全膝关节置换术中胫骨平台骨缺损的最新处理进展

危小东，陈永岗，刘佳，肖勋刚

(南华大学附属郴州市第一人民医院关节外科，湖南 郴州 423000)

全膝关节置换术中胫骨平台骨缺损的最新处理进展

危小东，陈永岗，刘佳，肖勋刚*

(南华大学附属郴州市第一人民医院关节外科，湖南 郴州 423000)

1 前 言

随着经济社会的快速发展、科技的不断进步以及人们对更好的生活质量的追求，近年来膝关节置换术的应用和开展越发成熟。近十年来，我国全膝关节置换(total knee arthroplasty，TKA)数量不断增加，随之而来的也是TKA术中的新问题、新挑战层出不穷。如美国骨科医师学会(American academy of orthopaedic surgeons，AAOS)就曾预测，2005—2030年，因各种原因导致的全球膝关节置换翻修术病例数将增加6倍。晚期膝关节疾病伴不同大小、类型各异的骨缺损就是其中最棘手问题之一。有学者研究表明由于不合理的骨缺损修复导致关节假体不稳是引起膝关节失败的重要原因之一[1]。骨和软组织条件是膝关节置换术中选择合适假体的重要参考因素[2-3]。如果术中不能正确合理地处理这些骨缺损，势必影响关节假体的稳定性，进而导致手术失败。所以如何合理的处理这些骨缺损，以为关节假体植入创造更为有利的骨组织条件对于TKA的临床近、远期疗效具有重要意义。而根据国内相关文献报导，临床骨科医生在处理这些骨缺损时方法各异，各种方法具有各自的适应证。随着广大骨科医务工作者的不断探索，一些更符合人体生物学特性的新材料也已广泛应用于临床[4]。

2 病因、诊断及临床表现

初次胫骨平台骨缺损的原因众多，归纳起来主要有以下几个方面：a)骨关节炎。由于关节退行性病变，以致关节软骨被破坏，当关节软骨破坏加重，累及关节软骨下骨质时而引起骨缺损。b)类风湿性关节炎。是一种以关节病变为主的慢性全身自身免疫性疾病。病变侵袭关节滑膜继而累及软骨，关节间隙变窄，晚期骨质破坏、吸收，甚至导致关节僵直、畸形、功能障碍，最终可致关节面骨质缺损。c)创伤性关节炎。因骨折、过度运动等各种原因导致的关节损伤，致使关节面磨损，长期如此，引起关节面不同程度的骨质缺损。d)医源性因素。主要为术中技术性失误所致。另外膝关节周围骨坏死、机械性因素、骨溶解、结核杆菌感染、急慢性细菌感染、骨肿瘤等均可引起不同程度的关节骨质缺损[5]。胫骨平台骨缺损的诊断主要根据骨科常用的影像学资料加以确定如X线片、CT及MRI扫描。临床表现主要为常见的膝关节内、外翻畸形及疼痛、功能障碍等关节疾病常见表现。

3 临床分型

选择正确、合理的分型方法对治疗具有重要的指导意义。关于初次TKA中胫骨平台骨缺损的分型，国内外不同学者从不同的角度对膝关节置换时胫骨缺损进行了分类，大多数学者认为基本可以与膝关节翻修手术中骨缺损的分型通用，只是初次膝关节置换中骨缺损的类型较少，骨缺损的范围大都较小。在众多的分型方法中至今没有一种可被广大临床骨科医师完全接受的方法。其中临床工作中最常用的分型方法为Stokley分型[6]，此方法根据是否累及外周骨皮质，分为包容型和非包容型。根据骨缺损是否累计外周皮质，将胫骨平台缺损分为非包容性和包容性两种。而有学者又将非包容性缺损分为倾斜型和垂直型。另外，初次膝关节置换胫骨平台缺损的Rand分型法[7]也是一种临床较为常用分型方法。Rand主要根据胫骨平台骨质缺损的深度为标准来分型，Rand A型胫骨平台轻微骨缺损，深度小于5 mm；Rand B型为中度骨缺损，缺损深度为5～10 mm；Rand C型为范围较为广泛，深度大于10 mm的骨缺损；Rand C型为胫骨平台空腔型缺损，周围边缘完整；Rand E型为胫骨平台空腔型缺损，周围边缘也同时存在缺损。1997年安德森骨科研究所的Engh和Parks提出了临床常用的AORI分型法[8]，Ⅰ型：骨缺损区周围皮质骨完整，关节线位置接近正常，无或仅有轻度假体沉降。对此型骨缺损的处理，可根据情况选择增加截骨量(消除骨缺损)、稍偏移假体位置(避开缺损)、颗粒骨植骨或骨水泥螺钉技术(填充骨缺损)等。Ⅱ型：骨缺损区周围皮质骨完整或部分缺失，通常呈现为干骺端的中心性或周围性骨结构缺失；而侧副韧带的股骨和胫骨止点均保持完整。大多数适用于Ⅰ型骨缺损的治疗策略均可用于Ⅱ型中缺损程度较轻病例的治疗。Ⅲ型：骨缺损区周围皮质骨大量缺失，侧副韧带的止点消失，通常需要采用限制性假体进行翻修。Bargar等在1992年根据骨缺损的形态提出了自己的骨缺损分类方法[9]，A：节段性，累及皮质骨和松质骨(边缘性或非包容性)；B：腔性，累及松质骨、边缘完整(包容性)；C：中心性，缺损位于中央，周围骨质完整(囊肿)；D：非连续性，如骨折或一段骨缺失。另外还有Engh和Ammeen等学者也根据自己的临床经验及骨缺损范围提出了自己的骨缺损分型，但应用较少[10]。

4 处理方法

4.1 自体骨移植修补骨缺损 自体骨移在骨科临床工作中是最常用的修复骨缺损的可靠方式之一。自体打压植骨或自体骨结构性植骨法的原料骨质一般来自于术中截骨，也可以去髂骨等远处骨质。获得植骨材料后用打压植骨或者根据缺损具体情况构型的方式来填补术中缺。取自体骨植骨这种方法具有取材方便、节约成本、无免疫及排斥反应、术后骨易生长、吸收等优点。自体骨移植无论是在初次还是翻修的关节置换术中都应用广泛，术后并发症少见、疗效可靠。董乐乐等[11]对687例(721膝)伴有胫骨骨缺损的初次膝关节置换术患者(全部为非包容性倾斜型骨缺损)，利用自体楔形骨块修复，并对患者进行了平均随访5.3年的随访，结果表明自体骨移植修复法具有植骨愈合率高、功能恢复好、费用低的优势。我国学者马喜洪等[12]对50例初次全膝关节置换术患者，采用自体骨打压移植的方法修复胫骨平台骨缺损，术后影像学检查显示胫骨假体下方骨质缺损征象消失，假体位置良好，承载可靠。胫骨平台骨缺损得到有效修复。膝关节置换术中自体松质骨打压植骨方法修复胫骨平台骨缺损，是修复膝关节置换术中胫骨平台骨缺损的理想方法。胫骨平台内侧骨缺损是膝关节置换术中遇到最多的骨缺损类型，Sugita等[13]对38例胫骨平台内侧骨缺损患者(平均73岁)取自体骨材料修补骨缺损，术后随访24～174个月(平均65个月)，均获得满意疗效。

4.2 同种异体骨或混合植骨 另外一种临床常用的植骨修复骨缺损的方法为同种异体植骨。异体骨材料多来源于其他死亡供体，经过严格处理和保存后用于植入骨缺损处。同种异体骨结构与自体骨结构类似，排斥反应较轻，而且不存在自体骨移植引起的供区损伤、延长手术时间等问题，使其成为修复骨缺损的常用材料[14]。近年来，使用同种异体骨的临床报道屡见不鲜。我国学者盛璞义等[15]选取1994—2001年芬兰坦佩雷大学医院应用单一翻修假体及同种异体骨结构性植骨治疗膝关节置换术大块骨缺损患者，平均随访5年，结果显示所有结构性植骨均获得满意的愈合，最后随访时没有出现吸收征象，1例患者术后出现膝前疼痛，经髌骨表面置换后症状消失。研究表明同种异体骨结构性植骨应用在膝关节翻修术中大块骨缺损中可取得满意的临床效果。为了研究膝关节翻修术中是否使用结构性异体骨移植的临床效果，刘璞等[16]将34例膝关节置换翻修术患者分为治疗组(使用结构性异体植骨处理骨缺损)和对照组使(用颗粒打压植骨和骨水泥填充等常规方法处理，平均随访28.5个月(14～46个月)。结果两组患者随访时的KSS评分较术前均有显著提高。使用同种异体骨结构性异体骨移植修复膝关节翻修中的大块骨缺损与其他骨缺损的处理方法相比，临床效果未见明显差异。胡忠洲等[17]使用自体混合植骨方法治疗12 例初次全膝关节置换术中RandC型骨缺损患者，其中男3 例(4 膝)，女9 例(12 膝)，随访结果表明混合植骨为胫骨假体提供良好的初始稳定性，近期疗效好。

国内外大量的文献报道证实，对于TKA术中胫骨平台较小的骨质缺损利用自体或异体骨移植术疗效确切，但两种不同来源的骨移植方法具有各自的优缺点，相对于异体骨来说，自体骨移植具有成本低廉、取材方便、无免疫排斥反应等优点，而异体骨则对于大范围的缺损具有较易恢复骨量、容易针对缺损塑形、相对节约手术时间、减少取骨在此创伤等优点，但仍存在交叉感染、免疫排斥反应、价格较自体骨昂贵等弊端。另外一种骨移植材料异种骨移植因较上述两种并发症多，其研究多在骨科基础领域，膝关节置换临床相关应用报道较少。

4.3 骨水泥加螺钉 骨水泥在骨科领域应用广泛，它具有凝固快，制备简单，明显缩短手术时间及可实时固定能耐受一定压力等优点，国内外众多学者在此领域做了诸多研究，研究结果表明，在TKA术中使用骨水泥加螺钉修复胫骨平台骨缺损中近期疗效令人满意，但大都用于RandA型或者B型的小缺损，在众多相关研究中尚缺乏5年以上的长期疗效观察。2006年国外学者Radnay等[18]采用骨水泥充填螺钉加强进行胫骨平台重建后，术后随访3年关节假体未见松动，获得满意疗效。Kharbanda等[19]对54 例胫骨平台骨缺损患者采用骨水泥加螺钉修复，并对所有患者进行了平均5～10年的随访，患者术后恢复良好，关节功能恢复满意，疗效确切。人工全膝关节置换术中采用金属螺钉结合骨水泥填充技术修复骨缺损，操作简单易行、经济，术后膝关节稳定性及关节功能重建效果满意。付海涛等[20]对48 例老年伴膝关节周围骨缺损患者采用骨水泥加螺钉及自体骨移植等方法处理，临床疗效令人满意。黄海等[21]对31 例(47 膝)重度胫骨平台结构性骨缺损患者采用支撑螺钉结合骨水泥填充技术行全膝关节置换术，研究结果表明此方法可以较好地解决膝关节置换术中胫骨平台较大范围骨缺损的问题，近期疗效满意，认为此方案是老年患者的理想选择方法之一。

4.4 金属加强块或金属衬垫 对于范围更大的骨缺损，目前国内外众多学者越发倾向于使用各种类型的金属垫片或者金属加强块。许多可组配型膝关节假体系统均有大小、厚度、形状不同的金属垫片，可供临床骨科医师根据具体骨缺损情况选择不同金属衬垫放置在胫骨假体上，以修补各类骨质缺损，恢复正确关节线和关节稳定性。随着数字骨科的不断发展，计算机辅助设计和计算机辅助制造技术的提高，使得假体制作的个体化成为可能。沈奕等[22]对12 例胫骨AORIⅡ型骨缺损的患者型全膝关节置膝，均应用组合式金属垫块修复骨缺损，并对其进行了平均26个月的随访。结果患者内、外翻畸形均得到有效矫正，疼痛消失，活动度良好，膝关节HSS评分大幅提高，表明全膝关节置换术中应用组合式金属垫块修复胫骨近端AORIⅡ型骨缺损，提高了假体的稳定性和手术的成功率，疗效确切可靠。黄传旺等[23]对7 例膝关节伴有胫骨平台骨缺损的患者应用矩形金属垫块处理骨缺损行初次全膝关节置换术，术后随访1年，所有患者无感染、下肢血栓形成等并发症。患膝疼痛消失，下肢力线矫正满意，末次随访X线片未见假体松动、移位、塌陷等异常，表明使用金属垫块处理胫骨平台骨缺损在初次膝关节置换中疗效确切可靠。杜明昌等[24]对13 例(13 膝)存在膝关节周围胫骨、股骨缺损患者分别采用自体骨块移植、楔形垫片修复骨缺损，或直接采用限制性假体等处理，临床效果令人满意。

4.5 钽金属骨小梁加强块材料 最初由美国Implex公司开发的钽金属已国内外近几年来研究较为广泛的金属材料，钽金属具有出色的生物兼容性和安全性[25]。目前国外已制成各类多孔钽金属材料用于临床膝关节胫骨平台骨缺损的治疗。Villanueva-Martínez[26]对21例膝关节翻修术患者使用钽金属块修补骨缺损，结果表明，钽金属快以其良好的生物兼容性和强度为骨缺损提供了短期内的可靠结构支撑，也为长期的骨生长融合提供了良好的环境。Kamath等[27]对63例较为严重的胫骨骨缺损患者使用多孔钽金属制订的支撑假体植入修复。在中期随访(5～9年)后，结果证实多孔钽胫骨锥有持久的临床结果和影像学固定。骨质的成功长入，为关节提供了长期结构性支持和重建。Girerd等[28]最新的51 例2个中心的初步回顾性研究结果也证实钽金属材料制成的锥形骨小梁加强块在膝关节置换术中可提供持久稳定的结构重建，临床疗效可靠。国内目前相关报道较少，仍需要进一步深入研究和验证[29]。钽金属制成的修补材料大都用于较为大面积的胫骨平台骨缺损的患者，所以国外报导膝关节翻修术中使用较初次TKA多[30]。随着对钽金属研究的进一步加深，钽金属制成的支撑材料已在膝关节骨缺损等领域显现出巨大的应用前景。

5 结 论

综上所述，目前国内外解决初次TKA置换术伴胫骨平台骨缺损具有多种方法，但各种方法具有各自的特点、适应证及局限性。对于初次TKA术中伴胫骨平台缺损情况，一般骨缺损范围较翻修术中小，手术修复难度也相对较小。严格把握缺损的分型和各类修补方法的适应证，是正确处理胫骨平台骨缺损，进而纠正关节力线、维持关节假体长期稳定的关键。我们有理由相信，随着我国关节外科事业的蓬勃发展和国内外广大骨科医务工作者对新技术、新材料、新方法的不懈探索，骨缺损问题将不会再是TKA中的难题。

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1008-5572(2016)12-1100-03

R687.4+2

B

2016-05-11

危小东(1989- )，男，研究生在读，南华大学附属郴州市第一人民医院关节外科，423000。

*本文通讯作者：肖勋刚