单髁置换联合自体骨软骨移植治疗双间室骨关节炎的中短期疗效研究

汤吉祥，荆琳，张洪美，艾奇，闫奇，潘丽，刘思冶，李彦

(中国中医科学院望京医院骨关节一科，北京 100102)

膝关节骨关节炎(knee osteoarthritis，KOA)是一种常见多发的骨关节疾病，随着我国人口老年化趋势逐渐加剧，中老年人因长期软骨磨损而导致KOA发病率呈上升趋势[1]。目前，中国症状性KOA的发病率高达8.1%[2]，且与年龄呈正相关[3]。KOA早期多累及内侧间室，越来越多采用膝关节单髁置换术(unicompartmental knee arthroplasty，UKA)进行治疗，其临床疗效和假体生存率也得到了肯定[4-7]。然而，随着疾病的进展，髌股关节也会产生不同程度的退变。

若退变严重，直接采用全膝关节置换术(total keen arthroplasty，TKA)治疗；若软骨面仅有局部磨损，TKA会破坏更多骨质，与当前保膝手术理念不符合，不利于患者术后恢复且增加手术风险。当前治疗膝关节软骨损伤常用方法有软骨移植技术、自体骨软骨移植技术、关节腔内注射富血小板血浆等[8-9]。其中自体骨软骨移植技术是一种安全且见效快的治疗方式，并且取得了良好的临床疗效[9]。因此，对合并轻度髌股关节炎的膝内侧重度骨关节炎患者，选择TKA还是UKA联合自体骨软骨移植技术临床上仍然存在分歧。目前，临床对于相关研究报道较少，本研究对此做了探讨，现报告如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选取2018年6月至2019年9月中国中医科学院望京医院关节一科收治的合并轻度髌股关节炎的膝内侧重度骨关节炎患者22例，其中男性6例，女性16例；年龄58(53，64)岁；身体质量指数(body mass index，BMI)为26.4(25.8，27.3)kg/m2；病程13(11，15)d。均行UKA联合自体骨软骨移植技术治疗。

1.2 纳入与排除标准 纳入标准：根据2018版《骨关节炎诊断指南》，符合内侧UKA的手术指征：(1)膝关节内侧压痛明显，反复发作超过1个月；(2)术前X线片及MRI检查示仅内侧间室重度退变，外侧间室及髌股关节软骨良好或轻度退变，外侧间隙大致正常；(3)膝关节屈曲活动度>90°，内翻畸形<15°，屈曲挛缩畸形<5°；(4)前后交叉韧带及内外侧副韧带结构功能完整；(5)BMI≤30 kg/m2。髌股关节行自体骨软骨移植手术指征：(1)符合髌股关节骨关节炎诊断标准，如负重屈曲时膝前痛，下蹲实验阳性、髌骨研磨试验阳性、股四头肌抗阻力试验阳性；(2)关节面退变区域局限于滑车沟及滑车外侧；(3)局限性退变，退变程度为Ⅳ级，而非广泛严重退变。以上全部22例患者，符合内侧单髁置换及髌股关节行自体骨软骨移植手术指征，但尚未达到全膝关节置换手术指征。排除标准：(1)合并外侧间室或髌股关节软骨面重度骨关节炎；(2)前后交叉韧带、内外侧副韧带结构或功能不完整，导致膝关节失稳；(3)膝关节屈曲≤90°，内翻或外翻畸形≥15°，屈曲挛缩畸形≥5°；(4)BMI>30 kg/m2；(5)感染性骨关节炎、类风湿性骨关节炎、关节结核及肿瘤。

1.3 手术方法 全部手术均由同一组医生共同完成。采用硬膜外麻醉或全麻，患者取仰卧位，患侧大腿屈髋45°、外展35°悬垂于手术台外侧，于大腿根部捆扎止血带。采用膝前正中切口，长8～10 cm，依次切开皮肤、皮下组织、深筋膜及关节囊。检查前交叉韧带的完整性，评估关节软骨面的磨损程度，明确其损伤面积大小。依次切除内侧半月板，清理股骨内侧髁、髁窝及内侧髁后方的骨赘。确定股骨髁软骨缺损区的位置大小，使用钝头圆锥及取材管定位，使其完全垂直于软骨面，缓慢旋转“T”形把手，深度约15 mm，取出退变软骨、软骨下骨直至正常骨组织。若需2个或2个以上骨软骨植入时，钻取孔洞之间应保持2 mm骨桥连接。在直视条件下，选取股骨髁非负重区且与缺损区软骨面弧度最匹配的区域作为供应区，取出骨软骨块。植入骨软骨块时，使套筒与软骨面完全垂直，通过缓慢旋转“T”形把手将骨软骨块推入，可使其完整无间隙镶嵌于骨洞内，软骨面与关节面相平，移植骨软骨块应覆盖70%以上的受区面积。假体选择Zimmer单髁假体，严格按照Zimmer-UKA操作手册步骤完成手术。术中观察到髌股形态改变，用电刀对髌股周围进行松解，使用咬骨钳去除多余骨赘，严重者可用锯片将髌骨表面打磨平整，将髌骨修成近似标准的形态。

1.4 术后治疗 抬高患肢，持续冰敷，指导患者进行踝关节屈伸锻炼，对伤口进行常规护理。术后镇痛、抗感染、预防血栓治疗。第2天拔除尿管，复查血常规、肝功能以及生化指标。48 h后逐渐屈伸膝关节，主动收缩股四头肌，CPM辅助膝关节被动屈伸功能锻炼，术后3～4 d开始扶拐负重行走，1周后恢复正常行走。

1.5 观察指标 (1)记录患者年龄、BMI、病程、手术时间、术中平均出血量。(2)影像学评价：术前包括膝关节正侧位、下肢负重全长位、髌骨轴位X线片及MRI。术后包括膝关节正侧位、下肢全长位X线片。(3)使用双下肢全长位X线片测量下肢力线。(4)术前及术后3、6、12个月分别进行随访复查，以后每年随访1次。采用疼痛视觉模拟评分(visual analogue scale，VAS)和美国膝关节协会评分(knee society score，KSS)评估术后恢复情况。(5)记录术后并发症。

2 结 果

2.1 基本情况 本组22例患者手术时间(69.15±13.10)min，术中平均出血量(57.32±39.49)mL，无伤口愈合不良者。

2.2 影像学评估 患者术前及术后下肢力线测量数据见表1。通过手术矫正，下肢力线得到改善，关节内成角、内翻畸形角、膝关节后倾角术后较术前均减小，差异有统计学意义(P<0.05)。

表1 手术前后力线相关测量结果比较

2.3 膝关节评分 全部患者均获随访，随访时间18～26个月。记录VAS评分和KSS评分，与术前相比，膝关节疼痛及功能活动明显改善，末次随访评分较术前显著增加，差异有统计学意义(P<0.05)。

表2 手术前后VAS、KSS评分比较分)

2.4 术后并发症 全部手术均顺利完成，术中无血管、神经等损伤。术后未发生感染、血栓等并发症。术后随访1例出现关节失稳，进行关节镜探查，前交叉韧带止点部分撕脱，予以韧带重建，术后恢复良好。末次随访未发生骨折、假体松动、衬垫脱位等并发症。

2.5 典型病例 59岁女性患者，左膝关节疼痛5年，加重2个月。平时膝内侧疼痛明显，轻微膝前痛，下蹲困难。查体膝内侧压痛明显，髌骨研磨试验阳性。X线片检查示仅内侧间室重度退变，髌股关节外侧间隙狭窄，软骨下骨硬化，外侧间室大致正常。行左膝内侧UKA联合自体骨软骨移植术。患者术后1年膝内侧肿胀疼痛及膝前痛基本消失，可进行自如行走以及正常上下楼梯。手术前后影像学资料见图1～4。

图1 术前膝关节X线片示左膝关节内侧间室关节炎伴髌股关节轻度骨关节炎

注：箭头为软骨缺损及自体骨软骨移植处

图4 术后X线片示假体位置良好

3 讨 论

膝骨关节炎是一种慢性退行性关节疾病，具有关节肿胀疼痛、活动受限等特点。近20年膝骨关节炎发病率快速上升[10]，其中大多数膝关节是内翻畸形，因内侧间室应力过度集中，造成内侧磨损严重，KOA发生率也随之增高[11]。目前治疗膝关节单间室病变常见的方法主要有UKA、TKA。与TKA相比，UKA具有创伤小、截骨少、术中出血少、术后恢复快、关节功能更接近生理状态等优势，在临床上的应用越来越广泛[12-14]。随着假体设计不断优化，病例筛选愈发严格，手术技巧进一步提高，UKA治疗膝关节单间室病变取得了满意的临床疗效[15-16]。吴东等[17]研究发现，UKA假体10年、15年的生存率分别高达94%、91%，认为目前治疗单间室膝骨关节炎的首选方法是UKA。本组UKA患者术后疼痛明显缓解，功能活动显著改善，生活质量得到巨大提升，但由于随访时间尚短，远期临床效果仍需进一步观察。

然而KOA软骨的形态学改变并不局限于内侧间室，髌股关节局灶性软骨面也会出现不同程度的退变。由于软骨退变范围小，软骨下骨硬化程度低，直接采用TKA会扩大手术适应证，增加手术风险，加重经济负担，与当前保膝手术理念不符合。当前治疗膝关节局部软骨损伤的方法有微骨折技术、自体骨软骨移植技术及关节腔注射富血小板血浆等[9，18]。微骨折技术诱导生成的不是透明软骨，而是纤维软骨，其组织学和生物力学性与透明软骨比相对较差，对关节软骨的退行性改变没有良好的遏制作用。而自体骨软骨移植技术，选取自身膝关节完整无缺损的软骨块，与其他骨软骨移植技术相比，避免了免疫排斥和病毒传播的风险[19]。因选择同一处不同区域的软骨块，其形态结构、功能、生物力学性等多方面近乎相似，增加了软骨块的成活率，促进术后快速康复，符合加速康复外科理念。

自体骨软骨移植技术具有操作精确、视野清晰、骨破坏小等明显优势，通过解剖复位使移植的软骨块与损伤区骨块之间紧密接触，移植术后软骨平面与周围软骨面相平，为自体骨软骨移植的成活和愈合创造了相对良好的条件，达到相对愈合时间短，术后恢复快的目的。手术适应证主要有：(1)负重区软骨损伤国际软骨修复学会(international cartilage repair society，ICRS)评分达到Ⅲ～Ⅳ级；(2)软骨损伤直径不超过2.5 cm(或其损伤面积在4 cm2以内，并伴有少量骨量丢失)；(3)年龄<60岁下肢力线良好的膝骨关节炎(轻度)、创伤性关节炎患者[20-21]。此外，Pareek等[22]通过meta分析研究发现，当关节软骨损伤面积<3 cm2时，自体骨软骨移植技术有良好的中期临床效果；当软骨损伤面积>3 cm2时，自体骨软骨移植技术相对风险低，患者的功能活动更加接近生理状态。有文献报道，采用自体骨软骨移植技术治疗膝关节软骨面损伤取得了满意的临床疗效[23-24]，使用此技术长达9年以上的随访研究显示效果明确[25]。

本研究严格把握手术适应证，采用UKA治疗膝内侧重度骨关节炎，针对股骨髁退变区域局限于滑车沟及滑车外侧，局限性退变，退变程度为Ⅲ～Ⅳ级，而非广泛严重退变者，则运用自体骨软骨移植技术修复。髌骨退变采用手术修复术，股骨滑车沟局限性退变采用软骨修复术。目前临床上，大部分合并轻度髌股关节炎的膝内侧重度骨关节炎患者采用全膝关节置换术或UKA联合髌股关节置换术，然而此类患者的外侧间室无明显退变，髌股关节面也仅是局限性退变，尚不符合全膝关节置换或UKA联合髌股关节置换的手术指征。本研究将UKA与软骨移植两种成熟技术结合，具有创伤小、骨破坏小、失血量少、手术时间短、手术费用低、术后恢复快等优势，在治疗膝内侧重度膝骨关节炎的同时，改善滑车沟软骨面，减轻膝前痛，缓解髌股关节的临床症状，防止手术扩大，使患者利益最大化。此外，本研究在直视条件下取骨软骨柱，无关节镜下的视觉差，对损伤区的软骨面弧度有一定的判断，为避免可能存在软骨面弧度不同的问题，多选择股骨髁非负重区且缺损区软骨面弧度最匹配的区域作为供应区[26]。研究通过分析手术前后临床症状学改变，评估术后临床疗效。采用的VAS、KSS评分是国际公认的膝关节功能评分，更倾向于膝关节运动损伤后的功能评估，适合本次临床研究的所有患者。本研究结果显示：(1)采用手术矫正，使患者下肢力线得到改善，关节内成角、内翻畸形角、膝关节后倾角术后较术前均减小，有利于患者生理功能恢复，减轻因畸形或挛缩带来的肿胀疼痛。(2)术前及术后VAS、KSS评分差异均有统计学意义，术后膝关节疼痛、活动度以及关节稳定性较术前相比得到了极大改善。术前膝关节疼痛显著，屈曲、下蹲时膝前痛加重，查体膝关节压痛明显，髌股关节有局部摩擦感，膝关节轴位X线片及核磁显示股骨髁前侧局限性软骨缺损，严重者甚至不能屈曲下蹲，术后均得到改善，膝内侧肿胀疼痛及膝前痛逐渐减轻，甚至基本消失，患者可逐渐进行无任何限制的行走以及正常上下楼梯。(3)术后随访仅1例因前交叉韧带止点部分撕脱出现关节失稳，考虑术中可能损伤前交叉韧带，对症治疗后恢复良好。目前UKA技术和自体骨软骨移植技术已发展成熟，联合治疗膝骨关节炎已取得了良好的临床疗效，术后并发症少，但本组研究时间尚短，有待进一步随访观察。

本研究的不足：(1)样本量仅22例，并未考虑患者性别、身高以及身体差异对研究的影响；(2)移植的骨软骨柱表面弧度可能不完全相同，但并没有影响手术成功率；(3)随访观察时间短，缺乏术后5年、10年以上的观察数据；(4)本组研究患者年龄偏大，Gudas等[27]认为自体骨软骨移植应选择年龄40岁以下的患者，软骨修复效果更佳；(5)本研究为回顾性研究，病例选择未能遵从随机化原则。

综上所述，对合并轻度髌股关节炎的膝内侧重度骨关节炎患者，选择UKA结合自体骨软骨移植技术早中期临床疗效最佳，并取得满意效果，但长期临床疗效仍需进一步观察。