膝关节外侧单髁置换术的研究进展

刘泽，袁涛，芦升升，张润杰，张民

(山西医科大学第二医院骨科，山西 太原 030001)

骨关节炎(osteoarthritis，OA)是老年人的常见疾病之一，以膝关节最多见。国内有学者研究发现65岁以上人群患病率为8.1%，其中超过30%为单间室退变[1]。膝关节单间室OA内侧多见，外侧相对少见，发生率不足10%[2]。关节置换是目前治疗终末期OA的有效方法，常见的有膝关节单髁置换术(unicompartmental knee arthroplasty，UKA)和全膝关节置换术(total knee arthroplasty，TKA)。目前内侧UKA已显示出较好的疗效[3]，国内外相关研究和报道也较多，而外侧UKA的相关文献报道较少，手术量也较低，约占所有UKA的5%～10%，仅占所有膝关节置换术的1%[4]。近年来，随着对适应证的把握和手术技术的发展，越来越多的医生乐意接受外侧UKA。本文将外侧UKA所涉及的临床问题作一综述。

1 膝关节内外侧解剖与运动的差异性

膝关节内外侧间室的解剖结构和运动学存在较大差异。胫骨外侧关节面的前1/3为凸面，后2/3为凹面，内侧则是完全的凹面，内外侧胫骨平台坡度相差约27°[5]，胫骨平台的前后径相比，内侧比外侧也略大；膝关节运动学也揭示了内外侧的区别，股骨外侧髁随着屈曲角度增加表现出更多平移。另外，外侧半月板和关节囊结合较松弛，活动度大，而内侧半月板和关节囊结合紧密，活动度小。从这两个角度看，外侧较大的活动性和松弛性也增加了外侧UKA衬垫脱位的风险。

有研究显示，随着膝关节屈曲增加，胫骨向内旋转，股骨外侧髁则相对向后方运动，关节屈曲到90°时胫骨内旋约13°，屈曲到120°时胫骨内旋约20°，这种运动方式导致两个间室的软骨磨损不同，胫骨内旋是以内侧为轴，所以内侧OA比外侧容易形成，同时也可以解释TKA术后聚乙烯衬垫的磨损方式[5]。Weidow等[6]报道了在内外侧OA患者中软骨磨损的位置，在内侧间室OA中，胫骨磨损主要在前方区域，股骨为下方关节面；而在外侧间室OA中，胫骨磨损在中央及后方更明显，股骨主要累及后方关节面。Ohdera等[7]研究表明，在内翻膝中，无论是动态还是静态下肢力线均通过内侧间室；而在外翻膝中，静态时下肢力线通过外侧间室，但在动态时下肢力线则转向内侧间室，这种下肢力线转换也验证了外侧OA患者通常比内侧OA患者疼痛耐受时间更长，也有利于外侧UKA术后假体寿命的延长。

2 外侧UKA的适应证

一般来说，外侧UKA手术适应证和禁忌证类似于内侧UKA，但更加严格。适应证一般包括：膝关节外侧间室的退变；股骨外侧髁骨坏死；外侧间室的创伤性关节炎；膝外翻畸形角度小于15°，屈曲畸形小于10°；前后交叉韧带及内外侧副韧带功能完整；膝外翻畸形在被动作用下可以矫正。另外，也可以从影像学角度分析其适应证：如膝关节前后位X线提示为外侧间室OA，无明显的冠状面半脱位；外翻应力位X线显示外侧间室软骨磨损达到骨对骨状态，内翻应力位X线显示外侧间隙可张开，同时内侧间隙保持正常。Sah等[8]报道，计划实施外侧UKA病例中仅有48%最终实施了外侧UKA。Pennington等[9]报道，通过借助关节镜判断各间室退变情况，最终决定行UKA或TKA。此外，需排除内侧间室退变、重度髌股关节炎及炎性关节病等禁忌证。当然，外侧UKA的适应证和禁忌证也在一定程度上取决于医师的水平，仍需进一步的探讨与研究。

3 外侧UKA的假体类型

UKA最开始应用于膝关节内侧，随后即用于外侧。开始内外侧用的假体相同，但早期报道的外侧UKA与内侧UKA相比，疗效较差，脱位率高，原因是膝关节在屈曲时外侧副韧带是松弛的，而内侧副韧带在所有的位置都是紧张的[10]，所以之后活动平台UKA多局限于内侧间室。近些年，外侧UKA的假体及手术技术不断改进，临床结果更加稳定。有研究人员利用胫骨外侧平台的凸形和双凹面聚乙烯嵌体开发了一种新型的外侧活动型单髁假体[11]，这种假体在外侧UKA的初步结果显示临床效果较好，与标准的活动平台假体相比，脱位率降低到了1.7%，而原始的标准活动平台脱位率为11%，但这种假体只有极少数有经验的医生才能完成。

对于外侧UKA的报道，结果主要是涉及内侧或内外侧的比较，少有专门针对外侧UKA的研究，对活动平台外侧UKA的研究更少，且大多数来自于假体设计者。对活动平台假体，Gunther等[12]报道了53例外侧UKA，平均随访5年，6例出现衬垫脱位进行了翻修；Pandi等[11]报道的新型活动型胫骨半球形假体，旨在减少聚乙烯的磨损和脱位，4年生存率从82%提高到了98%；Liebs等[13]在2013年报道了使用活动平台假体的9年生存率为83%；Sebastiaan等[14]在2013年报道了25例外侧UKA，采用活动型双孔嵌件设计，随访至少1年，术后4个月有1例患者衬垫脱位，Oxford膝关节评分总体上有所提高；该研究的不足之处在于患者数量有限，随访时间短，其中衬垫脱位仍然是一个值得关注的问题。Walker等[15]在2018年回顾分析了363例活动平台外侧UKA，5年翻修率为15%，其中衬垫脱位是主要原因。他提到尽管患者术后功能和临床结果良好，但他仍然决定停止使用活动平台假体，转而使用固定平台假体。

对固定平台假体，Scott等[16]曾在1981年报道过外侧固定平台UKA，术后3.5年生存率为83.3%；Marmor等[17]1984年报道术后7.4年生存率为85.7%。2000年后，很多作者报告了外侧固定平台假体比活动平台假体有更好的临床结果。Pennington等[18]2006年报道了外侧UKA的10年生存率98%；Servien等[19]在2008年报道了外侧UKA的10年生存率为92%，16年生存率为84%；Lustig等[20]2014年报道了外侧UKA的10年生存率为94%，15年生存率91%。Gunther等[12]回顾了第一阶段和第二阶段外侧活动平台UKA的结果，8年生存率为76%，建议不应该在外侧间室使用活动平台假体，失败的主要原因是第1年的脱位率高达11%。最近Burger等[21]在一篇系统回顾中也得出结论，与固定平台假体相比，活动平台假体在短中期存活率方面具有更高的翻修率，尽管圆顶形设计的活动衬垫假体有所改进，但由于衬垫脱位导致翻修的比例仍较高，短中期生存率仍然低于固定平台。一般来说，活动平台假体在恢复膝关节生物力学方面具有理论优势，会提供更自然的运动，聚乙烯衬垫的磨损更小，但也被证实它在外侧UKA中脱位率高，固定平台假体也被证明比活动平台假体有更高的存活率[22]，相对来说固定平台假体更受欢迎。

4 外侧UKA的临床疗效

20世纪70年代，Skolnick等[23]报道了14例外侧UKA经过1年随访，没有严重并发症出现。1976年Marmor等[24]报道了5例外侧UKA，2例因矫正过度而行翻修。Mammor等[17]在1984年又报道了14例外侧UKA，平均随访7.4年，11例获得较好的临床疗效，此后外侧UKA逐步在临床上开展。

进入21世纪后，外侧UKA的中长期生存率升高。Ohdera等[7]在2001年报道了18例外侧UKA，平均随访8.3年，16例结果良好。Ashraf等[25]在2002年报道了88例外侧UKA，10年生存率为83%，15年生存率为74%。Pennington等[18]在2006年报道了29例外侧UKA，平均随访12.4年，假体生存率为100%。Sah等[8]在2007年报道了49例外侧UKA，平均随访5.2年，假体生存率为100%。Argenson等[26]在2008年报道了40例外侧UKA，平均随访12.6年，10年生存率为92%，16年生存率为84%。2011年Lustig等[27]报道了54例外侧UKA，10年假体生存率为98%，患者满意率为97%。O'Rourke等[28]报道了14例患者长达24年的随访，是目前已知随访时间最长的研究，生存率为72%。Heyse等[29]报道了一组60岁以下患者的15年生存率为92%，表明了外侧UKA在年轻患者中可能也是一个合理的选择。

最近，有学者报道了101例短中期外侧固定平台UKA，2年生存率为98.7%，5年生存率为95.5%，表明了外侧UKA具有良好的短中期生存率[4]。韩国Kim等[22]报道了30例外侧固定平台UKA，平均随访3年2个月，术后仅1例失败。一项比较内外侧UKA生存率的系统回顾显示，外侧UKA术后5年、10年、15年生存率分别为93.2%、91.4%、89.4%，与内侧UKA的平均生存率无统计学差异[30]。

5 外侧UKA手术注意事项

目前膝关节外侧OA手术方法较多，有关节镜术、截骨术、UKA和TKA等，对术式的选择取决于患者的诉求和医师对各种手术的理解及熟练程度。由于外侧间室的解剖特点和较低的手术量，外侧UKA比内侧UKA更有挑战性，学习曲线更长。对于手术入路，有学者提出髌旁内侧入路，认为其术野清晰，对内侧间室及髌股关节观察更清楚，且方便改TKA。但随着微创理念和技术的进步，目前髌旁外侧入路收到大多数医师青睐，该入路切口小，对股四头肌损伤小，无需外翻髌骨，患者术后满意度更高[8]。在截骨时，尽量保留更多的胫骨骨皮质，增大接触面积。对股骨截骨时应彻底去除远端残留的关节软骨，避免软骨残留导致假体嵌入不充分与髌骨发生撞击。

在假体安置时，因股骨外髁比内髁更靠前，胫骨外侧平台也比股骨外侧髁也向外突出约3～4 mm，所以胫骨假体的位置相对于股骨假体有向外的趋势，股骨假体应顺着股骨外髁的外侧缘放置，以尽可能增加胫股假体的接触面积。术中避免松解外侧副韧带，防止术后关节不稳定导致磨损加剧[10]。

此外，衬垫厚度应在完全伸直位下测试。在伸直时检查股骨与胫骨髁间嵴是否有撞击。在屈伸时，股骨假体的内侧应在胫骨假体的中央。Lustig等[20]提到了术中应保留5°～6°外翻畸形，避免增加内侧间室退变的风险。Ashraf等[25]报道了在外侧UKA矫正过度的患者中，大多发生了内侧间室OA。Ohdera等[7]也报道了外翻畸形过度矫正是内侧间室OA快速进展的主要原因，推荐保留5°～7°的外翻。List等[31]的研究则表明，外翻3°～7°更有利于术后功能恢复。

一般外侧UKA的最佳胫骨后倾角度是3°～5°，内侧UKA为7°左右，有研究表明，外侧UKA后倾角超过7°会加剧假体后方的磨损，失败率更高[10]。

6 外侧UKA术后并发症

一般外侧UKA术后出现的并发症包括内侧间室OA进展、假体松动，衬垫磨损和脱位、假体周围骨折、感染、腓总神经损伤等，但发生率比TKA低[22]。Ernstbrunner等[32]研究了外侧UKA失败的主要原因是对侧OA的进展(30%)和假体的无菌性松动(22%)。不太常见的原因有关节不稳定(7%)、无法解释的疼痛(5%)、感染(5%)、聚乙烯衬垫的磨损(5%)和活动衬垫脱位(5%)。Citak等[33]的一项研究报道了外侧UKA术后最常见的失败原因是内侧间室或髌股关节OA的进展(43.8%)，其次是无菌性松动(18.8%)。韩国Kim等[22]报道的30例外侧UKA中有1例失败，并发症为内侧OA的进展。一般来说，衬垫脱位是早期最常见的并发症，也是活动平台最常见的并发症。在中、晚期的并发症中，对侧OA进展的发生率最高，也是固定平台假体最常见的失败类型[32]。

7 总结与展望

外侧UKA与TKA相比，创伤小，截骨少，保留了前后交叉韧带，术后恢复更快，关节功能也更接近正常，是一种较好的保膝手术。但目前对外侧UKA仍缺少大样本、多中心及长时间的研究，对手术适应证、假体类型选择及手术技术等还需进一步的研究与探讨。