引用本文： 郝朋, 楊柳, 何銳, 陳昊, 孫茂淋, 梁帥楠. 人工單髁關節置換術后步態及臨床療效分析. 中國修復重建外科雜志, 2020, 34(11): 1369-1375. doi: 10.7507/1002-1892.202004076 復制
人工單髁關節置換術（unicompartmental knee arthroplasty，UKA）與人工全膝關節置換術（total knee arthroplasty，TKA）起步于同一時期，單一脛股內側原發或繼發骨關節炎是 UKA 理想的手術指征。與 TKA 相比，UKA 具有保留前后交叉韌帶、術后本體感覺好、手術切口小、失血量少、術后康復快速且容易翻修等優點[1-3]。由于 TKA 術后假體生存率更高的傳統觀念，或外科醫生個人偏好、手術經驗等原因，TKA 手術數量遠遠大于 UKA[4-5]。但部分研究表明，UKA 術后患者可獲得滿意近期療效，且隨著手術器械改進和外科技術發展，UKA 的遠期療效越來越好[6]。關于哪種手術方式可取得更佳臨床效果一直存在爭議，UKA 與 TKA 術后近期步態軌跡特點尚不明確，綜合臨床療效對比研究仍舊缺乏[7-8]。且大多文獻較為關注術側下肢的步態指標而忽略了雙下肢步態的對稱性，未考慮雙下肢相互的代償作用。骨關節炎患者因患肢疼痛、屈曲攣縮及力線改變等原因，傾向于通過增加健側肢體負荷、縮短患肢支撐相時間等方式，從而減輕患肢負荷與疼痛[9-11]。因此評估雙下肢步態對稱性有利于全面了解 UKA 與 TKA 術后骨關節炎患者步態特征。為此，我們進行了回顧性對比研究，通過比較 UKA 與 TKA 術后多項臨床指標、步態參數及其絕對對稱指數（absolute symmetry index，ASI），分析術后近期患者步態特點及療效。報告如下。
1 臨床資料
1.1 患者選擇標準
UKA 組納入標準：① 患肢內翻畸形≤15°，且為可復性膝內翻；② 膝關節活動度≥90°，屈曲攣縮≤10°；③ 患肢膝關節前內側間室退變 Kellgren-Lawrence 分級為Ⅲ、Ⅳ級，外側間室關節間隙高度正常，無退變或輕度退變，Kellgren-Lawrence 分級為Ⅰ、Ⅱ級；④ 外側副韌帶及軟組織張力正常；⑤ 術前體格檢查及 MRI 檢查提示前后交叉韌帶形態、功能良好；⑥ 無關節外畸形；⑦ 患者基礎狀況良好，可耐受手術；⑧ 采用 UKA 治療，手術由同組醫師使用相同手術器械完成，選擇美國捷邁公司的牛津單髁假體（Oxford）。排除感染性、免疫性骨關節炎患者。2017 年 1 月—2018 年 12 月，我院收治前內側間室骨關節炎患者 45 例，其中 30 例（30 膝）符合選擇標準納入研究。
對照組為 TKA 組，按照年齡、性別及術肢側別進行 1∶1 配對。納入標準：① 患肢內翻畸形≤15°；② 患肢膝關節骨關節炎 Kellgren-Lawrence 分級為Ⅲ、Ⅳ級，術前影像學檢查顯示膝關節內側間室重度骨關節炎，明顯骨贅形成，髕股關節退化；③ 無關節外畸形；④ 患者基礎狀況良好，可耐受手術；⑤ 采用 TKA 治療，手術由同一組醫師使用相同手術器械完成，選擇美國施樂輝公司 LEGION 假體。排除感染指標異常、周圍軟組織功能不全及神經系統病變者。從 2017 年 1 月—2018 年 12 月我院收治的 677 例骨關節炎患者中選擇 30 例（30 膝）符合標準者納入研究。
1.2 一般資料
UKA 組：男 9 例，女 21 例；年齡 44～79 歲，平均 61.1 歲。病程 3～19 年，平均 9.7 年。左側 15 例，右側 15 例。內側間室退變 Kellgren-Lawrence 分級：Ⅲ級 12 例，Ⅳ級 18 例。體質量指數為（27.1±5.4）kg/m2。TKA 組：男 9 例，女 21 例；年齡 44～77 歲，平均 60.5 歲。病程 2～23 年，平均 10.9 年。左側 15 例，右側 15 例。骨關節炎 Kellgren-Lawrence 分級：Ⅲ級 4 例，Ⅳ級 26 例。體質量指數為（29.3±7.0）kg/m2。
兩組患者除術前膝關節活動度（range of motion，ROM）比較差異有統計學意義（t=4.25，P=0.00）外，性別、年齡、病程、側別、體質量指數及術前髖-膝-踝角（hip-knee-ankle angle，HKA）、美國西部 Ontario 與 McMaster 大學骨關節炎指數評分（WOMAC）等一般資料比較，差異均無統計學意義（P>0.05）。見表 1、2。
表1
兩組患者圍術期相關指標比較（n=30，
）
Table1.
Comparison of perioperative related indexes between the two groups (n=30, 
)
表2
兩組患者手術前后療效評價指標比較（n=30，
）
Table2.
Comparison of effectiveness evaluation indexes before and after operation between the two groups (n=30, 
)
1.3 手術方法
UKA 組：患者于持續硬膜外麻醉聯合蛛網膜下腔阻滯麻醉下，取垂腿位。髂前上棘定位標記，作髕旁內側切口，暴露關節腔。吸除積液，清理脂肪墊、滑膜及骨贅，切除部分髕下脂肪墊、增生滑膜及內側半月板。評估內、外側副韌帶完整性。先行內側脛骨平臺截骨，再完成股骨遠端截骨及前髁截骨。測試間隙及軟組織張力平衡。安裝試模調試后，徹底沖洗并涂抹骨水泥。安裝假體與襯墊。沖洗后放置引流管，逐層縫合，加壓包扎。
TKA 組：患者于持續硬膜外麻醉聯合蛛網膜下腔阻滯麻醉下，取平臥位。作膝前正中切口，暴露關節腔。將髕腱適當剝離，髕骨翻向外側，切除部分增生滑膜、前后交叉韌帶及內外側半月板，清理骨贅。適當松解內側副韌帶及半膜肌脛骨附著處，屈膝 90°；采取髓外定位法行脛骨近端截骨，髓內定位法行股骨遠端截骨。測試間隙平衡及軟組織張力平衡，適當成型髕骨軟骨，測試髕骨軌跡。安裝試模調試平衡后，徹底沖洗并涂抹骨水泥。安裝假體與襯墊。沖洗后放置引流管，逐層縫合，加壓包扎。
1.4 術后處理
術后兩組患者均常規進行消腫、止痛、消炎及補液等治療。根據手術時間、引流量及凝血功能決定是否使用抗凝藥物。術后即刻開始進行股四頭肌收縮及直腿抬高鍛煉。24 h 后拔除引流管并下地行走鍛煉，出院后繼續功能鍛煉并定期復查。
1.5 療效評價指標
記錄兩組患者手術切口長度、術后 24 h 拔管時引流量；統計術前及術后 1 d 血紅蛋白及白蛋白數值，計算其變化值。兩組患者術前及術后 1 年攝站立位下肢全長 X 線片，計算 HKA 并測量 ROM。定期隨訪，記錄兩組患者術前及術后 1 年 WOMAC 評分。術后 1 年使用 Vicon 三維步態捕捉系統（Oxford Metrics 公司，英國）進行步態分析，測量兩組患者步態參數，包括步速、步頻、步幅、初始著地膝關節屈曲角度、承重反應期膝關節屈曲角度、支撐相中期膝關節伸直角度、擺動相膝關節屈曲角度。
為比較不同組間雙下肢步態對稱性，計算兩組患者雙下肢各項步態參數的 ASI[12-13]。計算公式：ASI=|Xipsi?Xcont|/［0.5×（Xipsi+Xcont）］×100%，其中 Xipsi 為術側變量值，Xcont 為對側變量值。ASI 為 0 時表示完全對稱，值越大表示不對稱越明顯。
1.6 統計學方法
采用 SigmaPlot12.5 統計軟件進行分析。數據以均數±標準差表示，組內手術前后比較采用配對 t 檢驗，組間比較采用獨立樣本 t 檢驗；檢驗水準 α=0.05。
2 結果
兩組患者術后切口均Ⅰ期愈合，無手術相關并發癥發生。UKA 組手術切口長度與術后 24 h 引流量明顯小于 TKA 組，差異有統計學意義（P<0.05）。兩組術后 1 d 血紅蛋白、白蛋白值均明顯低于術前，差異有統計學意義（P<0.05）；組間比較血紅蛋白、白蛋白手術前后變化值差異亦有統計學意義（P<0.05）。見表 1。
患者均獲完整隨訪，UKA 組隨訪時間 13～20 個月，平均 18 個月；TKA 組 16～24 個月，平均 20 個月。影像學復查示，兩組內翻畸形均得到矯正，下肢力線恢復至中立位，無假體位置不良、假體松動等并發癥發生。見圖 1、2。術后 1 年，兩組 WOMAC 評分、ROM 及 HKA 均較術前顯著改善，差異有統計學意義（P<0.05）；術后 1 年 UKA 組 WOMAC 評分及 ROM 明顯優于 TKA 組，差異有統計學意義（P<0.05），HKA 組間比較差異無統計學意義（t=1.54，P=0.13）。見表 2。術后 1 年步態分析顯示，UKA 組步速、步幅、支撐相中期膝關節伸直角度、擺動相膝關節屈曲角度與 TKA 組比較，差異均有統計學意義（P<0.05）；其余步態參數比較差異均無統計學意義（P>0.05）。見表 3。組間比較，初始著地及承重反應期膝關節屈曲角度 ASI 差異有統計學意義（P<0.05）；其余步態參數 ASI 組間比較差異均無統計學意義（P>0.05）。見表 4。
圖1
UKA 組患者，女，54 歲，右側膝關節前內側間室骨關節炎（Kellgren-Lawrence Ⅲ級）X 線片
a. 術前下肢全長片；b. 術前膝關節正位片；c. 術前膝關節側位片；d. 術后 1 年下肢全長片；e. 術后 1 年膝關節正位片；f. 術后 1 年膝關節側位片
Figure1. X-ray films of a 54-year-old female patient with anterior medial compartment osteoarthritis of right knee (Kellgren-Lawrence Ⅲ level) in the UKA groupa. Preoperative view of the full-length lower extremity; b. Preoperative anteroposterior view of the knee; c. Preoperative lateral view of the knee; d. The full-length lower extremity view at 1 year after operation; e. Anteroposterior view of the knee at 1 year after operation; f. Lateral view of the knee at 1 year after operation
圖2
TKA 組患者，女，74 歲，右側膝關節骨關節炎（Kellgren-Lawrence Ⅳ級）X 線片
a. 術前下肢全長片；b. 術前膝關節正位片；c. 術前膝關節側位片；d. 術后 1 年下肢全長片；e. 術后 1 年膝關節正位片；f. 術后 1 年膝關節側位片
Figure2. X-ray films of a 74-year-old female patient with osteoarthritis of right knee (Kellgren-Lawrence Ⅳ level) in the control groupa. Preoperative view of the full-length lower extremity; b. Preoperative anteroposterior view of the knee; c. Preoperative lateral view of the knee; d. The full-length lower extremity view at 1 year after operation; e. Anteroposterior view of the knee at 1 year after operation; f. Lateral view of the knee at 1 year after operation
表3
兩組術側下肢步態參數比較（n=30，
）
Table3.
Comparison of gait parameters between the surgical side of two groups (n=30, 
)
表4
兩組 ASI 比較（n=30，
，%）
Table4.
Comparison of ASI between the two groups (n=30, 
, %)
3 討論
近年來，隨著手術器械與外科技術的進步，UKA 的臨床療效越來越好。與 TKA“置換”的手術理念不同，UKA 是基于“重建”理念，主要目的在于填充軟骨缺損，恢復原有力線與生物力學，阻止因關節不穩定導致對側間室的磨損加速。UKA 術中保留膝關節前后交叉韌帶[14]，相關研究表明，UKA 術后患膝從生物力學上更接近健康人群，患者可從事的體育運動較 TKA 更為廣泛[15]。研究表明，UKA 術后 10 年與 15 年生存率分別達到 93% 與 89%[16]，且將各類原因（不僅是翻修）導致的二次手術均納入對比時，UKA 失敗率也低于 TKA。因此部分學者認為，UKA 無論從臨床療效還是生物力學角度分析，均優于 TKA，是“膝關節骨關節炎空窗期”的重要治療手段[17]。
通過步態分析我們發現，UKA 組步幅、步速明顯優于 TKA 組，而步頻無明顯差異。從理論上講，交叉韌帶在本體感受性關節控制中起主要作用，而 UKA 保留了交叉韌帶，患者術后理應獲得更接近健康人群的步頻、步速與步幅。步頻是評估 UKA 與 TKA 術后功能最重要的參數之一[18-19]，兩組步頻無明顯差異，進一步說明了本研究中 UKA 組的步速優勢主要來源于步幅。這可能與以下兩個方面有關：一是不對稱的下肢負荷[20]，術前膝關節骨關節炎患者因關節畸形、疼痛等原因，在步行過程中會增加軀干、髖關節的傾斜與縮短單側下肢支撐時間來實現減輕患肢疼痛與負荷的目的，長此以往形成病理性步態，即使手術較為成功，也可能因疼痛殘留、膝關節屈伸功能受限及心理因素等原因，不能完全糾正不良步態習慣與雙側下肢負荷不對稱，無法獲取接近正常的步頻。這與 TKA 患者術后步態異常原因相同[21]，因此兩組步頻無明顯差異。二是前交叉韌帶功能退化或進行性松弛，UKA 患者術后因肥胖、過度活動及年齡增長等原因，前交叉韌帶功能繼續退化也存在較大可能。而前交叉韌帶起著保持膝關節穩定、防止股骨過度前移與過度內旋的重要作用，其功能退化必然影響步頻。本研究表明，UKA 組步幅明顯優于 TKA 組，這可能與 TKA 后殘留的膝關節屈曲畸形與股四頭肌功能受損相關[22]。已有研究顯示[1]，無論是 UKA 或者 TKA，部分患者在術后 1 年仍會殘留一定的屈曲畸形（TKA 屈曲畸形更為明顯），殘留的屈曲畸形會減少步行過程中膝關節活動。步幅很大程度上取決于擺動相的持續時間，因此一側肢體的擺動相持續時間縮短通常會降低該側的步幅。TKA 術后患者因股四頭肌功能受損與殘留屈曲畸形，支撐相中期膝關節伸直角度不足，膝關節無法提供正常的前進推動力。擺動相伸直角度不足，足跟提前著地終止擺動階段，無法獲得足夠的移動距離，從而進一步減小步幅。因此 TKA 組步幅明顯小于 UKA 組。這一解釋與本研究中運動學分析結果也相符。另外，TKA 組膝關節支撐相中期膝關節伸直角度及擺動相膝關節屈曲角度均明顯低于 UKA 組（P<0.05），這也部分解釋了 UKA 步幅較 TKA 更大的原因。
兩組雙下肢步速、步幅、步頻、支撐相中期膝關節伸直角度、擺動相膝關節屈曲角度 ASI 差異均無統計學意義（P>0.05）；而 UKA 組初始著地膝關節屈曲角度、承重反應期膝關節屈曲角度 ASI 明顯大于 TKA 組，差異有統計學意義（P<0.05）。這表明 UKA 組與 TKA 組在步態周期中，ASI 差異主要來源于初始著地與承重反應期（主要功能為震蕩吸收與維持穩定[12-13，23]）。兩組患者對側下肢均罹患不同程度的骨關節炎，而從表 3 可發現，UKA 組術側下肢在這兩個階段膝關節屈曲角度大于對側下肢。這間接說明 UKA 組術側下肢較對側在初始著地與承重反應期通過增加膝關節屈曲角度承擔了更多的震蕩吸收與穩定任務，從而減輕對側下肢負擔，因此導致這兩個階段 ASI 比 TKA 組更大。
本研究表明，UKA 組手術切口長度、術后 24 h 引流量明顯小于 TKA 組，且圍術期血紅蛋白、白蛋白變化值明顯低于 TKA 組，均說明 UKA 較 TKA 具有創傷小、出血少的優勢。術后 1 年隨訪時，UKA 組 WOMAC 評分及 ROM 明顯優于對照組，差異均有統計學意義。分析原因主要有以下幾點：① UKA 手術創傷較小，術中使用止血帶時間短，對股四頭肌等肌肉功能損傷較小；② UKA 患者術中側副韌帶松解較少，保留了前后交叉韌帶，步行過程中膝關節更為穩定，本體感覺更佳[24]；③ UKA 術前患者篩選要求可復性膝內翻和 10° 以內的屈曲攣縮，術后伸直鍛煉張力較小，因此各項指標恢復更快；④ 本研究中 TKA 組植入假體為后交叉韌帶替代型假體，相對后交叉韌帶保留型假體限制性更高，因此對 WOMAC 評分與 ROM 有一定影響[25]。
本研究存在以下不足：首先，TKA 組僅納入了后交叉韌帶替代型假體，由于 TKA 假體類型、設計原理、限制性不同，對術后步態有較大影響[26]。其次，未考慮性別與年齡對步態的影響[27]。同時，本研究僅觀察了術后 1 年步態，且未納入健康人群進行對比。最后，本研究所采取的臨床療效及步態指標仍不夠全面，存在一定局限性。
綜上述，UKA 與 TKA 均可獲得滿意近期療效。與 TKA 相比，UKA 除具有創傷小、出血少、膝關節功能評分高等優勢，步幅、步頻、膝關節屈伸角度等諸多步態參數也優于 TKA。
作者貢獻：郝朋負責研究實施及文章撰寫；楊柳、何銳、陳昊負責科研設計；孫茂淋、梁帥楠負責數據收集整理及統計分析。
利益沖突：所有作者聲明，在課題研究和文章撰寫過程中不存在利益沖突。課題經費支持沒有影響文章觀點和對研究數據客觀結果的統計分析及其報道。
機構倫理問題：研究方案經陸軍軍醫大學第一附屬醫院醫學倫理委員會批準（KY201965）。
人工單髁關節置換術（unicompartmental knee arthroplasty，UKA）與人工全膝關節置換術（total knee arthroplasty，TKA）起步于同一時期，單一脛股內側原發或繼發骨關節炎是 UKA 理想的手術指征。與 TKA 相比，UKA 具有保留前后交叉韌帶、術后本體感覺好、手術切口小、失血量少、術后康復快速且容易翻修等優點[1-3]。由于 TKA 術后假體生存率更高的傳統觀念，或外科醫生個人偏好、手術經驗等原因，TKA 手術數量遠遠大于 UKA[4-5]。但部分研究表明，UKA 術后患者可獲得滿意近期療效，且隨著手術器械改進和外科技術發展，UKA 的遠期療效越來越好[6]。關于哪種手術方式可取得更佳臨床效果一直存在爭議，UKA 與 TKA 術后近期步態軌跡特點尚不明確，綜合臨床療效對比研究仍舊缺乏[7-8]。且大多文獻較為關注術側下肢的步態指標而忽略了雙下肢步態的對稱性，未考慮雙下肢相互的代償作用。骨關節炎患者因患肢疼痛、屈曲攣縮及力線改變等原因，傾向于通過增加健側肢體負荷、縮短患肢支撐相時間等方式，從而減輕患肢負荷與疼痛[9-11]。因此評估雙下肢步態對稱性有利于全面了解 UKA 與 TKA 術后骨關節炎患者步態特征。為此，我們進行了回顧性對比研究，通過比較 UKA 與 TKA 術后多項臨床指標、步態參數及其絕對對稱指數（absolute symmetry index，ASI），分析術后近期患者步態特點及療效。報告如下。
1 臨床資料
1.1 患者選擇標準
UKA 組納入標準：① 患肢內翻畸形≤15°，且為可復性膝內翻；② 膝關節活動度≥90°，屈曲攣縮≤10°；③ 患肢膝關節前內側間室退變 Kellgren-Lawrence 分級為Ⅲ、Ⅳ級，外側間室關節間隙高度正常，無退變或輕度退變，Kellgren-Lawrence 分級為Ⅰ、Ⅱ級；④ 外側副韌帶及軟組織張力正常；⑤ 術前體格檢查及 MRI 檢查提示前后交叉韌帶形態、功能良好；⑥ 無關節外畸形；⑦ 患者基礎狀況良好，可耐受手術；⑧ 采用 UKA 治療，手術由同組醫師使用相同手術器械完成，選擇美國捷邁公司的牛津單髁假體（Oxford）。排除感染性、免疫性骨關節炎患者。2017 年 1 月—2018 年 12 月，我院收治前內側間室骨關節炎患者 45 例，其中 30 例（30 膝）符合選擇標準納入研究。
對照組為 TKA 組，按照年齡、性別及術肢側別進行 1∶1 配對。納入標準：① 患肢內翻畸形≤15°；② 患肢膝關節骨關節炎 Kellgren-Lawrence 分級為Ⅲ、Ⅳ級，術前影像學檢查顯示膝關節內側間室重度骨關節炎，明顯骨贅形成，髕股關節退化；③ 無關節外畸形；④ 患者基礎狀況良好，可耐受手術；⑤ 采用 TKA 治療，手術由同一組醫師使用相同手術器械完成，選擇美國施樂輝公司 LEGION 假體。排除感染指標異常、周圍軟組織功能不全及神經系統病變者。從 2017 年 1 月—2018 年 12 月我院收治的 677 例骨關節炎患者中選擇 30 例（30 膝）符合標準者納入研究。
1.2 一般資料
UKA 組：男 9 例，女 21 例；年齡 44～79 歲，平均 61.1 歲。病程 3～19 年，平均 9.7 年。左側 15 例，右側 15 例。內側間室退變 Kellgren-Lawrence 分級：Ⅲ級 12 例，Ⅳ級 18 例。體質量指數為（27.1±5.4）kg/m2。TKA 組：男 9 例，女 21 例；年齡 44～77 歲，平均 60.5 歲。病程 2～23 年，平均 10.9 年。左側 15 例，右側 15 例。骨關節炎 Kellgren-Lawrence 分級：Ⅲ級 4 例，Ⅳ級 26 例。體質量指數為（29.3±7.0）kg/m2。
兩組患者除術前膝關節活動度（range of motion，ROM）比較差異有統計學意義（t=4.25，P=0.00）外，性別、年齡、病程、側別、體質量指數及術前髖-膝-踝角（hip-knee-ankle angle，HKA）、美國西部 Ontario 與 McMaster 大學骨關節炎指數評分（WOMAC）等一般資料比較，差異均無統計學意義（P>0.05）。見表 1、2。
表1
兩組患者圍術期相關指標比較（n=30，）
Table1.
Comparison of perioperative related indexes between the two groups (n=30, )
表2
兩組患者手術前后療效評價指標比較（n=30，）
Table2.
Comparison of effectiveness evaluation indexes before and after operation between the two groups (n=30, )
1.3 手術方法
UKA 組：患者于持續硬膜外麻醉聯合蛛網膜下腔阻滯麻醉下，取垂腿位。髂前上棘定位標記，作髕旁內側切口，暴露關節腔。吸除積液，清理脂肪墊、滑膜及骨贅，切除部分髕下脂肪墊、增生滑膜及內側半月板。評估內、外側副韌帶完整性。先行內側脛骨平臺截骨，再完成股骨遠端截骨及前髁截骨。測試間隙及軟組織張力平衡。安裝試模調試后，徹底沖洗并涂抹骨水泥。安裝假體與襯墊。沖洗后放置引流管，逐層縫合，加壓包扎。
TKA 組：患者于持續硬膜外麻醉聯合蛛網膜下腔阻滯麻醉下，取平臥位。作膝前正中切口，暴露關節腔。將髕腱適當剝離，髕骨翻向外側，切除部分增生滑膜、前后交叉韌帶及內外側半月板，清理骨贅。適當松解內側副韌帶及半膜肌脛骨附著處，屈膝 90°；采取髓外定位法行脛骨近端截骨，髓內定位法行股骨遠端截骨。測試間隙平衡及軟組織張力平衡，適當成型髕骨軟骨，測試髕骨軌跡。安裝試模調試平衡后，徹底沖洗并涂抹骨水泥。安裝假體與襯墊。沖洗后放置引流管，逐層縫合，加壓包扎。
1.4 術后處理
術后兩組患者均常規進行消腫、止痛、消炎及補液等治療。根據手術時間、引流量及凝血功能決定是否使用抗凝藥物。術后即刻開始進行股四頭肌收縮及直腿抬高鍛煉。24 h 后拔除引流管并下地行走鍛煉，出院后繼續功能鍛煉并定期復查。
1.5 療效評價指標
記錄兩組患者手術切口長度、術后 24 h 拔管時引流量；統計術前及術后 1 d 血紅蛋白及白蛋白數值，計算其變化值。兩組患者術前及術后 1 年攝站立位下肢全長 X 線片，計算 HKA 并測量 ROM。定期隨訪，記錄兩組患者術前及術后 1 年 WOMAC 評分。術后 1 年使用 Vicon 三維步態捕捉系統（Oxford Metrics 公司，英國）進行步態分析，測量兩組患者步態參數，包括步速、步頻、步幅、初始著地膝關節屈曲角度、承重反應期膝關節屈曲角度、支撐相中期膝關節伸直角度、擺動相膝關節屈曲角度。
為比較不同組間雙下肢步態對稱性，計算兩組患者雙下肢各項步態參數的 ASI[12-13]。計算公式：ASI=|Xipsi?Xcont|/［0.5×（Xipsi+Xcont）］×100%，其中 Xipsi 為術側變量值，Xcont 為對側變量值。ASI 為 0 時表示完全對稱，值越大表示不對稱越明顯。
1.6 統計學方法
采用 SigmaPlot12.5 統計軟件進行分析。數據以均數±標準差表示，組內手術前后比較采用配對 t 檢驗，組間比較采用獨立樣本 t 檢驗；檢驗水準 α=0.05。
2 結果
兩組患者術后切口均Ⅰ期愈合，無手術相關并發癥發生。UKA 組手術切口長度與術后 24 h 引流量明顯小于 TKA 組，差異有統計學意義（P<0.05）。兩組術后 1 d 血紅蛋白、白蛋白值均明顯低于術前，差異有統計學意義（P<0.05）；組間比較血紅蛋白、白蛋白手術前后變化值差異亦有統計學意義（P<0.05）。見表 1。
患者均獲完整隨訪，UKA 組隨訪時間 13～20 個月，平均 18 個月；TKA 組 16～24 個月，平均 20 個月。影像學復查示，兩組內翻畸形均得到矯正，下肢力線恢復至中立位，無假體位置不良、假體松動等并發癥發生。見圖 1、2。術后 1 年，兩組 WOMAC 評分、ROM 及 HKA 均較術前顯著改善，差異有統計學意義（P<0.05）；術后 1 年 UKA 組 WOMAC 評分及 ROM 明顯優于 TKA 組，差異有統計學意義（P<0.05），HKA 組間比較差異無統計學意義（t=1.54，P=0.13）。見表 2。術后 1 年步態分析顯示，UKA 組步速、步幅、支撐相中期膝關節伸直角度、擺動相膝關節屈曲角度與 TKA 組比較，差異均有統計學意義（P<0.05）；其余步態參數比較差異均無統計學意義（P>0.05）。見表 3。組間比較，初始著地及承重反應期膝關節屈曲角度 ASI 差異有統計學意義（P<0.05）；其余步態參數 ASI 組間比較差異均無統計學意義（P>0.05）。見表 4。
圖1
UKA 組患者，女，54 歲，右側膝關節前內側間室骨關節炎（Kellgren-Lawrence Ⅲ級）X 線片
a. 術前下肢全長片；b. 術前膝關節正位片；c. 術前膝關節側位片；d. 術后 1 年下肢全長片；e. 術后 1 年膝關節正位片；f. 術后 1 年膝關節側位片
Figure1. X-ray films of a 54-year-old female patient with anterior medial compartment osteoarthritis of right knee (Kellgren-Lawrence Ⅲ level) in the UKA groupa. Preoperative view of the full-length lower extremity; b. Preoperative anteroposterior view of the knee; c. Preoperative lateral view of the knee; d. The full-length lower extremity view at 1 year after operation; e. Anteroposterior view of the knee at 1 year after operation; f. Lateral view of the knee at 1 year after operation
圖2
TKA 組患者，女，74 歲，右側膝關節骨關節炎（Kellgren-Lawrence Ⅳ級）X 線片
a. 術前下肢全長片；b. 術前膝關節正位片；c. 術前膝關節側位片；d. 術后 1 年下肢全長片；e. 術后 1 年膝關節正位片；f. 術后 1 年膝關節側位片
Figure2. X-ray films of a 74-year-old female patient with osteoarthritis of right knee (Kellgren-Lawrence Ⅳ level) in the control groupa. Preoperative view of the full-length lower extremity; b. Preoperative anteroposterior view of the knee; c. Preoperative lateral view of the knee; d. The full-length lower extremity view at 1 year after operation; e. Anteroposterior view of the knee at 1 year after operation; f. Lateral view of the knee at 1 year after operation
表3
兩組術側下肢步態參數比較（n=30，）
Table3.
Comparison of gait parameters between the surgical side of two groups (n=30, )
表4
兩組 ASI 比較（n=30，，%）
Table4.
Comparison of ASI between the two groups (n=30, , %)
3 討論
近年來，隨著手術器械與外科技術的進步，UKA 的臨床療效越來越好。與 TKA“置換”的手術理念不同，UKA 是基于“重建”理念，主要目的在于填充軟骨缺損，恢復原有力線與生物力學，阻止因關節不穩定導致對側間室的磨損加速。UKA 術中保留膝關節前后交叉韌帶[14]，相關研究表明，UKA 術后患膝從生物力學上更接近健康人群，患者可從事的體育運動較 TKA 更為廣泛[15]。研究表明，UKA 術后 10 年與 15 年生存率分別達到 93% 與 89%[16]，且將各類原因（不僅是翻修）導致的二次手術均納入對比時，UKA 失敗率也低于 TKA。因此部分學者認為，UKA 無論從臨床療效還是生物力學角度分析，均優于 TKA，是“膝關節骨關節炎空窗期”的重要治療手段[17]。
通過步態分析我們發現，UKA 組步幅、步速明顯優于 TKA 組，而步頻無明顯差異。從理論上講，交叉韌帶在本體感受性關節控制中起主要作用，而 UKA 保留了交叉韌帶，患者術后理應獲得更接近健康人群的步頻、步速與步幅。步頻是評估 UKA 與 TKA 術后功能最重要的參數之一[18-19]，兩組步頻無明顯差異，進一步說明了本研究中 UKA 組的步速優勢主要來源于步幅。這可能與以下兩個方面有關：一是不對稱的下肢負荷[20]，術前膝關節骨關節炎患者因關節畸形、疼痛等原因，在步行過程中會增加軀干、髖關節的傾斜與縮短單側下肢支撐時間來實現減輕患肢疼痛與負荷的目的，長此以往形成病理性步態，即使手術較為成功，也可能因疼痛殘留、膝關節屈伸功能受限及心理因素等原因，不能完全糾正不良步態習慣與雙側下肢負荷不對稱，無法獲取接近正常的步頻。這與 TKA 患者術后步態異常原因相同[21]，因此兩組步頻無明顯差異。二是前交叉韌帶功能退化或進行性松弛，UKA 患者術后因肥胖、過度活動及年齡增長等原因，前交叉韌帶功能繼續退化也存在較大可能。而前交叉韌帶起著保持膝關節穩定、防止股骨過度前移與過度內旋的重要作用，其功能退化必然影響步頻。本研究表明，UKA 組步幅明顯優于 TKA 組，這可能與 TKA 后殘留的膝關節屈曲畸形與股四頭肌功能受損相關[22]。已有研究顯示[1]，無論是 UKA 或者 TKA，部分患者在術后 1 年仍會殘留一定的屈曲畸形（TKA 屈曲畸形更為明顯），殘留的屈曲畸形會減少步行過程中膝關節活動。步幅很大程度上取決于擺動相的持續時間，因此一側肢體的擺動相持續時間縮短通常會降低該側的步幅。TKA 術后患者因股四頭肌功能受損與殘留屈曲畸形，支撐相中期膝關節伸直角度不足，膝關節無法提供正常的前進推動力。擺動相伸直角度不足，足跟提前著地終止擺動階段，無法獲得足夠的移動距離，從而進一步減小步幅。因此 TKA 組步幅明顯小于 UKA 組。這一解釋與本研究中運動學分析結果也相符。另外，TKA 組膝關節支撐相中期膝關節伸直角度及擺動相膝關節屈曲角度均明顯低于 UKA 組（P<0.05），這也部分解釋了 UKA 步幅較 TKA 更大的原因。
兩組雙下肢步速、步幅、步頻、支撐相中期膝關節伸直角度、擺動相膝關節屈曲角度 ASI 差異均無統計學意義（P>0.05）；而 UKA 組初始著地膝關節屈曲角度、承重反應期膝關節屈曲角度 ASI 明顯大于 TKA 組，差異有統計學意義（P<0.05）。這表明 UKA 組與 TKA 組在步態周期中，ASI 差異主要來源于初始著地與承重反應期（主要功能為震蕩吸收與維持穩定[12-13，23]）。兩組患者對側下肢均罹患不同程度的骨關節炎，而從表 3 可發現，UKA 組術側下肢在這兩個階段膝關節屈曲角度大于對側下肢。這間接說明 UKA 組術側下肢較對側在初始著地與承重反應期通過增加膝關節屈曲角度承擔了更多的震蕩吸收與穩定任務，從而減輕對側下肢負擔，因此導致這兩個階段 ASI 比 TKA 組更大。
本研究表明，UKA 組手術切口長度、術后 24 h 引流量明顯小于 TKA 組，且圍術期血紅蛋白、白蛋白變化值明顯低于 TKA 組，均說明 UKA 較 TKA 具有創傷小、出血少的優勢。術后 1 年隨訪時，UKA 組 WOMAC 評分及 ROM 明顯優于對照組，差異均有統計學意義。分析原因主要有以下幾點：① UKA 手術創傷較小，術中使用止血帶時間短，對股四頭肌等肌肉功能損傷較小；② UKA 患者術中側副韌帶松解較少，保留了前后交叉韌帶，步行過程中膝關節更為穩定，本體感覺更佳[24]；③ UKA 術前患者篩選要求可復性膝內翻和 10° 以內的屈曲攣縮，術后伸直鍛煉張力較小，因此各項指標恢復更快；④ 本研究中 TKA 組植入假體為后交叉韌帶替代型假體，相對后交叉韌帶保留型假體限制性更高，因此對 WOMAC 評分與 ROM 有一定影響[25]。
本研究存在以下不足：首先，TKA 組僅納入了后交叉韌帶替代型假體，由于 TKA 假體類型、設計原理、限制性不同，對術后步態有較大影響[26]。其次，未考慮性別與年齡對步態的影響[27]。同時，本研究僅觀察了術后 1 年步態，且未納入健康人群進行對比。最后，本研究所采取的臨床療效及步態指標仍不夠全面，存在一定局限性。
綜上述，UKA 與 TKA 均可獲得滿意近期療效。與 TKA 相比，UKA 除具有創傷小、出血少、膝關節功能評分高等優勢，步幅、步頻、膝關節屈伸角度等諸多步態參數也優于 TKA。
作者貢獻：郝朋負責研究實施及文章撰寫；楊柳、何銳、陳昊負責科研設計；孫茂淋、梁帥楠負責數據收集整理及統計分析。
利益沖突：所有作者聲明，在課題研究和文章撰寫過程中不存在利益沖突。課題經費支持沒有影響文章觀點和對研究數據客觀結果的統計分析及其報道。
機構倫理問題：研究方案經陸軍軍醫大學第一附屬醫院醫學倫理委員會批準（KY201965）。
