìn)口假體器械的基礎(chǔ)上不斷改善配套的工具。相信在不遠(yuǎn)的將來(lái)，隨著技術(shù)和假體設(shè)計(jì)不斷優(yōu)化，UKA將會(huì)得到廣泛的臨床運(yùn)用，從而給膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎患者保留更多的膝關(guān)節(jié)功能，帶來(lái)更高的生活質(zhì)量。