TKA術中螺釘附加骨水泥結合髓內延長桿修復脛骨平臺骨缺損重建關節穩定性

潘文杰，賀艷，馬建兵*，肖琳，卿忠，王曦，姚舒馨，武淑芳

(1.西安交通大學醫學院附屬紅會醫院關節外科膝關節病區，陜西 西安　710054；2.西安市第四醫院，陜西 西安710004；3.西安交通大學醫學院第一附屬醫院，陜西 西安　710016)

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TKA術中螺釘附加骨水泥結合髓內延長桿修復脛骨平臺骨缺損重建關節穩定性

潘文杰1，賀艷2，馬建兵1*，肖琳1，卿忠1，王曦1，姚舒馨1，武淑芳3

(1.西安交通大學醫學院附屬紅會醫院關節外科膝關節病區，陜西 西安710054；2.西安市第四醫院，陜西 西安710004；3.西安交通大學醫學院第一附屬醫院，陜西 西安710016)

目的探討初次人工全膝關節置換術采用支撐螺釘附加骨水泥結合髓內延長桿修復脛骨平臺非包容性骨缺損重建關節穩定性的早期臨床療效。方法2012年5月至2015年10月，對16 例21 膝脛骨平臺非包容性骨缺損進行初次全膝關節置換術，男4 例5 膝，女12 例16 膝；骨關節炎13 例16 膝，類風濕性關節炎2 例4 膝，大骨節病1 例1膝；年齡65～76 歲，平均70.5 歲；體重68.5～92 kg，平均75.6 kg；身高155～180 cm，平均171.1 cm。膝關節活動度(69.8±9.8)°。術前美國膝關節協會(American knee society score，KSS)評分系統臨床評分(31.9±8.8)分，功能評分(33.1±9.1)分。術中測量脛骨平臺缺損平均深度19.8 mm，使用標準切模行脛骨平臺截骨10.0 mm，截骨后殘余骨缺損平均深度10.5 mm，清除骨缺損處硬化骨并于骨缺損處鉆孔，擰入2～3枚支撐螺釘，加壓填充骨水泥修復骨缺損，安裝帶延長桿的脛骨假體。結果隨訪26.5個月(3～36個月)，術后下肢畸形改善，疼痛完全緩解，1個月后棄拐行走，日常生活均可自理；膝關節KSS臨床評分(90.3±9.0)分，功能評分(91.4±8.3)分，較術前明顯提高；活動度(115±8.8)°，較術前明顯提高；術后末次隨訪復查影像學示假體位置均良好，假體周圍及骨水泥填充區未發現透亮帶及感染征象，支撐螺釘未見松動和移位等并發癥。結論初次人工全膝關節置換術中脛骨平臺較大范圍非包容性骨缺損，采用支撐螺釘附加骨水泥能修復骨缺損，恢復關節線水平，髓內延長桿能增加膝關節穩定性，膝關節功能良好，早期臨床療效滿意。

膝；關節置換；骨缺損；重建；骨水泥；延長桿

全膝關節置換對終末期膝關節關節炎具有良好的臨床療效，能夠緩解疼痛，矯正畸形，恢復膝關節功能[1]。嚴重的內外翻畸形、屈曲攣縮及強直膝患者，常常有脛骨平臺嚴重的骨缺損，術中修復骨缺損、建立正確的假體力線，恢復假體和宿主骨界面的穩定性至關重要。常規的處理方法包括：增加脛骨近端截骨量，同種異體骨或自體骨移植，骨水泥填充以及應用金屬墊塊修復骨缺損等，但上述應用存在許多不足之處[2]，尤其是對于脛骨平臺切骨后骨缺損大于10 mm的非包容性骨缺損的修復和重建關節穩定性，上述處理方法的效果仍然存在爭議。我們采用支撐螺釘附加骨水泥修復骨缺損，同時用帶延長桿的脛骨假體增加假體的初始穩定性，取得了良好早期臨床療效，現報道如下。

1　資料與方法

1.1一般資料2012年5月至2015年10月，對16 例21膝初次全膝關節置換術中脛骨平臺非包容性骨缺損患者采用支撐螺釘附加骨水泥結合髓內延長桿修復骨缺損、重建關節穩定性且獲得完全隨訪的患者進行回顧性研究，男4 例5 膝，女12 例16 膝；骨關節炎13 例16 膝，類風濕性關節炎2 例4 膝，大骨節病1 例1 膝；年齡65～76 歲，平均70.5 歲；體重68.5～92 kg，平均75.6 kg；身高155～180 cm，平均171.1 cm；體重指數(body mass index，BMI)(26.3±3.8) kg/m2；內翻膝13 例18 膝，外翻膝3 例3 膝，下肢X線片測量：膝內翻21°～36.9°，平均33.5°，膝外翻16°～35°，平均26.8°；截骨前測量脛骨平臺骨缺損深度達15～25 mm，平均19.8 mm，面積達半側平臺25%～50%，平均32.0%。使用標準切模行脛骨平臺截骨10.0 mm，截骨后殘余骨缺損深度8～18 mm，平均10.5 mm，面積占半側平臺18%～43%，平均27.0%。采用美國膝關節協會(knee society score，KSS)[3]臨床評分和功能評分、膝關節活動度(range of motion，ROM)評估膝關節功能：術前KSS臨床評分(31.9±8.8)分，功能評分(33.1±9.1)分；膝關節活動度(69.8±9.8)°(見表1)。

1.2手術方法所有患者采用膝前正中切口，髕旁內側入路顯露，翻轉髕骨顯露關節腔，適當松解內外側軟組織并清除關節周圍骨贅，首先做到伸直位軟組織平衡，股骨采用髓內定位，外翻6°股骨遠端截骨，綜合參考Whiteside線、股骨內外上髁軸線、后髁連線確定股骨旋轉對線，常規采用外旋3°安裝四合一切骨模截骨；脛骨髓外定位，按脛骨骨假體厚度垂直于脛骨機械軸行標準截骨8～11 mm，平均10 mm，平衡內外側軟組織。完全顯露骨缺損處并評估骨缺損面積和形態，均為非包容性骨缺損，清除骨缺損處硬化骨并在其上鉆多個小孔以利于骨水泥黏合。對于楔形骨缺損將骨缺損面做成小的階梯樣結構以降低骨水泥的剪切力，間隔5～10 mm擰入2～3 枚5 mm或6.5 mm螺釘，放置假體試模，調整螺釘高度略低于截骨平面以使螺釘頭不致直接接觸到脛骨假體，攪拌骨水泥并加壓填充修復骨缺損，植入帶延長桿(2 例采用偏心延長桿)的脛骨假體(近端骨水泥固定，遠端壓配固定，人工假體均為PS非限制性U2全膝關節)。

2　結　　果

16 例患者術后均獲得隨訪，平均26.5個月(3～36個月)，術后疼痛完全緩解，1個月后棄拐行走，日常生活均可自理。膝關節KSS臨床評分(90.3±9.0)分，功能評分(91.4±8.3)分，較術前明顯提高；ROM(115.0±8.8)°(見表1)，較術前明顯提高。術后X線片顯示脛骨缺損區骨水泥填充良好，支撐螺釘位置與假體貼合良好，承載假體可靠，膝關節力線偏差1°～2°，平均1.2°，脛骨假體位置及覆蓋脛骨近端良好，假體與骨水泥以及骨水泥與宿主骨之間無透亮區(見圖2)。術后末次隨訪復查X線片未見骨溶解、感染及假體松動等征象，支撐螺釘無松動、移位，假體與骨水泥、骨水泥與宿主骨界面未見透亮區等并發癥。

典型病例為一78 歲女性患者，手術前后影像學資料見圖1～3。

3　討　　論

全膝關節置換是治療終末期膝關節骨關節炎有效的方法之一，因這些患者常常合并有嚴重的內外翻畸形、屈曲攣縮及膝關節強直，骨缺損是常見的問題。在進行膝關節置換時重建骨缺損是矯形外科醫生面臨的一極大挑戰，重建脛骨側非包容性骨缺損、恢復關節線水平、平衡膝關節內外側軟組織、對稱的屈伸矩形間隙以及獲得正確的假體位置是保證假體長期穩定的關鍵[4-5]。目前重建骨缺損的方法包括：骨水泥或顆粒骨的填充、自體和同種異體骨移植、金屬墊塊植入、特制假體及鉸鏈膝關節假體應用等，這些方法能在不同程度上解決脛骨平臺嚴重骨缺損的問題，然而它們的應用仍有諸多不足之處，臨床療效仍然存在爭議。另外，骨缺損的位置和程度也直接影響骨缺損重建的方法和決定所選用假體的類型[2]，同時假體的選擇也依據膝關節周圍韌帶軟組織的穩定狀態。帶延長桿的脛骨假體能夠加強假體的固定，增加假體的初期穩定性，降低骨與假體界面應力，尤其適用于非對稱性骨缺損[6]。

骨移植重建脛骨近端骨缺損首先由Windsor等[7]報道，能夠促進骨量的恢復及提供生物學和生物力學的優點，可分為自體骨移植和同種異體骨移植。同種異體骨移植因為其存在排異反應、傳播疾病、愈合時間長、負重遲、康復慢、骨吸收、不愈合以及塌陷等缺點，一般在無自體骨或自體骨骨量不足的情況下采用。從初次TKA中股骨遠端、股骨髁間和脛骨平臺截骨獲取的自體骨，具有無排異反應、簡便、節省手術時間、愈合可靠等優點，常常適用于小的、空洞性骨缺損以及皮質邊緣缺損小于25%的骨缺損。對于節段性骨缺損、皮質骨邊緣缺損大于25%及40%以上的假體不能被宿主骨支撐，可考慮采用金屬墊塊，金屬墊塊有不同的形態和大小，方便術中組合，不存在骨不愈合和塌陷等并發癥，能提高手術成功率。但金屬墊塊存在微動，對宿主骨具有腐蝕破壞作用[8]。另外，金屬墊塊和骨的彈性模量存在差異，會引起應力遮擋，長期可導致骨量丟失[9]。對于大于4.0 cm的骨缺損，雖然定制或鉸鏈膝關節假體能夠替補骨缺損、重建膝關節穩定性，但這種假體花費昂貴，術前需花費時間特殊制作，由于術中發現骨缺損的程度較術前影像學評估嚴重，往往使這種定制假體與術中實際情況不一定完全吻合，增加了手術難度，甚至不能使用，而且限制性較高，影響假體遠期在位率。

表1　手術前后膝關節KSS評分和活動度比較

圖1　術前正側位X線片示晚期骨關節炎合并內翻及脛骨平臺骨缺損

圖2　人工膝關節置換術后1.5年正側位X線片示假體位置良好、支撐螺釘無松動、移位，假體與骨水泥、骨水泥與宿主骨界面未見透亮

圖3　切骨前后脛骨平臺骨缺損的位置和大小

Ritter等[10-11]對于深度5～10 mm、面積小于50%的骨缺損在骨水泥充填的基礎上于缺損處使用2～3枚螺釘支撐以增強充填骨水泥的承載能力。筆者在臨床上發現對于骨缺損深度達10～15 mm、面積達25%～50%的脛骨平臺結構性骨缺損患者，采用支撐螺釘附加骨水泥結合髓內延長桿修復骨缺損重建關節穩定性的方法操作簡單，節省手術時間，使用方便，經濟實惠，術后功能康復快，臨床療效滿意。該項技術是在骨水泥充填骨缺損的基礎上于缺損處附加螺釘，這種方法能夠從關節線和骨水泥界面分散負荷，同時增強單純骨水泥充填的強度，與植骨重建骨缺損相比，避免了植骨不愈合、吸收和塌陷及影響早期下地負重康復鍛煉等缺點；與采用金屬墊塊和限制性假體相比具有操作方便、簡化手術，節省費用等優點。另外，結合髓內延長桿以加強固定、分散負荷、改善力線、降低假體與骨水泥及骨與水泥界面的應力及松動的概率等，可早期下地負重進行功能康復鍛煉，有利于術后膝關節功能康復。本組患者術中采用支撐螺釘附加骨水泥、髓內延長桿修復脛骨平臺骨缺損重建關節穩定性結合軟組織平衡后未發現冠狀面內外側不穩，均未采用限制性假體。術后隨訪26.5個月(3～36個月)，下肢畸形矯正，膝關節疼痛完全緩解，1個月后棄拐行走，日常生活基本自理；膝關節KSS臨床評分(90.3±9.0)分，功能評分(91.4±8.3)分，較術前明顯提高；活動度(115±8.8)°，較術前明顯提高；術后末次隨訪復查影像學示假體位置均良好，假體周圍及骨水泥填充區未發現透亮帶及感染征象，支撐螺釘未見松動和移位。由此可見，初次全膝關節置換術中采用支撐螺釘附加骨水泥結合髓內延長桿能夠修復脛骨平臺骨缺損重建關節穩定性，膝關節功能良好，早期臨床療效滿意。

本研究也存在一定局限性：首先，該研究屬于回顧性研究，進行術前與術后比較，沒有設立對照組，未與其他治療方法進行比較，然而研究結果確實證明術后患者臨床療效十分滿意；第二，本研究患者的樣本量不夠多，可能存在偏倚，但手術操作由同一組高年資醫師完成，所有患者接受同樣假體，在一定程度上降低了研究偏倚；第三，隨訪時間不夠長，長期的臨床療效和假體情況尚不清楚。以后需長期研究和隨訪，以便進一步了解假體的長期在位率和臨床療效。

[1]劉興炎，李旭升，劉旭東，等.重度畸形膝關節病全膝關節置換的療效分析[J].中國骨傷，2010，23(2)：139-142.

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[3]Insall JN，Dorr LD，Scott RD，etal.Rationale of the knee society clinical rating system[J].Clin Orthop Relat Res，1989(248)：13-14.

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[5]Booth RE Jr，Engh GA，Laskin RS，etal.What would you do? Case challenges in knee surgery[J].J Arthroplast，2006，21(4 suppl 1)：61-67.

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Supporing Screws and Bbone Cement Filling Combined with Intramedullary Stem for Reconstructing Tibial Bone Defect and Joint Stability in Total Knee Arthroplasty

Pan Wenjie1，He Yan2，Ma Jianbing1，etal

(1.Department of Bone and joint surgery，Xi′an Hong hui Hospital，Medical College，Xi′an jiaotong University，Xi′an 710054；2.Department of pharmacy Xi′an NO.4 Hospital，Xi′an 710004)

ObjectiveTo observe the early clinical effect of Supporing screws and bone cement filling combined with intramedullary stem for reconstructing tibial noncontained bone defect and joint stability in primary total knee arthroplasty.MethodsFrom May 2012 to October 2015，16 patients(21 knees)with tibial plateau noncontained bone defects including 4 men(5knees)and12 women(16 knees) underwent primary total knee arthmplasty.The average age of the patients was 70.5 years old ranging from 65 to 76 years.The average weight was 75.6 kg ranging from 68.5 kg to 92 kg，and the average body height was 171.1 cm ranging from 155 cm to 180 cm.The diagnoses of the patients were osteoarthritis in 13 cases(16 knees)and rheumatoid arthritis in 2 cases(4 knees)，Kashin-Bek syndrome in 1 case(1 knee).The preoperative range of movement(ROM)was(69.8±9.8)°.AccordingtoKneeSocietyscore(KSS)criterion，theclinicalscoreofpreoperationwas(31.9±8.8) and functional score was(33.1±9.1) During operation，the average depth of tibial plateau defect was 19.8 mm before tibial osteotomy.The conventional tibial osteotomy of 10.0 mm was performed，the average depth of the residual bone defect was10.5 mm.Sclerotic bone was thoroughly removed，2 or 3 pieces of supporting screws were inserted according to bone defect area and morphology，and bone cement was pressurely filled，and then the tibial prosthesis with stem was installed.ResultsAll the cases were followed up of 26.5 months(range，3 to 36months).All the patients can walk without crutch and self-care 1 month after operation，The enstrophy or ecstrophy or contraction anisotrophy were completely rectified right after operation，and the pain of knee was totally reliefed，At the latest follow-up，the KSS clinical score was knee score(90.3±9.0) and functional score was(91.4±8.3).The ROM of the knee joint was(115±8.8)°.In the final follow-up through the X-ray measurement，the position of the prosthesis was good，and no loosening or signs of infection.The radiolucent of bone cement filling zone interface，loosening or displacement of the supporting screw，and other complications were not found in cases.ConclusionSuppor ing screws and bone cement filling can repair noncontained bone defect，restoring the joint line level，and intramedullary stem can increase the stability of the knee in primary total knee arthroplasty.The function of knee was excellentand early clinical efficacy is satisfactory.

knee；tibia bone defects；arthroplasty；reconstruction；bone cement；extension stem

1008-5572(2016)10-0881-04

陜西省重點科技創新團隊項目(2013KCT-26)；*本文通訊作者：馬建兵

R687.4+2

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2016-05-04

潘文杰(1974- )，男，副主任醫師，西安交通大學醫學院附屬紅會醫院關節外科膝關節病區，710054。