保膝手术治疗膝关节骨性关节炎的研究进展

徐攀峰 韦言果 梁炯文 杨尚蓉 周元林

广西壮族自治区柳州市中医医院 广西壮族自治区柳州市壮医医院创伤骨科一病区，广西柳州 545001

膝关节骨性关节炎（knee osteoarthritis，KOA）指由于膝关节发生退行性改变引起的关节肿痛及活动受限等，其病理特征为稳定性下降、软骨磨损、骨质增生及钙化、炎性滑液生成等[1]。主要表现以膝关节疼痛、上下楼困难，屈伸活动受限，随着病情进展，晚期可能出现膝关节畸形、僵硬等风险，致残率极高，是骨科临床常见病之一。据报道，我国60 岁以上人群中有症状的KOA 发生率为19.4%，女性患者的发生率（10.3%）高于男性（5.7%）[2]，极大影响人们健康生活水平，给病患家庭及社会带来极大负担。根据膝关节解剖结构划分，分为内外侧及髌股侧三间室。根据人体正常生理结构及生物力线研究发现，膝关节内侧应力较其他间室的集中（其中人体体重的3/5 压在内侧胫骨平台），从而使大多数KOA 发生于内侧间室。调查研究表明，在KOA 的患者中，膝关节内侧间室最容易受累，约占1/4，而外侧仅约占1/20[3]。KOA 治疗方式分为保守和手术治疗两种，对于病变较轻的患者宜采取非手术治疗，对于功能受限及关节畸形不严重的可选择保膝手术。目前临床常用保膝手术治疗方案有关节镜手术、胫骨高位截骨（high tibial osteotomy，HTO）、膝关节单髁置换术（unicompartmental knee arthroplasty，UKA）、腓骨近端截骨（proximal fibula osteotomy，FO）。每种手术方式有其优点及不足之处，选择何种手术方式是医术界最近讨论的话题。本研究拟对KOA 的一些保膝治疗方法进行总结和归纳。

1 关节镜下清理术

随着医学中科技的不断进步及微创手术时代的到来，膝关节镜技术应运而生。它的特点是使手术操作简便、微创，术后并发症少，有利于术者操作，能清晰准确地辨别人体病变部位，不仅运用于疾病的诊断，同时在治疗方面取得重大进步，受到广大外科医师的重视，并符合现代快速康复的理念。O′Connor[4]1970年首先用膝关节镜清理治疗膝关节炎，具有明显的效果，同时Spahn 等[5]用膝关节镜清理治疗轻度的膝关节炎均取得了良好效果。膝关节镜技术目前广泛用于治疗早中期膝骨关节炎，通过清理膝关节内环境，能有效减轻膝关节疼痛，改善功能[6-7]。此后越来越多的骨科医师，尤其是运动医学科的医师接受用膝关节镜处理膝关节疾病。在国内，近三十年来，膝关节镜技术从无到有，从简单到复杂的外科手术技术不断进步和发展。膝关节镜手术可以及时有效地处理膝关节腔内退变的因素，可明显减少引起膝关节炎的发生发展因素。比如交叉韧带韧带、半月板损伤，均可在镜下修复，从而恢复膝关节的正常稳定性。关节镜技术对膝关节系列疾病都可以早期、及时处理，可获得良好的预期效果。

2 HTO

早、中期膝关节炎大多是膝关节内侧间室较为多见，Jackson 等[8]自从上世纪五十年代首次提出HTO应用于内翻型膝骨关节炎，在胫骨结节附近截骨，矫正下肢力线，治疗轻度内翻型KOA，具有较好的手术效果，受到骨科专家重视。即使在当代人工关节流行时期，胫骨高位截骨术仍然是治疗膝骨性关节炎的较好方法。HTO 是临床治疗内侧间室骨关节炎的常用术式[9]，HTO 手术前一般需要准确计算股胫角（femor-tibial angle，FTA），手术过程中，在胫骨高位内侧缘楔形截骨以纠正下肢力线，使下肢负荷从内侧间室向外侧间隙转移，从而缓解KOA 的症状。其手术适应症有：①轻度内翻畸形（FTA＜20°）；②膝关节屈曲挛缩＜15°；③X 线片提示膝关节内侧间隙狭窄＞3 mm。胫骨高位截骨术分为内侧、外侧截骨两种方法。外侧闭合式胫骨截骨优点是能够最大限度保留骨质，骨质接触面积大，愈合快[10]，缺点是易出现并发症，损伤腓总神经；内侧开放楔形HTO（open-wedge HTO，OWHTO）是目前国内最常用的截骨方法[11]，其优点为一次性截骨损伤小、操作简单、血供丰富、初始稳定性好、截骨容易愈合，临床运用较广泛，缺点为截骨面贴近胫骨结节，容易抬高关节线，可能出现低位髌骨[12-13]。HTO 术主要用于治疗早期骨关节炎，但随着临床应用经验增加，手术适应证也逐渐发生变化。研究表明即使严重骨关节炎患者，HTO 治疗也能获得良好效果[14-15]，但晚期膝关节骨关节炎会影响HTO 远期疗效，特别是KLⅣ级患者，一般存在严重内翻畸形、膝关节不稳等，术中可能需要撑开角度增大，导致不良临床结果[16]。

3 FO

FO 由张英泽等[17]学者提出，以“膝关节不均匀沉降”为理论基础治疗早、中期膝关节内侧间室KOA，是一种新型的、由中国人首创的方法，近年来研究表明，随着年龄的增大，伴随着胫骨质疏松，同时由于外侧腓骨支撑作用，导致胫骨平台沉降不均匀[17]。FO 去掉胫骨平台外侧支撑，促进膝关节重量由内向外转移，可以有效缓解KOA 症状[18]。葛满意等[19]研究表明FO 治疗内翻型KOA 有利于改善膝关节疼痛和功能，且效果优于单纯膝关节镜治疗。该结果与王东伟[20]的研究结果一致。莫诒向等[21]采用三维有限元方法分析腓骨截骨对胫骨平台造成的生物力学改变，腓骨截骨有助于减小胫骨平台内侧的应力，达到治疗KOA 疼痛的目的。

近几年，随着对膝关节炎的研究不断深入，有学者认为通过截除部分腓骨后，减少外侧胫骨平台支撑作用，使膝关节负荷逐渐从内侧转向外侧，通过膝关节软组织作用，慢慢恢复下肢正常力线而提出了“弓弦理论”的假说，手术方法：麻醉成功后，在距腓骨头下约6 cm，切开一个长约2 cm 切口，由腓骨长短肌肌间隙进入，锐性切开腓骨骨膜，使用摆锯在腓骨近端截除部分腓骨（长约2 cm），电刀彻底止血，逐层缝合伤口。注意不要损伤腓浅神经。此方法操作简单、微创、花费少、术后早期活动早，符合“骨科快速康复理念”。有研究表明在膝关节清理术基础上增加腓骨截骨术，通过对患侧腓骨进行截除，能更全面治疗患者炎性症状，促进患者康复[22]。Shanmugasundaram 等[23]的系统评价显示，FO 术式简单而廉价，可以替代HTO和UKA，可能对低收入人群有用，但其长期效果尚需进一步研究，而重度KOA 仍以人工全膝关节置换术（total knee arthroplasty，TKA）为主。目前来看，FO 只要选择合适，患者的短期疗效是明确的，是治疗内侧间隙型KOA 的一种比较好的方式。

4 UKA

UKA 是20 世纪70年代出现的，近年来，临床上UKA 治疗KOA 的报道越来越多[24-25]，随着骨科的不断发展以及假体设计的不断改进，近几年UKA 发展迅猛，具有微创、并发症少、快速康复以及膝关节功能优良等优点。UKA 的手术适应证有：①年龄55～65岁；②膝关节活动度基本正常；③前内侧膝关节骨性关节炎，前交叉韧带完好；④内翻角5°～10°，关节稳定性良好。目前临床上常用两种假体，固定平台假体和活动平台假体。UKA 固定平台以Zimmer 假体为代表，活动平台以牛津膝（Oxford knee）为代表，一般来说，固定平台假体与TKA 原理相似，手术操作简单，学习曲线不长，并且容错率较高。活动平台由于设计理念不同，其优势在于减少了磨损，延长了假体寿命。所以，UKA 的远期生存率是否可与TKA 相媲美，是当代关节外科医师很关注的一个问题。

5 小结

KOA 是骨科常见疾病之一，主要表现为关节软骨退行性改变，早期大多选择服用非甾体消炎药对症止痛治疗。此药短期效果明显，但常常出现消化道溃疡等并发症。而且由于病情的反复发作，使患者产生恐惧心理，不利于进一步的治疗。KOA 的手术治疗包括HTO、FO、UKA 和TKA 等[26-27]。TKA 是治疗KOA的重要手段，但由于医疗费用高，关节假体使用寿命有限以及术后感染等原因，目前逐渐不作为治疗膝关节骨性关节炎的首选术式[28-29]。

近年来，保膝手术逐渐成为主流，保膝手术主要有FO、HTO 及UKA 等术式。其适应证及原理并不完全相同。FO 是根据张英泽教授“不均匀沉降理论”为基础而制定的手术方案，其研究发现膝内外侧平台存在先天性不均匀受力，内侧平台承载人体2/3 的重量，外侧平台只承载体重量的1/3，其中腓骨的支撑作用分担了全部重量的1/6[30]。因此，膝关节炎患者大多数是内侧间室受累，通过腓骨近端截出部分骨组织，减少外侧胫骨平台支撑作用，使负荷量从内侧转至外侧，从而减缓疼痛[31]。但该技术有一定局限性，为达到效果佳，其要求膝关节分级在Ⅲ级以内，且无法纠正膝内翻畸形[32]。HTO 通过矫正下肢生物力线来使内侧间室压力降低，将下肢内侧负荷量转移至外侧及中央侧，同时纠正内翻畸形。研究发现，外侧入路闭合型截骨术更易出现并发症，且更易损伤腓总神经[10]，因此，大多数术者选择内侧入路开放型截骨术，该手术入路方式不用切开外侧肌肉及截断外侧腓骨，只需要在胫骨处切开一手术口，就能调节撑开角度，从而纠正下肢力线，纠正内翻畸形，同时配合使用Tomofix 锁定钢板（美国Johnson&Johnson 公司）内固定，在无需植骨情况下，能有效愈合，避免更多并发症发生[33]。UKA 通过将内侧间室已磨损严重关节软骨表面置换，相比于HTO，内侧软骨关节面的磨损丢失往往是导致膝关节内翻的主要原因，要求软骨关节面损伤Ⅲ度以上以及骨质增生钙化严重。该手术方式特点在于能尽可能保留内外侧及前后交叉韧带[34]。

综上所述，对于内侧间室KOA 患者来说，保膝手术方式均能有效改善膝关节疾病，且各有优点和不足之处，以疗效分析，四种保膝治疗效果相当，差别不大；可能由于标本数量及手术技术的局限性，目前无法判断何种保膝手术方式效果最好，若因创伤小、恢复快、费用低、损伤其他骨组织较少、不影响日后其他手术方案，可以优先考虑FO；早期、年轻患者追求更大活动度，可以选择HTO；年老患者为减少术后并发症、翻修率，可以选择UKA。在选择保膝手术方案时，要从年龄、费用、期望值、膝关节活动度的需求以及关节病变类型、分期等多方面因素考虑，选择适宜的手术方式，同时也希望未来医疗领域有更多新保膝技术兴起以及保膝方案优化，减少KOA 患者痛苦及负担。