观察同一患者单髁与全膝关节置换治疗单间室膝骨关节炎的对比效果

陈墨 张贤祚 阿巴斯·麦麦提阿布拉 朱晨

膝关节骨性关节炎（knee osteoarthritis，KOA）是一种膝关节退行性疾病，终末期会产生关节疼痛、肿胀、畸形，并引发功能障碍，是老年人致畸致残的主要病因之一。在65岁以上人群中，膝骨关节炎的患病率高达68%，给患者和社会带来严重的负担［1］。目前膝骨关节炎的主要治疗方案之一是全膝关节置换术（total knee arthro plasty，TKA），其能有效改善终末期OA患者的关节疼痛和功能［2］。随着手术操作的进步、植入物的改良和材料的更新，单髁置换术（unicompartmental knee arthroplasty，UKA）逐渐发展起来，并且由于保留内外侧及前后交叉韧带，在治疗膝骨关节炎时也取得了非常优秀的疗效。目前，关于UKA和TKA的对比研究多基于不同患者的对照研究［3-6］，可能存在信息偏倚和混杂偏倚等情况。本研究为回顾性研究，通过对比在同一患者接受单髁置换术和全膝关节置换术后的短期疗效和患者满意度情况，为临床医生选择术式提供一定的数据参考。

资料与方法

一、资料

1.诊断、纳入与排除标准：（1）参照美国风湿病学会1995年的骨关节炎诊断标准：①近1个月内反复膝关节疼痛；②X线片（站立位）示关节间隙变窄、软骨下骨硬化和（或）囊性变、关节缘骨赘形成；③近1个月内未接受其他方法治疗者；④关节液（至少2次）清亮、粘稠，白细胞计数 < 2 000/ml；⑤晨僵≤ 30 min；⑥活动时有骨摩擦音（感）。综合临床、实验室及 X 线检查，符合①+②，或①+③+⑤+⑥，或①+④+⑤+⑥，可诊断膝骨关节炎。受试者必须满足以下纳入标准且无一后述的排除标准，方能作为研究对象列入本研究。（2）纳入标准：①有前内侧骨关节炎的症状；②临床检查具有完整的交叉韧带和侧副韧带，压痛点局限于内侧关节间隙；③膝关节活动度大于 90 °，屈曲挛缩小于10 °，内翻畸形小于15 °，屈曲时内翻自动纠正，并且可以在外翻应力作用下恢复至中立位；④能获得完整的随访资料；⑤患者知情同意。（3）排除标准：①仅在一侧膝盖接受过手术，即UKA术后TKA翻修；②不能纠正的关节畸形：内翻、外翻和屈曲挛缩畸形大于15 °；③从事体育运动或重体力劳动者；④伴有明显髌股关节疼痛，且有两个或三个间室的骨性关节炎症状；⑤严重骨质疏松症；⑥感染性关节炎、类风湿性关节炎或强直性脊柱炎；⑦拒绝签署知情同意书；⑧有认知障碍导致无法理解并完成问卷调查。

2.病例来源：选取2020年1月至2022年9月在中国科学技术大学第一附属医院关节外科接受过膝关节牛津单髁置换术和全膝关节置换术两种手术治疗的患者27例。男9例，女18例；平均体重70（55 ～92）kg；平均BMI 20.2 ～ 32.0（26.5±3.1）kg/m2。接收UKA手术时年龄为58 ～ 80（67.8±6.6）岁；接受TKA手术时年龄为58 ～ 79（67.3±6.5）岁。左侧膝关节接受UKA治疗患者为16例，TKA为11例；右侧膝关节接受UKA治疗患者为11例，TKA为16例（表1）。术后随访时间为术后1个月、术后3个月和术后6个月。为去除先行手术对后行手术患者主观满意度的影响，将27名患者分为TKA先行组（19例）和UKA先行组（8例）分别统计。

表1 两组患者基本资料（±s，n=27）

表1 两组患者基本资料（±s，n=27）

项目UKA术先行组TKA术先行组手术年龄（岁）67.8±6.6 67.3±6.5侧别（例，左/右）16/11 11/16性别（例，男/女）BMI（kg /m2）9/18 26.5±3.1

二、方法

1.牛津单髁置换手术：患者在平卧位接受手术。麻醉满意后，患肢外展屈膝悬吊于体位架上，消毒铺巾并止血带加压止血。取膝关节髌旁内侧切口，依次切开皮肤、皮下组织和筋膜，沿髌骨内侧缘切开，继续向下沿髌韧带内侧缘止于胫骨结节内侧。从关节内侧面切除脂肪垫，显露膝关节前部。屈膝90 °，沿附着部锐性剥离前内部关节囊。清理关节腔，切除内侧半月板。在Micropasty™工具引导下，利用往复锯及摆锯作内侧胫股关节软骨面的截骨。内侧胫骨平台约截除7 mm，股骨侧磨除软骨面至软骨下骨。依次插入股骨髁模具、胫骨平台磨具、衬垫试模，检查力线并测试稳定性。假体选用Zimmer Oxford假体，将骨水泥搅拌至面团期，均匀涂抹于骨面和假体背面，依次植入胫骨托、股骨髁及聚乙烯衬垫，去除多余骨水泥，膝关节置于45 °待骨水泥固化。冲洗切口，严密止血后缝合切口。

2.全膝关节置换手术：患者取平卧位，麻醉后常规消毒铺单并止血带加压止血。取膝关节前正中切口，依次切开皮肤、皮下组织和筋膜，沿股四头肌肌腱中线，切开肌健至髌骨上极，然后沿髌骨内侧缘切开，继续向下沿髌韧带内侧缘止于胫骨结节内侧。向外翻开髌骨，从关节内侧面切除脂肪垫，完全显露膝关节前部。屈膝90 °，沿附着部锐性剥离关节囊，从而广泛显露膝关节内部。清理关节腔，切除半月板、增生的骨赘以及可能影响人工膝关节活动的过度增生的滑膜。于后叉韧带止点上方1 cm处开口插入髓内定位杆，沿着股骨截骨导板依次完成股骨远端截骨、前后髁截骨和髁间截骨。胫骨侧安装髓外定位工具，近心端固定在前后交叉韧带胫骨侧止点中间，远心端固定在踝关节体表投影中心，使力线杆与胫骨长轴平行，按照模板截除胫骨平台。检查屈伸间隙平衡及内外侧平衡，做必要的关节囊清理和软组织松解，选择合适的Zimmer Nexgen假体型号及半月板厚度。脉冲冲洗骨面后，将混合好的骨水泥均匀涂抹在骨面和假体背侧，植入并敲击假体使其与骨面密切接触，去除多余骨水泥。冲洗、止血后缝合切口

3.术后处理：术后患肢弹力绷带加压包扎24 h，予预防感染、消肿、镇痛等药物治疗。次日复查血常规、生化、红细胞沉降率、C反应蛋白和D-二聚体。术后48 h切口换药。密切观察切口的疼痛、出血量等情况。嘱患者进行股四头肌的主动收缩锻炼。常规口服抗凝药物预防下肢深静脉血栓等并发症，指导患者主动行足跖屈和下肢直腿抬高功能训练，鼓励患者早期下床锻炼。检查术后膝关节正侧位X线片和下肢全长负重位X线片，观察假体安装的准确性，术后2～3 d出院。

4.疗效评价及随访：使用膝关节OKS评分系统对所有患者术前、术后1、3、6个月时的膝关节功能进行评分，同时计算术后评分与术前评分的差值，并检查和比较术后膝关节平片有无假体脱位和松动等征象。在术后6个月采用Likert五分量表法（分别为：非常差、差、一般、好、非常好）评价患者对手术恢复的满意程度。牛津膝关节评分表：牛津膝关节评分由12个项目构成，其中5项关于疼痛，7项关于功能，每个项目评分1 ～ 5分，1分为最佳分数，5分为最差得分，总分为12 ～ 60分，其中60分表示严重的症状及最差的关节功能，12分表明没有不良症状及良好的关节功能。定义术后6个月时的OKS评分小于等于15分为膝关节恢复良好。

5．统计学方法：采集资料建立数据库、将数据导入SPSS 27.0统计软件进行数据分析，使用Excel作散点图。计量资料数据采用±s表示。术前术后的OKS评分和OKS差值比较均采用配对样本t检验，Likert满意计数和恢复良好计数采用χ2检验。P< 0.05为差异具有显著统计学意义。

结果

对于术前，在TKA先行组和UKA先行组中，TKA先行组中患者UKA术前OKS 的评分为（52.5±4.8）分，TKA术前OKS 的评分为（54.2±5.1）分；UKA先行组UKA术前OKS的评分为（54.5±6.1）分，TKA术前OKS的评分为（53.8±5.8）分；两种先行组中UKA和TKA的术前OKS 评分之间均无显著统计学差异。在病例总体中UKA术前OKS评分为（53.1±5.2）分，TKA术前OKS评分为（54.0±5.3）分，两种手术术前评分无显著统计学差异（P总体术前=0.414）。

两种手术在术后1个月均显著下降，与术前相比OKS评分显著改善（PTKA先行组术后1个月、PUKA先行组术后1个月<0.001）。UKA与TKA相比，术后1个月和术后3个月UKA患者评分显著优于TKA患者（PTKA先行组术后1个月、PUKA先行组术后1个月、P总体术后1个月< 0.001，PTKA先行组术后3个月=0.004、PUKA先行组术后3个月=0.049、P总体术后3个月< 0.001）。术后6个月评分差异无统计学意义。

TKA先行组术后1个月和UKA先行组中术后3个月评分下降量UKA患者显著高于TKA患者（PTKA先行组术后1月术下降值、PUKA先行组术后1月术下降值、P总体术后1月术下降量值<0.001，PUKA先行组术后3月术下降值=0.021），而术后3个月与术后6个月两种手术的评分下降量无显著差异（PTKA先行组术后3月术下降值=0.404，P总体术后3月术下降值=0.093，PTKA先行组术后6月术下降值=0.471，PUKA先行组术后6月术下降值=0.640，P总体术后6月术下降值=0.576）（表2～4）。

表2 TKA先行时两种手术前后OKS评分对比（n=19，±s）

表2 TKA先行时两种手术前后OKS评分对比（n=19，±s）

注：a与术前比较P < 0.05

术后6个月差值38.5±6.8 39.8±6.4-0.737 0.471项目UKA术TKA术t值P值术前52.5±4.8 54.2±5.1-1.150 0.265术后1个月15.4±4.3a 26.2±3.2a-11.002< 0.001术后1个月差值37.1±7.0 28.0±6.5 5.881< 0.001术后3个月14.4±3.4a 17.7±3.3a-3.306 0.004术后3个月差值38.2±6.8 36.5±7.3 0.855 0.404术后6个月14.0±3.3a 14.3±2.3a-0.425 0.677

表3 UKA先行时两种手术前后OKS评分对比（n=8，±s）

表3 UKA先行时两种手术前后OKS评分对比（n=8，±s）

注：a与术前比较P < 0.05

术后6个月差值40.3±6.3 39.7±7.4 0.488 0.640项目UKA术TKA术t值P值术前54.5±6.1 53.8±5.5 0.456 0.662术后1个月15.0±4.2a 27.6±4.0a-8.355< 0.001术后1个月差值39.5±6.5 26.1±6.4 8.122< 0.001术后3个月14.3±4.4a 18.5±3.2 a-2.374 0.049术后3个月差值40.3±6.3 35.5±7.2 2.958 0.021术后6个月14.3±4.4a 14.1±2.7a 0.150 0.885

表4 两种手术前后OKS评分对比（n=27，±s）

表4 两种手术前后OKS评分对比（n=27，±s）

注：a与术前比较P < 0.05

术后6个月差值39.0±6.6 39.8±6.6-0.566 0.576项目UKA术TKA术t值P值术前53.1±5.2 54.0±5.3-0.83 0.414术后1个月15.3±4.2a 26.6±3.4a-13.75< 0.001术后1个月差值37.8±6.8 27.4±6.4 8.383< 0.001术后3个月14.3±3.6a 17.9±3.2a-3.92< 0.001术后3个月差值38.8±6.6 36.2±7.1 1.743 0.093术后6个月14.1±3.6a 14.3±2.4a-0.32 0.749

在术后满意度方面，TKA先行时，对于UKA术，患者术后Likert满意率为84.2%，而TKA为89.5%；UKA先行时，患者术后Likert满意率均为87.5%，满意率差距无统计学意义（P> 0.05）。TKA先行时两种手术的术后恢复良好率均为84.2%，UKA先行时两种手术的术后恢复良好率均为87.5%，两组差距均无统计学意义（P> 0.05）。在总体中，对于UKA术，患者术后Likert满意度为81.5%，而TKA为88.9%。两种手术的术后恢复良好率均为85.2%，满意度差距无统计学意义（P> 0.05）（表5～7）。

表5 TKA先行时两种手术术后6个月 Likert 五分量表与恢复水平对比（n=19，例）

表6 UKA先行时两种手术术后6个月 Likert 五分量表与恢复水平对比（n=8，例）

表7 两种手术术后6个月 Likert 五分量表与恢复水平对比（n=27，例）

综上可见，TKA先行组和UKA先行组的对比趋势基本一致，故将两组合并后以同一患者UKA的OKS评分为X轴，TKA的OKS评分为Y轴做散点图。可见术前OKS图中散点均匀分布在y=x线两侧；术后1个月所有点位于y=x线上方，术后3个月大部分点位于y=x线上方，而术后6个月散点则基本均匀分布于y=x线两侧（图1）。

图1 UKA和TKA的OKS评分对比散点图 A 术前对比 B 术后1个月对比 C 术后3个月对比 D 术后6个月对比

所有患者在回访时影像检查发现均无假体脱位、松动征象，典型术后图像（图2）。

图2 典型术后双膝正位片

讨论

UKA作为常用的保膝治疗术之一出现于20世纪70年代，随着关节外科的不断发展以及假体技术的不断改进，近几年UKA发展迅猛。通过将内侧间室已磨损严重关节软骨表面置换，能尽可能保留内外侧及前后交叉韧带［7］，因而本体感觉功能能带来明显改善［8-9］，也越来越被广泛接受和认可［10-12］。相比传统的TKA术，UKA具有住院时间更短、严重并发症更少、病死率更低、深部感染率更低、功能恢复更好等特点［8］。因此尽管TKA是治疗膝骨关节炎的重要手段，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，可能逐渐被UKA替代［13-14］。

目前已经有较多研究对比UKA和TKA的恢复速度和疗效，众多研究发现行UKA的患者与行TKA的患者在术后的运动次数接近，但UKA患者可以更快地恢复到能够运动，说明UKA的恢复速度更佳［15-16］。在恢复质量方面，UKA术后的最高行走速度显著比TKA高［17］，这个差异主要是UKA保证了更高的灵活度带来的。黄强等［18］在评估UKA和TKA术后患者的膝关节学会临床评分系统（KSCRS）、SF-12和WOMAC评分等评分系统后，发现UKA的术后评分更高，说明其恢复质量更好。在术后并发症方面，Arirachakaran等［19］的荟萃分析总结出UKA的术后并发症概率在统计学上显著低于TKA。该结论在高龄患者（> 85岁）上仍然适用。Ode等［20］发现对于高龄老人，UKA在术后疗效与TKA接近的情况下，术后并发症发生率更低。而对于肥胖这一不利于预后的因素，Ellis等［21］通过回顾性研究发现在即使在肥胖患者中UKA的术后恢复仍然更快，并发症更少。然而这些对照研究大多基于不同患者，可能存在身体条件不一致等较多不可控变量。

本研究通过分析两侧膝关节各行膝关节牛津单髁置换术和全膝关节置换术治疗的患者共27例，按TKA术先行和UKA术先行两组分别分析。通过术前和术后6个月的OKS评分对比可见，评分显著下降，结合患者Likert满意度和恢复优良率无显著差异来看，两种手术方式均能有效治疗患者临床症状，改善患者生活质量能力接近，且效果类似。而对比术后1个月和术后3个月的OKS评分可见，UKA的术后评分相比TKA更低，且具有显著统计学差异，证明在恢复速度方面UKA比TKA快，术后1个月的差值UKA显著低于TKA这一点也能证明这个结论。该结论与Dalury等［22］在同一患者的对照研究结果接近。而UKA先行组中术后3个月UKA显著高于TKA，与TKA先行组和总体中两种术式无显著差异结论有差异，可能是由于UKA先行组患者数量偏少引起的误差。两种手术后患者的满意度无显著差异，说明患者对两种手术方式均较为认可，与Guerreiro等［23］的关于满意度的研究结果一致。从散点图可以直观的发现，术后1个月所有点位于y=x线上方，说明TKA的OKS评分显著高于UKA，恢复效果不如UKA；术后3个月大部分点位于y=x线上方，而术后6个月散点基本均匀分布于y=x线两侧，可见3个月时TKA侧开始恢复并于6个月时达到与UKA接近的恢复效果。

然而本研究仍有一些局限性。其一在于患者的样本量相对较小，后期将进一步采用更大的样本量来进一步证实UKA和TKA手术恢复的差别。其二是回访的时间跨度不够长，TKA和UKA都是治疗单间室骨关节炎的可行选择，但TKA的翻修手术风险更低［7，18］。尽管本次研究中未出现翻修患者，但当回访时间延长后可能会出现与文献类似的翻修病例。该信息在术前也应当提供给患者参考。其三是OKS评分是基于患者主观的调查问卷，仅能在一定程度上代表客观性。当引入客观指标如膝关节活动度后，两种手术的恢复效果可能会出现差异，如UKA术后膝关节活动度会优于TKA［24］。

综上，在本研究所观察的27例患者中，UKA在治疗膝内侧单间室骨关节炎时，相比TKA在术前OKS评分接近的情况下，具有短期恢复速度更快、恢复效果接近的优势。因此对于膝内侧单间室骨关节炎的患者，在适应症允许的前提下，应当优先选择UKA作为治疗方案。