引用本文: 王宇, 岳家吉, 楊春喜. 髕股關節炎對人工單髁關節置換術療效影響的研究進展. 中國修復重建外科雜志, 2019, 33(3): 377-381. doi: 10.7507/1002-1892.201806011 復制
膝關節是人體結構最復雜的關節,也是下肢負重的主要關節,其退變產生的骨關節炎嚴重影響中老年群體日常生活。早期膝關節炎多局限于內側脛股關節間室,經人工單髁關節置換術(unicompartmental knee arthroplasty,UKA)能有效解決內側或外側脛股關節間室骨關節炎問題。與人工全膝關節置換術(total knee arthroplasty,TKA)相比,UKA 不僅能獲得相似的長期療效,而且因保留了交叉韌帶、對側間室、髕股關節等本體結構,在軟組織損傷、骨量保存、出血量、術后康復、術后并發癥等方面具有明顯優勢。1989 年,Kozinn 等[1]提出體質量>82 kg、年齡<60 歲、膝前痛和髕股關節退變不屬于 UKA 適應證。這一觀點受到 Stern 等[2]的支持,他們認為髕股關節炎是 UKA 禁忌證,為 UKA 失敗的首要原因。Sierra 等[3]的研究也指出髕股關節炎是導致內側 UKA 失敗的常見原因之一。然而,有研究得出不同結論,認為髕股關節炎不會影響 UKA 的療效[4-5]。
據統計,目前 55 歲以上存在骨關節炎癥狀的人群中,有 24% 女性和 11% 男性髕股關節受累。膝關節內側間室磨損及其引發的內翻畸形改變了髕股關節軌跡,進而產生髕股關節退變,因此內側間室骨關節炎常合并髕股關節退變[6]。若將髕股關節炎作為 UKA 的禁忌證,那么適合行 UKA 的患者數量將明顯減少。現對支持與反對將髕股關節炎作為 UKA 禁忌證的研究論據進行歸納總結,以期為臨床實踐提供參考。
1 反對將髕股關節炎作為 UKA 禁忌證的論據
1.1 髕股關節軟骨損傷對內側 UKA 療效的影響
Oxford 團隊隨訪了 793 例因骨關節炎接受內側 UKA 的患者,使用美國膝關節學會評分(KSS)評估髕股關節狀態,結果顯示髕股關節內任意位置的退變對 UKA 療效均無影響。他們認為若外側關節面無骨質缺損和溝槽,髕股關節軟骨損傷,甚至全層軟骨缺損,不能作為 Oxford 內側活動平臺 UKA 的禁忌證[7]。
基于瑞典膝關節置換登記數據[8]的研究顯示,699 例接受 Oxford 內側 UKA 的患者中,50 例術后進行了翻修,其中僅 1 例翻修與髕股關節炎相關。這項數據也表明髕股關節軟骨全層缺損不是 UKA 遠期失敗的主要原因。Munk 等[9]的研究也得到相似結論,認為內側 UKA 治療存在髕股關節內任何位置全層軟骨損傷患者的療效與未合并軟骨損傷患者相似。
1.2 術前膝前痛及髕股關節內側退變對內側 UKA 療效的影響
既往觀點認為,單純前內側膝關節疼痛是 UKA 適應證,膝前痛是 UKA 相對禁忌證[1]。但越來越多研究發現,術后療效與術前是否存在膝前痛無明顯相關性。Beard 等[10]報道了一組 91 例(100 膝)Oxford 內側 UKA 患者,術前 54% 患者有膝前痛;2 年隨訪結果顯示,膝前痛患者牛津膝關節評分(OKS)與術前無膝前痛患者無明顯差異,提示膝前痛不能作為內側 UKA 的禁忌證。另一項 Oxford 內側 UKA 研究中,Munk 等[9]發現 30% 患者雖然有術前膝前痛,但術后 1 年時膝前痛消失,而且 OKS 評分與術前無膝前痛患者相比無顯著差異。最新一項 10 年隨訪研究結果也顯示,術前膝前痛與術后療效和假體生存率不相關,不應將其視為禁忌證[11]。
內側間室骨關節炎患者準確區分膝前痛是源于髕股關節還是內側脛股關節,以及具體疼痛位置難度較大。而且臨床觀察發現,存在術前膝前痛的患者其髕股關節不一定發生退變,出現髕股關節退變患者也未全部表現膝前痛,提示膝前痛和髕股關節退變可能不相關。有研究發現,髕股關節退變和膝前痛僅成弱相關性[12],或關節內病變部位和疼痛位置無顯著相關性。上述研究表明,膝前痛對內側 UKA 的預后無顯著影響,而膝關節不同位置疼痛對 UKA 預后的影響仍需進一步研究。
Hamilton 等[11]進行了一項關于髕股關節內側退變的研究,該研究排除了存在髕股關節外側骨缺損和溝槽的患者,共納入 91 例(100 膝)內側 UKA 患者。研究使用 Altman 評分進行術前髕股關節影像學評價,術中進行髕股關節觀察。結果顯示,術前影像學檢查顯示為內側髕股關節間隙消失者,術中均證實為軟骨缺損。通過為期 10 年的隨訪,他們發現內側髕股關節不管是術前影像學表現為退變還是術中觀察明確為軟骨缺損,均對 UKA 療效和術后 15 年假體生存率無明顯影響。同時,Berend 等[13]也提出相似的結論,即在進行內側 UKA 時術前影像學檢查提示的髕股關節退變可以忽略,不會影響假體生存率。國內相關研究結果也表明術前影像學及術中證實的髕股關節退變不應作為 UKA 的絕對禁忌證[13]。
此外,Yue 等[14]通過研究術前 MRI 顯示髕骨骨髓水腫表現對內側 UKA 療效的影響,發現對于無骨髓水腫的 UKA 患者,是否存在髕股關節炎并不影響手術療效。對于患有髕股關節炎的患者,髕骨骨髓水腫是影響 UKA 預后的危險因素,其存在和進展應受到重視。
1.3 UKA 對髕股關節的影響
目前,大多數學者認為髕股關節炎并非 UKA 的禁忌證,合并髕股關節炎的患者 UKA 術后仍能獲得滿意療效[3-7]。首先,內側 UKA 改善了下肢力線,對髕股關節力學環境有改善,可能對預后產生了影響。術前膝關節內翻畸形增加了內側髕股關節面的應力,骨贅的存在使得屈膝時磨損的股骨髁與退變的髕股關節面發生撞擊并產生損傷,而 UKA 術中糾正內翻減輕了內側髕股關節面的局部應力,去除骨贅減少了刺激和撞擊,從而緩解疼痛。
此外,Thein 等[15]發現 UKA 改善了髕股適合角,即滑車溝角(股骨內外髁最高點與滑車切跡最低點連線的夾角)的角平分線與滑車溝最低點和髕骨中央嵴連線的夾角,其大小反應了髕骨與滑車的匹配程度[16];同時增大了內側髕股關節間隙,在屈膝時增加了股骨外旋,提高了髕股關節的穩定性,延緩了髕股關節退變的進展。其次,早期髕股關節退變不一定產生相應的臨床癥狀。中老年尸體解剖研究[17]以及臨床關節鏡檢查[18]均提示髕股關節軟骨退變早期,患者無任何不適和功能障礙,因而推測早期髕股關節退變不影響 UKA 的預后。
最后,由于 Oxford 活動平臺單髁假體聚乙烯墊片可在脛骨托上隨關節活動而移動,屈伸膝關節時能有效避免假體和髕骨碰撞,降低聚乙烯襯墊的磨損,這是相對固定平臺的生物力學優勢。有研究也發現,使用固定平臺單髁假體置換后,因髕股關節問題導致手術失敗的病例相對較多[19]。這一問題仍需要深入研究和長期隨訪來證實。
2 支持將髕股關節炎作為 UKA 禁忌證的論據
2.1 術前髕骨外側半脫位對內側 UKA 療效的影響
髕骨外側半脫位會影響髕股關節穩定性,進而引起髕股關節損傷和退變。Pandit 等[20]提出髕骨外側半脫位為 UKA 的禁忌證。Munk 等[9]的研究表明術前軸位髕骨外側半脫位提示 UKA 術后效果不佳。Cicuttini 等[21]發現髕股關節紊亂和異常軌跡是導致 UKA 術后疼痛的重要原因。因此,髕骨外側半脫位增加了 UKA 術后預后不良風險,建議此類患者選擇 TKA。
2.2 術前髕股關節外側嚴重退變對內側 UKA 療效的影響
相比髕股關節內側退變,髕股關節外側退變對 UKA 預后的影響更不明確。Pongcharoen 等[22]比較了有無髕股關節外側嚴重退變患者間 UKA 療效的差異,結果顯示兩組患者術后療效均較好,膝前痛、KSS 評分、疼痛評分比較,均無顯著差異。Beard 等[10]也認為髕股關節外側退變雖然會導致膝關節評分下降,但仍能獲得較好療效。研究表明髕股關節外側退變不影響 UKA 療效[23-24]。
Konan 等[25]對髕股關節外側 3 級以上軟骨損傷患者進行觀測,UKA 術后患者滿意度、膝關節評分及上下樓梯功能與無髕股關節炎患者有顯著差異。因此,他們認為 UKA 不能有效解決髕股關節外側生物力學問題,內翻糾正導致髕股關節外側面應力增加,而屈膝時股骨外側髁與髕股外側關節面撞擊,進一步加重了髕股關節面軟骨損傷。國內也有學者認為髕股關節外側退變者不適合 UKA[24, 26]。此外,有報道髕股關節外側退變患者 UKA 術后假體壽命較外側無退變者縮短[27]。如患者髕股關節外側關節面存在骨缺損和溝槽,多數學者推薦 TKA。目前,對于合并髕股關節外側退變患者是否適合 UKA 尚存在爭議,相關研究中合并髕股關節外側退變病例相對較少,還需要進行大樣本的臨床隨機對照研究。
3 總結及展望
隨著國內外研究的開展,越來越多的證據表明髕股關節炎并非 UKA 的絕對禁忌證。術前膝前痛、髕股關節內側退變均與術后療效無相關性,而髕骨外側半脫位是影響 UKA 療效的危險因素,因此對于髕股關節外側嚴重退變患者應慎重選擇 UKA。
3.1 UKA 中應用髕骨置換的療效需要進一步驗證
研究表明,TKA 術后因髕股關節原因而行翻修術患者多為 TKA 術中未行髕骨置換者,提示髕骨置換可能降低 TKA 術后翻修風險;但 TKA 術中未行髕骨置換者其疼痛和功能評分與髕骨置換者無顯性差異,提示髕骨置換獲益可能有限[28]。而且,一項隨機對照研究表明髕骨置換相比不置換沒有優勢[29]。
對于 UKA 而言,髕骨外側半脫位和髕股關節外側退變可能因糾正內翻而加重,而且 UKA 術中在不脫位髕骨情況下行髕骨置換技術上是可行的,術中不僅可以去除骨贅,還能修復髕股關節。然而,TKA 術中可替換滑車部分而 UKA 卻不能,髕骨置換能否提高 UKA 的治療效果,仍需進行更多論證。
3.2 UKA 聯合髕股關節置換可能部分取代 TKA
髕股關節置換是治療終末期髕股關節炎的可行方案[30]。目前對于影響內側脛股關節與髕股關節的雙間室骨關節炎常使用 TKA 治療。有研究者認為這種雙間室病變可選擇組配式雙間室置換治療,即 UKA 聯合髕股關節置換。這種組配式雙間室置換方案可以保留交叉韌帶和更多骨量,減少軟組織損傷,理論上其生物運動學更接近于正常膝關節,獲得更好療效,且初次翻修相對簡單,符合微創手術的理念[31]。目前臨床上逐漸開展這種組配式雙間室置換術,相關研究顯示早期療效滿意[32]。TKA 存在創傷大、失血多、翻修困難、感染等不足,而且年齡<55 歲的患者滿意度和假體生存率均較低[33-35]。相對于 TKA 而言,組配式雙間室置換術出血少、功能恢復快,更適合年輕且功能要求高的患者[36-37],可能是治療內側間室合并髕股關節炎的方向之一,但長期療效有待隨訪驗證。
膝關節是人體結構最復雜的關節,也是下肢負重的主要關節,其退變產生的骨關節炎嚴重影響中老年群體日常生活。早期膝關節炎多局限于內側脛股關節間室,經人工單髁關節置換術(unicompartmental knee arthroplasty,UKA)能有效解決內側或外側脛股關節間室骨關節炎問題。與人工全膝關節置換術(total knee arthroplasty,TKA)相比,UKA 不僅能獲得相似的長期療效,而且因保留了交叉韌帶、對側間室、髕股關節等本體結構,在軟組織損傷、骨量保存、出血量、術后康復、術后并發癥等方面具有明顯優勢。1989 年,Kozinn 等[1]提出體質量>82 kg、年齡<60 歲、膝前痛和髕股關節退變不屬于 UKA 適應證。這一觀點受到 Stern 等[2]的支持,他們認為髕股關節炎是 UKA 禁忌證,為 UKA 失敗的首要原因。Sierra 等[3]的研究也指出髕股關節炎是導致內側 UKA 失敗的常見原因之一。然而,有研究得出不同結論,認為髕股關節炎不會影響 UKA 的療效[4-5]。
據統計,目前 55 歲以上存在骨關節炎癥狀的人群中,有 24% 女性和 11% 男性髕股關節受累。膝關節內側間室磨損及其引發的內翻畸形改變了髕股關節軌跡,進而產生髕股關節退變,因此內側間室骨關節炎常合并髕股關節退變[6]。若將髕股關節炎作為 UKA 的禁忌證,那么適合行 UKA 的患者數量將明顯減少。現對支持與反對將髕股關節炎作為 UKA 禁忌證的研究論據進行歸納總結,以期為臨床實踐提供參考。
1 反對將髕股關節炎作為 UKA 禁忌證的論據
1.1 髕股關節軟骨損傷對內側 UKA 療效的影響
Oxford 團隊隨訪了 793 例因骨關節炎接受內側 UKA 的患者,使用美國膝關節學會評分(KSS)評估髕股關節狀態,結果顯示髕股關節內任意位置的退變對 UKA 療效均無影響。他們認為若外側關節面無骨質缺損和溝槽,髕股關節軟骨損傷,甚至全層軟骨缺損,不能作為 Oxford 內側活動平臺 UKA 的禁忌證[7]。
基于瑞典膝關節置換登記數據[8]的研究顯示,699 例接受 Oxford 內側 UKA 的患者中,50 例術后進行了翻修,其中僅 1 例翻修與髕股關節炎相關。這項數據也表明髕股關節軟骨全層缺損不是 UKA 遠期失敗的主要原因。Munk 等[9]的研究也得到相似結論,認為內側 UKA 治療存在髕股關節內任何位置全層軟骨損傷患者的療效與未合并軟骨損傷患者相似。
1.2 術前膝前痛及髕股關節內側退變對內側 UKA 療效的影響
既往觀點認為,單純前內側膝關節疼痛是 UKA 適應證,膝前痛是 UKA 相對禁忌證[1]。但越來越多研究發現,術后療效與術前是否存在膝前痛無明顯相關性。Beard 等[10]報道了一組 91 例(100 膝)Oxford 內側 UKA 患者,術前 54% 患者有膝前痛;2 年隨訪結果顯示,膝前痛患者牛津膝關節評分(OKS)與術前無膝前痛患者無明顯差異,提示膝前痛不能作為內側 UKA 的禁忌證。另一項 Oxford 內側 UKA 研究中,Munk 等[9]發現 30% 患者雖然有術前膝前痛,但術后 1 年時膝前痛消失,而且 OKS 評分與術前無膝前痛患者相比無顯著差異。最新一項 10 年隨訪研究結果也顯示,術前膝前痛與術后療效和假體生存率不相關,不應將其視為禁忌證[11]。
內側間室骨關節炎患者準確區分膝前痛是源于髕股關節還是內側脛股關節,以及具體疼痛位置難度較大。而且臨床觀察發現,存在術前膝前痛的患者其髕股關節不一定發生退變,出現髕股關節退變患者也未全部表現膝前痛,提示膝前痛和髕股關節退變可能不相關。有研究發現,髕股關節退變和膝前痛僅成弱相關性[12],或關節內病變部位和疼痛位置無顯著相關性。上述研究表明,膝前痛對內側 UKA 的預后無顯著影響,而膝關節不同位置疼痛對 UKA 預后的影響仍需進一步研究。
Hamilton 等[11]進行了一項關于髕股關節內側退變的研究,該研究排除了存在髕股關節外側骨缺損和溝槽的患者,共納入 91 例(100 膝)內側 UKA 患者。研究使用 Altman 評分進行術前髕股關節影像學評價,術中進行髕股關節觀察。結果顯示,術前影像學檢查顯示為內側髕股關節間隙消失者,術中均證實為軟骨缺損。通過為期 10 年的隨訪,他們發現內側髕股關節不管是術前影像學表現為退變還是術中觀察明確為軟骨缺損,均對 UKA 療效和術后 15 年假體生存率無明顯影響。同時,Berend 等[13]也提出相似的結論,即在進行內側 UKA 時術前影像學檢查提示的髕股關節退變可以忽略,不會影響假體生存率。國內相關研究結果也表明術前影像學及術中證實的髕股關節退變不應作為 UKA 的絕對禁忌證[13]。
此外,Yue 等[14]通過研究術前 MRI 顯示髕骨骨髓水腫表現對內側 UKA 療效的影響,發現對于無骨髓水腫的 UKA 患者,是否存在髕股關節炎并不影響手術療效。對于患有髕股關節炎的患者,髕骨骨髓水腫是影響 UKA 預后的危險因素,其存在和進展應受到重視。
1.3 UKA 對髕股關節的影響
目前,大多數學者認為髕股關節炎并非 UKA 的禁忌證,合并髕股關節炎的患者 UKA 術后仍能獲得滿意療效[3-7]。首先,內側 UKA 改善了下肢力線,對髕股關節力學環境有改善,可能對預后產生了影響。術前膝關節內翻畸形增加了內側髕股關節面的應力,骨贅的存在使得屈膝時磨損的股骨髁與退變的髕股關節面發生撞擊并產生損傷,而 UKA 術中糾正內翻減輕了內側髕股關節面的局部應力,去除骨贅減少了刺激和撞擊,從而緩解疼痛。
此外,Thein 等[15]發現 UKA 改善了髕股適合角,即滑車溝角(股骨內外髁最高點與滑車切跡最低點連線的夾角)的角平分線與滑車溝最低點和髕骨中央嵴連線的夾角,其大小反應了髕骨與滑車的匹配程度[16];同時增大了內側髕股關節間隙,在屈膝時增加了股骨外旋,提高了髕股關節的穩定性,延緩了髕股關節退變的進展。其次,早期髕股關節退變不一定產生相應的臨床癥狀。中老年尸體解剖研究[17]以及臨床關節鏡檢查[18]均提示髕股關節軟骨退變早期,患者無任何不適和功能障礙,因而推測早期髕股關節退變不影響 UKA 的預后。
最后,由于 Oxford 活動平臺單髁假體聚乙烯墊片可在脛骨托上隨關節活動而移動,屈伸膝關節時能有效避免假體和髕骨碰撞,降低聚乙烯襯墊的磨損,這是相對固定平臺的生物力學優勢。有研究也發現,使用固定平臺單髁假體置換后,因髕股關節問題導致手術失敗的病例相對較多[19]。這一問題仍需要深入研究和長期隨訪來證實。
2 支持將髕股關節炎作為 UKA 禁忌證的論據
2.1 術前髕骨外側半脫位對內側 UKA 療效的影響
髕骨外側半脫位會影響髕股關節穩定性,進而引起髕股關節損傷和退變。Pandit 等[20]提出髕骨外側半脫位為 UKA 的禁忌證。Munk 等[9]的研究表明術前軸位髕骨外側半脫位提示 UKA 術后效果不佳。Cicuttini 等[21]發現髕股關節紊亂和異常軌跡是導致 UKA 術后疼痛的重要原因。因此,髕骨外側半脫位增加了 UKA 術后預后不良風險,建議此類患者選擇 TKA。
2.2 術前髕股關節外側嚴重退變對內側 UKA 療效的影響
相比髕股關節內側退變,髕股關節外側退變對 UKA 預后的影響更不明確。Pongcharoen 等[22]比較了有無髕股關節外側嚴重退變患者間 UKA 療效的差異,結果顯示兩組患者術后療效均較好,膝前痛、KSS 評分、疼痛評分比較,均無顯著差異。Beard 等[10]也認為髕股關節外側退變雖然會導致膝關節評分下降,但仍能獲得較好療效。研究表明髕股關節外側退變不影響 UKA 療效[23-24]。
Konan 等[25]對髕股關節外側 3 級以上軟骨損傷患者進行觀測,UKA 術后患者滿意度、膝關節評分及上下樓梯功能與無髕股關節炎患者有顯著差異。因此,他們認為 UKA 不能有效解決髕股關節外側生物力學問題,內翻糾正導致髕股關節外側面應力增加,而屈膝時股骨外側髁與髕股外側關節面撞擊,進一步加重了髕股關節面軟骨損傷。國內也有學者認為髕股關節外側退變者不適合 UKA[24, 26]。此外,有報道髕股關節外側退變患者 UKA 術后假體壽命較外側無退變者縮短[27]。如患者髕股關節外側關節面存在骨缺損和溝槽,多數學者推薦 TKA。目前,對于合并髕股關節外側退變患者是否適合 UKA 尚存在爭議,相關研究中合并髕股關節外側退變病例相對較少,還需要進行大樣本的臨床隨機對照研究。
3 總結及展望
隨著國內外研究的開展,越來越多的證據表明髕股關節炎并非 UKA 的絕對禁忌證。術前膝前痛、髕股關節內側退變均與術后療效無相關性,而髕骨外側半脫位是影響 UKA 療效的危險因素,因此對于髕股關節外側嚴重退變患者應慎重選擇 UKA。
3.1 UKA 中應用髕骨置換的療效需要進一步驗證
研究表明,TKA 術后因髕股關節原因而行翻修術患者多為 TKA 術中未行髕骨置換者,提示髕骨置換可能降低 TKA 術后翻修風險;但 TKA 術中未行髕骨置換者其疼痛和功能評分與髕骨置換者無顯性差異,提示髕骨置換獲益可能有限[28]。而且,一項隨機對照研究表明髕骨置換相比不置換沒有優勢[29]。
對于 UKA 而言,髕骨外側半脫位和髕股關節外側退變可能因糾正內翻而加重,而且 UKA 術中在不脫位髕骨情況下行髕骨置換技術上是可行的,術中不僅可以去除骨贅,還能修復髕股關節。然而,TKA 術中可替換滑車部分而 UKA 卻不能,髕骨置換能否提高 UKA 的治療效果,仍需進行更多論證。
3.2 UKA 聯合髕股關節置換可能部分取代 TKA
髕股關節置換是治療終末期髕股關節炎的可行方案[30]。目前對于影響內側脛股關節與髕股關節的雙間室骨關節炎常使用 TKA 治療。有研究者認為這種雙間室病變可選擇組配式雙間室置換治療,即 UKA 聯合髕股關節置換。這種組配式雙間室置換方案可以保留交叉韌帶和更多骨量,減少軟組織損傷,理論上其生物運動學更接近于正常膝關節,獲得更好療效,且初次翻修相對簡單,符合微創手術的理念[31]。目前臨床上逐漸開展這種組配式雙間室置換術,相關研究顯示早期療效滿意[32]。TKA 存在創傷大、失血多、翻修困難、感染等不足,而且年齡<55 歲的患者滿意度和假體生存率均較低[33-35]。相對于 TKA 而言,組配式雙間室置換術出血少、功能恢復快,更適合年輕且功能要求高的患者[36-37],可能是治療內側間室合并髕股關節炎的方向之一,但長期療效有待隨訪驗證。