引用本文: 劉少峰, 王森, 吳天昊, 范忠偉, 章躍, 饒勇, 譚美云. 人工全膝關節置換術中采用骨水泥聯合螺釘修復脛骨平臺骨缺損的近期療效. 中國修復重建外科雜志, 2017, 31(9): 1055-1058. doi: 10.7507/1002-1892.201704016 復制
嚴重膝內、外翻畸形常合并不同程度脛骨平臺骨缺損,多為非包容性骨缺損,脛骨平臺內外側均可見,但以內側為主。初次人工全膝關節置換術(total knee arthroplasty,TKA)中,脛骨平臺骨缺損處理方法有骨水泥填充[1-2]、同種異體植骨[3-4]、金屬加強塊[5],需要根據缺損位置、形態與深度進行選擇[6-7]。對于較小的脛骨平臺骨缺損通常采用骨水泥加強或植入同種異體骨;對于較大的缺損通常采用結構性植骨或金屬加強塊[8-9]。但是以上方法也有自身不足及適應證。如植骨術多用于 TKA 術中脛骨平臺包容性骨缺損[10],存在如細菌性和病毒性感染風險,免疫應答、骨吸收、應力性骨折等問題,可能導致假體松動下沉等風險[11-12]。金屬加強塊適用于 Rand Ⅱ型骨缺損,操作簡便,并對假體的承重和關節活動提供良好的生物力學支持[13-15];但價格高、需要特殊定制,而且存在術前定制的假體與術中實際情況不完全吻合的風險,進而增加了手術難度是其不足。另外金屬與骨之間的摩擦容易造成骨質流失,加之金屬塊與韌帶長期磨損會出現不同程度的慢性疼痛,因此不適用于年輕患者[16]。2013 年 3 月—2016 年 3 月,我們對 30 例骨關節炎或類風濕性關節炎患者行初次 TKA,術中采用骨水泥聯合螺釘修復脛骨平臺骨缺損,獲得良好近期療效。報告如下。
1 臨床資料
1.1 患者選擇標準
納入標準:① 初次行 TKA;② 內側或外側脛骨平臺骨缺損深度達 5~15 mm,面積占脛骨平臺的 25%~50%;③ 經保守治療后膝關節疼痛無緩解。排除標準:① 伴有嚴重內科疾病或絕對手術禁忌證患者;② 伴嚴重骨質疏松;③ 臨床資料不完整。2013 年 3 月—2016 年 3 月,共 30 例(30 膝)患者符合選擇標準,納入研究。
1.2 一般資料
本組男 8 例,女 22 例;年齡 55~71 歲,平均 64.7 歲。左膝 17 例,右膝 13 例。骨關節炎 22 例,類風濕性關節炎 8 例。病程 9~27 個月,平均 14 個月。患者主要臨床癥狀為膝關節疼痛,活動受限。膝關節學會評分系統(KSS)評分為(41.63±6.76)分,美國特種外科醫院(HSS)評分為(38.10±7.00)分。術前 X 線片顯示膝內翻畸形 19 例,膝外翻畸形 11 例;均合并脛骨平臺骨缺損。
1.3 手術方法
手術均由同一術者完成。采用蛛網膜下腔阻滯麻醉,患者取仰臥位,患肢上止血帶。取膝前正中切口,分離皮膚及皮下組織,從髕旁內側入路切開關節囊,暴露膝關節。切斷交叉韌帶及去除半月板,適當松解內、外側軟組織并清理周圍骨贅。股骨采用髓內定位,對股骨遠端外翻 6° 截骨。綜合參考后髁軸及 Whiteside 線作股骨后 3° 外旋角截骨。脛骨采用髓外定位,以脛骨最高點為基點,垂直于脛骨機械軸行 8~10 mm 截骨,平衡內、外側軟組織。截骨后顯露脛骨平臺骨缺損面積及形態,均為非包容性骨缺損,根據 Rand[8]分型標準均為Ⅱb 型;剔除覆蓋于骨缺損區表面的硬化骨,并于骨面鉆多個小孔,垂直關節線擰入 1~3 枚直徑 5 mm、長 20 mm 或 25 mm 的皮質骨螺釘,釘尾高度與截骨面齊平。根據骨缺損區面積加壓填充聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥,并安放假體;本組采用德國 Heraeus Medical GmbH 公司骨水泥 12 例,美國 DePuy 公司骨水泥 18 例;美國 Zimmer 公司 NexGen 類型假體10例,北京優材京航生物科技有限公司全膝關節假體2例,美國 DePuy 公司 PFC 假體 18 例。術畢,常規留置引流管后,關閉切口。
1.4 術后處理
術后常規抗凝、抗感染治療,待 24 h 引流量低于 50 mL 后拔除引流管;拔管后在 CPM 機協助下開始功能鍛煉。
1.5 統計學方法
采用 SPSS 統計軟件進行分析。數據以均數±標準差表示,組間比較采用配對 t 檢驗;檢驗水準 α=0.05。
2 結果
本組術后切口均Ⅰ期愈合,無感染、下肢深靜脈血栓形成等并發癥發生。患者均獲隨訪,隨訪時間 10~42 個月,平均 27.5 個月。末次隨訪時,HSS 評分為(90.70±4.18)分、KSS 評分為(93.20±3.75)分,與術前比較差異均有統計學意義(t=–58.014,P=0.000;t=–60.629,P=0.000)。X 線片復查示,本組均未出現假體下沉、骨溶解、骨吸收、螺釘松動、骨水泥斷裂等并發癥。見圖 1。

a、b. 術前正側位 X 線片;c、d. 術后即刻正側位 X 線片;e、f. 術后 2 年正側位 X 線片;g. 術后 2 年膝關節伸屈功能
Figure1. A 62-year-old female patient with osteoarthritis combined with valgus deformity and tibial plateau defecta, b. Anteroposterior and lateral X-ray films before operation; c, d. Anteroposterior and lateral X-ray films at immediate after operation; e, f. Anteroposterior and lateral X-ray films at 2 years after operation; g. Knee function at 2 years after operation
3 討論
骨水泥技術運用于臨床的時間較長,1991 年 Lotke 等[17]首先報道脛骨平臺骨缺損深度<20 mm 以及缺損面積<50% 時,單純骨水泥填充即可獲得滿意效果。但是由于骨水泥有生物彈性以及抗變形能力較差,在硬化收縮時可能導致骨水泥與硬化骨出現分離,因此對預計假體壽命較短的患者不適用。Ritter 等[1]首次報道運用骨水泥加螺釘技術修復 57 例深度為 4~13 mm 的脛骨平臺骨缺損,均獲 13 年以上隨訪,未出現手術失敗。Chen 等[15]提出了運用梯形截骨以加強剪切力的觀點,當缺損深度<5 mm 時行單純脛骨平臺填充;對于缺損深度為 5~10 mm、面積未達脛骨平臺 50% 時,宜選擇骨水泥聯合螺釘修復脛骨平臺。Berend 等[18]報道對于深度超過 5~10 mm、面積超過脛骨平臺 50% 的骨缺損,使用螺釘聯合骨水泥修復后手術失敗率無明顯增加。以上研究提示,螺釘聯合骨水泥可用于修復 TKA 中脛骨平臺骨缺損。
本組 30 例患者 TKA 術中均采用骨水泥聯合螺釘修復脛骨平臺骨缺損,術后經 10~42 個月隨訪,患者膝關節內、外翻畸形均獲得矯正,生活基本自理,HSS、KSS 評分較術前改善明顯。但與植骨術相比,骨水泥聯合螺釘自身無骨組織修復能力,必然存在無菌性松動以及骨水泥斷裂的風險[19-21],但本組尚未見明顯假體松動、斷裂,骨水泥填充區域未見明顯透亮帶,螺釘無明顯松動、移位及斷裂等并發癥,這可能與本組患者隨訪時間有限有關,遠期并發癥發生情況有待進一步觀察。我們認為螺釘聯合骨水泥修復脛骨平臺骨缺損的優勢在于:① 與單純骨水泥填充相比,聯合螺釘植入可獲得更好的穩定性以及強度;② 骨水泥獲得以及操作相對簡便,固定較穩定,降低了感染風險,近期療效較好[22-23]。③ 與骨植入、金屬加強塊相比,手術成本較低。
術中注意事項:① 盡量剔除覆蓋在脛骨平臺骨缺損處硬化的皮質骨,并于骨面鉆多個小孔,以利于骨水泥灌入;② 根據骨缺損的形態以及深度,本組患者植入直徑 5 mm、長度 20 mm 或 25 mm 的皮質骨螺釘,均獲得良好的穩定性;螺釘方向盡量與關節線垂直,釘尾高度與截骨面對齊,有利于減少螺釘周圍受到骨水泥的剪切力;③ 填充骨水泥修復骨缺損與植入假體同時進行。
綜上述,運用骨水泥聯合螺釘修復TKA術中脛骨平臺骨缺損近期療效較好、并發癥少,有利于膝關節功能恢復,患者滿意度高。但本研究為回顧性研究,樣本量有限,隨訪時間短,未與其他方法進行對比,對于的遠期效果以及用于面積較大的骨缺損的療效,仍需要進一步隨訪觀察。
嚴重膝內、外翻畸形常合并不同程度脛骨平臺骨缺損,多為非包容性骨缺損,脛骨平臺內外側均可見,但以內側為主。初次人工全膝關節置換術(total knee arthroplasty,TKA)中,脛骨平臺骨缺損處理方法有骨水泥填充[1-2]、同種異體植骨[3-4]、金屬加強塊[5],需要根據缺損位置、形態與深度進行選擇[6-7]。對于較小的脛骨平臺骨缺損通常采用骨水泥加強或植入同種異體骨;對于較大的缺損通常采用結構性植骨或金屬加強塊[8-9]。但是以上方法也有自身不足及適應證。如植骨術多用于 TKA 術中脛骨平臺包容性骨缺損[10],存在如細菌性和病毒性感染風險,免疫應答、骨吸收、應力性骨折等問題,可能導致假體松動下沉等風險[11-12]。金屬加強塊適用于 Rand Ⅱ型骨缺損,操作簡便,并對假體的承重和關節活動提供良好的生物力學支持[13-15];但價格高、需要特殊定制,而且存在術前定制的假體與術中實際情況不完全吻合的風險,進而增加了手術難度是其不足。另外金屬與骨之間的摩擦容易造成骨質流失,加之金屬塊與韌帶長期磨損會出現不同程度的慢性疼痛,因此不適用于年輕患者[16]。2013 年 3 月—2016 年 3 月,我們對 30 例骨關節炎或類風濕性關節炎患者行初次 TKA,術中采用骨水泥聯合螺釘修復脛骨平臺骨缺損,獲得良好近期療效。報告如下。
1 臨床資料
1.1 患者選擇標準
納入標準:① 初次行 TKA;② 內側或外側脛骨平臺骨缺損深度達 5~15 mm,面積占脛骨平臺的 25%~50%;③ 經保守治療后膝關節疼痛無緩解。排除標準:① 伴有嚴重內科疾病或絕對手術禁忌證患者;② 伴嚴重骨質疏松;③ 臨床資料不完整。2013 年 3 月—2016 年 3 月,共 30 例(30 膝)患者符合選擇標準,納入研究。
1.2 一般資料
本組男 8 例,女 22 例;年齡 55~71 歲,平均 64.7 歲。左膝 17 例,右膝 13 例。骨關節炎 22 例,類風濕性關節炎 8 例。病程 9~27 個月,平均 14 個月。患者主要臨床癥狀為膝關節疼痛,活動受限。膝關節學會評分系統(KSS)評分為(41.63±6.76)分,美國特種外科醫院(HSS)評分為(38.10±7.00)分。術前 X 線片顯示膝內翻畸形 19 例,膝外翻畸形 11 例;均合并脛骨平臺骨缺損。
1.3 手術方法
手術均由同一術者完成。采用蛛網膜下腔阻滯麻醉,患者取仰臥位,患肢上止血帶。取膝前正中切口,分離皮膚及皮下組織,從髕旁內側入路切開關節囊,暴露膝關節。切斷交叉韌帶及去除半月板,適當松解內、外側軟組織并清理周圍骨贅。股骨采用髓內定位,對股骨遠端外翻 6° 截骨。綜合參考后髁軸及 Whiteside 線作股骨后 3° 外旋角截骨。脛骨采用髓外定位,以脛骨最高點為基點,垂直于脛骨機械軸行 8~10 mm 截骨,平衡內、外側軟組織。截骨后顯露脛骨平臺骨缺損面積及形態,均為非包容性骨缺損,根據 Rand[8]分型標準均為Ⅱb 型;剔除覆蓋于骨缺損區表面的硬化骨,并于骨面鉆多個小孔,垂直關節線擰入 1~3 枚直徑 5 mm、長 20 mm 或 25 mm 的皮質骨螺釘,釘尾高度與截骨面齊平。根據骨缺損區面積加壓填充聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥,并安放假體;本組采用德國 Heraeus Medical GmbH 公司骨水泥 12 例,美國 DePuy 公司骨水泥 18 例;美國 Zimmer 公司 NexGen 類型假體10例,北京優材京航生物科技有限公司全膝關節假體2例,美國 DePuy 公司 PFC 假體 18 例。術畢,常規留置引流管后,關閉切口。
1.4 術后處理
術后常規抗凝、抗感染治療,待 24 h 引流量低于 50 mL 后拔除引流管;拔管后在 CPM 機協助下開始功能鍛煉。
1.5 統計學方法
采用 SPSS 統計軟件進行分析。數據以均數±標準差表示,組間比較采用配對 t 檢驗;檢驗水準 α=0.05。
2 結果
本組術后切口均Ⅰ期愈合,無感染、下肢深靜脈血栓形成等并發癥發生。患者均獲隨訪,隨訪時間 10~42 個月,平均 27.5 個月。末次隨訪時,HSS 評分為(90.70±4.18)分、KSS 評分為(93.20±3.75)分,與術前比較差異均有統計學意義(t=–58.014,P=0.000;t=–60.629,P=0.000)。X 線片復查示,本組均未出現假體下沉、骨溶解、骨吸收、螺釘松動、骨水泥斷裂等并發癥。見圖 1。

a、b. 術前正側位 X 線片;c、d. 術后即刻正側位 X 線片;e、f. 術后 2 年正側位 X 線片;g. 術后 2 年膝關節伸屈功能
Figure1. A 62-year-old female patient with osteoarthritis combined with valgus deformity and tibial plateau defecta, b. Anteroposterior and lateral X-ray films before operation; c, d. Anteroposterior and lateral X-ray films at immediate after operation; e, f. Anteroposterior and lateral X-ray films at 2 years after operation; g. Knee function at 2 years after operation
3 討論
骨水泥技術運用于臨床的時間較長,1991 年 Lotke 等[17]首先報道脛骨平臺骨缺損深度<20 mm 以及缺損面積<50% 時,單純骨水泥填充即可獲得滿意效果。但是由于骨水泥有生物彈性以及抗變形能力較差,在硬化收縮時可能導致骨水泥與硬化骨出現分離,因此對預計假體壽命較短的患者不適用。Ritter 等[1]首次報道運用骨水泥加螺釘技術修復 57 例深度為 4~13 mm 的脛骨平臺骨缺損,均獲 13 年以上隨訪,未出現手術失敗。Chen 等[15]提出了運用梯形截骨以加強剪切力的觀點,當缺損深度<5 mm 時行單純脛骨平臺填充;對于缺損深度為 5~10 mm、面積未達脛骨平臺 50% 時,宜選擇骨水泥聯合螺釘修復脛骨平臺。Berend 等[18]報道對于深度超過 5~10 mm、面積超過脛骨平臺 50% 的骨缺損,使用螺釘聯合骨水泥修復后手術失敗率無明顯增加。以上研究提示,螺釘聯合骨水泥可用于修復 TKA 中脛骨平臺骨缺損。
本組 30 例患者 TKA 術中均采用骨水泥聯合螺釘修復脛骨平臺骨缺損,術后經 10~42 個月隨訪,患者膝關節內、外翻畸形均獲得矯正,生活基本自理,HSS、KSS 評分較術前改善明顯。但與植骨術相比,骨水泥聯合螺釘自身無骨組織修復能力,必然存在無菌性松動以及骨水泥斷裂的風險[19-21],但本組尚未見明顯假體松動、斷裂,骨水泥填充區域未見明顯透亮帶,螺釘無明顯松動、移位及斷裂等并發癥,這可能與本組患者隨訪時間有限有關,遠期并發癥發生情況有待進一步觀察。我們認為螺釘聯合骨水泥修復脛骨平臺骨缺損的優勢在于:① 與單純骨水泥填充相比,聯合螺釘植入可獲得更好的穩定性以及強度;② 骨水泥獲得以及操作相對簡便,固定較穩定,降低了感染風險,近期療效較好[22-23]。③ 與骨植入、金屬加強塊相比,手術成本較低。
術中注意事項:① 盡量剔除覆蓋在脛骨平臺骨缺損處硬化的皮質骨,并于骨面鉆多個小孔,以利于骨水泥灌入;② 根據骨缺損的形態以及深度,本組患者植入直徑 5 mm、長度 20 mm 或 25 mm 的皮質骨螺釘,均獲得良好的穩定性;螺釘方向盡量與關節線垂直,釘尾高度與截骨面對齊,有利于減少螺釘周圍受到骨水泥的剪切力;③ 填充骨水泥修復骨缺損與植入假體同時進行。
綜上述,運用骨水泥聯合螺釘修復TKA術中脛骨平臺骨缺損近期療效較好、并發癥少,有利于膝關節功能恢復,患者滿意度高。但本研究為回顧性研究,樣本量有限,隨訪時間短,未與其他方法進行對比,對于的遠期效果以及用于面積較大的骨缺損的療效,仍需要進一步隨訪觀察。