自體骨軟骨移植聯合開放楔形脛骨高位截骨術治療膝關節自發性骨壞死的臨床療效

侯威宇，段圓慧，孫云波，楊濤，任一鳴，田孟強

(天津市人民醫院關節與運動醫學科，天津 300000)

膝關節骨壞死是指構成膝關節的骨性結構壞死，是僅次于股骨頭壞死的最常見的骨壞死發生部位，約占全身骨壞死的10%。膝關節骨壞死目前大致分為自發性骨壞死和繼發性骨壞死。繼發性骨壞死患者通常有糖皮質激素使用史、酗酒史、鐮狀細胞病以及其他已知的骨壞死誘因。自發性骨壞死是指發生于股骨(98%)、脛骨平臺和髕骨(2%)原因不明的局部骨壞死，其中股骨好發于股骨內側髁負重面深層(91%)[1-3]。1976年Ahlback等首先報道了膝關節自發性骨壞死(spontaneous osteonecrosis of the knee，SONK)。SONK病損區域組織學檢查表現為關節負重區出現骨壞死，并伴有軟骨下骨骨折和塌陷。壞死病灶區的中央可見到空骨陷窩和脂肪細胞變性[4]。SONK病理主要表現為軟骨樣組織、成骨細胞以及纖維血管肉芽組織包繞在壞死區的周圍，修復、替代壞死骨組織[5]。SONK是導致膝關節進展為重度骨性關節炎的一個重要原因，但也是常被忽視的原因。如果在SONK早期階段沒有進行及時治療，SONK有可能很快進展至軟骨下骨塌陷并引起相關癥狀。SONK發生率較低，治療方式多樣且存在一定爭議，目前主要治療方式有非負重保守治療和手術治療。非負重保守治療包括健康教育、抗炎鎮痛藥物使用、減輕負重、功能鍛煉等；手術治療可以進行關節鏡下微骨折、骨軟骨移植、脛骨高位截骨術、單間室膝關節置換術和全膝關節置換術[6]。

Tirico等[7]使用自體骨軟骨移植術在治療SONK Ⅱ期、Ⅲ期(KOSHINO分期)患者取得滿意療效。Marti等[8]對脛骨高位截骨術治療SONK患者進行長期隨訪，療效均良好且穩定。但這兩種方式在治療SONK都有各自的局限性，如單純軟骨移植無法矯正患者下肢力線及膝關節內翻，內側間室仍處為主要負重區，影響遠期療效；單純脛骨高位截骨術無法填補SONK造成的骨缺損，術后患者疼痛評分改善有限。目前關于自體骨軟骨移植聯合開放楔形脛骨高位截骨術(open wedge high tibia osteotomy，OWHTO)治療SONK的臨床療效報道較少。本研究回顧性分析2016年5月至2019年3月天津市人民醫院收治的采用自體骨軟骨移植聯合OWHTO治療的6例SONK患者，現報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 本研究共納入6例患者，其中男2例，女4例；年齡40～65歲，平均為(51.5±7.3)歲；體重50～73 kg，平均為(26.7±4.1)kg；身體質量指數23.5～29 kg/m2，平均為(26.7±4.1)kg/m2；采用Aglietti膝關節骨壞死分期評估[9]，Ⅲ期4例(67%)，Ⅳ期2例(33%)；壞死灶的寬度占所累及股骨髁比例為17%～36%，平均(26.17±5.17)%(見表1)。患者術前均常規攝患肢負重位X線片、膝關節MRI明確診斷，并排除外側間室病變。參與研究前均已獲得患者知情同意。所有手術均由同一資深骨科醫師主刀。

表1 患者的一般情況

1.2 方法 自體骨軟骨移植聯合OWHTO適應證：(1)Aglietti膝關節骨壞死分期為Ⅱ、Ⅲ期及以上；(2)SONK病灶位于膝關節內側間室，同時膝關節外側間室和髕股關節軟骨條件良好；(3)膝關節結構穩定：前、后交叉韌帶、側副韌帶功能和形態完整；(4)脛骨內翻角(tibia bone varus angle，TBVA)>5°。禁忌證：(1)感染性關節炎、類風濕關節炎等免疫性關節炎；(2)膝關節屈曲攣縮>10°，或膝關節活動度<90°；(3)大面積軟骨下骨塌陷，重度的膝關節骨性關節炎，關節間隙完全消失；(4)膝關節多間室病變，或膝關節合并韌帶損傷，導致膝關節結構不穩。

1.2.1 術前準備 入院后完善常規檢查針對基礎疾病治療，評估手術風險，排除手術禁忌證。術前30 min靜脈滴注抗生素射液100 mL，過敏者改用同一級別的注射用頭孢呋辛鈉1.5 g+0.9%氯化鈉或其他種類抗生素。

1.2.2 手術方法 所有患者均采用腰麻。(1)關節鏡探查+自體軟骨移植。大腿根部上氣壓止血帶，常規消毒鋪單，接器械，先根據關節鏡下探查和器械測量壞死區域的大小和深度，選擇合適的骨柱，通常可選的規格有8 mm、10 mm等，深度可調節為10～20 mm等，供體在壞死區域的大小匹配和穩定是依靠移植骨塊與填充區域的壓配力來實現[10]。如本文典型病例，關節鏡下刨刀切除受損的軟骨組織，刮勺刮除骨壞死病變，用直徑8 mm環形取骨器清創，深約10 mm備用。沿髕骨內外上方行切口，長約2 cm，切開皮膚皮下組織，銳性切開關節囊，顯露膝關節股骨髁外側上方關節面，在非負重區用內徑為8 mm環形取骨器取骨軟骨，長約10 mm。將取骨器對準創面將所取骨軟骨植入受區，徹底沖洗傷口，嚴格術區止血。縫合關節鏡口。(2)脛骨高位截骨術。術前采用Miniaci法來計算脛骨截骨開口撐開高度，目標力線為脛骨平臺由內向外的62.5%點(Fujisawa點)。手術取左膝內側下4.5 cm行斜形切口，切口長約5 cm，分離筋膜，松解內側副韌帶，克氏針定位，C臂機透視，當克氏針指向腓骨小頭上1/3，再平行鉆入1枚克氏針，再次定位，擺據雙平面截骨，撐開截骨平面至術前測量寬度，放置力線桿測試，C臂機下見力線穿過Fujisawa點，Tomofix鋼板內固定。術中可見內固定位置及截骨位置可，再次測量下肢力線良好，碘伏及生理鹽水沖洗術區，同種異體骨填充截骨處，逐層縫合，關閉切口，無菌敷料加壓包扎，術畢。患者安返病房，予以預防感染及對癥支持治療。

1.2.3 術后處理 所有患者均未留置引流管，靜脈注射抗生素24 h，應用非甾體抗炎藥口服或靜脈注射鎮痛，應用利伐沙班10 mg口服抗凝至術后35 d。待麻醉蘇醒后即刻開始肌力鍛煉，包括股四頭肌主動收縮、踝泵、直腿抬高等練習，術后2 d開始佩戴膝關節支具并拄雙拐下地行走，行走時患肢負重重量要求<15 kg。術后常規復查負重位膝關節正側位X線片、下肢全長負重X線片和膝關節MRI。

1.3 評估標準 雙下肢全長X線片上測量膝關節脛骨近端內側角(medial proximal tibial angle，MPTA)；MRI上測量壞死灶寬度，計算SONK壞死灶占所累及股骨髁的百分比(見圖1)。通過美國特種外科醫院(hospital for special surgery，HSS)膝關節評分評估膝關節功能，滿分100分，85～100分為優，70～84分為良，60～69分為可，<60分為差。通過疼痛視覺模擬評分(visual analogue scale，VAS)評估疼痛程度，0～10分，0分表示無痛，10分表示劇痛。

注：a-骨壞死灶寬度；b-股骨內髁寬度；壞死灶占多累積股骨髁百分比=a/b×100%

2 結 果

6例患者均獲12個月隨訪。術后HSS評分、VAS、MPTA均明顯改善，差異有統計學意義(P<0.05)；術后膝關節最大主動屈曲活動度范圍116°～132°，平均(125.5±7.5)°，與術前活動度相比差異無統計學意義(P>0.05，見表2)。術后患者滿意度隨訪，5例(83.3%)對手術效果非常滿意，1例術后仍殘留膝關節內側疼痛，但較術前疼痛有改善，對手術效果滿意。術后12個月6例患者HSS評分均大于85分，影像學表現均未出現半月板脫位、關節感染、外側間室或髕股關節骨關節炎等并發癥。

表2 手術前后評價指標

典型病例為一40歲男性患者，因“左膝疼痛伴活動受限6個月”入院。入院時左膝內翻畸形，屈伸活動度0°～109°，下肢全長X線片提示MPTA為82°，CT和MRI提示股骨內側髁骨壞死病灶形成，HSS評分64分。行自體骨軟骨移植聯合OWHTO，術后予藥物抗炎鎮痛，指導患者進行負重康復鍛煉，屈伸活動度0°～115°，復查X線片，MPTA為91°，術后12個月復查HSS評分87分。手術前后影像學資料見圖2～6。

圖2 術前影像學資料示左側股骨內側髁有骨壞死病灶

圖3 術中關節鏡探查股骨內側髁見骨性缺損，壞死區周邊組織充血水腫 a 術后2 d b 術后12個月圖4 術后CT示填充的骨軟骨逐漸與周圍組織融合，邊界逐漸模糊

a 術后2 d b 術后6個月 c 術后12個月

a 術前 b 術后12個月

3 討 論

目前，對于SONK的病因仍不清楚，相關研究存在兩種經典理論：(1)血管源性理論。該理論認為由于血管發育異常、血管畸形、微循環血栓栓塞等原因，導致供應膝關節的血流閉塞，引起骨內微循環改變導致供血不足，進而引起了負重區域水腫，使封閉的骨內間室產生高壓，隨著骨壞死的出現導致髓內壓進一步增高，進一步壓迫血管導致惡性循環[11]。此外，Reddy和Frederick的研究表明，股骨內側髁軟骨下骨的滋養動脈更容易受到創傷和其他因素的影響，導致局部血供障礙發生骨壞死，這可能也是股骨髁成為膝關節骨壞死最易發生骨壞死部位的原因之一[11]。(2)創傷源性理論。Lotke等[12]認為異常應力可導致軟骨下骨微骨折，從而繼發骨壞死。除了兩種經典理論外，骨質疏松癥也是可能導致SONK的原因之一[13]，半月板功能不全(包括后根撕裂和半月板擠壓)也被確定與SONK高度相關[14-15]。Yasuda等[16]發現50%～100% 的SONK患者合并有半月板撕裂，且內側半月板的外凸程度與 SONK 病變的程度正相關。內側半月板根部的破壞會增加脛股關節接觸壓力，改變正常的膝關節生物力學，進而導致 SONK 病變中的軟骨下骨微骨折。Sibilska等[17]在早期SONK患者的病理學檢查中，通過觀察關節軟骨切面的切片，發現了一條與軟骨下骨終板平行的骨折線，且在軟骨下存在微骨折導致的骨碎片，因此推論創傷源性理論更可能是SONK真正的病因。

對于SONK的治療，Karim等[18-20]建議根據疾病的分期和病灶的大小選擇治療方法。在早期階段，病程小于3個月，缺損面積小于3.5 cm2，骨皮質邊緣完整，采用保守治療(包括拐杖的應用和負重的限制)可能有效。在晚期階段，病程大于3個月，缺損面積大于3.5 cm2，可以根據患者年齡、日常活動量、膝關節活動度、下肢力線和塌陷程度選擇自體軟骨移植、脛骨高位截骨術、膝關節單髁置換術和全膝關節置換術等手術治療方法。膝關節單髁置換術是治療SONK的有效方法[21]，與全膝關節置換術相比，其優勢在于出血量少、本體感覺好、膝關節屈曲活動范圍大、且保留了交叉韌帶、更多骨量、減少住院天數等[22]，Kamenaga等[12]報道了膝關節單髁置換術治療SONK取得良好的短期臨床療效。然而，SONK患者的假體遠期松動率相對單間室骨關節炎患者較高，良好的骨質對于牢靠地固定假體組件至關重要[23]，對于壞死區域較大的患者，全膝關節置換術仍是更安全選擇[14]。

OWHTO是治療SONK的成熟方法，已有較多報道稱OWHTO后軟骨再生良好[25]。但是，單純OWHTO無法解決SONK病損區域骨質結構缺損，術后仍存在SONK病變繼續進展的可能，影響術后遠期療效。Harris等[26]通過3～5年的隨訪發現，OWHTO聯合自體骨軟骨移植比單純OWHTO有更好的術后效果。Kumagai等[27]對比了多種OWHTO及其伴隨手術，OWHTO聯合軟骨移植術后疼痛改善最明顯。通過OWHTO的力線調整可以改善骨壞死病變的生物力學狀態[28]，自體骨軟骨移植對骨壞死區域的填充也可以延緩SONK的進展[27]。本研究發現，由于自體軟骨移植使壞死病變被自體軟骨樣組織覆蓋，不需要軟骨修復程序，通常術后患者滿意度較高，膝關節無明顯疼痛感受。但是，在關節軟骨廣泛塌陷的情況下，必須選擇TKA[20]。

本研究具有一定局限性，納入病例數較少，隨訪時間較短，不能對長期療效以及生存率、中晚期并發癥做出更準確的判斷，隨訪中受限于經濟性和便捷性，未采用MRI和CT對SONK壞死病灶改變進行更加準確的評估。

綜上所述，自體骨軟骨移植聯合OWHTO治療SONK，術后患者疼痛得到明顯改善，隨訪期間未見明顯并發癥，是一種有效可靠的治療方法。