脛骨平臺后傾角變化對單髁關(guān)節(jié)置換術(shù)后關(guān)節(jié)功能及假體生存率的影響

翟凱 王冰 周珂 苗族康 鄭舒 孫海寧

隨著我國逐步進入老齡化，膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎（knee osteoarthritis，KOA）發(fā)病率逐年增加，2020 年報道稱KOA 在我國中老年人群中的發(fā)病率約為8.5%，女性多見［1］。其主要與關(guān)節(jié)軟骨退行性改變相關(guān)，臨床癥狀常以膝關(guān)節(jié)疼痛為主，部分嚴重病人會伴有膝關(guān)節(jié)畸形并出現(xiàn)僵硬及強直等表現(xiàn)。

單髁膝關(guān)節(jié)置換術(shù)（unicompartmental knee arthroplasty，UKA）在治療單間室KOA 中具有創(chuàng)傷小、恢復快并較全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)（total knee arthroplasty，TKA）更能保留病人膝關(guān)節(jié)本體感覺等優(yōu)勢，逐步受到病人及醫(yī)生的青睞［2-3］。隨著UKA 手術(shù)技術(shù)及假體設計理念的逐漸成熟，其適應證也逐步放寬。目前第3代Oxford單髁膝關(guān)節(jié)假體系統(tǒng)采用的活動半月板襯墊與股骨端半球形假體完全匹配，有效避免了應力集中，從而減少對聚乙烯襯墊的磨損［4］。但是UKA 假體的設計理念多以西方國家人群解剖參數(shù)作為基礎，而國人脛骨平臺后傾角（posterior tibial slope，PTS）要高于西方國家［5］，且Oxford單髁膝關(guān)節(jié)系統(tǒng)指南中常以后傾7°為標準進行截骨，在術(shù)者操作、骨水泥厚度等因素影響下，術(shù)后脛骨假體后傾角變化不盡相同。此外，PTS在維持前后交叉韌帶、內(nèi)外側(cè)副韌帶張力及膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性方面也具有重要意義。

因此本研究以手術(shù)前后PTS變化的差值進行分組，通過比較美國特種外科醫(yī)院（Hospital for Special Surgery, HSS）評分、牛津大學膝關(guān)節(jié)評分（Oxford Knee Score，OKS）及膝關(guān)節(jié)活動度（range of motion，ROM）來評估膝關(guān)節(jié)功能，并通過觀察并發(fā)癥發(fā)生情況來探究其對假體生存率的影響，為選擇術(shù)后最佳PTS提供參考。

資料與方法

一、納入及排除標準

納入標準：①前內(nèi)側(cè)間室KOA病變；②前、后交叉韌帶及內(nèi)、外側(cè)副韌帶功能良好；③內(nèi)翻畸形＜15°，屈曲攣縮畸形＜15°，膝關(guān)節(jié)ROM＞90°；④疼痛局限于膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)間室。

排除標準：①多間室KOA 病變或特發(fā)性骨壞死；②炎性疾病導致膝關(guān)節(jié)病變；③既往膝關(guān)節(jié)周圍截骨手術(shù)史；④術(shù)后隨訪資料不完整。

二、一般資料

本研究回顧性收集我院在2017 年1 月至2021年8 月所收治的行第3 代Oxford 假體UKA 病人共325例（343膝），最終符合本研究納入及排除標準病人共194 例（206 膝），其中男86 例（92 膝），女108 例（114膝）；年齡為（62.65±7.19）歲（45～80歲）。

所有病人術(shù)前均行膝關(guān)節(jié)負重正側(cè)位、髕骨軸位、雙下肢負重全長X 線檢查，以及膝關(guān)節(jié)MRI 檢查。術(shù)后均行膝關(guān)節(jié)正側(cè)位及雙下肢全長X 線檢查。根據(jù)手術(shù)前后PTS 的差值進行分組：A 組后傾角增大＞2°，B組后傾角變化≤2°，C組后傾角減?。?°。三組在性別、年齡、身體質(zhì)量指數(shù)（BMI）等方面比較，差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05，表1）。

表1 三組病人臨床基本資料

三、治療方法

入院后詳細記錄病人病史、體檢情況、影像學資料及膝關(guān)節(jié)屈伸ROM，評估病人前、后交叉韌帶，內(nèi)、外側(cè)副韌帶功能及病變間室，記錄術(shù)前PTS。評估并記錄病人術(shù)前的HSS 評分、OKS 評分及患膝ROM。完善術(shù)前檢查，排除手術(shù)禁忌證，病人簽署手術(shù)知情同意書后準備手術(shù)。本研究中所有病例均由我院同一位關(guān)節(jié)外科主任醫(yī)師完成。

病人全麻成功后，取仰臥位，患肢大腿根部扎止血帶，常規(guī)消毒、鋪單，術(shù)區(qū)貼護皮膜。取膝前正中切口長約12 cm，依次切開皮膚、皮下組織及筋膜層，沿髕內(nèi)側(cè)1 cm切開關(guān)節(jié)囊，顯露內(nèi)側(cè)間室后，評估關(guān)節(jié)軟骨磨損情況及位置。術(shù)中仔細探查前交叉韌帶、內(nèi)側(cè)副韌帶及外側(cè)間室、髕股間室關(guān)節(jié)軟骨及外側(cè)半月板情況。脛骨側(cè)截骨采用髓外定位，股骨側(cè)采用髓內(nèi)定位，截骨時注意用拉鉤保護前交叉韌帶前止點及內(nèi)側(cè)副韌帶。截骨完成后，調(diào)和骨水泥，安放大小合適的單髁膝關(guān)節(jié)假體及半月板試墊。待骨水泥固化并清除多余骨水泥，活動膝關(guān)節(jié)見松緊度滿意，確認襯墊無撞擊及脫位征象后，放置相應型號活動半月板襯墊。充分止血、沖洗后逐層縫合手術(shù)切口，視出血情況留置負壓引流管。

部分留置引流管病人在術(shù)后24 h拔除。24～48 h內(nèi)應用抗生素預防感染，鎮(zhèn)痛采取圍手術(shù)期多模式鎮(zhèn)痛理念，術(shù)后給予皮下注射低分子肝素預防血栓。術(shù)后即行踝泵和股四頭肌主動收縮訓練，1 天后開始鼓勵病人行屈伸膝及直腿抬高鍛煉，功能恢復不理想病人采取CPM 輔助訓練，術(shù)后2～3 d 可借助助行器輔助下地活動，術(shù)后2 周視切口愈合情況拆除縫線。出院前復查患肢膝關(guān)節(jié)正側(cè)位X線及雙下肢全長X線檢查。

四、觀察指標

由我院在科專業(yè)型碩士研究生對病人進行隨訪，以術(shù)后1個月、3個月、6個月及1年為時間節(jié)點，隨訪方式以門診為主，以后每年2 次電話隨訪。需記錄手術(shù)前及末次隨訪時患膝HSS 評分、OKS 評分及ROM，門診行患膝正側(cè)位X 線檢查，記錄有無襯墊脫位、假體松動或下沉等并發(fā)癥，評估單髁膝關(guān)節(jié)假體生存率。

影像學觀察：由2 位高年資主治醫(yī)師獨立測量并記錄術(shù)前及出院時的PTS，計算差值后取平均值并進一步進行分組。測量方法：采用脛骨平臺遠端5 cm、15 cm 作兩處脛骨前后緣皮質(zhì)連線，兩處中點連線與脛骨平臺、脛骨平臺假體間夾角進行測量，作為手術(shù)前后PTS值（圖1）［6］。

圖1 PTS 測量方法 采用脛骨平臺遠端5 cm、15 cm 作兩處脛骨前后緣皮質(zhì)連線，兩處中點連線與脛骨平臺、脛骨平臺假體間夾角進行測量?！夕潦敲劰墙私馄蕦W軸與脛骨平臺之間的角度；∠β是脛骨近端解剖學軸與脛骨平臺假體之間的角度。術(shù)前PTS=90°-∠α；術(shù)后PTS=90°-∠β；后傾角變化=術(shù)前PTS-術(shù)后PTS

五、統(tǒng)計學分析

采用SPSS 26.0統(tǒng)計學軟件（IBM公司，美國）進行數(shù)據(jù)分析，符合正態(tài)分布的計量資料采用±s表示。根據(jù)手術(shù)前后PTS 的差值進行分組后，對各組手術(shù)前及末次隨訪時HSS 評分、OKS 評分、ROM 分別進行配對t檢驗，P＜0.05 為差異具有統(tǒng)計學意義。組間比較采用單因素方差分析，兩兩比較采用最小顯著性差異法（LSD）。以脛骨內(nèi)側(cè)平臺塌陷、聚乙烯襯墊脫位、外側(cè)間室骨性關(guān)節(jié)炎等需假體翻修作為終點并采用Kaplan-Meier法評估單髁膝關(guān)節(jié)假體生存率。

結(jié) 果

本研究中194 例病人（206 膝）全部獲得了術(shù)前及出院時患肢膝關(guān)節(jié)正側(cè)位X線檢查。隨訪時間為（44.20±17.01）月（14～70個月）。

三組術(shù)后均獲得良好的膝關(guān)節(jié)功能。術(shù)前三組間HSS 評分、OKS 評分及ROM 比較，差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）；末次隨訪時三組間HSS、OKS 評分差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），其中B組HSS評分高于A、C 兩組，OKS 評分低于A、C 兩組，而三組間ROM差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05，表2）。

表2 三組術(shù)前及末次隨訪時HSS評分、OKS評分、ROM比較（±s）

表2 三組術(shù)前及末次隨訪時HSS評分、OKS評分、ROM比較（±s）

注：與術(shù)前比較，*P＜0.05

組別A組B組C組F值P值例數(shù)/膝數(shù)60/63 101/108 33/35--HSS評分（分）術(shù)前49.76±5.51 50.61±4.34 49.43±6.04 1.001 0.369末次隨訪83.86±3.37*84.83±2.27*83.09±4.43*4.944 0.008 OKS評分（分）術(shù)前44.73±5.69 45.60±4.33 44.57±4.49 0.970 0.381末次隨訪16.54±2.98*15.41±2.18*16.66±3.69*4.746 0.010 ROM（°）術(shù)前89.41±11.11 91.16±8.39 88.85±11.29 1.045 0.354末次隨訪121.16±4.30*120.75±3.88*119.54±2.56*2.047 0.132

本研究中三組共7 例（7 膝）出現(xiàn)并發(fā)癥（表3），發(fā)生率為3.40%，其中聚乙烯襯墊脫位3 例，假體無菌性松動2例，脛骨平臺塌陷1例，外側(cè)間室骨性關(guān)節(jié)炎進展1例，均給予翻修手術(shù)后好轉(zhuǎn)（圖2）。以翻修手術(shù)的時間節(jié)點作為假體生存終點，統(tǒng)計194 例（206膝）術(shù)后假體生存率為96.60%（圖3）。

圖2 并發(fā)癥病例 a：襯墊脫位至內(nèi)側(cè)髕上囊位置；b：脛骨假體無菌性松動；c：內(nèi)側(cè)平臺塌陷；d：右膝外側(cè)間室骨關(guān)節(jié)炎進展

圖3 本研究中194 例病人（206 膝）隨訪時間為（44.20±17.01）個月（14～70個月），術(shù)后假體生存率為96.60%

表3 三組病人并發(fā)癥發(fā)生情況（例）

討 論

一、UKA的臨床療效

KOA 常首發(fā)于內(nèi)側(cè)關(guān)節(jié)間室［7］。最早在1985年由Scott 等［8］首先提出膝關(guān)節(jié)單間室置換概念，并對40例病人進行平均8年隨訪，均取得了較滿意的臨床療效。而后Goodfellow 等［9］模擬半月板形態(tài)設計出了活動型襯墊Oxford 單髁膝關(guān)節(jié)假體系統(tǒng)。UKA 具有創(chuàng)傷小、并發(fā)癥少、恢復快且更多地保留了膝關(guān)節(jié)本體感覺等優(yōu)勢［10-11］。雖然UKA具有諸多優(yōu)勢，但術(shù)中PTS 的選擇同樣會影響膝關(guān)節(jié)功能及韌帶平衡。Weber等［12］通過有限元模型進行分析后強調(diào)需根據(jù)術(shù)前膝關(guān)節(jié)運動情況來決定最佳術(shù)后PTS。本研究通過測量、計算194 例（206 膝）手術(shù)前后PTS的差值并參照Koh等［13］及Armillotta等［14］研究以2°為間距進行分組比較來推算更適合的后傾角度變化。分別對比三組手術(shù)前、后HSS評分、OKS評分及ROM，均獲得滿意的臨床療效。有學者通過對113 例病人進行中期隨訪，結(jié)果也肯定了UKA 治療KOA 的療效［15］。本研究在ROM 方面，A 組表現(xiàn)最佳，其次為B 組、C 組，但三組間差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。B 組由于后傾角變化程度較小，在HSS評分、OKS 評分均優(yōu)于A 組、C 組，三組間差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。Kang 等［16］通過有限元模型試驗表明PTS變化≤2°（同本文B組），術(shù)后不會對生物力學產(chǎn)生影響并可獲得較好的臨床療效。

二、UKA假體生存率

UKA相對于TKA術(shù)后并發(fā)癥較少，常見并發(fā)癥包括：假體無菌性松動，假體周圍骨折，聚乙烯襯墊脫位、磨損，外側(cè)間室骨性關(guān)節(jié)炎進展，內(nèi)側(cè)副韌帶、前交叉韌帶損傷，感染，骨水泥殘留，游離體形成等［17-18］。而引起UKA 并發(fā)癥因素眾多，比如術(shù)者手術(shù)經(jīng)驗、病人年齡、過度肥胖、PTS 變化程度及后方殘余骨水泥或骨贅撞擊等因素相關(guān)［19-21］。上述并發(fā)癥的出現(xiàn)不僅影響手術(shù)效果，也同樣會降低假體生存率。對于Oxford單髁膝關(guān)節(jié)假體系統(tǒng)多位學者已獲得了長期隨訪。Lisowski 等［22］對138 例行UKA手術(shù)病人平均隨訪11.7 年，報道其假體生存率為91.6%。Faour-Martín 等［23］報道511 例行Oxford 假體UKA 病人，術(shù)后10 年假體生存率為94.3%。在Heaps 等［24］研究中共納入42 791 例膝，經(jīng)薈萃分析后估計5 年、10 年假體生存率分別為95.3%、91.3%。本組研究中共出現(xiàn)7 例并發(fā)癥，以襯墊脫位、假體無菌性松動、脛骨平臺塌陷、外側(cè)間室骨性關(guān)節(jié)炎進展等需假體翻修作為終點統(tǒng)計假體生存率為96.6%，這與Heaps等［24］所報道UKA術(shù)后5年假體生存率結(jié)果接近。

三、韌帶功能與并發(fā)癥

PTS 在維持膝關(guān)節(jié)屈伸間隙平衡、內(nèi)外側(cè)副韌帶、前后交叉韌帶張力方面具有重要意義。Koh等［13］報道稱過大的術(shù)后PTS會導致股骨髁及聚乙烯襯墊接觸應力減小，從而增加外側(cè)間室壓力及前交叉韌帶張力，進而造成外側(cè)間室骨性關(guān)節(jié)炎進展或前交叉韌帶損傷。Suzuki 等［25］認為當術(shù)后PTS＞7°時會增加屈曲間隙，從而增加聚乙烯襯墊脫位風險。Sekiguchi 等［26］通過體外模型試驗表明PTS 增大時，膝關(guān)節(jié)屈伸活動后會導致脛骨前移增加，從而增加前交叉韌帶及內(nèi)側(cè)副韌帶張力，長期以來會導致膝關(guān)節(jié)失穩(wěn)，降低假體生存率。雖然以上這些研究均不建議選擇過大的PTS，但較小的PTS 同樣會影響膝關(guān)節(jié)功能。Kurihara 等［27］通過對182 例病人進行回顧性分析并認為后傾角減小超過5°時則與脛骨假體塌陷相關(guān)。Weber等［28］通過模擬人體在平面上步態(tài)的膝蓋磨損模擬器進行研究，結(jié)果表明過小的PTS會增加單髁膝關(guān)節(jié)假體后方壓力并加速聚乙烯襯墊的磨損?？梢娺^大或過小的PTS均可能導致外側(cè)間室骨關(guān)節(jié)炎進展、早期假體松動、襯墊脫位、內(nèi)側(cè)副韌帶或交叉韌帶損傷甚至出現(xiàn)假體周圍骨折等嚴重并發(fā)癥［29-31］。

雖然目前對PTS 研究較多，但仍沒有明確表明術(shù)后PTS 的最佳范圍，由于亞洲人的生活習慣對膝關(guān)節(jié)屈曲要求較高，且不同種族、性別之間PTS本就存在差異［20，32］，所以本研究拋棄固有所謂的術(shù)后PTS最佳范圍理念，旨在強調(diào)通過術(shù)前PTS 來決定術(shù)后PTS 的個體化差異來獲取更好的手術(shù)療效，這與Weber等［12］所倡導的理念一致。雖然本研究為回顧性分析，術(shù)中采用常規(guī)后傾7°進行截骨，但所有病人均是由同一名主任醫(yī)師完成手術(shù)，術(shù)者根據(jù)不同病人的情況在術(shù)中后傾角度選擇作出了不同程度的調(diào)整。在本研究結(jié)果中，B組在HSS評分、OKS評分占有略微優(yōu)勢。因此我們建議UKA 中PTS 的選擇更要精準化、個體化，要根據(jù)病人術(shù)前PTS來決定術(shù)后PTS，避免過大或過小的改變，而造成屈伸間隙不平衡、應力不集中及韌帶張力過大等不良后果。

采用第3代Oxford單髁膝關(guān)節(jié)假體的UKA手術(shù)在治療內(nèi)側(cè)間室骨性關(guān)節(jié)炎中取得了令人肯定的臨床療效，而脛骨側(cè)截骨PTS的最佳角度尚無定論，本研究中PTS 變化≤2°的病人獲得了更好的膝關(guān)節(jié)功能。因此我們認為對于術(shù)后PTS 的選擇要個體化、精準化以獲得更好的手術(shù)效果及病人滿意度。