萬斌 呂征
老年膝骨關節炎的手術治療
萬斌 呂征

萬斌 主任醫師
膝骨關節炎是常見的老年性骨科疾病,多見于≥60歲老年人。膝骨關節炎導致膝關節疼痛和功能障礙,影響行走和日常活動。早期的膝骨關節炎的治療以保守治療為主,包括理療、肌肉鍛煉、控制體質量、使用非甾體類消炎止痛藥和關節腔注射糖皮質激素以及透明質酸。如果膝骨關節炎經過各種保守治療,膝關節疼痛和功能障礙不能緩解或繼續加重,就需要考慮手術治療。常用的手術方式包括關節鏡手術、截骨術和人工膝關節表面置換術。采用何種手術方式,應該根據膝骨關節炎的病變嚴重程度,并考慮病人的年齡、活動量以及手術風險。
膝關節是人體最大的關節,它由二個關節組成,一個是脛骨和股骨之間的脛股關節,另一個是髕骨和股骨之間的髕股關節。解剖學上膝關節有三個間室:內側脛股關節間室、外側脛股關節間室和髕股關節間室。膝骨關節炎病變可以發生在一個間室、二個間室或三個間室。膝關節承受人體的大部分重量,在人體行走和運動中發揮重要作用,是人體中使用頻率最高的關節之一,因此膝關節容易發生急性損傷和積勞性損傷。
雖然臨床上膝關節鏡手術在膝關節炎治療中的應用已經相當廣泛,但是對于其效果,仍然存在很大爭議[1]。膝關節鏡手術治療膝骨關節炎的方式主要有沖洗、清理和骨髓刺激。
關節鏡下沖洗是通過清除關節腔內的碎屑和炎癥介質,來緩解疼痛和滑膜炎癥狀,達到改善功能的目的。關節清理術的內容包括清除游離體、切除增生的滑膜和撕裂的半月板,修整粗糙的軟骨面,去除剝離的軟骨面。對于膝關節炎出現交鎖癥狀,影像學診斷關節內游離體,可以行關節鏡手術,取出游離體,一方面緩解交鎖癥狀,另一方面消除游離體對軟骨面的磨損,減緩膝骨關節炎的發展。如果膝骨關節炎伴有急性滑膜炎反復發作,導致膝關節腔大量積液,膝關節腫脹、疼痛和活動受限,影像學提示輕中度的膝關節炎病變,經藥物治療仍不能控制關節積液,可考慮在關節鏡下行增生的滑膜切除,減少關節液的生成,從而消除關節腫脹,減輕疼痛,改善功能。膝骨關節炎通常有骨贅增生,一般不需要治療,但如果股骨髁間窩和脛骨平臺前方出現骨贅,會發生膝前方撞擊,膝關節不能伸直,可在關節鏡下行骨贅切除和股骨髁間窩成形,改善膝關節活動度。對于合并有半月板損傷的膝關節炎,行撕裂半月板的修整,一定程度上能緩解膝關節疼痛。目前認為,膝關節沖洗和清理術對一些輕度的骨關節炎病人有短期的效果[2],并不能改變膝骨關節炎病變的進程。
骨髓刺激的原理是穿透軟骨下骨,造成出血,在軟骨下骨表面形成纖維蛋白塊,未分化的間充質細胞遷移到纖維蛋白塊,形成纖維軟骨樣組織,來覆蓋軟骨缺損。本來是用來治療局限性的軟骨缺損,現在也用來治療骨關節炎。穿透軟骨下骨的方法有鉆孔、微骨折和打磨成形。鉆孔的方法是使用鉆頭在軟骨下骨鉆出骨道,微骨折的方法是敲擊尖頭錐,在軟骨下骨皮質表面形成凹陷,局部發生骨折塌陷。打磨成形的方法使用磨削頭磨挫軟骨下骨皮質,使部分松質骨外露。微骨折比鉆孔和打磨成形應用的更多,一方面因為操作簡單,另一方面可以避免骨的熱損傷。骨髓刺激術后功能康復需要膝關節持續被動活動,患肢部分負重6~8周。纖維軟骨樣組織和關節軟骨的生物力學性質是不一樣的,并且沒有關節軟骨耐磨,但有許多病人的癥狀得到緩解[3]。該技術適合中度病變的膝骨關節炎,全層軟骨缺損但是缺損范圍較小。
截骨術被運用來治療單間室病變的膝骨關節炎,截骨術需要打斷骨骼,重新固定于理想的位置,從而改變下肢的力線,將體質量的負荷從病變的關節間室轉移到正常關節間室,減緩病變間室軟骨的退變,達到緩解疼痛和推遲人工膝關節置換術的時間。內側脛股關節間室骨關節炎常伴有膝內翻畸形,一般行高位脛骨截骨術。外側脛股關節間室骨關節炎伴有膝外翻畸形,一般行股骨髁上截骨。截骨術早期的效果通常是優良的,隨著膝骨關節炎發展,效果會逐漸變差。10年后,50%~90%的病人需要人工全膝關節置換術[4]。矯正的角度是影響截骨術成功的最重要因素[5]。截骨術適合于年輕活動量大的病人,單間室中度病變的膝骨關節炎,成角畸形<15°。截骨術和人工膝關節置換術相比,效果的顯現較遲,不確定性更大。
高位脛骨外翻截骨術是通過糾正膝關節內翻畸形來治療內側脛股關節間室的膝骨關節炎[6]。高位脛骨外翻截骨有2種方式,一是外側閉合楔形截骨[7],另一種是內側開放楔形截骨。內側開放楔形截骨有逐漸增多的趨勢,原因是內側截骨手術相對簡單,并且對輕、中度的膝骨關節炎取得很好的效果。外側閉合楔形截骨的缺點包括外側平臺下方大塊的骨丟失、下肢不等長和骨愈合的時間延長[8]。有人結合二者的優缺點,采取外側閉合截骨和內側開放聯合截骨,即混配的截骨術[9]。
人工膝關節表面置換術是治療嚴重膝骨關節炎安全、有效的方法,對于緩解膝關節疼痛和改善膝關節功能有確切的效果[10]。人工膝關節置換術后膝關節結構發生了不可逆的改變,因此,只有在其他治療方法無效的情況下,才考慮人工膝關節表面置換術。人工膝關節表面置換術的理想手術時機存在爭議,就手術而言,膝骨關節炎越嚴重,術后病人獲益就越大,但術后的風險也增大。老年病人常合并其他重要臟器的疾病,術前準確地評估風險是手術成功的基礎。人工膝關節表面置換術的主要并發癥有假體松動、聚乙烯墊磨損、人工膝關節周圍感染、假體周圍骨折和血栓性疾病。病人年齡是影響人工膝關節生存率的重要因素,<50歲患者的人工膝關節術后10年失敗的風險明顯高于≥70歲的患者[11]。
根據膝骨關節炎累及間室的范圍,可以選擇全膝關節置換術或部分膝關節置換術,部分膝關節置換術包括單間室置換和雙間室置換,根據病變累及的間室,可以做一個間室的關節置換,也可以做二個間室的關節置換,比如單髁置換術、髕股關節置換術,或者同時做內外側的單髁置換術、單髁置換加髕股關節置換。如果病人符合部分膝關節置換術適應證,醫生手術嫻熟,部分膝關節置換術比全膝關節置換術更有優勢,主要表現為創傷更小,康復更迅速,出血更少,感染的風險更低,以后需要翻修時,手術更容易。
單髁置換術曾經沉寂了一段時間[12],近年來,隨著10~15年長期高生存率的報道以及認識到避免下肢力線的過度矯正,單髁置換術逐漸增多[13]。單髁置換術僅置換內側或外側脛股關節間室,其中以內側脛股關節間室的單髁置換術最為普遍。外側脛股關節間室的單髁置換術報道較少,治療效果不確切。一般認為單髁置換術難度高于全膝關節置換術,但和全膝關節置換相比,單髁置換術盡可能保留了軟組織和骨組織,縮短了手術時間,術后膝關節伸屈角度更大,疼痛更輕,由于本體感覺的保留,爬樓梯能力更強,步態更好,病人的滿意度也更高。單髁置換術的適應證是骨關節炎的改變必須局限于一個關節間室,其他關節間室無明顯軟骨退變,內外側副韌帶和前后交叉韌帶應該完整。前交叉韌帶缺失是單髁置換的手術禁忌證。術前膝關節畸形應該可以矯正,內翻畸形應<15°,外翻畸形<20°,屈曲畸形<15°。
約10%的膝骨關節炎是孤立性髕股關節炎。髕股關節炎主要發生在中老年女性,病理變化是髕骨和股骨滑車的軟骨磨損、軟骨下骨硬化和骨質增生。髕骨是伸膝裝置的重要組成部分,走平路時髕股關節承受0.5~1倍的體質量,上下樓時髕股關節承受3~4倍體質量,深蹲時髕股關節承受的壓力達8倍體質量,如此高的應力導致髕股關節軟骨容易磨損和退變。如果合并髕股關節的對線異常、股骨滑車發育不良,髕股關節炎更加容易發生[14]。對于孤立性的髕股關節炎,以往采用全膝關節置換術進行治療,雖然取得較好的效果,但手術涉及不需要處理的脛股關節,不僅增加了創傷,而且破壞了正常的脛股關節。隨著髕股關節置換術的出現,為治療髕股關節炎提供了一個更好的選擇。和人工全膝關節置換術相比,髕股關節置換術創傷小,截骨量少,恢復快,而且不影響以后再行人工全膝關節置換術或單髁置換術[15]。由于早期假體設計的原因,較低的滿意率和較高的假體失敗率使得人們對這種手術方式存在爭議。隨著假體設計的改良和手術技術的進步,最近報道該手術取得較好的效果,但是部分病人由于脛股關節炎的發展,療效受到影響,因此術前必須排除脛股關節炎。合適的適應證和合適的病例選擇對于髕股關節置換術的效果是至關重要的。如果在某些情況下,髕股關節置換術不能獲得確切的效果,還是建議采用全膝關節置換術。
雙側單髁置換術。當骨關節炎累及到內外側二個脛股關節間室時,不行全膝關節置換術,而是行內外側二個單髁置換術,這時有二個獨立的股骨髁和二個獨立的脛骨平臺,由于保留了前后交叉韌帶以及創傷更小,相對于全膝關節置換術,術后可以獲得更好的功能[16]。大部分全膝關節假體的運動和正常的膝關節的運動是不一樣,而雙側的單髁置換可以獲得接近于正常的膝關節運動。由于需要復制原來的膝關節的解剖結構,雙側單髁置換術難度較大。該手術最適合對功能要求比較高的年輕病人。
單髁置換術加髕股關節置換術。膝骨關節炎經常累及一側脛股關節間室和髕股關節間室,這時可以行內側或外側的單髁置換術來處理脛股關節炎,并糾正下肢異常的力線,同時行髕股關節置換術。單髁置換術和髕股關節置換術的聯合運用擴大了它們的適應證,減少的它們的局限性。小樣本研究該方法可以推遲或阻止全膝關節置換術。
雙間室置換術。一些膝骨關節炎的病人,內側脛股關節間室和髕股關節間室往往同時累及,但前交叉韌帶和外側脛股關節間室正常,可以采用雙間室置換術。該手術的股骨內髁假體和股骨滑車假體是一體的,但保留前后交叉韌帶,手術比單髁置換術復雜,創傷比全膝關節置換術小。
人工全膝關節置換術把股骨髁和脛骨平臺的關節表面全部置換,髕骨可以選擇表面置換,也可以不置換。人工全膝關節置換術是治療終末期膝關節炎的金標準。人工全膝關節假體根據限制的程度分為非限制性、部分限制性和限制性假體。對于畸形不嚴重的膝骨關節炎,可以采用非限制性膝關節假體,對于畸形比較嚴重,合并膝關節側副韌帶功能不全的膝關節炎,可以采用部分限制性或限制性假體。因此,人工全膝關節置換術幾乎可以治療所有嚴重的膝骨關節炎,不像部分膝關節置換術有很多局限性。由于人工全膝關節置換術取得了確切的長期的良好效果,目前已經廣泛開展,許多關節外科醫生積累了豐富的經驗。在一些部分人工膝關節置換術長期療效不太肯定的,或者醫生對部分人工膝關節置換術的經驗不太豐富的情況下,采取人工全膝關節置換的選擇是明智的。
在過去幾十年里,不僅人工膝關節假體的質量不斷在提高,人工膝關節置換的手術技術也取得很大進步,主要是二個方面,一是微創手術方式,二是導航技術。
人工膝關節置換術的微創手術內容包括更短的切口(10~15 cm)、不翻轉髕骨、不切開股四頭肌肌腱并保留髕上囊、特殊的更小的手術器械和移動的軟組織手術創口[17]。微創手術和傳統手術相比,損傷肌肉更少、出血更少、術后疼痛更輕以及康復更快、更好。
導航技術在人工膝關節置換術中得到應用。膝關節假體的位置、下肢力線的恢復和軟組織的平衡是人工膝關節置換術成功的關鍵。正確的假體位置應該確保下肢力線通過膝關節和踝關節中心,下肢力線的偏差容易導致假體松動[18]。傳統技術是不能精確判斷假體位置,除非拍攝X線片。盡管傳統手術中使用力線導向器,但假體的安放還是非常依賴器械和醫生的經驗和技巧。即使經驗豐富的醫生做的人工膝關節置換病例中,約10%假體位置不良,因此計算機輔助的手術導航技術應運而生。導航技術能夠提供實時的假體位置、關節中心和下肢對線,來指導截骨、安放假體和評估軟組織平衡。使用導航技術的假體位置的準確率要高于傳統技術。
對初發的膝骨關節炎采取保守治療,保守治療無效后,考慮手術治療。關節鏡下關節沖洗和清理術不應作為治療膝關節炎的常規手術,如果發生半月板撕裂,導致疼痛,游離體導致關節交鎖,或者骨贅導致的關節活動障礙,這些情況下可以考慮關節清理術。骨髓刺激主要治療病變范圍局限的全層的軟骨損傷,適用于輕中度的膝骨關節炎。截骨術主要治療單間室病變的膝骨關節炎,適用于比較年輕、活動量比較大的病人。對于嚴重的膝骨關節炎治療,必須行人工膝關節表面置換術,根據間室累及的范圍,可以采取單間室置換術,也可以采取全膝關節置換術。如果骨關節炎累及全部三個間室,必須行人工全膝關節置換術。對于具體的病人,決定采取哪種手術方式,必須綜合考慮病人的年齡、病情特點、全身情況和膝骨關節炎的嚴重程度。
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210029 江蘇省南京市,南京醫科大學第一附屬醫院骨科
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