骨水泥型TKA治疗继发性膝关节骨坏死，疗效如何？

前 言

继发性膝关节骨坏死(secondaryosteonecrosis of the knee，SOK)是指关节软骨下骨质的进行性恶化。据报道，在所有被诊断为骨坏死的患者中，SOK占10%，是仅次于髋关节骨坏死的第二常见关节。SOK与特定的危险因素高度相关。例如，75%-90%的SOK患者经常使用糖皮质激素，15%-19%的患者有酒精依赖。SOK一般发生在55岁以下的患者，58%-80%的患者表现为双侧病变。多发性骨坏死病变常见累及于骨骺-干骺端。SOK的发病机制和特征不同于自发性膝关节骨坏死（spontaneousosteonecrosis of the knee，SPONK），SPONK是由于骨质疏松性骨软骨下骨折引起的，通常发生于55岁以上的患者中，单个髁部有孤立的骨骺病变。

股骨远端和胫骨近端软骨下骨内SOK的进展可导致关节面塌陷和继发性退行性关节炎和畸形。延伸到关节软骨的症状性骨骺病变与关节塌陷的发生率较高相关。保膝手术包括髓芯减压、切开清创、松质骨或浓缩骨髓抽提物移植、骨髓软骨下注射、自体/同种异体骨软骨移植。然而，只有当患者在塌陷前的早期阶段接受治疗时，保膝手术才有可能取得令人满意的结果。一旦SOK进展到终末期疾病，或者假如保膝手术不成功，关节置换术仍然是最后的手段。

SOK患者接受全膝关节置换术（total knee arthroplasty，TKA）的几率约为1%，继发于SOK的关节炎患者接受TKA治疗的平均年龄相对较小，为36-46岁。当患者的膝关节存在多处骨坏死并且失活骨往干骺端延伸时，骨水泥型TKA可能能在骨-假体界面提供可靠的固定。既往研究报告了将TKA（无论是否为骨水泥型）应用于无创伤性SOK的中长期结果，并表示对术后无菌性松动表示担忧。最近的研究，在分析当代骨水泥型假体和新一代非骨水泥型假体时，研究的数量有限。因此，本研究的目的是在我们的三级医疗中心中调查骨水泥型TKA在SOK中的存活率、临床和影像学结果以及并发症发生情况。

方 法

01.术前放射学评估

完善标准的站立位、切迹位、侧位和轴位膝关节X线片，以及膝关节的MRI。值得注意的是，37例膝关节（97%）被诊断为Ⅲ或Ⅳ期，只有1例膝关节（3%）被诊断为Ⅱ期疾病。

02.手术方式

所有患者都接受了由四个不同术者植入的骨水泥假体。每位骨科医生根据个人喜好决定植入的假体系统和手术技术，如假体柄/髌骨表面重建：Nexgen（LPS-Flex，Zimmer）34例（84%）；Triathlon（Stryker  Orthopedics）3例（8%）；Evolution（Medial-Pivot Knee System）2例（5%）；以及Nexgen（Legacy Constrained Condylar Knee，Zimmer）1例。一位骨科医生经常使用含抗生素的水泥。34例（89%）（图1）使用了后稳定假体，2例TKA（5%）使用了髁稳定假体，1例TKA（3%）使用了十字韧带保留假体，1例TKA（3%）使用了内外翻限制型假体。

图1：1例17岁女性患者因系统性红斑狼疮使用糖皮质激素治疗。术前切迹、侧位和轴位X线片显示外侧（塌陷）、股骨内侧髁和髌骨上极有透射线的椭圆形阴影和硬化晕。术前冠状位、矢状位和轴位MRI显示广泛的骨坏死病变，包括髌骨上极，关节面完整。患者接受了TKA，未做髌骨表面置换。术后3年的正位、侧位和轴位X线片显示假体对位良好，无透亮线。

31例（82%）进行了髌骨表面置换，使用的是带三柱骨水泥固定的全聚乙烯假体。6例髌骨坏死的患者中有2例未行髌骨表面置换（图1），其余4例使用了髌骨表面置换（图2）。进行髌骨表面置换的患者的平均年龄为48岁；未行髌骨表面置换的患者的平均年龄为24岁。

图2：一名34岁女性红斑狼疮患者，与糖皮质激素使用有关。正位X线片显示股骨远端骨骺和胫骨近端骨骺-干骺端有透亮的椭圆形阴影和硬化晕。侧位X线片显示髌骨上极有硬化晕。冠状位、矢状位和轴位的MRI显示多发性骨坏死病变，包括位于髌骨上极关节表面完整的病变。患者接受了骨水泥型TKA，同时接受了髌骨表面置换。

3例（8%）TKA采用模块化的延长柄。两例TKA中的延长柄被用来绕过干骺端骨坏死病变区域。第三例TKA采用内外翻限制型假体，用于膝关节不稳定和股骨髁远端严重骨丢失的患者（图3）。髌骨表面置换和延长柄的使用取决于骨科医生的偏好。

图3：一位50岁女性患者，双侧SOK，与使用糖皮质激素有关，与红斑狼疮相关。术前站立位、正侧位X线片显示股骨外侧髁严重骨质破坏，导致严重的外翻畸形。术前轴位X线片显示髌骨外侧脱位。患者接受了TKA，并使用了一种髁限制型假体。术后4年拍站立位、正侧位X线片。

所有患者均接受标准化的术后疼痛管理和康复治疗。允许患者在手术当天使用助行器进行完全负重（在可承受的范围内）活动。术后6周、3个月、1年、每隔一年评估一次临床情况。每名患者都有至少两年的临床和影像学随访。使用膝关节协会评分（Knee Society Score，KSS）分析最近一次随访的临床结果。初次TKA失败被定义为由于任何原因需要对手术的膝关节进行二次手术。

所有患者均于术后6周、1年、每2-3年进行一次常规X线随访。寻找松动、骨溶解和渐进性透亮线（2mm）的证据。在分区分析的基础上，将渐进性透亮线定义为影像学松动或失败。

结 果

01.生存率

38例TKA中有35例（92%）无翻修，平均随访7±4年（2-12年）。3例失败包括一名65岁男性的胫骨假体发生无菌性松动。他的胫骨假体在初次TKA后7个月发生下沉。一位54岁的女性为糖皮质激素诱导的SOK，术后10年发生了假体周围感染。培养报告为甲氧西林敏感的金黄色葡萄球菌感染，在开放清创和衬垫翻修失败后，进行了二期翻修。第三例在TKA后6年出现了膝关节不稳定，并伴有髌股关节问题，与髌骨截骨不足有关。这位患者接受了聚乙烯衬垫更厚的翻修，增加了髌骨截骨的深度，翻修了髌骨假体，并进行了外侧支持带松解。翻修后，膝关节稳定，无膝前痛，活动度满意，屈曲至120°。

02.临床结果

在最近的随访中，无翻修的膝关节平均临床KSS评分从术前的47分（27-64分）显著提高到术后的95分（85-100分）（P<0.001）。平均功能性KSS由术前的35分（0-60分）提高到术后的86分（70-100分）（P<0.001）。末次随访时平均屈膝118°（90°-135°），平均伸膝0.4°（0°-5°）。与术前屈膝102°（60°-130°；P=0.004）和伸膝4°（过伸5°至屈曲挛缩15°；P=0.005）相比，均有显著改善。所有患者都可以在没有辅助的情况下步行，也不需要同侧膝关节疼痛的止痛药。

03.并发症

1例34岁女性，因狼疮接受大剂量强的松龙（每天20mg）治疗，TKA术后6个月轻微跌倒后发生无移位的髌骨假体周围骨折，伸肌装置为Ortiguera和Berry 1型完好。术前X线片和MRI显示骨坏死累及髌骨上极。术中做了髌骨表面置换，术后X线片显示假体与对称截骨后的髌骨对位良好：髌骨剩余厚度为14mm。在她跌倒前三个月，KSS是92分。受伤后，患者采用伸直位长腿石膏固定，为期三个月。在三年的随访中，患者的膝关节可以完全主动伸直以及最大屈曲至120°。

04.影像学结果

无翻修组中胫骨、股骨或髌骨假体周围无渐进性透亮线。1例TKA在胫骨假体（正位1、4区、侧位1区）和股骨假体（侧位2、3、5-7区）有一条非渐进性透亮线<2mm。2例髌骨表面置换的TKA在髌骨假体的骨水泥界面（轴位2区和1、2、4区）有非渐进性透亮线。

讨 论

我们几乎一半的患者（45%）在SOK晚期接受治疗。在既往的一项研究中，48名SOK患者中的15%最初接受了TKA，65%的患者在非手术治疗失败后接受了TKA，21%的患者在髓心减压失败后接受了TKA。在Ficat-Arlet III-IV期确诊的患者中，非手术治疗的成功率仅为11%。因此，对于出现在SOK晚期的患者来说，关节置换手术似乎是一个不可避免的选择，在保留关节手术或非手术治疗失败后，可能需要进行关节置换手术。

我们研究中的患者平均年龄为43岁，与之前的报道相似。由于SOK发生在相对年轻的患者中，因此以无痛、无翻修且功能持久为前提的假体存活仍是首要目标。

在本研究中，78%的患者是女性；74%的患者有糖皮质激素使用史，这大约是因饮酒（18%）导致的患者数量的4倍。一般说来，激素/酒精诱导的骨坏死比率越高，女性的发病率越高，这些患者的平均年龄也越低。激素导致SOK最常见的疾病是系统性红斑狼疮（40%），其次是血液系统恶性肿瘤（20%）。SOK患者的平均体重指数被归类为肥胖（31=kg/m²）。本组病例中87%的患者有股骨远端塌陷，13%有孤立的胫骨近端塌陷，16%术前有髌骨坏死。从积极的方面来看，92%的患者假体无任何翻修，平均KSS有显著改善（P<0.001）。术后膝关节活动度在屈伸方面均有显著改善；平均随访7年，未观察到渐进性透亮线的迹象。

在2000年之前，有几项研究报告了使用骨水泥型和非骨水泥型TKA治疗SOK的情况。Mont等人对31例长期使用糖皮质激素的患者进行了回顾性分析，其中13例膝关节（42%）接受了无骨水泥型TKA。平均随访8.2年，无菌性和感染性失败的翻修率分别为37%和10%。在这项研究中没有使用延伸型假体柄。Seldes等人报道31例TKA假体的无翻修存活率为84%，平均随访时间为5.3年，其中9例膝关节（29%）使用了非骨水泥型假体。无菌性失败发生在3例膝关节（10%）中，感染性失败发生于2例（6%）中。在后一篇文献中，股骨柄的发生率为3%，胫骨柄的发生率为13%。

最近，Mont等人报道了24例骨水泥型TKA治疗糖皮质激素诱发的SOK的结果优异，平均随访9年：96%的假体无翻修，只有4%的假体因疼痛和不稳定需要翻修。末次随访时平均KSS为94分。Chalmers等人对57例骨水泥型TKA进行了回顾性研究，平均随访6年。10年后，估计无翻修存活率为93%，无菌性失败为97%，再手术存活率为82%。Sultan等人回顾了49例新一代非骨水泥型TKA（11例SOK和38例SPONK），平均随访时间为3.7年。他们报告的假体无翻修存活率为96%，其中2%为无菌性失败，2%为感染性失败。临床KSS平均93分，功能KSS平均84分。然而，在SOK和SPONK之间没有亚组分析，在本研究中也没有关于使用延伸型假体柄。

我们的结果似乎与Mont等人及Chalmers等人最近的报告一致。平均随访7年，临床KSS评分为95分，功能性KSS评分为86分。我们最终的平均屈曲度是118°。本组病例中干骺端受累的发生率为24%，使用延伸型股骨和胫骨柄的几率分别为5%和8%。系统性红斑狼疮是最常见的合并症，与Mont等人相似；然而，Seldes等人报道的主要原因是肾移植。与Chalmers等人的报告不同，我们排除了创伤后SOK，以减少来自既往创伤的混杂因素，例如骨和软组织损伤的严重程度、手术暴露的变化、术前活动度，以及可能影响研究的手术过程和初次TKA的植入因素，如钢板和髓内钉固定。

正如我们的研究中所指出的，在6例膝关节（16%）中发现了继发性髌骨坏死。这一发病率略高于之前报道的约9%；这可能是因为我们的被试中有97%是在SOK后期被诊断出来的。我们每例髌骨坏死的患者都没有表现出局限性的膝前痛，他们都有完整的软骨表面（图1、图2和图4）。我们的研究可以与Baumgarten等人的相媲美，他对25例患髌骨坏死的膝关节进行了回顾性研究。膝前痛和关节面塌陷的发生率为4%。

图4：继发性膝关节坏死：除股骨、胫骨坏死外，还有髌骨上极坏死。A.正位、侧位和轴位X线片。B.冠状位、矢状位和轴位的MRI。

影像学研究表明，所有的骨坏死病变都位于髌骨上极，这可能是由于髌骨血供导致的。由于动脉系统的末端位于髌中前血管，上极更脆弱，而下极接受来自髌中前血管和下极血管的血供。术前有髌骨坏死的患者在TKA后可能会增加恶化的风险和继发骨折的风险。一般说来，髌旁内侧入路通常损伤膝降动脉、膝内上动脉和膝下内侧动脉。因此，应避免外侧支持带松解和髌下脂肪垫切除，以保留膝上外侧动脉以及膝下内侧动脉和膝外下动脉的吻合支。

我们研究的主要局限是样本量小，但这并不是本研究独有的。SOK是一种相对罕见的疾病，因此，由于动力有限，很难确定任何失败和假体周围髌骨骨折的危险因素。所有的手术都是在一个医学中心进行的，这可能意味着缺乏对非医学中心的概括性。最后，由于这是一项来自四个不同术者的回顾性研究，不同的骨科医生使用的假体的类型、手术暴露、假体柄的使用以及髌骨表面重建技术和/或选择略有不同。

结 论   

选择合适假体柄的骨水泥型TKA治疗伸直型干骺端病变，术后无翻修，假体存活率高（92%），临床效果可靠，中期随访时无影像学松动迹象。应在术前仔细评估继发性髌骨坏死。

本文仅代表作者个人观点，不代表骨今中外官方立场。希望大家理性判断，有针对性地应用。

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