全膝关节置换术后假体周围骨折治疗进展

张 峰，聂 宇，李一凡，符东林

每年进行膝关节置换术的患者数量在急剧增加。在英国,仅2012年就完成了90 842例膝关节置换手术，较上一年增长了7.3%[1]。由此可以预想到全膝关节置换术(total knee arthroplasty,TKA)后假体周围骨折和翻修的数量也将逐渐增加。一方面是由于选择TKA的大龄患者数量和患者术后的活动量均有所增加；另一方面是因为术中假体周围骨量减少，术后应力改变或遮挡造成的骨质疏松增加了骨折发生的风险；最后，TKA术后假体使用寿命的不断延长也是假体周围骨折发生率增高的原因之一。Rayan等[2]研究发现TKA术后假体周围骨折的发生率为0.3%～2.5%，高于全髋关节置换术后假体周围骨折的发生率(0.1%～2%)。由于股骨髁上骨折是TKA术后假体周围骨折中最常见的类型，本文将重点阐述股骨髁上骨折。

1 发病率

国内外学者对TKA术后股骨假体周围骨折的发生率报道不一。股骨髁上假体周围骨折是最常见的类型，初次TKA术后发病率波动在0.2%～2.5%[3]，而TKA翻修术后达到1.6%～38%[4]。胫骨假体周围骨折则较为少见，在初次TKA后发生率为0.4%，高于TKA翻修术后[5]。当暴露髌骨时，髌骨假体周围骨折的发生似乎更常见，但其总体发生率较低。有文献报道其发生率在0.68%左右。事实上，髌骨假体周围骨折发生率可能更高，因为许多髌骨骨折由于无症状而未被发现[6]。

2 危险因素

骨质疏松是假体周围骨折最重要的诱发因素[7]。其他的因素包括年龄、长期使用皮质类固醇、类风湿性关节炎、假体周围骨溶解、应力增加、膝关节明显畸形及假体周围手术史等。类风湿患者本身就合并骨质疏松，激素类药物的应用更增加假体周围骨折的发生率[8]。Culp等[9]研究发现术前合并神经系统疾病如癫痫、帕金森病和脊髓灰质炎等问题的患者发生假体周围骨折的风险更高。Meek等[4]对苏格兰人的研究发现，年龄在70岁以上的女性更容易发生假体周围骨折。

Singh等[10]在分别对超过17 000例初次TKA和4 000例TKA翻修术患者随访发现，其假体周围骨折发生率为1.1%和2.5%。有趣的是，在他们的研究中，相对年轻的TKA患者术后发生假体周围骨折的风险较高。60～80岁患者要比<60岁的患者发生率低40%左右。据此，作者推测年轻患者有更积极的生活方式，伴有更容易引起骨质疏松的不良生活习惯。对于翻修术后患者，骨不连、感染或以前的手术史均可能增加假体周围骨折的风险。

3 分类

膝关节假体周围骨折根据时间可分为术中骨折和术后骨折，而根据骨折发生的部位又分为股骨、胫骨和髌骨骨折。术中胫骨骨折更常见于翻修的患者。股骨骨折在术中可发生在干骺端或骨干，往往在术后才发现。髌骨由于术中需要翻转，往往更容易发生骨折。

膝关节假体周围骨折中最常见的发生部位是股骨髁上区域。国内外学者已提出多种关于TKA术后股骨假体周围骨折的分类方法，但最常用的是由Rorabeck和Taylor[11]提出的分类方法，该方法(图1)兼顾假体周围骨折的移位情况和假体的稳定情况。Ⅰ型是指骨折无明显移位；Ⅱ型是骨折>5mm的移位或骨折断端>5°的成角畸形，而假体稳定；Ⅲ型主要是假体松动，无论骨折有无移位。Kim等[12]提出最新的分类方法，该方法考虑到远端的骨量、股骨假体的位置和固定情况以及骨折的复位情况。Ⅰ型：假体稳定，骨量好，无松动；Ⅱ型：骨折能够复位，且骨量储备好；Ⅲ型：骨折严重粉碎，远端骨量储备较差，需考虑行股骨远端置换。

胫骨假体周围骨折根据骨折的解剖部位和假体的稳定情况分为4型[5]。Ⅰ型：骨折累及胫骨平台，是最常见的，常与松弛有关；Ⅱ型：骨折发生在假体柄周围，本质上是创伤性的，骨溶解也是其高危因素；Ⅲ型：骨折位于假体远端；Ⅳ型：骨折累及胫骨结节(图2)。这些类型又细分为3个亚型：A型是假体稳定，B型是假体松动，C型是术中骨折。

髌骨假体周围骨折基于假体稳定性、骨量和伸膝装置的完整性分为4型[6]。Ⅰ型和Ⅱ型：伸膝装置完整，区别在于骨折有无累及假体-骨质界面；Ⅲ型：髌骨下极骨折；Ⅳ型：髌骨骨折伴脱位(图3)。

Ⅰ型 Ⅱ型 Ⅲ型

Ⅰ型 Ⅱ型 Ⅲ型 Ⅳ型

Ⅰ型 Ⅱ型 Ⅲ型 Ⅳ型

4 术前准备

标准的膝关节正侧位片是必须的，并能够根据其表现对骨折进行分型，指导临床治疗。要对假体周围所有细微的影像学表现进行分析评估，并前后对比。如果患者此次骨折之前伴有假体周围的疼痛，这往往暗示假体松动的存在。同时，CT检查也能给诊断提供有用的信息。当然，也要排除感染引起的松动。血清学标志物[C反应蛋白(CRP)、血沉(ESR)]是很好的检测感染的指标。结合病史和术前影像学检查，如果CRP和ESR升高，提示感染的风险就高。此时可考虑进行关节腔穿刺培养。目前国际共识所描述的关节假体周围感染阈值[13]：CRP>10mg/L，ESR>30mm/h，白细胞计数>3000个细胞/μL和滑膜中性粒细胞百分比>80%。

5 治疗

5.1术中骨折 对于那些术中可以发现的股骨假体周围骨折，相对容易处理些。这些骨折往往不移位，并且假体的稳定性未受到影响；另外不伴有软组织损伤。这些骨折可以通过髁钢板来固定，同时要求螺钉穿过两层皮质[14]。胫骨假体周围术中骨折往往见于翻修患者，可以通过螺钉固定或长柄假体翻修。绝大多数髌骨假体周围术中骨折无明显移位，可非手术治疗，只有极少数需通过张力带固定以保持伸膝装置的完整性。

5.2术后骨折

5.2.1非手术治疗 TKA术后股骨假体周围骨折治疗可分为非手术治疗和手术治疗。对那些高龄患者，伴有严重慢性疾病的患者，非手术治疗也是一个不错的选择。非手术治疗的优势在于避免手术创伤、感染率较低，但是很难达到和维持骨折良好复位，易发生骨折延迟愈合甚至不愈合。非手术治疗往往需要2～4个月制动以达到骨折愈合，长时间制动所带来的风险往往比手术干预更高。国外学者研究发现稳定的固定比非手术治疗更能允许患者早期下床活动和避免关节僵硬[2]。密切随访患者是非手术治疗所必需的。Figgie等[15]对10例患者采用非手术治疗，9例获得很好的临床效果。但是，目前众多关于非手术治疗的文献对治疗后关节功能恢复情况没有很好的记录，因此非手术治疗实际效果可能更差。目前非手术治疗主要针对那些骨折无移位、骨量好及不能耐受手术的患者。

5.2.2手术治疗 选择手术干预时，要考虑这些问题，如怎样固定、骨折的形态、感染的存在、TKA术后远近端情况及假体周围的骨量[16]。当没有感染且假体稳定性良好时，可在保留假体下行骨折复位。可供选择的内固定器械有髓内钉(顺行或逆行)、锁定或非锁定钢板等。

5.2.2.1髓内钉 逆行髓内钉不需要暴露骨折端从而避免过多的软组织剥离，对骨折端血供影响较小，可通过闭合方式实现骨折的快速愈合。Tonogai等[17]研究发现逆行髓内钉是治疗股骨髁上假体周围骨折很有效的方法，且对骨折处血供及软组织损伤较小。Lee等[18]使用逆行髓内钉治疗25例股骨髁上假体周围骨折，所有骨折经过8～20周随访均达到影像学上的骨愈合，无术后感染和假体松动出现，术后患者膝关节活动范围60°～130°，平均111°，膝关节手术患者评分(KSS)50～100分，平均81.5分。但是髓内钉也有诸多缺点：(1)需要进入关节腔，增加感染的风险；(2)股骨假体中间需要有充足的空间以便置入髓内钉；(3)部分髓内钉固定不可靠，可能出现短缩和旋转畸形；(4)远端骨折块不能太小，否则髓内钉无法起到固定作用[19]。

5.2.2.2钢板 切开复位钢板内固定是治疗假体周围骨折的有效方法之一。虽然一些早期的研究显示非锁定钢板也能取得很好的效果[20]，但是，对于股骨假体远端粉碎性骨折且合并骨质疏松的患者，治疗效果较差。由于绝大多数假体周围骨折患者合并骨质疏松，而锁定钢板在治疗骨质疏松性骨折方面具有优势，近年来越来越多的学者选择锁定加压钢板(LCP)和AO微创内固定系统(LISS)治疗股骨髁上骨折。

LCP在固定骨折块时钢板与螺钉同时被锁定，对疏松的骨组织也有很好的固定。另外，该钢板也可以行单皮质固定，对治疗膝关节假体周围骨折十分有效，具有手术方法简单、操作时间短、不需对骨膜广泛剥离、内固定牢固及患者可早期行膝关节功能锻炼等诸多优点，应用前景较好[21]。钟航等[22]报道13例TKA术后股骨假体周围骨折采用解剖型股骨髁锁定板固定，其中7例联合异体皮质骨板捆扎固定，术后平均随访23.3个月，所有患者骨折均达到临床愈合，无假体松动，膝关节活动度90°～120°，无明显疼痛。Bae等[23]在对比锁定和非锁定钢板治疗TKA术后股骨髁上假体周围骨折发现，锁定钢板较非锁定钢板固定满意，并发症少，二次手术的风险较小。Chen等[24]比较使用锁定钢板、逆行髓内钉和组合方式(髓内钉、锁定钢板和同种异体骨植骨三者间的组合)三种方法治疗膝关节置换术后股骨假体周围骨折，发现髓内钉结合锁定钢板或者锁定钢板结合植骨对不稳定性骨折有很好的固定作用，其中锁定钢板结合植骨有助于提高骨折的愈合及骨折的对线，尤其对合并骨缺损多和骨质疏松的假体周围骨折患者。而Kilicoglu等[25]则持不同的看法，其研究发现髓内钉和锁定钢板治疗TKA术后股骨假体周围骨折，患者术后的骨折愈合时间、膝关节活动范围及膝关节功能评分差异无统计学意义。锁定钢板可以从多个角度固定螺钉，可以在骨折部位与假体周围选择最佳的位置进行固定。但是，存在问题也明显，需术前设计好螺钉固定的方向，避免与假体冲突。另外，该系统对股骨内髁粉碎性骨折的患者不能起到很好的固定作用。此类骨折可以通过长柄假体翻修并同时固定骨折块。

5.2.2.3翻修术 当膝关节假体松动、股骨极度远端骨折、内固定难以实现牢靠的固定、骨折合并有假体松动、不稳或对线不佳时，上述治疗方法很难能取得很好的效果。此时，翻修术是一个不错的选择。如果假体取出后，骨缺损较多，可以通过股骨远端假体置换或植骨来解决。Saidi等[26]比较使用股骨远端置换假体、同种异体骨和膝关节翻修假体三种不同方法治疗股骨远端假体周围骨折，结果显示三种均取得了很好的功能结果。但是，股骨远端置换组手术时间、手术出血量及术后并发症发生率较其他两组低。

肿瘤型股骨远端假体已广泛用于股骨远端骨肿瘤的治疗，短期能取得很好的临床效果[27]。Jassim等[28]报道使用股骨远端置换假体治疗11例膝关节置换术后股骨髁上假体周围骨折，取得了令人满意的结果，且无一例患者需要再次手术。Girgis等[29]用股骨远端置换假体治疗14例70岁以上患者(年龄70～94岁)，术后平均随访27个月(8～46个月)，术后膝关节屈曲活动度平均为100°(90°～135°)，术后平均牛津膝关节评分为27分(4～40分)。Donnelly等[30]也推荐股骨远端置换治疗严重的股骨髁上假体周围骨折。

综上所述，TKA术后假体周围骨折对患者造成灾难性的后果，并对骨科医生技术提出了挑战。这些骨折往往发生在年老体弱、合并有内科疾病的患者，其治疗需要专业的团队。对于假体周围骨折治疗方案的选择，应综合考虑骨折的部位与分型、假体有无松动、假体周围骨量储备情况、患者的身体状况等诸多因素，并提出个体化的治疗方案，才能促进骨折愈合，很好治疗骨折，重建假体周围骨量，维持膝关节的稳定及功能。