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郭万首|单髁置换在膝关节骨关节炎治疗中的应用和争议

 kyf999 2020-12-06

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【引用本文】郭万首.单髁置换在膝关节骨关节炎治疗中的应用和争议[J].中华外科杂志,2020,58(6):411-415.

单髁置换在膝关节骨关节炎治疗中的应用和争议

郭万首

{中日友好医院骨科}

一直以来,膝关节骨关节炎(osteoarthritis,OA)治疗方法的选择受到多方面因素的影响,如医师对疾病的认识与理解、可采用的治疗手段等。20世纪80年代,由于全膝关节置换术(total knee arthroplasty,TKA)在国内尚未广泛开展,对膝关节OA的外科治疗仅限于关节清理术及胫骨(高位)截骨术(high tibia osteotomy,HTO)。单一的治疗手段对重症患者收效甚微,长期疗效堪忧。2000年后,TKA技术在国内不断成熟与推广,几乎成为膝关节OA唯一外科治疗方法。然而,膝关节OA的自然病程特点是缓慢的、呈阶段性进展的,因此,仅凭一种治疗方法难以满足不同阶段患者的治疗需求,也有悖于个性化治疗的外科原则。近年来,膝关节OA阶梯治疗理念被国内越来越多骨科医师接受,针对局限于单间室的膝关节OA,更多医师采用了膝关节单髁置换术(unicompartmental knee arthroplasty,UKA)及HTO,并获得了令人鼓舞的临床结果。

UKA虽然属于关节置换,但相对于TKA更加保守,仅对病变间室进行表面置换,不损伤膝关节其他结构,术后关节功能及运动学更接近自然关节。UKA手术创伤小,出血少、术后康复快[1,2,3]。虽有大量研究结果证实,以正确的患者选择、准确的手术技术为前提,UKA能取得令人满意的临床效果[4,5,6]。但也有一些研究结果表明,与TKA相比UKA假体存活率较低[7,8,9]。目前对UKA治疗膝关节OA的效果仍存在争议。因此,客观地评价UKA在膝关节OA治疗中的地位与作用,解析各种争议,才能够把握好UKA这一治疗手段,正确运用于临床,发挥其应有的作用。

一、UKA与TKA的选择依据

对于处于晚期并累及多间室的膝关节OA,应首选TKA,这一点已成为共识。而对于仅仅累及单间室的膝关节OA治疗,应选择UKA还是TKA,分歧较大。

(一)生存率的比较

尽管UKA研发中心及病例数较多的医学中心的研究结果表明,UKA的长期生存率与TKA相近[10,11,12];但来自世界各地关节登记中心的数据均显示,TKA的假体生存率明显高于UKA,UKA翻修率为TKA的2~3倍[13,14,15]。对关节置换手术而言,假体生存的时间是医师和患者最为关注的问题,患者希望假体可以受用终生,而医师也常以此为努力的目标。因此,假体的生存率是左右医师选择治疗方法的依据之一。避免假体翻修,选择假体生存率高的TKA治疗膝关节OA应该在情理之中。然而,牛津单髁研发中心并不认同关节登记中心给出的UKA假体低生存率数据,因为登记中心报告的UKA术者每年UKA平均手术量仅为5例,如此低的手术量难以维持手术技术的稳定性,导致较高的UKA翻修率[16]。牛津单髁研发中心提出,当UKA年手术量超过20例,其翻修率与TKA相近,这一观点也被各地UKA病例数较多的医学中心的研究结果所证实[17]。另外,有20%的TKA患者术后不满意而未进行翻修[18,19],其实际手术效果可能比数据显示的要低。那么,对单间室膝关节OA治疗究竟选择UKA还是TKA,仍是一个有争议的话题。单从假体生存率的层面双方各执一词,难分伯仲。但是如果术者UKA年手术量<20例,TKA可能是更好的选择。

(二)满意的生物力学

无论是UKA还是TKA,假体的设计都遵循最大限度模仿膝关节解剖的原则,以求术后获得满意的生物力学。近乎完美的现代TKA假体设计,提供了友好的髌股关系、最大的骨面覆盖及满意的活动度,关节稳定性更好,运动学更接近自然关节。而现代UKA的假体设计也无一例外地高度模仿了膝关节解剖学特性。尽管两种假体设计的出发点一致,但是,由于手术理念不同,结果各异。TKA是膝关节的重建,通过截骨、韧带平衡技术获得中立的机械力线,建立内外相等的新平衡,但却牺牲了前交叉韧带结构。而UKA则是局部表面置换,不做软组织松解,保留了韧带结构,仅通过恢复内侧副韧带的张力恢复原有的下肢力线。自然膝关节具有以下特性:(1)内外侧关节面承载不对称性,内侧>外侧;(2)骨性结构特点,胫骨平台内侧为凹面,外侧为凸面;(3)内外侧韧带紧张度不同,内侧紧,外侧松;(4)前后交叉韧带维持关节前后稳定性;(5)本体感受器调节肌肉的协同作用。显然,TKA术后获得的关节无法满足以上条件,而UKA术后更加接近自然关节,所以,前者是'假'关节而后者是'真'关节。那么二者在临床上的区别又是怎样呢?Laurencin等[20]前瞻性纳入23例一侧行UKA,另一侧行TKA的患者,研究结果显示42%患者对UKA的主观满意度更高,12%对TKA满意度更高,44%认为二者没有区别。而比较UKA与TKA术后满意度的多中心研究结果显示,牛津UKA的满意度是TKA的2.7倍[16]。此外,多项研究结果表明UKA的术后临床效果较TKA更具优势,但这并不意味着TKA术后的临床结果不佳。因此,选择UKA或TKA治疗单间室膝关节OA时,要看术者对哪一项技术掌握得更好,用自己最熟悉的治疗手段会获得最佳的临床结果。

(三)获得快速康复

从手术损伤程度上看,无疑UKA较TKA更小。6~8 cm长的切口可充分显露UKA手术视野,由于仅处理病变侧的骨面,只需对胫骨与股骨实施有限截骨加极少的软组织剥离,使手术对整个膝关节的干扰最小化,所以,UKA手术也被称为微创手术。UKA术后需要的镇痛药少,关节功能康复快,对高龄患者来说快速康复的优势明显。而TKA不仅创伤大,术后本体感觉也有缺失,尤以后交叉韧带替代型假体更为突出,术后患者关节康复困难,甚至会影响TKA的临床预后。

二、如何选择UKA患者

UKA手术成功与否取决于以下三点:(1)患者的选择;(2)手术技术;(3)假体类型选择。而术前严格筛选适宜患者,是保障UKA手术成功的关键。

(一)UKA手术适应证

20世纪70年代,由于UKA失败率较高,极大地遏制了其发展的进程。究其原因是UKA的手术适应证在此时非常迷茫,即便是著名的牛津单髁,初期也是始于膝双间室OA患者的治疗;而UKA之父Marmor早年治疗的患者中包括了类风湿等炎性关节炎;髌骨切除术后患者也被膝关节大师Insall列为UKA的手术对象。直到1989年,Kozinn和Scott发表了UKA手术适应证[21]:(1)年龄>60岁,(2)体重<82 kg,(3)低活动水平需求,(4)无或轻度静息痛,(5)关节活动度>90°,(6)屈曲畸形<5°,(7)内翻<10°,外翻<15°并可纠正,(8)前交叉韧带完好、无内外半脱位,(9)可伴有轻中度髌股关节受累。此指征问世后对UKA的患者的选择才步入正轨,时至今日仍被视为UKA手术的经典标准。

Kozinn和Scott指征是针对固定平台UKA提出的,十分严格,只有6%的膝关节炎患者符合此标准[22]。手术数量的限制,自然影响了UKA手术技术的稳定,从而形成了新的矛盾。有人质疑Kozinn和Scott单髁指征过于严格,Arno依据UKA软骨视觉与组织学改变及临床指征,回顾分析接受TKA的患者资料,提出21%的TKA患者可改行UKA[23]。牛津单髁中心的研究结果显示,Kozinn和Scott设定的UKA指征并不完全适用于牛津活动型UKA[24],提出膝前内侧骨关节炎(anteromedial osteoartritis of the knee,AMOA)诊断是关键标准,患者需满足:(1)病变膝关节间隙骨对骨磨损;(2)前交叉韧带功能完好;(3)内翻畸形可以纠正;(4)外侧间隙为全层软骨,即符合了牛津UKA的手术指征。以此为标准的UKA比例可达20%~50%,牛津膝8 000余例患者10年假体生存率为93%,15年假体生存率为89%[25]。

(二)UKA适应证的变化与争议

一直以来,UKA适应证存在争议,但主要集中在年龄界限与髌股关节OA状态两个方面。年轻的膝关节OA患者越来越多,这些患者常有膝关节重度磨损、无法等到TKA最佳年龄65岁以上再手术,患者需迅速解除疼痛,恢复正常生活[26]。对于这类年轻、活跃、还需一定体力劳动的患者,UKA可作为过渡的手术方法之一,既解决了患者的膝关节OA问题,又不会干扰膝关节其他正常结构,保留骨量,即使日后失败也容易翻修[27,28,29]。多数人认为UKA更适宜60岁以上的患者,UKA不再是过渡治疗手段,被视为多数膝关节OA患者的终身治疗。UKA在80岁以上的老年患者中优势更为明显。年老患者往往身体机能减退,合并症多,耐受各种打击的能力减弱,采用TKA治疗的创伤大,手术风险高,而UKA病死率、感染率低,术后恢复快。很多学者认为UKA是老年膝关节OA患者理想的置换方式[30,31,32]。UKA的年龄界限至今难以确定,但是,60~70岁或80岁以上的患者可能是UKA治疗的最佳年龄。

正常的髌股关节状态是UKA的理想指征。Song等[33]报告50%的膝骨关节炎患者常合并不同程度的髌股关节退变,如何取舍仍有争议。Kozinn和Scott认为轻中度的髌股关节受累可以接受,而Goodfellow等[34]却提出髌股关节OA可忽略不计,膝前疼、术前X线与术中所见软骨丢失并不影响牛津UKA的预后,但需除外髌骨半脱位及外侧间隙关节面沟槽改变。此观点在后续的许多研究中也得到证实[24,35,36,37]。

UKA指征的分歧,实质上是选择固定平台还是活动平台两类UKA假体的分歧。牛津UKA认为自身假体设计更为合理,其股骨与垫片凸凹面接触,扩展了接触面积,降低了聚乙烯磨损;活动垫片使得假体运动学更近于膝关节自然运动学,因此,其适应证较固定平台更加宽泛。而固定平台则认为牛津UKA操作复杂,很难实现设计上的完美状态,加上致命的脱位及可能的伴随并发症,固定平台UKA假体临床上与活动平台相比具有更多的优势。有较多的研究结果证实长期临床预后两类假体结果相近[38,39]。

综上所述,UKA在膝关节骨关节炎的阶梯治疗中有不可替代的作用和地位,体现了精准、个性化及微创的外科核心理念,特别在术后快速康复方面有极大的潜力和优势。当然,只有准确地把握UKA适应证,坚定地选择最适合UKA治疗的患者,才会获得理想的临床结果。随着机器人技术的引进与应用,UKA手术将会更加精准,易操作,可重复,克服病例数少导致技术不稳定的困扰。相信未来的UKA技术对膝关节OA的疗效会更加令人期待。

参考文献

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题图 via Rebecca Chaperon

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