人工单髁置换术治疗膝关节创伤性关节炎的早中期疗效

薛华明，马童，文涛，杨涛，薛龙，雷雪枫，冀家中，张文正，涂意辉 

同济大学附属杨浦医院关节外科（上海  200090）

基金项目：上海市科学技术委员会医学创新研究专项项目（21Y11911600）

通信作者：涂意辉，Email：tuyihui2010@126.com

关键词：创伤性关节炎；人工单髁置换术；膝关节；早中期疗效

引用本文： 薛华明, 马童, 文涛, 等. 人工单髁置换术治疗膝关节创伤性关节炎的早中期疗效. 中国修复重建外科杂志, 2023, 37(6): 647-652. doi: 10.7507/1002-1892.202303051 

摘要

目的

探讨人工单髁置换术（unicompartmental knee arthroplasty，UKA）治疗膝关节创伤性关节炎（post-traumatic arthritis，PTA）的早中期疗效。

方法     

回顾性分析2014年3月—2021年9月采用UKA治疗的30例（30膝）膝关节PTA 患者临床资料。男14例，女16例；年龄33～81岁，平均64.5岁。身体质量指数19.8～35.6 kg/m2，平均26.7 kg/2。引起PTA 的损伤类型：关节内骨折16例，关节外骨折8例，软组织损伤6例。损伤治疗方式：保守治疗12例，手术治疗18例。PTA 累及内侧间室10例，外侧间室20例。Kellgren-Lawrence分级：Ⅲ级19例，Ⅳ级11例。记录手术时间、住院时间、并发症发生情况以及患者自评满意度。采用牛津膝关节评分（OKS）、美国特种外科医院（HSS）评分以及膝关节活动度（range of motion，ROM）评价膝关节功能。摄负重位X线片测量股胫角，评估下肢力线矫正情况。

结果     

手术时间50～95 min，平均63.7 min；住院时间3～8 d，平均6.9 d。2例发生切口浅表感染，其余患者切口均Ⅰ期愈合；均无下肢深静脉血栓形成、血管神经损伤等并发症发生。患者均获随访，随访时间17～109个月，中位时间70个月。末次随访时，患者OKS评分、 HSS评分和ROM均较术前改善（P<0.05）；下肢力线获得矫正，内、外翻膝股胫角手术前后比较差异均有统计学意义（P<0.05）。患者手术满意率达86.7%（26/30）。随访期间2例外侧间室UKA患者发生对侧间室进展性关节炎。影像学复查示均无垫片脱位、假体松动及假体下沉发生，无1例行假体翻修。

结论     

采用UKA 治疗膝关节PTA 早中期疗效确切，患者满意度高。

正文

膝关节创伤性关节炎（post-traumatic arthritis，PTA）是膝关节内骨折或邻近的关节外骨折、韧带损伤、半月板切除和孤立的软骨缺陷等导致的关节病变，与关节面负荷增加/接触面积减小，不稳定/非生理性剪切应力以及机械负荷过载、轴向偏移、力线不良等因素显著相关[1]。膝关节PTA可导致患者关节明显疼痛及日常活动受限，对于累及单间室的终末期患者往往需要手术治疗。但考虑到发病因素、初次损伤及初次治疗方法等影响因素较多，目前对于该类患者的手术方案仍存在争议。

单间室骨关节炎是人工单髁置换术（unicompartmental knee arthroplasty，UKA）的适应证，符合现代保膝理念，具有保留交叉韧带和骨量、患膝本体感觉及活动能力恢复快、住院时间短，以及与人工全膝关节置换术（total knee arthroplasty，TKA）相比，患者能获得更接近正常步态模式等优点[2]。膝关节PTA常累及单间室，患者年龄小于原发性骨关节炎患者，活动能力要求更高，理论上采用UKA治疗可获得更好的临床疗效。Madan等[3]采用UKA治疗1例骨折后出现内侧间室晚期PTA的青年男性患者，取得了良好早期疗效，提示UKA治疗PTA可行。目前，UKA治疗膝关节PTA的临床报道有限，且样本量较少，研究结果也存在差异。为此，我们回顾性分析了2014年3月—2021年9月采用UKA治疗的30例膝关节PTA患者临床资料，总结早中期疗效，为临床选择治疗方案提供参考。报告如下。

1、临 床 资 料

1.1   患者选择标准

纳入标准：

① 膝关节单间室PTA且Kellgren-Lawrence（K-L）分级为Ⅲ、Ⅳ级；

② 前、后交叉韧带以及内、外侧副韧带功能完整；

③ 膝关节屈曲畸形或内、外翻畸形<15°，应力位X线片示内、外翻畸形可手法矫正，对侧胫股关节间隙无明显变窄；

④ 采用微创UKA治疗；

⑤ 随访时间>12个月且临床资料完整。

排除标准：

① 合并对侧胫股关节退变且 K-L分级Ⅲ、Ⅳ级；

② 患膝髌股关节面严重磨损，呈沟槽样改变；

③ 全身各部位存在活动性感染及膝关节炎症性关节炎；

④ 患膝有胫骨或股骨截骨手术史；

⑤ 严重骨质疏松症（T值≤−2.5且存在骨质疏松性骨折史）。

2014年3月—2021年9月，共30例（30膝）膝关节PTA患者符合选择标准纳入研究。

1.2   一般资料

本组男14例，女16例；年龄33～81岁，平均64.5岁。左侧16例，右侧14例。身高145～173 cm，平均161.8 cm；身体质量指数19.8～35.6 kg/m2，平均26.7 kg/m2。美国麻醉医师协会（ASA）分级：Ⅰ级5例，Ⅱ级23例，Ⅲ级2例。

16例为关节内骨折后PTA，其中胫骨内侧平台粉碎性骨折3例、外侧平台粉碎性骨折13例；Schatzker分型：Ⅱ型7例、Ⅲ型6例、Ⅳ型3例。8例为关节外骨折后PTA，其中股骨远端粉碎性骨折5例、胫腓骨近端骨折3例。6例为软组织损伤后PTA，均为创伤引起的半月板撕裂。初次损伤治疗：保守治疗12例；手术治疗18例，其中切开复位内固定15例、撕裂半月板切除术3例。保守治疗患者受伤至本次手术时间为5～486个月，中位时间96.5个月；手术治疗者前次手术至本次手术间隔28～564个月，中位时间126个月。

PTA累及内侧间室10例，外侧间室20例。K-L分级：Ⅲ级19例，Ⅳ级11例。胫骨骨缺损根据安德森骨科研究所（AORI）分级标准[4]，均为Ⅰ级，即包容性干骺端骨缺损<5 mm。外翻膝20例，内翻膝10例。

1.3   手术方法

手术均由同一名关节外科医师完成。蛛网膜下腔阻滞麻醉下，患者取平卧位，大腿根部绑止血带并手术全程应用，大腿中部托架支撑。

外侧间室患者使用link骨水泥型固定垫片单髁假体。采用改良髌旁外侧入路，首先检查膝关节3个间室及前、后交叉韧带功能状态，以排除手术禁忌。2例髌股关节退变较严重，同时行髌骨成形及髌周去神经化。① 胫骨截骨：采用髓外定位法行胫骨截骨，垂直截骨时关节内旋10°～15°，水平截骨时后倾3°～5°。测试膝关节屈曲间隙及胫骨假体试模大小。② 股骨髁截骨：于膝关节伸直位确定股骨髁上缘截骨参考线。彻底剔除残留的表层软骨，塑形以适配假体轮廓，股骨定位孔钻孔。安装试模测试膝关节屈伸间隙，确保屈曲间隙较伸直间隙大2 mm。测试股胫假体活动轨迹，测试有无撞击。安装股骨和胫骨侧假体，骨水泥固定。

内侧间室患者使用第3代Oxford活动垫片单髁假体。采用髌旁内侧入路，暴露病变的内侧间室，检查并确认前交叉韧带及外侧间室负重区软骨完整性后，去除内侧胫股间隙和髁间窝增生骨组织。首先采用髓外定位法行胫骨截骨，截骨深度取胫骨磨损最低点下方2～3 mm，注意保护内侧副韧带。然后采用髓内定位法行股骨截骨，根据屈伸间隙对等原则，借助截骨导向器行股骨远端截骨。注意反复试模测量以平衡屈伸间隙，测试股胫假体活动轨迹，测试有无撞击。最后植入假体和聚乙烯衬垫。

1.4   术后处理

术后常规给予预防感染及下肢深静脉血栓形成治疗。术后第2天拆除绷带后开始踝关节背伸、跖屈运动和腿部肌肉按摩，鼓励患者积极行股四头肌功能锻炼，膝关节主动活动达完全伸直、屈曲≥90°，并开始拄拐下地行走；2周后可弃拐负重行走。术后3、6、12个月及之后每年定期随访1次。

1.5   疗效评价指标

记录手术时间、住院时间以及并发症发生情况。采用牛津膝关节评分（OKS）、美国特种外科医院（HSS）评分以及膝关节活动度（range of motion，ROM）评价膝关节功能。采用5级患者自我评估法评估手术满意度，其中失望0分、不满意1分、中立2分、满意3分、非常满意4分，按照以下公式计算患者满意率，满意率=（满意例数+非常满意例数）/总例数×100%。摄负重位X线片，测量股胫角，评估下肢力线矫正情况。

1.6   统计学方法

采用SPSS22.0统计软件进行分析。计量资料行Kolmogorov-Smirnov正态性检验，如符合正态分布，以均数±标准差表示，手术前后比较采用配对t检验；不符合正态分布，以M（Q1，Q3）表示，手术前后比较采用配对样本的Wilcoxon秩和检验。检验水准取双侧α=0.05。

2、结　果

本组手术时间50～95 min，平均63.7 min；住院时间3～8 d，平均6.9 d。2例发生切口浅表感染，经换药及抗炎治疗后愈合；其余患者切口均Ⅰ期愈合。无下肢深静脉血栓形成、血管神经损伤等并发症发生。患者均获随访，随访时间17～109个月，中位时间70个月。末次随访时，患者OKS评分、HSS评分和ROM均较术前改善，差异有统计学意义（P<0.05）；下肢力线获得矫正，内、外翻膝股胫角手术前后比较差异均有统计学意义（P<0.05）。其中外翻膝畸形矫正3.8 （2.4，4.8）°，内翻膝畸形矫正5.5 （2.1，10.9）°，差异无统计学意义（Z=1.274，P=0.203）。见表1。患者自评满意度评分为1～4分，平均3.1分；患者满意率达86.7%（26/30）。2例外侧间室UKA患者，初次损伤均为胫骨外侧平台粉碎性骨折，其中1例术后5年出现内侧进展性关节炎（K-L Ⅱ级），表现为内侧轻度疼痛不适，以保守治疗及随访观察为主；1例术后7年仍残留膝外侧明显疼痛合并内侧进展性关节炎（K-L Ⅱ级），伸膝无力、跛行，以行消炎止痛对症治疗及康复训练为主。影像学复查示随访期间均无垫片脱位、假体松动及下沉发生，无1例行假体翻修。见图1、2。

图1 患者，女，67岁，左膝胫骨外侧平台粉碎性骨折（Schatzker Ⅱ型）继发PTA     

a～c. 术前正侧位X线片及冠状位CT；d、e. 术中见前交叉韧带完整，胫骨外侧平台塌陷，软骨磨损；f～i. 术后4 个月膝关节功能恢复满意；j、k. 术后2年正侧位X线片。

图2 患者，男，33岁， 右膝胫骨内侧平台粉碎性骨折（Schatzker Ⅳ型）继发内侧PTA

a、b. 术前正侧位X 线片；c、d. 术前冠状位CT及MRI示内侧平台关节软骨磨损，间隙狭窄；e、f. 术后3 个月正侧位X线片示假体位置良好；g、h. 术后1年正侧位X线片示假体在位，无松动、下沉

3、讨　论

3.1   膝关节PTA流行病学特点及发生机制

了解导致膝关节PTA发生的因素对其早期诊断和防治具有重要意义。据统计，23%～50%膝关节外伤患者最终会发展成PTA[5]。本组16例患者存在胫骨平台粉碎性骨折史，其中11例经切开复位内固定术治疗，另5例仅行保守治疗，受伤距UKA手术治疗最长时间达564个月，与既往文献报道从初次创伤到人工全膝关节置换术时间为7～28年[6]一致。对于膝关节内粉碎性骨折，早期、及时手术干预对于延缓PTA的发生并最终推迟UKA手术时间具有重要意义。解剖复位和严格内固定能够减少关节面不平整并恢复下肢力线，从而减少导致PTA的点接触应力显著升高问题[7]。但即使创伤得到充分治疗，PTA患病风险仍然高达20%～50%，提示该病发病机制复杂，研究导致关节软骨退化的机械生物学、分子和细胞变化可能为早期临床干预带来新的机会[8]。

3.2   PTA术式选择

对于终末期PTA，TKA是比较经典的术式选择，但因初次手术瘢痕、关节畸形、骨质缺损、骨质疏松和韧带损伤等因素，提升了手术难度[6]。研究表明TKA治疗PTA在手术时间、围术期并发症、假体翻修率等方面均较高[8]。对于相对年轻、活动能力强、低级别骨关节炎和膝内翻畸形患者，胫骨高位截骨术是一种替代选择，但对于骨关节炎分级为Ahlback Ⅱ级或以上患者，该手术失败风险明显增加[9]。本组患者均为K-L Ⅲ、Ⅳ级病变，无关节外畸形，截骨手术并不合适，应优先考虑膝关节置换术。

UKA手术目的是采用微创手段改善患者下肢功能、减轻疼痛，要取得良好的手术疗效，确定适当的适应证和禁忌证尤为重要。膝关节PTA患者年龄明显小于原发性骨关节炎患者，对年轻患者实施UKA仍然存在争议[10]。Kyriakidis等[11]系统综述表明，年龄<60岁患者选择UKA治疗可获得良好疗效，10年假体存活率高达96.5%。本组患者相对年轻，其中6例年龄<60岁，1例仅为33岁。该例33岁患者X线片提示为内侧间室终末期PTA，经长期保守治疗效果差，最终选择UKA治疗，术后患者功能恢复满意，尤其是可以满足日常运动需求。然而，年轻患者实施关节置换需要非常慎重，其活动量大加之可能对膝关节置换术后运动能力恢复期望值过高，导致即使在手术技术上成功，患者也可能对手术不满意的结果[12-13]。

Lustig等[14]回顾了13例采用UKA治疗的外侧间室PTA患者，平均随访10.2年，膝关节功能评分显著提高，假体5年和10年存活率均为100%。Sah等[15]报道了10例采用UKA治疗的膝关节PTA患者，5年随访结果显示膝关节学会评分系统（KSS）评分较术前明显改善，但是仍然低于原发性骨关节炎患者。2020年Romagnoli等[16]报道了13例胫骨平台骨折继发PTA患者，结果表明UKA可有效恢复膝关节功能和矫正下肢力线，并且临床结果和假体9年存活率与原发性骨关节炎患者无明显差异。本研究共纳入各种原因导致的膝关节PTA患者30例（30膝），中位随访时间70个月，末次随访时OKS评分、HSS评分以及ROM均明显改善，下肢力线矫正满意。结合上述研究结果，我们认为UKA可以作为治疗PTA的一种有效选择。

3.3   UKA注意事项

① 术前需要严格选择局限于单间室病变的PTA患者，同时应综合分析膝关节僵硬程度、ROM减小程度以及继发性骨缺损、软组织包膜受损、皮肤瘢痕及血运改变、韧带病损、初次手术后残余畸形、内植物残留等情况。

② 从技术方面考量，PTA手术难度相对较大，需周密的术前评估和规划，要求术者具备丰富的处理复杂创伤及关节疾病经验[17-18]。

③ 术中尽量选择沿原切口入路，可适度延长切口。如需另作切口，注意避免与陈旧切口过度靠近。内植物如果不影响假体植入或稳定，术中尽量不取出，以减少出血或感染风险。患者胫骨平台骨缺损避免过大，以免截骨后间隙填充时无匹配厚度的假体。特别注意胫骨平台缺损如果影响骨皮质环的稳定性，胫骨假体植入后容易骨折或松动。

④ 注意内、外侧间室UKA存在不同技术要点，在切口入路、固定或活动垫片假体选择、胫骨及股骨侧截骨、假体安放位置及屈伸间隙平衡等方面存在明显区别[19]。

⑤ 作为UKA的备选方案，术前常规准备初次或翻修TKA假体。

综上述， UKA治疗PTA后患者疼痛明显缓解，膝关节ROM显著改善，功能恢复良好，早中期疗效满意，患者满意度较高。但是本研究为回顾性研究，样本量少，部分患者随访时间有限，缺乏内、外侧UKA及与TKA治疗的对照比较，因此UKA治疗膝关节PTA疗效仍需进一步研究观察。

通信作者

涂意辉，同济大附属杨浦医院关节外科主任，医学博士，主任医师，博士生导师

致力于膝关节骨性关节炎的基础和临床研究，连续五次被评为杨浦区技术创新拔尖人才。中国医师协会骨科医师分会全国委员，中国老年学会骨质疏松委员会第五届常委会，上海市医师协会骨科分会委员会关节工作组委员，上海市中西医结合学会委员。主持或参与国家级课题3项，省部级课题3项。获得国家专利授权20多项。以第一作者或通讯作者发表论文50余篇，其中SCI收录20余篇。荣获上海市科学技术技术发明奖三等奖1项，第八届上海市发明创造专利奖1项，上海市康复医学科技奖一等奖1项，第二十七、二十八届上海市优秀发明成果金奖2项。

第一作者

薛华明，上海市同济大学附属杨浦医院关节外科副主任医师，医学博士，副教授，博士研究生导师